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右江盆地西北缘中三叠世深水沉积岩相特征及盆地充填样式

2021-05-18彭成龙王文明龚桂源张德明跃连红李月森

贵州地质 2021年1期
关键词:右江岩相层理

彭成龙, 周 鸿,王文明,龚桂源,张德明,跃连红,李月森

(1.贵州省地质调查院,贵州 贵阳 550081;2.贵州省地矿局117地质大队,贵州 贵阳 550018)

自上世纪50年代浊流学说提出之后,众多学者对浊流沉积又相继作了大量的研究,从而识别出碎屑流、颗粒流、液化流、浊流沉积等多种重力流沉积,使深水重力流沉积学说得到了发展。近年来,随着油气勘探的不断深入,通过国内学者的大量研究(付彦辉 等,2009;吴时国 等,2009;袁圣强 等,2010;李冬 等,2011;孙辉 等,2011;李磊 等,2012;刘新颖 等,2012),使深水沉积学得到了长足的发展。

贵州西南部册亨一带位于右江盆地西北缘,中三叠统发育较为完整,前人对区内地层、古生物及沉积学方面已积累了大量研究成果(贺自爱,1986;贵州省地质矿产局,1987,1997;刘宝珺 等,1987;张继淹,1988;吴应林 等,1990;吴江 等,1992,1993;田景春 等,2000;梅冥相 等,2002,2003;陈丛林 等,2006;杨超 等,2008;张成凤 等,2011;杜远生 等,2014)。近年来,笔者在册亨片区1∶5万区调工作中,通过岩相剖面测制、面上地质调查和岩矿鉴定资料,认为除前人已经识别出的浊流沉积之外,尚有大量深水水道沉积及水道末端朵体沉积,这与肖杉等对广西田林一带中三叠统沉积的认识一致(肖彬 等,2014)。本次在中三叠统许满组-边阳组中共识别出6种岩相及3种岩相组合类型,在此基础上建立了该期盆地充填样式,对研究该区中三叠世沉积演化有重要地质意义。

1 地质概况

右江盆地是在加里东造山带夷平的基础上发育起来的,其西、北东、南西、南东分别为江南古陆、康滇古陆、哀牢越北古陆、云开古陆(马永生 等,2009)(图1a),共同作用控制了盆地的沉积、构造作用及演化。在中三叠世时期,盆地构造性质为前陆盆地(秦建华,1991;秦建华 等,1996;杜远生 等,2009,2013),在盆地西北缘形成延绵上千公里的台地边缘。

研究区册亨一带位于右江盆地北西缘台、盆过渡区,台地边缘呈弧形展布,沉积作用分异明显(图1b,c),相变带各地层间为相变接触关系,盆地碎屑岩与台缘碳酸盐岩接触带附近为一狭窄滑塌角砾岩带(贵州省地质矿产局,1980),后期1∶5万区域地质调查对该角砾岩带进行了追索和详细填图,并以非正式地层单位命名为坡坪岩楔(贵州省地质矿产局,1990,1991)。台地相区为一套台地及礁滩相的碳酸盐岩组合,由局限-半局限台地相的关岭组、杨柳井组、花溪组及台缘礁滩相的坡段组、垄头组组成,地层区划属扬子地层分区之贞丰-贵阳小区及右江地层分区之望谟-荔波小区(贵州省地质调查院,2017)。而斜坡—盆地相区主要发育一套陆源碎屑岩组合,地层区划属扬子地层分区之贞丰-贵阳小区及右江地层分区之望谟-荔波小区(贵州省地质调查院,2017),岩石地层单元以许满组和边阳组为主,主体为一套陆源碎屑岩建造(图2),分布广泛,构成了中三叠统的主体,是解析盆地沉积作用及演化、盆地充填作用等的重要窗口。

图1 研究区地质略图

图2 册亨一带三叠系综合柱状图

2 许满组-边阳组沉积特征

研究区中三叠统深水沉积主要是许满组-边阳组,环境为盆地及斜坡,其沉积类型主要是重力流沉积。根据重力流沉积组份的不同,分为钙屑重力流和陆源碎屑重力流。

2.1 钙屑重力流沉积

分布于台缘斜坡及盆地中,以坡坪岩楔及许满组第四段b亚段中之砾屑灰岩为特征。其中坡坪岩楔以深灰色薄-中厚层砾屑灰岩与泥晶灰岩相互叠为特征,穿插于边盆相地许满组、边阳组中。

图3 册亨一带许满组砾屑灰岩透镜体特征

2.2 陆源碎屑重力流沉积

是区内最发育的沉积类型,发育于许满组、边阳组中。

2.2.1 浊流沉积

浊流沉积是区内最主要的沉积作用,发育于中三叠世各地层的斜坡相序内,以发育鲍马序列为主要特征。

岩性特征:以石英杂砂岩、岩屑杂砂岩、岩屑粉砂岩、介壳页岩、介壳泥灰岩、泥晶灰岩及泥灰岩等。

沉积构造:常见的层内构造有单向斜层理、沙纹层理、平行层理、水平层理、粒序层理、包卷层理、火焰构造、泄水构造、滑塌变形构造等;底面构造有重荷模、槽模、沟模、底冲刷截切面等。

生物化石:砂岩内时有植物碎屑,泥岩及页岩中有丰富的游泳型双壳类和少量菊石富集成生物层。

剖面结构:总体为巨厚的砂岩与薄-中层泥岩、页岩呈韵律互层,分布较稳定。发育不完整的鲍马序列,仅有B、C、D、E段(图4)。

图4 册亨一带许满组—边阳组浊积岩鲍马序列特征

B—细砂岩;C—细-粉砂岩;D—粉砂岩、泥质粉砂岩;E—粉砂质泥岩、泥岩

B段:下平行层段。中-厚层细粒石英杂砂岩、石英细一粉砂岩、岩屑杂砂岩组成。具平行层理,与c段呈过渡关系。

C段:主要由薄层粉砂岩组成。具沙纹层理、包卷层理。

D段:上水平纹层段。主要由薄层泥质粉砂岩或粉砂质泥岩组成,具水平层理。

E段:泥岩段。主要为中厚层泥岩,不显层理。

2.2.2 碎屑流沉积

2.2.3 滑塌—滑移沉积

主要见于许满组第四段b亚段中,由粘土岩、砂岩等之透镜体、不规则岩块、角砾等构成。露头尺度上,滑积岩呈厚层块状,成层性差,大的厚约十几米,而小的厚只有几十厘米,呈透镜状产出,沿走向逐渐尖灭,其底部大多为一起伏不平之突变界面,且切割下伏地层。

3 岩相特征及组合

3.1 岩相特征

册亨一带中三叠统深水沉积中,浊流沉积、碎屑流沉积与滑塌-滑移沉积常伴生出现,露头尺度表现为不同的岩相。可划分为6种岩相,特征如下:

岩相6:主要由滑移滑塌角砾、块状泥岩夹块状砂岩团块或透镜体组成,内部结构混乱,揉皱变形强烈,发育滑移变形层理(图5f),指示滑移滑塌沉积。

图5 册亨一带许满组—边阳组岩相特征

3.2 岩相组合

根据各岩相的垂向叠置关系,归纳为三种常见岩相组合,共同构成深水盆地水下扇沉积体系。

岩相组合I:主要由岩相1、岩相2与岩相4组成(图6a)。该岩相组合总体表现为砂岩厚度较大、泥质岩相对较薄的特征,指示扇根—内扇沉积作用的产物。

岩相组合II:主要由岩相2、岩相3组成,以岩相3为主(图6b)。岩相组合特征表现为碎屑粒度向上变细的相序,代表扇中朵体堆积的产物。

岩相组合III:主要由岩相2、岩相4与岩相5组成(图6c)。该岩相组合总体表现为碎屑粒度向上变细的沉积序列,碎屑粒度相对岩相组合II明显变细,是外扇沉积作用的产物。

图6 册亨一带许满组—边阳组岩相组合

4 盆地充填样式探讨

中三叠时期,在贵州镇远、贵阳、安顺、贞丰一带沉积形成“S”形台地边缘相的礁滩带,此相带向南延伸至云南、广西,总体呈北东向,北西侧为半局限台地,南东侧为右江盆地。盆地与台缘接合部为同沉积断层控制的陡斜坡,台地边缘的碳酸盐岩崩塌在斜坡脚形成滑塌角砾岩。从古地理分析,研究区由于受“S”形礁滩相带阻隔,其西部康滇古陆提供的物源未能输送到盆地,仅分布于古陆边缘;从古流向分析,盆地北东的江南古陆提供的物源沿水道以重力流形式输入盆地而形成重力流沉积体系。因此研究区西侧为碳酸盐岩扇裙,南侧为浊积扇体。根据上述岩相及岩相组合特征,建立了研究区中三叠世盆地充填样式(图7)。

图7 右江盆地西北缘中三叠世盆地充填样式卡通图

5 结论

(1)根据剖面结构和镜下资料,于贵州册亨一带中三叠统许满组-边阳组识别出6种岩相,构成3种主要岩相组合类型,整体代表盆地边缘浊积扇沉积作用的产物。岩相组合I以砂质碎屑沉积为主,代表内扇沉积作用的产物;岩相组合II指示扇中沉积;岩相组合III代表外扇沉积作用的产物。

(2)右江盆地西北缘中三叠世发育陆源碎屑水道充填的砂质透镜体及浊积扇体,而靠近台地边缘一侧发育碳酸盐岩滑塌扇裙,指示受台缘同沉积断层的控制。根据区域构造背景,结合物源及古流向资料等综合分析,建立了盆地西北缘册亨一带中三叠世盆地充填样式,对于进一步认识该区沉积演化提供基础资料。

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