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川东北梁平地区沙溪庙组-遂宁组地层沉积特征分析

2020-09-21岳晨曦

科技创新导报 2020年18期
关键词:沉积相物源

岳晨曦

摘   要:通过野外地质调查和岩石手标本分析,以丁家岩--响水滩中生界侏罗系地层剖面为例,对川东北中侏罗统沙溪庙组和上侏罗统遂宁组进行沉积相及物源分析,判断沙溪庙组为四川盆地红层的典型层系,沉积相为陆相湿热的河流相与滨浅湖相沉积;遂宁组为陆相曲流河--浅湖沉积,底部有砾石层,整体环境为强氧化环境;在沙溪庙组顶部识别出一套薄层的灰绿色粉砂岩,横向分布稳定,泥裂构造发育,可作为标志层。古水流方向主要为NE-SW向,物源主要来源于北部的米仓山和大巴山造山带,东部的雪峰山为次要来源。

关键词:川东北梁平区  沙溪庙组  遂宁组  沉积相  物源

中图分类号:TD163                                文献标识码:A                        文章编号:1674-098X(2020)06(c)-0103-03

Abstract: Through field geological survey and analysis of rock samples, taking the Dingjiayan-Xianshuitan Mesozoic Jurassic stratigraphic section as an example, the sedimentary facies and sedimentary facies of the Middle Jurassic Shaximiao Formation and Upper Jurassic Suining Formation in northeastern Sichuan were studied. Provenance analysis shows that the Shaximiao Formation is a typical stratum of the red layer in the Sichuan Basin, and the sedimentary facies are continental wet and hot river facies and coastal shallow lake facies; the Suining Formation is a continental meandering river-shallow lake sediment with gravel at the bottom The overall environment is a strong oxidizing environment; a thin layer of gray-green siltstone is identified on the top of the Shaximiao Formation, which has a stable lateral distribution and developed mud-crack structure, which can be used as a marker layer. The direction of ancient water flow is mainly NE-SW, and the source is mainly from the Michang Mountain and Daba Mountain orogenic belt in the north, and Xuefeng Mountain in the east is the secondary source.

Key Words: Northeast Sichuan; Liangping District; Shaximiao Formation; Suining Formation Sedimentary facies; Provenance

沉积相与物源分析是沉积学研究的重要部分,对古环境古气候古水流等信息的恢复有重要作用,而野外地质调查是研究地表露头沉积岩最直接且比较可靠的办法。四川盆地川东北地区近年来成为我国天然气开采的重要来源,地下油气资源丰富,对我国的油气资源安全有重要的战略意义。此次野外调研主要研究了川东北梁平一带的侏罗系剖面,通过沉积相与物源的分析,对该地区地质环境做个粗略的评价与概况。

1  區域地质概况

四川盆地位于中国南方扬子古板块西部,是一个由褶皱带和断裂围限起来的一个巨大构造盆地,属前中生代克拉通盆地和中、新生代前陆盆地的叠合盆地,地层层系完整且复杂,沉积厚度巨大,尤其以侏罗系的巨厚层红色碎屑岩系而被称为“红色盆地”。古生界及前寒武系地层以海相沉积为主,印支期后,克拉通沉积背景上叠加了中、新生代陆相沉积(张维宸,2009)。中生代以来四川盆地构造演化及构造事件主要有印支运动,燕山运动与喜马拉雅运动,其东部与东南部的褶皱带形成起始于燕山运动二幕,定型于喜马拉雅运动二幕,其后受大巴山推覆、青藏高原隆升影响,构造走向向东西方向偏移。

研究区位于四川盆地东北部川东褶皱带的宽缓向斜内,地理位置属于梁平区。出露地层有三叠系须家河组、下侏罗统白田坝组、中侏罗统千佛崖组、沙溪庙组、上侏罗统遂宁组以及部分第四系沉积物(图1)。侏罗系为大型湖泊及平原河流相沉积,总厚1500~4700m,沉积物以陆源碎屑岩为主,其中沙溪庙组总体上为厚层砂岩与泥岩组合,砖红色泥岩夹绿色粉砂岩;遂宁组以紫红色泥岩夹中、薄层粉砂岩为主,颜色较沙溪庙组更淡。

2  典型露头剖面岩性分析

本次野外一共调查了四个露头,剖面主要为梁平区和林镇丁家岩--响水滩一带的剖面。在平都山小学东500m路旁可见川东北红层沉积典型剖面,岩石地层单位属中侏罗沙溪庙组。剖面整体呈红色—紫红色,单层地层倾角较低,横向连续性差(图2)。岩性由紫红色粉砂岩夹薄层绿色泥岩,局部夹有灰白色薄层砾石层。砂岩夹层呈透镜状,两端尖灭,中心处厚约1.5m,发育槽状交错层理(图2-b)。泥岩呈块状,偶见水平层理,风化后呈椭球状脱落(图2-c)。

在梁平区建勤蛇类养殖中心西南方向400m处,可见沙溪庙组紫红色泥岩和厚层红褐色粉砂岩互层(图2d)。粉砂岩厚2~2.5m,块状,发育垂向张性裂缝,矿物成分主要为石英和长石,少量暗色重矿物。泥岩顶部出现张性泥裂并被灰绿色物质充填(图2e),初步判断为石英和绿泥石。

在建勤蛇类养殖基地(N30°35′1″,E107°39′7″)处,可见上侏罗统遂宁组岩性剖面。剖面自下而上分别为中-粗粒砾岩、灰褐色粉砂岩。砾岩呈紫红色,砾石成分为泥质岩类,分选中等,磨圆为次圆状,局部风化脱落(图2f)。粉砂岩发育板状交错层理,主要矿物为长石和石英,垂向粒序具有旋回性(图2g)。

丁家岩渡口西300m的土坡处,可见沙溪庙组与遂宁组整合分界。点西为遂宁组长石石英中砂岩,受后期地质作用而发育张性破裂(图2h);点东为沙溪庙组砖红色泥岩夹红褐色泥质粉砂岩,泥岩中夹杂部分薄层砾石层。

3  沉积相分析

沉积相是指在特定的沉积环境中形成的特定沉积岩石组合,可以理解为岩相加上沉积环境。沉积相的分析对古环境、古地理研究有很大的帮助。通过野外剖面的横向与垂向分析,可以大致确定该地区沉积相类型。沙溪庙组地层整体呈紫红色-砖红色,反映了当时中侏罗世的陆相强氧化环境,垂向上的粒度变化与横向上的不连续性,泥岩顶部的泥裂则表示在该地区可能为辫状河心滩与曲流河河漫-边滩沉积(图3a,3b,3d);遂宁组底部的砾岩与上部具板状交错层理的粉砂岩构成曲流河二元结构的一部分,为典型的曲流河河床-边滩沉积(图3c),而巨厚层的块状褐色粉砂岩则可能为滨湖-浅湖沉积(图3d)。遂宁组与沙溪庙组沉积时期均处于一种强氧化的湿热环境,与川东北地区在印支运动后处于陆相河湖相的大环境相符合。

4  沉积物源与古水流分析

某一地史时期的沉积等厚图可以表明物源来源及沉积中心与沉降中心的迁移。根据川东北中侏罗世的沉积等值线图(图4)可以看出:沙溪庙组沉积期,沉积厚度中心主要分布在盆地北部的万源——南江一带,其次为重庆——涪陵——忠县一带,斜层理及倾角统计的古水流向为以NE至 SW向为主,次为 NWW至SSE、SE至NW,表明米仓山——大巴山造山带是其主要物源供应区,西部的龙门山造山带和东部的雪峰山造山带是其次要物源区晚侏罗世遂宁期,沉积中心迁移至川西北,并沉积有莲花口组砾岩,表明其主要受龙门山造山带的构造控制(沈传波,2007)。

5  结语

在川东北梁平一带,中侏罗统沙溪庙组为一套砖红色泥岩与粉砂岩互层的陆相辫状河-曲流河沉积物,夹有绿色薄层泥岩,发育泥裂构造,为四川盆地红层主要层系;上侏罗统遂宁组主要为一套红褐色、褐色粉砂岩,底部为一套薄层中粗粒砾岩,属陆相曲流河——滨浅湖沉积。整体沉积环境为强氧化的湿热环境。

沙溪庙组与遂宁组的物源主要来源于大巴山——米仓山造山带,西部龙门山与东部雪峰山为次要来源;古水流方向主要为NE至 SW 向。沉积特征与构造运动相耦合,表现为上扬子板块中生代燕山运动二幕造成的大巴山—米仓山构造隆升以及后面的周缘挤压。

参考文献

[1] 陈晓慧,曾建理,张廷山,等.川东北地区中侏罗世新田沟期古气候波动的地球化学响应[J].地质学报,2019,93(12):3223-3238.

[2] 肖富森,黄东,张本健,等.四川盆地侏罗系沙溪庙组天然气地球化学特征及地质意义[J].石油学报,2019,40(5):568-576,586.

[3] 李智武,冉波,肖斌,等.四川盆地北緣震旦纪—早寒武世隆-坳格局及其油气勘探意义[J].地学前缘,2019,26(1):59-85.

[4] 张维宸.四川盆地中新生代区域构造格架与构造演化过程研究[D].中国地质大学(北京),2009.

[5] 沈传波.川东北地区侏罗系沉积特征及其物源构造属性[A]. 中国矿物岩石地球化学学会.中国矿物岩石地球化学学会第11届学术年会论文集[C].中国矿物岩石地球化学学会:中国矿物岩石地球化学学会,2007:405-406.

[6] 郭正吾.四川盆地形成与演化[M].北京:地质出版杜,1995.

[7] 国家地质资料数据中心地质图库1:20万地质图H4829幅(重庆市)数据[OL].http://www.ngac.org.cn/Document/Map.aspx?MapId=EC7E1A7A7C0B1954E0430100007F182E.2013-6-27.

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