上一篇博文介绍了穿越狼山的短程河流为先成河及其意义。

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本篇博文介绍如何恢复狼山北侧测老庙坳陷的物源区方位和性质。

野外现场对测老庙坳陷下白垩统碎屑岩露头中的指向沉积构造进行测量，并通过赤平投影方法恢复其古流向，最后制作玫瑰花图。结果显示：古流向整体从北向南及从北西指向南东，因此判别其物源区方位在盆地的北方及西北方向。

然后利用偏光显微镜观察砂岩薄片并统计其格架颗粒组成，计算石英（Q）、长石（F）和岩屑（L）的相对含量，最后投影到Q-F-L图解（Dickinson et al., 1983）中，得知该物源区为典型的岩浆弧。

在一个前人资料很少的研究新区开展综合地质研究，最好的办法是地质填图。因牧区几乎全被铁丝网围栏围着，严重降低了我们的野外考察效率。为了更真实地反映盆地早白垩世古流向特征，我几乎跑遍了测老庙坳陷区的所有岩石露头。其中，每跑五个点才能确定一个有效点（定点）。我在狼山南北共计观测了超过2000个露头点，定点超过400个。

最佳的指向沉积构造就是前积纹层，是流水形成的沉积构造。水流携带沉积物向前运移过程中，在水下形成流水波痕，而前积纹层是波痕背水坡堆叠的结果，而迎水坡被水流侵蚀往往消失了，仅在个别层面保留了完整的波痕。下面是观测方法：

更大型的指向沉积体是三角洲入湖砂体，其本身具有明显的三层结构：顶积层（常由砾石和粗砂组成）、前积层（细砾或含砾粗砂组成）和底积层（细颗粒泥岩或泥灰岩组成）。注意避免判别错误，大脑中概念清楚就不会将三角洲的顶积层和前积层看作背斜的两翼（见图）。

经典教材中的三角洲（入湖或入海）结构示意图如下：

因为后期地层掀斜，导致现在顶积层北倾。野外分别测量前积层和顶积层产状，然后通过赤平投影将顶积层恢复水平，则获得前积层的真正倾向及倾角：倾向代表古水流方向，而倾角代表当时的前积层休止角。

需要注意：某些沉积构造可以很好地指示沉积相。如：这些巨大的结核指示了干旱环境下地表不均匀蒸发而致局部成岩胶结的历史。说明当时偶尔洪水搬运碎屑入湖，而后湖水下降造成三角洲干旱蒸发，局部胶结形成不规则结核。实际上无论是顶积层还是前积层，结核内部除了粒间方解石胶结外，物质组成与周围岩石完全一样，说明结核就是不均匀成岩胶结所致。同样，底积层的泥灰岩也指示当时的水体为咸水，野外发现个别石膏层是典型的标志。

上述相对大型的三角洲搬运了棱角状砾石和砂泥，属于典型的近源洪水沉积，河流出山口不远就入湖了。而下面的小型三角洲沉积层分选好、粒度细。应为河流下游入湖三角洲沉积：

有些湖滨沉积构造也有意义，浪成波痕可以用来指示湖岸线延伸方向或指示湖心方向。

黑色页岩代表湖泊中缺氧的还原环境，有利于某些矿产的富集；入湖砂体代表周期性的洪水将沉积物输送到湖泊中（上图）。

上图为河流沉积二元结构的典型露头剖面，由河床滞留沉积与河漫滩沉积反复交替构成，代表着河道内的粗碎屑沉积和洪水期的洪泛平原细碎屑沉积。

古流向恢复结果告诉我们：河流的上游方向就是其物源区方位。而物源区性质需要利用砂岩格架颗粒判别，见下图及说明：

虽然我们利用古流向恢复了盆地的物源区方位，但却无法估计其具体的距离。我们进一步利用砂岩的格架颗粒组成恢复了其物源区性质（岩浆弧），但那个为盆地提供物源的造山带已经消失。

根据板块构造模型，大型的岩浆弧可能代表着汇聚型大陆边缘大陆一侧造山带，因此测老庙坳陷乃至整个巴音戈壁盆地群可能是一个大型弧前盆地。这就意味着，从岩浆弧到弧前盆地再向前应该存在着大洋盆地（待寻找证据证实）。尽管这个岩浆弧代表的造山带已经消失，但却给我们提供了重要的信息。通过后续工作以及狼山南麓的发现证实：测老庙坳陷早白垩世属于弧前盆地。

下一篇博文将介绍构造应力场恢复工作。

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吕洪波

2026.01.14