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黑龙江三江地区晚古生代沉积环境演化

2019-10-23程泽恩程日辉周洋孔锦涛周建波

世界地质 2019年3期
关键词:碎屑岩性砂岩

程泽恩,程日辉,周洋,孔锦涛,周建波

吉林大学 地球科学学院,长春 130061

0 引言

中国东北地区是由众多微板块汇聚而成的,又可称为黑龙江板块[1],地处中亚造山带东段,是中国重要的构造成矿区域。本文研究的三江地区属于黑龙江省,由那丹哈达地体与佳木斯地块组成[2--4]。随着三江地区能源勘探发展,从以煤矿及煤层气为主的中新生界勘探目的层延伸到前白垩纪海相地层[5]。近年来,中国古生界海相地层的油气潜力取得重要突破[6--8],如塔里木盆地、四川盆地等。三江地区的古生代地层分布广泛,但前人研究主要集中在板块构造方面[9--11],在岩相古地理研究上相对较少,制约了古生界油气勘探认识。因此,笔者利用野外露头资料,结合岩性及岩相特征对三江地区晚古生代的沉积环境演化进行研究,为探讨研究区古地理分布格局提供沉积学证据。

1 区域地质概况

三江地区位于牡丹江断裂以东,南部以敦密断裂为界。跃进山断裂将三江地区分为东、西两个部分,东部为那丹哈达地体,西部为佳木斯地块,由“两坳一隆”即绥滨坳陷、富锦隆起与前进坳陷构成[12](图1)。

佳木斯地块前白垩纪地层为主要发育在早古生代麻山群和花岗质片麻岩之上的晚古生代—侏罗纪地层[13],自下而上为泥盆系下统新中组、中统黑台组与上统老秃顶子组和七里嘎山组,石炭系下统北兴组,石炭系上统光庆组、珍子山组与二叠系下统二龙山组[14]。具体岩性特征如表1所示。其中黑台组、珍子山组与二龙山组是本次研究的目的层。

图1 三江地区构造位置图(据黑龙江省行政区划图、DEM图修改)Fig.1 Structural location map of Sanjiang area

表1 佳木斯地块地层序列表(1)周建波.三江地区前白垩海相地层分布及资源潜力研究(内部报告)[S].长春:中石化东北油气分公司,2018。

那丹哈达地体为典型的太平洋板块俯冲拼贴而形成的增生杂岩带,不能按照传统的地层单元建立综合地层柱[15]。杂岩带主要由跃进山和饶河杂岩组成,以发育中生代蛇绿岩为区域标志。跃进山杂岩发育于那丹哈达增生杂岩的前锋位置,认为是古太平洋板块俯冲早期阶段增生记录,对限定太平洋板块的启动时代具有重要意义[16]。饶河杂岩为那丹哈达增生杂岩主体,也是中国东部中生代深海沉积地层发育最完整的地区,主要由石炭—二叠纪灰岩、晚三叠世—中侏罗世含放射虫深海硅质岩组成,夹有镁铁—超镁铁质杂岩,为一套典型的构造混杂岩系[17]。本项研究中那丹哈达地体为构造--地层分析的重要对象。

2 沉积相类型

2.1 黑台组沉积相类型

黑台组地层主要出露于宝清县一带,岩性以灰岩为主。典型野外剖面以宝清县宏源采石场黑台组为例(图2)。发育含硅质生物砂屑灰岩、结晶灰岩和生物碎屑灰岩,出露地层厚度约79 m,属于水动力较强的滨浅海沉积环境。研究表明黑台组地层最年轻的同沉积时期碎屑锆石U--Pb年龄值为381±3 Ma(2)周建波.三江地区前白垩海相地层分布及资源潜力研究(内部报告)[S].长春:中石化东北油气分公司,2018。,属中泥盆世。

通过对宝清县宏源采石场黑台组剖面的岩性序列、生物标志及沉积构造特征研究,识别出本区黑台组沉积相为浅海相,进一步划分出碳酸盐台地亚相,包括生物丘、 开阔台地与生物礁3种微相(图3)。

图2 宝清县宏源采石场黑台组综合柱状图Fig.2 Comprehensive histogram of Heitai Formation in Hongyuan quarry, Baoqing County

生物丘沉积位于开阔台地边缘近陆一侧,在垂直地层中呈丘状或透镜状,具压实变形作用(图3a)。实例为黑台组第1层0~21.8 m,发育多个沉积旋回,单层厚2~5 m且具有波状构造,具障积结构缺少骨架结构,因受海浪冲积侵蚀较严重,所含生物化石多破碎、分散,含量较生物礁少(图4a、b)。镜下显示(图4c)岩性为含硅质生物砂屑灰岩,陆源碎屑颗粒保留原始结构外形但内部组分全被钙化,成分主要为亮晶方解石;生物骨架破碎严重,呈树杈状、长条状,碎屑间有少量黏土质充填。

开阔台地沉积整体厚度深,规模大,发育平行层理,沉积时环境稳定,构造活动较弱(图3b)。实例为黑台组第2层21.8~31.6 m、第3层31.6~52.5 m和第7层71.9~76 m。第2层单层厚约10~15 cm,以薄层产出(图4d),而第3层单层厚度明显增加(图4e),约30~45 cm,为中--厚层产出。表明水深时阳光照射不充分,生物繁殖速度下降,沉积减慢,发育薄层灰岩,随着水深变浅,光照较先前更充足,生物繁殖与新陈代谢速度加快使沉积加剧单层厚度增加[18]。层厚的变化反映了沉积环境从开阔台地向生物礁过渡的趋势。岩性为结晶灰岩,镜下显示其内部无生物碎屑骨架,呈同心环状外形,组分为泥晶方解石且部分重结晶作用(图4f)。

生物礁位于开阔台地靠海一侧, 以中--厚层产出,单层厚度约35 cm,垂向上多呈大规模透镜状,不规则分布于地层中(图3c)。实例为黑台组中上部的第4、5、6和8层,52.5~60.6 m、60.6~65.9 m、65.9~71.9 m和76~79 m(图4g)。该段生物碎屑发育,可见有珊瑚礁(最大30 cm,图4h),镜下珊瑚具有清晰的隔壁—房室结构,内部早期为硅质充填,后期被方解石交代(图4i)。

图3 黑台组沉积微相模式图Fig.3 Patterns of sedimentary microfacies in Heitai Formation

a.黑台组0~21.8 m,生物丘;b.含硅质生物砂屑灰岩;c. 生物砂屑灰岩(×4,+);d.黑台组21.8~31.6 m,开阔台地;e.结晶灰岩与灰岩;f.灰岩(×4,+);g.黑台组65.9~71.9 m,生物礁;h.生物碎屑灰岩;i. 生物碎屑灰岩含珊瑚化石(×2,+)。图4 黑台组典型沉积微相和岩性特征Fig.4 Typical sedimentary microfacies and lithological characteristics of Heitai Formation

2.2 珍子山组沉积相类型

珍子山组是一套以三角洲相--湖泊相为主的碎屑沉积岩组合。岩性以砂岩、粉砂岩、碳质泥岩和泥岩夹煤层为主,与下伏上石炭统光庆组,上覆下二叠统二龙山组均为整合接触。该组地层野外出露于宝清县308省道(图5)和密山市二龙山林场一带,测定最年轻的同沉积时期碎屑锆石U--Pb年龄值为315±3 Ma,属晚石炭世(3)周建波.三江地区前白垩海相地层分布及资源潜力研究(内部报告)[S].长春:中石化东北油气分公司,2018。。结合前人研究的植物化石组合,分析珍子山组具有安加拉植物群的特征[19--20]。

图5 宝清县308省道珍子山组综合柱状图Fig.5 Comprehensive histogram of Zhenzishan Formation, Provincial Road 308, Baoqing County

2.2.1 宝清县308省道珍子山组沉积相类型

研究区宝清县308省道珍子山组整体厚度84.3 m,岩性以砂岩、碳质泥岩为主。根据岩性序列、沉积构造特征、沉积序列特征及粒度特征可以识别出三角洲沉积相,进一步划分出三角洲前缘、三角洲平原2种沉积亚相。三角洲前缘位于组内下部,发育河口坝沉积微相,自下而上分为3期,成分与结构成熟度较高,呈反粒序沉积(图5);三角洲平原亚相位于组内中上部,发育河道与沼泽沉积微相,沼泽相占优势,大面积被泥质充填,是聚煤作用的有利场所。

河口坝沉积出现在三角洲前缘地带,因河流入湖后,水动力条件逐渐减弱,阻力增加,使砂体产生沉积,通常距河口有一段距离[21]。沉积微相模式(图6a)为细砂岩和中砂岩组合,磨圆中等,杂基含量低,发育斜层理,呈反粒序。实例为宝清县308省道珍子山组第一层3.5~5.5 m,样品ZZS--4(3.5~5.5 m)为凝灰质岩屑长石中细砂岩(图7a-c)。粒度分析显示,平均值M=2.133 3,标准差σ=0.555 3,偏度SK=0.089 5,近于对称,尖度K=1.010 9,属中等正态范围(图6b);概率累计曲线为两段式,其中跳跃组分斜率为1.72,分选好,由于河口处流速降低,跳跃组分含量偏高,约为93%,悬浮组分约为4%,悬浮组分细且较少,杂基含量在3%±,属牵引流特征(图6c)。杂基中凝灰质含量较高,表明有火山灰空落混入。

河流是三角洲平原的主体(图6d),实例为宝清县308省道珍子山组第3层25.5~27.5 m(图7e),样品ZZS--2为凝灰质长石岩屑中砂岩。粒度分析显示,平均值M=1.856 6,标准差σ=0.466 9,偏度为SK=-0.003 97,近于对称,尖度K=1.214 6,为尖锐范围,跳跃组分斜率为1.43,分选较好(图6e);概率累计曲线为两段式,跳跃组分含量约为90%悬浮组分含量约为4%,杂基含量6%,属牵引流特征(图6f)。杂基中凝灰质组分表明区域内仍存在火山活动。

沼泽相沉积位于三角洲平原河道间的泛滥平原或地势低洼处。珍子山组沼泽相沉积层位是煤炭开采重点层位(图7d),分布于宝清县308省道珍子山组第2、4、12层,深度分别为22~25.5 m、27.5~47.5 m和64.3~84.3 m,发育大规模灰色、灰黑色碳质泥岩和煤层偶夹灰色粉砂岩层,约10 cm厚(图7e、f)。

2.2.2 密山市二龙山林场珍子山组沉积相类型

密山市二龙山林场珍子山组以湖泊沉积相为主,整体厚度71 m。进一步划分为浅湖沉积亚相,自下而上发育热碎屑流、静水泥、浊流与水下扇4种微相,水下扇沉积为优势相。整体岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩与泥岩为主,有时夹细砂岩透镜体。整体颜色呈浅灰色和浅绿色,显示出弱氧化环境(图8)。

图6 珍子山组概率累计曲线图、直方图、累计频率曲线图及微相模式图Fig.6 Cumulative probability curve, histogram, cumulative frequency curve and microphase pattern of Zhenzishan Formation

a.珍子山组0~22 m,河口坝;b.灰黄色中细砂岩;c. 中细砂岩(×4,+);d.珍子山组22~25.5 m,沼泽;e.珍子山组25.5~27.5 m,河道;f.煤(×4,+);g.珍子山组10~27 m,热碎屑流;h.灰绿色凝灰质砂砾岩;i. 凝灰质砂砾岩(×2,+)。图7 珍子山组典型沉积微相和岩性特征Fig.7 Typical sedimentary microfacies and lithological characteristics of Zhenzishan Formation

热碎屑流沉积属于事件沉积,是火山爆发产生的高温气体和炽热火山碎屑物所组成的高密度碎屑流,沿着火山斜坡流动在低地势堆积。在运移过程中,受喷出物推动和自身重力的共同作用搬运能力较强[22],因此碎屑通常呈混杂堆积且较粗。该实例为密山市二龙山林场珍子山组第2层,深度为10~27 m,块状构造且无粒序特征(图7g、h)。镜下显示其岩性为凝灰质砂砾岩,砾石成分为凝灰岩与流纹岩(图7i)。

静水泥沉积位于密山市二龙山林场珍子山组第1、3、4层,深度分别为0~10 m、26.5~32.5 m和32.5~38.5 m。泥质沉积于湖泊内水动力条件较弱的区域,沉积环境稳定。剖面岩性为碳质泥岩与泥岩,质地较纯,风化破碎严重,多夹薄层灰绿色粉砂岩和薄层煤,整体呈灰色、灰黑色。

浊流沉积在湖泊相沉积中广泛分布,常沉积于浅湖边缘, 夹于厚层静水泥沉积之中,以薄层状产出,发育小型层间错动,局部呈透镜状分布。实例为密山市二龙山林场珍子山组3、4层,深度为29~30.5 m、36~37.5 m,岩性为粉砂岩与泥质粉砂岩,发育鲍马序列C、D、E段。

水下扇沉积是湖泊周围邻近高地的沉积物直接进入湖泊沉积区并紧邻断层面沉积的重力流沉积扇体[23](图6g)。实例为密山市二龙山林场珍子山组第5、6层,深度为38~63 m、63~71 m。岩性为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹粉砂岩薄层和细砂岩,粒度较细,砂质含量高,单层厚度大。本文对 ZZS--1进行粒度分析显示岩性为钙质岩屑长石细砂岩,平均值M=2.453,粒度较细,标准差σ=0.469,偏度SK=0.057,近于对称,尖度K=1.113,为尖锐范围,分选较好(图6h);概率累计曲线为两段式,跳跃组分含量约为89.3%,斜率高;悬浮组分含量约为3.7%,斜率较低(图6i)。

2.3 二龙山组沉积相类型

密山市二龙山林场路旁二龙山组为火山--沉积建造,整体厚度405 m。发育安山岩、安山玄武岩、含角砾凝灰岩与少量岩屑砂岩。底部以含角砾凝灰岩与下伏珍子山组分界,呈整合接触,界线清晰。下部表现为剧烈火山爆发形成的热碎屑流相堆积,岩性为角砾凝灰岩与少量凝灰质粗砂岩;向上过渡为喷溢相,岩性为安山岩与安山玄武岩(图9)。研究中测定的二龙山组火山岩锆石的U--Pb年龄值为281±3 Ma,形成时代为早二叠世(4)周建波.三江地区前白垩海相地层分布及资源潜力研究(内部报告)[S].长春:中石化东北油气分公司,2018。。

热碎屑流相(图10a)沉积位于二龙山组地层中下部第1层与第3层,深度分别为0~18 m、60~140 m(图9),岩性为含角砾凝灰岩与少量凝灰质粗砂岩(图11a)。二龙山组ELS--2样品岩性鉴定为凝灰质长石岩屑粗砂岩,岩屑成分为流纹质岩屑,长石颗粒发生蚀变,石英颗粒多呈次圆状且发育裂纹,凝灰质基质发生黏土化蚀变(图11b)。粒度分析显示平均值M=0.406 6,标准差σ=0.495,偏度SK=-0.035 2为负偏态,分选中等,φ值在-1~2区间内(图10b);概率累计曲线图为三段式,以跳跃组分为主,含量约为80%,斜率约为1.42。由滚动到跳跃分段不明显(图10c),表明该碎屑堆积受重力流作用影响。

图8 密山市二龙山林场珍子山组综合柱状图Fig.8 Comprehensive histogram of Zhenzishan Formation in Erlongshan forest farm, Mishan City

图9 密山市二龙山林场二龙山组综合柱状图Fig.9 Comprehensive histogram of Erlongshan Formation, Erlongshan forest farm, Mishan City

图10 二龙山组概率累计曲线图、直方图、累计频率曲线图及微相模式图Fig.10 Cumulative probability curve, histogram, cumulative frequency curve and microphase pattern of Erlongshan Formation

喷溢相为黏度较低或挥发组分饱和的岩浆,从火山口溢出,沿火山斜坡或低洼地流动侵位形成的各种熔岩[22]。实例为二龙山组第2、4、5层,深度分别为18~60 m、140~342.5 m和342.5~405 m(图9)。二龙山组喷溢相岩性以安山岩和黄褐色安山玄武岩为主。存在2种岩石组合:第一种为单一熔岩层,分布于2、4层为安山岩(图11c、d),斑晶为斜长石,基质呈交织结构,整体蚀变较强;第二种为第5层安山岩与安山玄武岩互层,是不同喷发期次下熔岩流单元叠置的结果。

a.二龙山组60~140 m,热碎屑流;b.凝灰质长石岩屑粗砂岩(×2,+);c.二龙山组18~60 m,喷溢相;d.安山岩(×4,+)。图11 二龙山组典型沉积微相和岩性特征Fig.11 Typical sedimentary microfacies and lithological characteristics of Erlongshan Formation

3 岩相古地理

根据研究区沉积相特征及野外收集资料,结合黑龙江省区域地质志,对中泥盆统、上石炭统及下二叠统三江地区岩相古地理进行细化,并修编了对应时代的3幅岩相古地理图(图12-14)。

图12 三江地区中泥盆统(含黑台组)岩相古地理图Fig.12 Lithofacies paleogeographic map of Middle Devonian (including Heitai Formation) in Sanjiang area

3.1 泥盆系岩相古地理

综合分析泥盆纪地层,下统新中组、中统黑台组、上统老秃顶子组与七里嘎山组(表1),显示沉积环境经历了由海侵到海退的一个完整旋回。下统早期为滨岸--沼泽相沉积环境,晚期开始出现海侵;中统整个区域以浅海相沉积为优势相,呈南北向条带状展布;上统区域内普遍发育中性--中酸性火山--沉积建造,表明研究区经历过较强的地质构造运动;从老秃顶子组到七里嘎山组火山碎屑沉积减少,正常沉积增多,发育河流--湖泊相沉积,表明至上统晚期海退已基本完成,区域内在火山活动之后,气候又向炎热干燥转化[24--25]。

中泥盆统黑台组,发育于稳定地壳之上的浅水环境,根据地层出露的岩性和岩相特征可以推断佳木斯地块东部为沉积区,分为砾质滨海、碎屑浅海、碳酸盐台地和泥质浅海4个沉积相带,依次由西向东呈带状展布,其西部为大面积的隆起剥蚀区(图12)。隆起区、超覆线(岸线)、滨海和浅海相带的分布规律显示,海水沿南北向洼地侵入,形成陆表海,中统佳木斯地块东部边缘发育被动大陆边缘盆地。综合分析海侵方向为东--东南方向,因为其生物群兼有北美和中国华南区分子特征[26],而其他地块兼具欧洲、北美和西伯利亚分子特征[27],同时研究区大规模发育灰岩,含有珊瑚、海百合等化石,也显示了整个区域水浅、温暖的气候背景。在这样的古地理格局下,浅海相占优势,发育碳酸岩和泥质沉积,可以形成大面积发育的烃源岩层。同时中统整个沉积地层保存完整,为平行整合接触,说明中统研究区沉积环境稳定,区域内地质活动较弱。

3.2 石炭系岩相古地理

石炭纪地层包括下统北兴组,上统光庆组与珍子山组(表1)。整体趋势由滨浅海相沉积向陆相三角洲--湖泊沉积过渡,下统北兴组为英安质火山碎屑岩夹正常沉积岩,火山碎屑自下而上变细,含量减少,属滨浅海相;中统整个区域处于陆蚀状态,故缺失,表明区域处于隆升剥蚀构造背景;上统光庆组为三角洲相沉积,岩性为砂岩与泥岩,且夹有凝灰岩及凝灰质泥岩层,推断该时期仍存在火山活动[24]。

上统珍子山组为三角洲--湖泊相沉积,发育安加拉植物群[19--20]。沉积区沿富锦—宝清—密山一线呈南北向分布,沉积环境较光庆组变化不大,自西向东发育河流、三角洲和湖泊--沼泽沉积相带,东部地区大面积被湖沼沉积的含煤地层所占据,显示了温暖湿润的沉积环境(图13)。地层中发育流纹岩、凝灰岩与凝灰质泥岩表明期内存在地质运动,且较泥盆系明显增加,可能属于俯冲早期或近俯冲背景,从沉积环境推断佳木斯地块东部处于由被动大陆边缘向主动大陆边缘过渡背景。

图13 三江地区上石炭统(含珍子山组)岩相古地理图Fig.13 Lithofacies paleogeographic map of Upper Carboniferous (including Zhenzishan Formation) in Sanjiang area

3.3 二叠系岩相古地理

研究区二叠系下统普遍发育陆壳断陷事件,整体为陆相断陷湖盆沉积背景,发生中--中基性火山喷发事件,一直持续到下统晚期才趋于结束[24]。区内地层分布较广,以二龙山组为特征,发育大面积火山相沉积。岩性为安山岩与凝灰岩,夹碎屑岩及少量粉砂质泥岩,整体呈南北条带状分布。自西向东发育火山相与河流--湖泊相沉积。东部那丹哈达地体为增生或杂岩体,含有大量硅质岩,表明其间曾发育有浅海--深海盆地。同江市与富锦市附近也有部分碳酸盐岩出露,推测为碳酸盐台地沉积(图14)。那丹哈达地体深海相沉积与佳木斯地块存在沉积相间断缺失,且下二叠统火山运动广泛发育,表明那丹哈达地体已进一步向佳木斯地块东缘俯冲,两地体为构造接触,沉积环境不连通,故相带迥然不同,推断佳木斯地块东部处于主动大陆边缘背景。

图14 三江地区下二叠统(含二龙山组)岩相古地理图Fig.14 Lithofacies paleogeographic map of Lower Permian (including Erlongshan Formation) in Sanjiang area

4 物源区分析

利用Dickinson三角图解[28]对砂岩骨架成分进行沉积盆地物源示踪。选取珍子山组砂岩样品5块,二龙山组砂岩样品3块,进行砂岩骨架矿物成分统计研究(表2)。

4.1 珍子山组物源区分析

对珍子山组5块砂岩进行骨架矿物成分统计,石英含量为56%~69%,平均值为61%,以单晶石英为主,含少量多晶石英;岩屑含量为19%~26%,平均值为23%,以火山岩屑为主,沉积岩屑含量较少。长石含量为11%~17%,平均值为15%。

珍子山组Q--F--L图(图15a)显示样品落于再旋回造山带物源区,石英与长石的比率较高,大陆组分含量较高,大洋组分与大陆组分的比率中等偏低;Qm--F--Lt图(图15b)显示样品落于再旋回造山带,燧石与石英的比率低,指示变质活动较弱,且有偏向克拉通内部物源区的趋势;Qp--Lv--Ls图(图15c)显示,样品点落于火山弧造山带与再旋回造山带之间的混合造山带物源区。火山岩屑平均含量约为42%,多晶石英平均含量约为38%,沉积岩屑含量约为20%,沉积岩屑的发育表明研究区在再旋回造山过程中依然有来自克拉通内部的物源,可能处于板块俯冲的早期或近板块俯冲;Qm--P--K图(图15d)显示样品落于陆块物源区中上部,受陆源碎屑物沉积影响较大,成熟稳定性中等偏高。综合分析珍子山组沉积物物源主要来自再旋回造山带物源区。

表2 珍子山组与二龙山组砂岩骨架成分统计数据表

4.2 二龙山组物源区分析

对二龙山组3块砂岩进行骨架矿物成分统计显示,二龙山组石英含量约为33%,主要以火山成因的单晶石英为主;岩屑含量为33%~38%,平均值为35.7%,火山岩屑含量明显高于沉积岩屑;长石含量为28%~31%,平均值为29.6%,以斜长石为主。

二龙山组Q--F--L图(图15a)显示二龙山组砂岩碎屑颗粒落在岩浆弧物源区,深成岩组分与火山岩组分的比率中等偏高;Qm--F--Lt图(图15b)中也显示,样品仍落于岩浆弧物源区,样品点位置没有明显变化,只是稍微向下移动,说明样品中含有少量的多晶石英;Qp--Lv--Ls图(图15c)显示样品落于火山弧造山带物源区,火山岩屑含量约为65%,沉积岩屑含量约为15%~20%,多晶石英含量约为18%;Qm--P--K图(图15d)中样品落于岩浆弧物源区,样品的成熟度和稳定性相对较低。综上所述,二龙山组沉积物物源主要来自火山弧物源区(图15)。

图15 珍子山组与二龙山组砂岩骨架成分的Dickinson图解Fig.15 Dickinson diagrams of sandstone skeleton composition of Zhenzishan and Erlongshan formations

5 讨论

三江地区佳木斯地块东缘中泥盆统为浅海相沉积环境,沉积地层保存完整,为平行整合接触,反映了较稳定的沉积环境。上石炭统沉积环境发生改变,属于三角洲--湖泊相沉积环境,大面积被湖沼沉积的含煤地层所占据。下二叠统为火山相沉积环境,此时东部那丹哈达地体为浅海--深海相沉积环境,之间存在沉积相间断缺失,表明两地体为构造接触,沉积环境不连通。

中泥盆统黑台组主体为碳酸岩沉积,为内源岩,物源来自盆地内,此时那丹哈达地体还未俯冲至佳木斯地块。上石炭统珍子山组,为砂泥岩夹煤层沉积建造,物源来自再旋回造山带,三角洲沉积体系中局部的火山岩充填说明该时期可能已经发生俯冲作用。下二叠统二龙山组物源来自火山弧,地层中发育的安山岩、凝灰岩夹碎屑岩的岩性组合说明该时期火山作用强烈,俯冲明显增强,火山弧已初步形成。物源区由盆地内向再旋回造山带再向火山弧的转变反映了盆地逐渐变浅,物源区渐近的过程。

三江地区晚古生代构造背景为那丹哈达地体向佳木斯地块的靠近、俯冲。佳木斯地块经历了从被动大陆边缘,被动大陆边缘向主动大陆边缘过渡,再到活动大陆边缘的地质运动变化,发育弧后盆地。那丹哈达地体现为增生或杂岩体,曾发育浅海--深海盆地。

那丹哈达地体与佳木斯地块的相对运动控制了晚古生代沉积环境和盆地演化。

6 结论

(1)三江地区晚古生代地层可识别出浅海相、三角洲相、湖泊相和火山相4个沉积相,包括碳酸盐台地、三角洲前缘、三角洲平原和浅湖4个沉积亚相与生物丘、开阔台地、生物礁、河口坝、河道、沼泽、静水泥、浊流、水下扇、热碎屑流和喷溢相11个沉积微相。

(2)重建中泥盆统黑台组、上石炭统珍子山组和下二叠统二龙山组的岩相古地理,明确了浅海相、三角洲--湖泊相与火山岩相的空间分布规律。

(3)三江地区沉积环境演化受控于板块构造运动。沉积相从浅海相向三角洲--湖泊相再向火山相演化。中泥盆统黑台组为内源岩,物源来自盆地内;上石炭统珍子山组物源来自于再旋回造山带;下二叠统二龙山组物源来自于火山弧。构造运动的变化与那丹哈达地体向佳木斯地块的靠近、俯冲相关,由被动大陆边缘向主动大陆边缘过渡。

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