中砂岩成分？
砂岩是源区岩石经风化、剥蚀、搬运在盆地中堆积形成。岩石由碎屑和填隙物两部分构成。碎屑常见矿物：石英、长石、白云母、方解石、粘土矿物、白云石、鲕绿泥石、绿泥石等。填隙物包括胶结物和碎屑杂基两种组分。常见胶结物有硅质和碳酸盐质胶结；杂基成分主要指与碎屑同时沉积的颗粒更细的黏土或粉砂质物。
由石英颗粒（沙子）形成，结构稳定，通常呈淡褐色或红色，主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩，主要由砂粒胶结而成的，其中砂里粒含量要大于50%。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的。
容矿岩系的沉积相特征
萨瓦亚尔顿金矿床赋存的地层，如前所述，由一套砾岩、细砂岩、粉砂岩、千枚岩（板岩）和炭质千枚岩（板岩）夹薄层碳酸盐岩等组成的复理石或类复理石建造。其岩性的变化和展布极具特色。
一、容矿岩系地层的岩性特征
砾岩 在整个岩系中所占比例很小。主要出现于岩系的上段下部，常构成鲍马层序的A段。经鉴定表明，砾岩的成分较复杂，砾石主要有微晶石灰岩和粉砂岩岩屑、泥岩岩屑等。砾石大小不一，直径多在2～20mm之间，2～4mm者居多。砾石形状为次棱角状至次圆状，约占全岩的40%左右。胶结物为细－粉砂质、泥质、钙质等。岩石结构致密坚硬。砾岩层产出不稳定，多呈凸镜状产出，近走向断续展布。层厚数厘米至数十厘米，最厚者大于1m。砾岩层与其下部的千枚岩（板岩）层常呈突变关系，底部见有冲刷构造，如图版Ⅰ－3所示。
泥灰岩和生物碎屑灰岩 主要见于岩系的下段底部。层薄，一般单层厚数厘米，灰黑色，含泥质高。一些泥灰岩中含众多的细小生物化石，致使风化表面呈粒状构造，凸凹不平。由于含泥质和炭质，岩石松软，敲击极易发生碎裂。此岩石层产出不稳定，除在萨瓦亚尔顿矿区内见及外，矿区外围仅偶见，多数缺失。
细砂岩 是整套容矿岩系的重要组成部分，主要分布于容矿岩系的上段和下段，其中长石含量少，属石英细砂岩。杂基含量约15%～30%，基底式胶结。胶结物组成主要为方解石、绢云母和粘土矿物等。石英以单晶为主体，磨圆度较差（次棱状为主），表面干净，普遍出现波状消光，显然为后期受力使然。
粉砂岩 在各岩性段中均很发育，尤其容矿岩系中段内分布最广。粉砂岩可进一步分为钙质粉砂岩和泥质粉砂岩两种。钙质粉砂岩多分布于岩系的下部，泥质粉砂岩则主要赋存于岩系的上部。在粉砂岩层中常常可见到碳质的纹层，具水平层理或沙纹层理（图版Ⅰ－4）。粉砂岩的组成矿物以石英为主，约占50%～80%，长石少量。基质约占10%～30%，主要由绢云母、方解石等组成。基底式胶结，结渗芹巧构成熟度较低。
千枚岩（板岩） 在容矿岩系的整个组成中居于举足轻重的地位。在岩系的各岩性段中，千枚岩（板岩）或炭质千枚岩（板岩）在各段的上部均构成主要的组成部分，单层厚1～2cm，至顶部单层厚度愈益变薄，多呈纸状产出，且含炭极高，使千枚岩呈炭黑色。千枚岩（板岩）可进一步分为钙质千枚岩（板岩）、泥质千枚岩（板岩）、粉砂质千枚岩（板岩）和炭质千枚岩（板岩）等。炭质千枚岩（板岩）中含炭量变化较大，炭丰者，岩石表面酷似木炭、绢丝光泽至半金属光泽，粉末染指，与木炭无异。千枚岩（板岩）与细砂岩、粉砂岩互层构成的韵律层，在含矿岩系的中段显示得尤为特征（图版Ⅰ－5）。在千枚岩（板岩）层中，普遍发育水平层理和韵律层理。
容矿岩系中的单层岩性即如上述。这些岩性层的岩石成熟度和结构成熟度均很低，碎屑磨圆度也较差。所有的特征显然暗示此类岩石乃快速堆积的产物。
二、容矿岩系的构造特征
1.韵律层构造
萨瓦亚尔顿矿区容矿岩系地层中显示的大规模韵律层，不仅是矿区内奇妙的景观，而且可以作为沉积相的重要野外宏观辨别标志。萨瓦亚尔顿矿区容矿岩系从宏观上看，大体上由两个大的沉积旋回构成。下段以砂岩为主；中段则以细粉砂岩与千枚岩（板岩）互层为特征；上段又以砂岩为主。每一个沉积旋回中又包括若干个小的韵律层（数百层至无法计数之多）。
容矿岩系中的每个韵律层，多由2个或3个单元组成。首烂举例来说，在容矿岩系的中段（
）中，主要由具沙纹波状层理粉砂岩单元和具水平纹层的泥岩单元的二单元组成，相当于鲍马层序中的C和D组合，两者之间呈渐变过渡关系。在容矿岩系的上段（
）中，则可见到三单元组合，由具平行层理的细砂岩单元、粉砂岩单元和泥质岩单元组成，相当于鲍马层序的B、C、D组合的韵律层。
按韵律层单元的厚度，一般可划分为小型（1～10cm）、中型（10～20cm）、大型（20～30cm）和巨型（＞30cm）4级。在萨瓦亚尔顿地区以小型韵律层为主，也可见到中型韵律层和大型韵律层。
2.层面构造和层理构造
萨瓦亚尔顿矿区容矿岩系地层的层面构造和层理构造均很丰富，可十分清晰地表现出示相特征。兹择其主要构造简介如下。
槽模 此种层面构造在细砂岩和粉砂岩层中常可观察到。如图版Ⅰ－6所示，层面具有舌状突丛键起，突起高3～5cm，长20～30cm，多成群出现。突起较高的一端略呈浑圆状，并向另一端变浅、变平最终并入底面。此种产状特征乃水体中涡流对泥砂质物表面侵蚀出的凹坑，而在上覆细、粉砂岩的底面则铸成了此种印模。
沟模 此种层面构造多见于泥质粉砂岩的底面，层面上出现直而长的小沟，沟长不等，一般多成群平行产出（图版Ⅰ－7）。沟深1～10mm，宽1～3cm，沟长一般大于20cm。此种印模系水流中携带有较粗硬的物体，沿着尚未完全固结或仍处于松软沉积物表面流动时，由硬物对其冲刷和刻划出来的，并在其上覆以泥质粉砂岩底面铸成此状。
波痕 在泥质粉砂岩的顶面上，有时可见到微小的、不规则的波浪状表面痕迹。“浪”高为1～2mm，宽约10mm左右的脊背构成的浪迹，成群出现，并且大体呈平行排列。按Dglynaki和Sinpson（1966）的看法，此种浪迹可能系浊流对泥砂质沉积物表面施加侵蚀性切应力的结果。
韵律层理 此种层理由粉砂质千枚岩（板岩）中的薄层韵律层显示出来。主要表现为不同含砂量和不同的颜色所显示出来的纹层，重复交互产出而成。
递变层理 在砂岩层的单层中，因主要组成矿物石英的粒度变化而表现出来的粒度递变现象，如图版Ⅰ－8所示。
水平层理 此种层理多见于泥质粉砂岩、细砂岩的风化面上。表现为一系列近于水平的相互平行的泥质层、粉砂质层和细砂质层相互交替产出。
爬升沙纹层理 此种层理见于容矿岩系的下段。泥质粉砂岩中的一个波痕纹层直接盖在另一个波痕纹层之上，且彼此平行。在垂直波脊的剖面上，波脊在向上生长的同时，明显地顺水流方向迁移。此外，尚可见其向流面和背流面纹层。这是迁移爬行工型波痕纹理。此种波痕纹理一般反映出当时沉积环境中具有丰富的沉积物供应，特别是悬浮状的矿物质不断地供应水流，致使波痕不断向前迁移而且同时向上生长。图版Ⅰ－8所示即萨瓦亚尔顿矿区中所见到的爬升沙纹层理。
包卷层理 这是一种同生形变构造，仅限于单一岩性层内部产出，层纹皱褶挠曲而连续。萨瓦亚尔顿矿区中所见到的包卷层理尚具有单向倾斜特征，即褶曲轴面向一个方向倒转，如图版Ⅱ－1所示。此种现象无疑是重力滑动的结果。此种层理亦见于容矿岩系的下段。
透镜状层理 表现为粉砂质千枚岩（板岩）中的粉砂体呈大小不等的透镜体产出。透镜体被包裹于泥质物之中沿地层断续分布。
由上可见，萨瓦亚尔顿矿区容矿岩系地层中表现出来的沉积构造特征相当丰富。这些沉积构造现象无不表明这样一种事实，即容矿岩系是在水动力条件较弱、泥砂质供应充足的环境下沉积形成的，属典型的浊流相环境下的产物。
三、容矿岩系的岩石结构
根据对萨瓦亚尔顿矿区容矿岩系中主要组成岩类之一的砂岩，进行详细的粒度分析研究，并将其结果经Friedman经验公式换算和杂基校正后，求得这一主岩的各种参数，如表3.1所示。
表3.1 主岩粒度分析参数表
从表3.1中不难看出，萨瓦亚尔顿矿区容矿岩系的主岩中，石英颗粒的粒径一般多在0.035～0.106mm之间，平均粒度为0.058mm。最大粒径（C值）为0.149～1.00mm，中值（M值）为0.049～0.312mm。显示出的粒度级别相当低，当归属于细砂岩或粉砂岩类。分选系数（S0值）为0.68～0.92，平均值为0.87，表明分选程度仅属中等，且随粒度变细而分选程度变高。偏度（SK）均为正值，变化范围在＋0.14～＋0.92之间，均值为0.57。在粒级与频率相关图上显示出频率曲线不对称，属正偏态，反映平均粒径偏向细粒一侧（图3.1和图3.2）。尖度（Kg）为1.47～2.78，其频率曲线峰态不明显，属平缓型，反映沉积物的成熟度较低。这一特征与薄片观察结果相一致。
将粒度分析数据制成横坐标中值为标度、纵坐标概率百分数为标度的概率累积曲线图（图3.1和图3.2）。从图中所展示的曲线特征来看，可大体划分出3种基本类型：
图3.1 萨瓦亚尔顿矿区容矿岩系主岩粒度分布概率累积曲线（Ⅰ）
第一种类型为上凸弧线型（图3.1,A31）。此类型的显著特征是粒度分布区间极宽，从粘土、细粉砂岩、粉砂岩到细砂岩、粗砂岩和细砾岩。曲线斜率中等至缓斜，表明其分选性差。沉积物中几乎全部由悬移总体构成。曲线向上凸呈弧形且近于对称，可能由于重颗粒相对于轻颗粒更易发生重力分异使然，从而使曲线在粗粒端相对较陡（示分选性较好），向细粒端则逐渐变平缓（示分选性较差）。这一特征与Glaister和Nelson（1974）所报道的Beaufort N.W.T.地区和Ok-lahoma地区宾夕法尼亚统的典型浊积岩中递变层（A段）的概率累积曲线极其相似。
第二种类型为单一折线型（图3.1,A3,A24和图3.2,A80,A89）。图中的两条直线段，分别代表两种不同的搬运方式和沉积作用。悬浮总体含量为20%～45%，平均达30%，分选程度较差（斜率仅5°～10°）。跳跃总体含量为55%～80%，且分选较好（斜率为600～68°）。S 截点分布较窄，为（3.8～5.0）φ，平均为4.65φ（约相当于0.040mm）。此类型曲线展布特征，应属鲍马序列中下部的B段，即平行纹层段。
第三种类型为双折线型（图3.1,A26,A40和图3.2,A25,A67,A10）。此种类型又可划分为两种亚型。第一种亚型（图3.1,A40和图3.2,A25,A10）由悬移、跳跃和滚动3个总体构成。悬移总体含量为30%～40%，分选性差（斜率为50～350）；跳跃总体含量为52%～60%，分选性稍好（斜率为58°～67°）；滚动总体含量为8%～15%，分选性较好（斜率为72°～78°）。S截面范围很窄，为（4.2～4.8）φ，下截点为（2.4～3.6）φ。此亚型多出现于鲍马序列的B段，这一特征与Glaister和Nelson所作的Beaufort N.W.T.地区浊积岩中、下部平行纹层段的粒度概率图相类似，仅跳跃总体的含量与斜率略大而已。第二种亚型（图3.1,A26和图3.2,A67）以悬移总体（30%～40%）和跳跃总体（60%～70%）为主。前者分选性较差（斜率为5°～40°），后者分选性较好（斜率为64°～78°）。滚动总体的含量亦极低，约0.2%～0.5%。第二种亚型有别于第一种亚型的是，滚动总体分选性明显低于跳跃总体（斜率为1°～46°），S截点分布极窄，为（4.2～4.6）φ，但T截点分布较宽，为（1.9～3.0）φ。此亚型乃鲍马序列中的沙纹层段（即C段）的特征。
图3.2 萨瓦亚尔顿矿区容矿岩系主岩粒度分布概率累积曲线（Ⅱ）
取粒度分布的第一百分位值和中值（C值和M值），将其数据投在双对数坐标纸上，以C为纵坐标，M为横坐标，可编绘成C-M图解，如图3.3所示。
从C-M图解（图3.3）中可以看出，递变悬浮段，其分布区平行于C=M线的一段显得十分突出，C值与M值成定比关系。两者的线性方程为C=-52.49+3.355M,r=0.9930,n=10。这些特征值显然乃浊流沉积的重要特征（Passga,1964）。
四、容矿岩系中的鲍马序列层
在萨瓦亚尔顿矿区容矿岩系中，鲍马序列层分布较多见，最完整的鲍马序列层见于容矿岩系的上段(
)中。一个完整的鲍马序列层可清晰地见到A、B、C、D等单层的特征。在容矿岩系的下段(
)，多见到B、C、D等单层特征。容矿岩系中段(
)则以C、D单层互层组成的韵律最为普遍。兹将萨瓦亚尔顿矿区中的鲍马层序及其不同类型特征，示于图3.4中。
图3.3 萨瓦亚尔顿矿区容矿岩系岩石粒度分析C-M图解
图3.4 容矿岩系中的鲍马层序
Ⅰ―第一型鲍马序列（中―大型）；Ⅱ―第二型鲍马序列（巨型）；Ⅲ―第三型鲍马序列（巨型）；
A―块状或具粒序层理段；B―平行层理段；C―沙纹层理或包卷层理段；D―水平层理段
兹以分布于上岩性段中的鲍马层序为例，该段由下至上出现3层鲍马序列层。第一层鲍马序列为A、B、C、D组合，位于
的靠底部，岩层产状为290°∠40°，含海百合茎、珊瑚等生物化石。整套序列厚度约1.0m左右。A段的岩性变化自下而上为粗砾岩、细砾岩、粗砂质砾岩和含砾粗砂岩。砾石成分以灰岩为主，其次为粉砂岩，砾石的砾径一般为0.5～5.0mm，少数可达1.0cm。砾岩中的胶结物主要为钙质胶结和泥质胶结。在A段中还可见到粒序层理和底冲刷面构造（图版Ⅰ－3）。A段的厚度约15cm左右；B段岩性为中－细砂岩，具平行层理，厚约20cm；C段的岩性为细－粉砂岩、泥质粉砂岩等，具砂纹层理，厚约50cm；D段的岩性为粉砂质千枚岩、炭质千枚岩（板岩），具明显的水平层理，厚约5cm。根据单层厚度划分的标准，上述组合当属中型至大型的鲍马序列。如图3.4，Ⅰ所示。
第二层鲍马序列为A、B、C组合，发现于第一层序列之上约20m处。主要由砾岩、砂砾岩和砂岩组合构成。砾石成分以灰岩为主，粉砂岩砾石少量。胶结物为钙质和泥质，胶结状态良好。其中含有丰富的生物化石，如表珊瑚科、
（希瓦格
科）、海百合茎、藻、腕足、介壳等。此层序列厚约5.0m。A段由下而上依次为粗砾岩、中砾岩、细砾岩、粗砂质砾岩和粗砂岩，其中具有典型的递变粒序层理（图版Ⅰ－8），厚约1.5m;B段由中－细砂岩组成，具平行层理，层段厚约2.5m;C段为粉砂岩和泥质粉砂岩，具沙纹层理，厚约1.0m。总体属巨型鲍马序列（图3.4，Ⅱ）。
第三层鲍马序列为A、B组合。此序列出现于第二层之上约50m处，由砂岩和砾岩组成。砾岩中的砾石仍以石灰岩砾石为主，少量为粉砂岩砾石。A段的厚度约1.5m，粒径一般为2～5mm，最大粒径达5cm。此段内粒序层理不明显，呈块状构造，可能为牵引流快速卸载的结果。B段为中细粒砂岩组成，具平行层理，厚约0.3m。如图3.4，Ⅲ所示。
由上可见，萨瓦亚尔顿金矿区容矿岩系地层，从岩性特征、岩层构造和层面构造特征以及鲍马序列层的存在等等现象，无不显示这是一套浊流作用的产物，即浊积岩。特别是分析鲍马层序的特征可知，这一沉积过程中，浊流的能量一次比一次强大，而且能量变化亦较快。
