《Geosciences》:Formation-Scale Lithostratigraphic Subdivision of the Nubian Sandstone Succession Along the Quseir–Qift Road, Eastern Desert, Egypt
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埃及东部沙漠古赛尔—基夫特公路沿线出露的努比亚砂岩(Nubian Sandstone)层序长期被视作一个宽泛的砂岩主导区间,限制了局部地层分辨率。研究人员建立了该层序的组级(formation-scale)岩石地层细分框架。野外控制由18个全球定位系统(Glo
埃及东部沙漠古赛尔—基夫特公路沿线出露的努比亚砂岩(Nubian Sandstone)层序长期被视作一个宽泛的砂岩主导区间,限制了局部地层分辨率。研究人员建立了该层序的组级(formation-scale)岩石地层细分框架。野外控制由18个全球定位系统(Global Positioning System, GPS)参考点组成,其中15个位于古赛尔—基夫特走廊内,3个位于瓦迪哈马马特对比点。主体测制剖面控制、接触带定位点与侧向校验点被组织为1:25,000填图框架下的8条复合柱状图。自下而上,该层序包括Araba组、Abu Thora组、Abu Durba组、Malha组、Bahariya组和Taref组,记录厚度分别为77.5–84.5 m、68–72 m、约24 m、约78 m、37–60 m和7–37 m。组界区别于普通相变的依据是岩性组合与垂向组构在包体尺度上的持续转换、可重复的地层位置,以及在露头允许处可追踪的接触面或标志层关系。区域对比仅在局部分异完成后进行。观测到的相组合主要符合河流体系,Araba与Abu Thora局部见潮汐或浅水影响,Abu Durba为受限蒸发环境。由于未获得独立的本地生物地层或地质年代学年龄,各组年龄仍为基于区域对比的归属,可能具穿时性。该框架提升了局部地层分辨率,但未提出新的正式单位,亦未给出努比亚砂岩的区域确定性方案。
研究背景方面,努比亚砂岩是埃及及东北非广泛使用但地层争议强烈的硅质碎屑层序,自Russegger早期命名以来,被不同学者作为组、系、岩相、岩类或更大地层复合体使用,并赋予不同区域年龄范围,导致岩石地层命名、年龄解释与局部对比长期混乱。古赛尔—基夫特走廊既往研究多提供战略描述与区域上白垩统背景,但缺少将六个既有埃及组名通过测制垂向层序、GPS参考边界控制与野外追踪包体关系进行走廊尺度集成的框架。沿线露头受构造与地形切割呈不连续 outlier(孤残体)分布,单一剖面无法建立可重复框架,因此需在局部分异后再谈区域对比。
研究人员于2022年2月与2023年2月开展两期各七日野外工作,以Garmin eTrex H GPS(显示精度±3 m)记录18个WGS 84点位,其中15个位于走廊(QQ-01至QQ-15),3个位于瓦迪哈马马特(WH-01至WH-03)仅作基底Araba对比。区域底图采用埃及地调局(Egyptian Geological Survey and Mining Authority, EGSMA)1:250,000 Quseir图幅,详细填图在ArcGIS 10.5中以WGS 1984/UTM Zone 36N(EPSG:32636)集成,比例尺1:25,000。接触线仅在同包体尺度岩性断错、标志层与地层关系可追踪时连接,露头中断处作插值而非跨缺投影。组界判定须满足:包体尺度岩性组合或垂向组构持续变化、相对邻包体位置一致、露头允许时可系于可重复接触或标志层;孤立色变、粒变、单层或不可追踪透镜判为内部相变。8条复合柱状图由主体测制控制点组建而非全点平均,Araba由QQ-01、QQ-02锚定,Abu Thora由QQ-07与QQ-05–QQ-08 traverse(横剖面)控制,Abu Durba限QQ-09,Malha由QQ-10–QQ-11与QQ-08–QQ-12控制,Bahariya–Taref由QQ-11/QQ-14与QQ-12/QQ-15配对控制,QQ-13补Bahariya内部。无独立生物或同位素测年,形态学迹痕(Cruziana-like、Skolithos-like)不作年龄标志。
研究结果部分,4.1 Araba组:底以新元古代结晶基底之上的侵蚀非整合(nonconformity)与约1.5 m底砾岩及含砾粗砂岩为界,厚77.5–84.5 m;含平面/槽状交错层理、鱼骨状交错层理、hummocky交错层理、波痕、Scour(冲刷)及Cruziana-like表面迹;顶以变细为Abu Thora的锐利可填图岩性转换,未见底滞与侵蚀起伏,保守称似整合(apparently conformable)。4.2 Abu Thora组:厚68–72 m,砂岩—粉砂岩互层、古土壤(paleosol)层、铁锰浸染、植物碎屑与根迹(rhizolith)、通道砾岩、平面交错层理;QQ-09处其上为受限Abu Durba,QQ-08处Abu Durba缺失而Malha侵蚀底直接覆于其上,证明Abu Durba侧向受限。4.3 Abu Durba组:仅QQ-07/QQ-09横剖面出露,厚约24 m,黏土岩—白云岩—石膏组合伴叠层石白云岩、铁质砂岩与古土壤,底为Abu Thora上锐利岩性接触,顶为Malha底砾岩侵蚀不整合。4.4 Malha组:两柱厚均约78 m,底为Abu Durba或(Abu Durba缺失时)Abu Thora之上侵蚀不整合与底砾岩,由砂岩—粉砂岩—黏土岩旋回、向上变细包体、槽状交错层理、硅化木与根迹组成,顶以铁质砂岩与Bahariya之锐利非侵蚀岩性接触。4.5 Bahariya组:两柱厚37 m与60 m,重复铁质砂岩—粉砂岩—黏土岩旋回、古土壤、干裂、垂直潜穴,顶为Taref底粗滞砾岩侵蚀接触。4.6 Taref组:两柱厚7 m与37 m,底滞砾岩与铁质含砾石英砂岩区别于下伏Bahariya,顶以粗铁质砂岩突变为Quseir组粉砂岩—页岩为界。
讨论部分指出,该框架改变的是局部分辨率而非区域命名,最强证据来自基底—Araba非整合、Araba→Abu Thora包体转换、受限Abu Durba、Malha侵蚀底、Bahariya–Taref侵蚀粗化及两横剖面重复Malha–Bahariya接触;局限在于露头不连续、Abu Durba局部缺失、部分边界靠持久岩性转换而非区域不整合、化石仅作支持。区域对比中,Araba常归寒武系、Abu Thora晚石炭世、Abu Durba石炭系、Malha下白垩统、Bahariya Cenomanian(森诺曼期)、Taref上白垩统,但均为文献参考区年龄背景,非本地独立测年,穿时与盆间相收敛被明确承认。相解释居次要:Araba下部高能河流、上部潮汐—浅水增强;Abu Thora潮汐影响河流—河口至海岸平原;Abu Durba受限蒸发边缘(潮坪—泻湖);Malha河流—泛滥平原;Bahariya河流—泛滥平原/三角洲平原;Taref底部高能河道、向上细化为低能泛滥平原—海岸平原。结论译文如下:基于18个GPS参考点绑定的8条复合柱状图,古赛尔—基夫特公路沿线区分出六个组级包体——Araba(77.5–84.5 m)、Abu Thora(68–72 m)、受限Abu Durba(约24 m)、Malha(约78 m)、Bahariya(37–60 m)与Taref(7–37 m);最诊断性边界为Araba基底非整合、Araba–Abu Thora似整合锐变、Abu Durba受限包体及其侵蚀顶界、Malha侵蚀底、重复Malha–Bahariya接触与Bahariya–Taref侵蚀界,Abu Durba在一横剖面缺失证侧向保存差异;相组合以主体河流体系为主,Araba与Abu Thora局部见潮汐或浅水影响,Abu Durba受限蒸发,年轻单元为河流—泛滥平原或边缘环境,这些解释支持野外描述但不定义组或不建年龄;六名提供实用本地工作框架,但年龄仍属区域对比归属,无独立生物或年代控制下不等时性未证,研究给出可检验本地细分而非正式命名修订或努比亚砂岩区域确定性方案。论文发表于《Geosciences》。