晋江深沪湾一带中更新统同安组地质特征及成因探讨_聂童春.pdf

福 建 地 质 Geology Fujian 12第 42 卷福 建 地 质 Geology Fujian第 1 期 资助项目：福建省自然资源厅“福建 1 5 万晋江市、深沪镇幅区域地质调查”。收稿日期：2022-12-21 作者简介：聂童春（1973-），男，高级工程师，主要从事基础地质调查工作。晋江深沪湾一带中更新统同安组地质特征及成因探讨聂童春（福建省地质调查研究院，福州，350013）摘 要 晋江深沪湾一带发育的一套半固结状网纹状红土，夹有砂砾石层、黏土层，具有明显的沉积搬运分选特征，将该套层位厘定为中更新统同安组，光释光年龄为（107.99.2）ka BP、（134.46.9）ka BP。在同安组的地质特征及其岩性组合的基础上，通过粒度分析、化学分析进一步探讨了同安组形成环境。关键词 网纹状红土 中更新统 同安组 晋江深沪湾中图分类号：P534.631 文献标识码：A 文章编号：1001-3970(2023)01-0012-07Geological Characteristics and Genesis of the Middle Pleistocene Tong an Formation in Shen-Huwan Area of Jinjiang CityNie Tongchun（Fujian Institute of Geology survey and Research，Fuzhou，350013）AbstractAbstract A set of semi-consolidated reticulated laterites developed in the Shenhuwan area of Jinjiang city is intermixed with sand and gravel layers,and has obvious characteristics of depositional transport sorting.The stratigraphic location of this set is determined as the Middle Pleistocene Tongan Formation,and the luminescence ages are(107.99.2)ka BP and(134.46.9)ka BP.On the basis of geological characteristics and lithologic combination of Tong an Formation,the formation environment of Tong an Formation is further discussed by particle size analysis and chemical analysis.KeywordsKeywords metsh-shaped clay,Middle Pleistocene,Tongan Formation,Shenhuwan area of Jinjiang city中更新统同安组，由童永福 1975 年创建于同安泥山。省内常出露于沿海平原和山间盆地的边部，构成级阶地，或深埋于平原之下，系陆相沉积，成因类型以冲洪积为主，次为洪积，与下伏天宝组呈平行不整合接触，上被龙海组平行不整合覆盖。区内同安组为此次工作新划分出地层单位，仅在深沪湾深林寺一带沿海岸线断续分布，多为低缓的孤丘。由于区内同安组与区域上的残积形成的网纹状 12 聂童春：晋江深沪湾一带中更新统同安组地质特征及成因探讨 13 第 1 期红土特征相似，前人多归为残积层。福建沿海一带网纹状红土普遍较为发育，在以往工作中，常将其作为侵入岩、火山岩类强风化产物，按残坡积处理。但在野外调查过程中，不断发现东南沿海一带明显具有搬运特征的网纹状红土分布，如福清江阴岛门口村、晋江深沪湾深林寺等地。门口村一带上部网纹状砂质红土与下部花岗岩基岩间发育一层厚为 2 6 m 的半固结状、层理明显的砂泥质碎屑沉积层，这套砂泥质碎屑沉积层归为早更新统天宝组，其上部的网纹状红土归为中更新统同安组1，成因类型归为风积。在 1 5 万晋江市、深沪镇幅区调过程中，在深沪湾一带网纹状红土中发现具有明显的水流搬运特征，对该套层位进一步研究，将该套层位厘定为中更新统同安组。此文以晋江深沪湾西侧深林寺北侧一天然剖面作为重点探讨。1 地质特征及其岩性组合中更新统同安组在深沪湾一带连片分布，为低矮丘地，东侧为深沪湾，其余外围为全新统的风积细砂，相邻近的基岩以白垩纪花岗岩为主（图 1）。深林寺北侧海岸边为连续露头，长约 100 m，高约10 m，沿海岸近南北向延伸（照片 1），在露头中下部断续发育薄层铁锰质结核层，应为风化壳，呈波状起伏，厚度为 2 5 cm，为一沉积间断面。风化壳下部为网纹状砂质红土，归为中更新世残积层，风化壳上部为一套网纹状砂砾质红土，此次将其归为中更新统同安组冲洪积层，在露头顶部断续分布有砖红色细砂土（“老红砂”，青峰组），和近期的人工堆积（图 2）。中更新统同安组主要为砖红色、褐黄色网纹状砂砾质黏土、砂质黏土、含砾黏土质砂，（黏土质）砂砾石及含砾黏土，半固结状，分选性、磨圆度差，不显层理，胶结较为紧密。网纹状红土由砖红色部分和白色部分组成，下部铁锰质结核较为发育。黏土的砖红色部分为砂砾质黏土，砂、砾占 20%30%，主要成分为石英（单晶、脉石英）。粒径多在 1 cm 以下，次棱角-次圆状，分选性较差，砖红色黏土胶结。白色部分占 20%30%，分布不均图 1 晋江深沪湾一带地质简图Fig.1 Geological map of Shenhuwan area of Jinjiang city1全新统长乐组风积层；2全新统长乐组海积层；3全新统长乐组冲洪积层；4晚更新世青峰组风积层；5晚更新世同安组冲洪积层；6残积层；7晚白垩世少斑中细粒二长花岗岩；8断层；9地质界线；10剖面线及编号 福建省地质调查研究院，深沪湾地质公园考察报告，2003。福建省地质调查研究院，海上丝绸之路核心区第四纪地质专项调查与对比研究报告，2018。福 建 地 质 Geology Fujian 14第 42 卷照片 1 晋江深林寺红土海岸网纹状红土Photo.1 Laterite coastal reticulated laterite in Shenlin temple of Jinjiang city匀，呈不规则长纹状、条带状、团块状分布，长度为 5 50 cm，宽度为 2 10 cm，砂砾与砖红色部分类似，胶结物为白色黏土（高岭土）。网纹状砂砾质红土中局部发育砂砾石层（照片2），有透镜状、浅碟形，长度为 0.2 0.5 m，砾石成分以石英为主，少量闪长岩砾石，较坚硬，呈半风化状态，分选性差，大小不一，以次圆-浑圆状为主，个别呈次棱角状，反映了水流搬运磨圆作用。在网纹状砂砾质红土中上部，断续发育一层白色黏土层，厚约 20 cm，黏土层中断续分布有砾石，呈浑圆状，多已被强风化，砾径可达 10 cm，以细粒花岗岩为主，含有少量糜棱岩（照片 3）。风化壳层呈舒缓波状延伸，向南侧断续发育至尖灭，在露头中部，局部由 3 层铁锰质层构成风化壳层，之间充填砂砾石层（照片 4）。在露头偏南部见有数条铁锰质层呈枝叉向下延伸的网纹状红土中。该层主要由褐色铁锰质结核层组成，坚硬，固结较好，比重较大，铁锰质呈隐晶状，石英砂粒较发育，含量不均匀，细小的孔隙较为发育。风化壳层下部为棕黄色网纹状砂质黏土，密实、干硬，由棕黄色部分和白色条纹组成，二者组成相似，由“砂粒”“砾石”和黏土组成，不等粒“砂粒”约占 30%，主要为石英单颗粒，粒径一般为 0.5 2 mm；“砾石”为半风化状的花岗岩，分布不均匀，局部可达 15%，砾径一般在 1 cm 以下，次圆状-次棱角状，黏土由长石类矿物完全高岭土化所致。白色条纹约占25%，不规则长条状、透镜状、团块状，白色条纹相对较粗大，长度可达 30 cm，分布无规律，大致均匀分布。该层与风化壳上部的网纹状砂砾质红土岩性特征相似，但相比较下，物质组成中砾石成分单一，磨圆不明显，“残余花岗结构”更清楚（照片 5），不具水流搬运特征，故将其归为残积层，该套岩层在深沪湾一带广泛发育。2 粒度分析为准确分析同安组的物质组成，此次在深林寺剖面采集了 9 件粒度分析样品和 12 件化学分析样品进行测试。二者编号相对应，其中，2，12 号样为灰白色条纹，3，7 号样为褐色铁锰质层，其它为褐红色-棕黄色基质，从层位上分析，1，2 号样位于残积层中，其它分布于冲洪积层中，主要控制了第三、五层岩性组合。粒度分析（表 1）表明，白色条纹与褐红色-棕黄色部分碎屑粒度分布差别不大，均以中砂-巨砂为主，细砂、极细砂少量，粉砂和泥质含量无或极少，反映了强烈的水流搬运作用，二者应处于同一沉积环境下形成。4，5，6 号（第三层岩性组合）样品反映了水流作用逐渐增强的过程，而 8，9，11 号（第五层岩性组合）样品则反映了水流逐渐减弱的过程。3 化学特征分析深林寺剖面附近的基岩以早白垩世晚期的二长花岗岩为主，剖面上的冲洪积碎屑物分选性较差，显示搬运距离不远，岩性特征与二长花岗特征也较为相似，初步判断同安组的碎屑物来源（母岩）为早白垩世晚期的二长花岗岩，故前人多将之误判为花岗岩的风化产物。通过化学特征分析，此次在深林寺剖面上的同安组中采集了 10 组样品，在残积层中采集了 2 组样品，结合邻近（深沪镇）基岩样品进行岩石化学对比分析（表 2）。在主量元素分析结果方面，同安组中除砂砾石层的石英颗粒较多外，其它与母岩相较，SiO2含量一般偏低，Ca、K、Na 等元素不同程度的流失，Al2O3略高，以位于残积层中的 1 号样品化学特征与母岩最为接近。该剖面上冲洪积层、残积层各层位化学元素和地质特征可归为铁锰质层、褐红-棕黄色砂砾质黏聂童春：晋江深沪湾一带中更新统同安组地质特征及成因探讨 15 第 1 期图 2 晋江深沪湾一带地质简图Fig.2 Geological map of Shenhuwan area of Jinjiang city 福 建 地 质 Geology Fujian 16第 42 卷表 1 晋江深林寺中更新统同安组洪积层粒度分析结果Table 1 Grain size analysis results of the Middle Pleistocene Tong an Formation in Shenlin temple of Jinjiang city 样品编号粒度（mm）巨砂-1 0粗砂0 1中砂1 2细砂2 3极细砂3 4粗粉砂4 5细粉砂和泥 5均值（mm）LF602-129.0743.4724.662.580.23000.63LF602-421.0654.67158.730.54000.65LF602-543.6238.4812.724.560.610.0100.94LF602-655.9524.3713.975.430.28001.07LF602-863.6918.8712.284.710.44001.28LF602-954.122.4714.068.221.15001.26LF602-1036.8522.5620.3114.784.311.070.120.59LF602-1131.8426.123.4711.915.21.330.150.68LF602-1231.8423.288.0116.8112.805.551.710.87照片 2 晋江深林寺网纹状红土中砂砾石Photo.2 Reticulated laterite sand gravel in Shenlin temple of Jinjiang city照片 3 晋江深林寺网纹状红土中白色黏土层Photo.3 Clay layer in reticulated laterite in Shenlin temple of Jinjiang city 照