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安徽宣城地區區域地質調查為長江下游頁巖氣勘查提供基礎

發布時間:2019-08-19     來源:     審核:ags     瀏覽:15686次

1.子項目概況

宣城地區位于長江中下游成礦帶的重要地段,具有較好的成礦潛力,圍繞長江經濟帶資源和環境保障、支撐找礦突破戰略行動的需求,自然資源部中國地質調查局南京地質調查中心在該區開展了安徽1∶5萬宣城縣、寒亭鎮、周王村、水東鎮幅淺覆蓋區區域地質調查子項目,承擔單位為安徽省地質調查院,工作周期2016-2018年。該子項目歸屬“長江中下游成礦帶安慶-盱眙地區地質礦產調查”項目,實施單位為中國地質調查局南京地質調查中心。子項目目標任務是通過1∶5萬區域地質調查,系統查明區域地層、巖石、構造特征和成礦地質背景等基礎性地質信息,總結淺覆蓋區1∶5萬區域地質調查工作方法,為該地區地質找礦、經濟發展規劃布局、防災減災、環境保護等提供地質依據。

2.成果簡介

1)在調查區開展了多重地層劃分研究,并對志留系-三疊系進行了詳細的層序地層學及巖相古地理研究,建立了區域層序地層格架,共劃分8個二級層序和23個三級層序,編制了二級層序巖相古地理圖20張,揭示了沉積演化過程中沉積相帶的展布和遷移方向。

2)對晚石炭世-早二疊世船山組碳酸鹽巖進行了化學地層研究(圖1),顯示稀土元素總量(∑REE)較低,輕稀土元素富集,重稀土元素虧損,Ce虧損,δEu輕微的正異常,指示了船山期的古海水總體屬于強氧化環境,MgO/CaO值極低,顯示船山期屬于潮濕氣候;1000Sr/Ca值介于5.9811.79,指示古水深整體相對較淺,與其所處于潮坪-灘相沉積環境基本一致;碳、氧同位素顯示船山組下部在22.4℃34.9℃,平均溫度為30.1℃;船山組上部在10.9℃32.9℃,平均溫度為19.3℃;指示了船山組早期處于較為溫暖的正常海水沉積,晚期處于較冷的冰川沉積。

                                           圖1  船山組沉積特征圖


3調查區稽亭嶺礫巖發育于中二疊世棲霞組本部灰巖-頂部灰巖段,表現為硅化角礫巖化(圖2)。硅質角礫巖U/Th比值為1.81-1.92,Ba/Sr比值為2.77-3.48,均顯示為熱液沉積;硅質角礫巖的稀土總量(∑REE)偏高,δCe異常不明顯;δEu異常不明顯,稀土元素配分曲線呈平緩的右傾型。綜上所述,稽亭嶺角礫巖應為熱液成因,后期受斷裂構造作用影響。


 

2  嵇亭嶺礫巖野外照片、鏡下照片和BSE圖像


(4調查區龍潭組與大隆組界線處發現了一套凝灰巖(圖3),其鋯石U-Pb同位素加權平均年齡為257.5±2.9Ma,為研究二疊-三疊系全球生物大絕滅事件提供了火山事件的可靠依據。結合P/T界線的年齡,大隆組沉積主要發生在257.5~252.16Ma,應為樂平統吳家坪階晚期-長興階。


   圖3  龍潭組與大隆組和龍潭組巖性特征


                A:龍潭組與大隆組界線;B:粘土巖;C、D:硅質巖夾硅質泥頁巖


5)宣廣盆地是安徽省內頁巖氣地質條件最優越的地區之一,具有重大潛力。查區孤峰組富有機質泥頁巖有機碳Toc平均為4.22%,巖石熱解平均值為1.42mg/g,富有機質頁巖成熟度Ro均值為0.87,指示了主體處于成熟階段;龍潭組Toc含量平均為4.96%,巖石熱解平均值為3.89mg/g;大隆組Toc含量平均為2.78%,巖石熱解平均值為1.32mg/g,Ro值為1.30,指示了大隆組處于高成熟階段。

綜合查區二疊紀富有機質頁巖埋深、厚度、Toc、Ro、巖石熱解等特征,可見其均為中至好烴源巖,是良好的頁巖氣目標層。

6)調查區內雙塔寺組巖石組合特征為:砂礫巖-鈣質細砂巖-鈣質粉砂巖韻律層;鈣質粉砂巖與鈣質細砂巖互層;含鈣質結核粉砂質泥巖與灰紫、淺灰色厚層砂礫巖、礫巖互層;鈣質粉砂巖夾礫巖、粉砂質泥巖;礫巖、砂礫巖夾砂巖。指示其主要為淺湖-濱湖相沉積,并在該地層發現烏龜化石(圖4)。

                    4  查區雙塔寺組接觸界線、巖性特征、沉積構造及化石

A:雙塔寺組與赤山組呈角度不整合接觸;B:風化殼;C:礫巖與鈣質粉砂質泥巖互層;D:礫巖夾粉砂質泥巖透鏡體;

E:鈣質礫巖透鏡體;F:水平層理和斜層理;G:姜塊狀泥灰巖;H烏龜化石;I:烏龜化石內部骨胳;J:生物鉆孔遺跡化石



7)系統厘定了區內第四紀巖石地層單位,對第四系巖性組合、沉積結構、地質體空間展布特征以及基巖面埋深特征進行了詳細調查;通過對BZK0402孔開展古地磁研究,結合14C和光釋光測年以及孢粉分析,證實了哥德堡反極性漂移在該沉積物中的記錄,這為地磁場在晚更新世與全新世之交發生過漂移提供了一個新的佐證;充分利用隱式和顯式建模技術方法的優缺點,將建模流程融于第四紀地質調查全流程(圖5),構建完成宣城縣幅第四紀三維地質結構模型。

8)區內中分村組火山巖韻律特征顯示其下部為:含角礫晶屑熔結凝灰巖凝灰巖凝灰質粉砂巖;上部韻律:集塊巖角礫晶屑凝灰巖熔結凝灰巖熔結角礫凝灰巖凝灰質粉砂巖。反映出火山活動由爆發開始,由強到弱,中間甚至出現了短暫間歇的活動規律。結合同位素測年技術顯示其活動時限為130.8±3Ma。


5  立體地質圖構建流程圖



9)厘定了區內褶皺序列和斷裂構造系統,建立了區域構造格架;調查結果顯示江南斷裂帶(宣城段)加里東期表現為同沉積斷層、印支期表現為擠壓剪切及北西向南東的擠壓逆沖、燕山期表現為正斷層及左行平移斷層、喜山早期表現為南東向北西擠壓逆沖、晚期表現為伸展正斷層;區內的逆沖推覆構造印支期表現為由北西向南東逆沖擠壓,形成傾向北西的疊瓦狀逆沖斷層構造;喜山期表現為南東向北西逆沖擠壓,形成區內敬亭山、丁山等沖斷體構造。


3.成果意義


該子項目系統獲取了調查區基礎地質數據,探討了區內重要基礎地質問題,總結形成了淺覆蓋區多維分層地質調查與成果表達方法技術體系,對于淺覆蓋區地質調查工作的開展具有一定的指示意義。對于宣城地區的自然資源管理及地質礦產勘查,尤其是頁巖氣資源勘查,提供了重要的基礎地質支撐。本次工作成果為中國地質調查局南京地質調查中心宣城地區1∶5萬寒亭鎮、宣城市幅環境地質調查、皖江地區1∶5萬頁巖氣地質調查項目以及安徽省公益性地質調查管理中心長江中下游南陵-宣城礦集區三維綜合探測與深部成礦預測等項目提供了基礎性地質資料。


(安徽省地質調查院  張晉喆供稿)


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