黔南独山地区晚石炭世—早二叠世早期沉积特征及层序地层研究

作者:李国新;范昱;陈洪德;林良彪;赵伟;朱志军;徐胜林 刊名:中国地质 上传者:刘闯

【摘要】晚石炭世—早二叠世早期黔南地区发育一套巨厚层碳酸盐岩沉积,具有分布面积广、地层发育完整、剖面连续性好、沉积环境多样、岩性组合丰富等特点,是研究碳酸盐岩沉积特征及层序地层的理想场所。本文以黔南独山地区甲刀寨剖面为基干,以数条相邻剖面为辅助。运用沉积学及露头层序地层学的有关理论和研究方法对黔南地区露头实测资料进行沉积特征分析、层序划分及对比,认为黔南地区晚石炭世—早二叠世早期主要为碳酸盐局限台地、开阔台地、台地边缘-斜坡、台盆相沉积,而独山地区仅发育局限台地、开阔台地相沉积,整体表现为北北东"台"、南南西"盆"的格局。层序充填特征表现为:早期层序充填主要受控于三级海平面变化;晚期构造运动相对加强,构造活动和三级海平面变化共同控制层序格架内的沉积充填,表现在台地内沉积的填平补齐。

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前人对黔南地区做了大量研究并取得了丰硕成果。陈洪德等[1]对黔桂地区沉积盆地性质及演化作了阐述,明确指出海西印支期沉积盆地应主要归属于古特提斯构造域,具有被动型裂谷盆地的沉积特征[1,2]。彭军等[3]、陈洪德等[4]、赖生华等[5]、梅冥相等[6]对川滇黔桂石炭系层序地层充填动力学及层序格架进行详细研究,但是对碳酸盐岩地区有关沉积层序级别划分、海平面变化驱动机制和不同相带间层序对比方面,还存在着许多不同认识。1地质背景早古生代志留纪末加里东晚期造山运动(即广西运动)进程使早古生代地层发生褶皱和断裂,使中国南方广大隆起区(华南隆起)及剥蚀区与加里东末期存在的川滇、黔中等古陆联成一片,在黔中形成近东西向的宽缓背斜隆起区,形成“黔中隆起”的雏形[1,2]共同构成华南陆块,在其边缘发育大洋、海槽,并成为东特提斯洋的一部分,在黔南则形成平缓宽阔的坳陷区[1,2,7]。在早泥盆世陆壳拉张-伸展离散机制作用下,沿紫云罗甸加里东期断裂带形成一系列长条形的沉积盆地,并在石炭纪盆内发育了一套厚层且连续的碳酸盐岩沉积,岩性主要为泥晶灰岩、生物屑灰岩及白云岩,平均厚度约1500m,部分地区厚度达2790m[8],是中国石炭系地层发育最全的地区之一。2沉积特征2.1黔南地区岩石地层及岩石学特征黔南地区晚石炭世早二叠世早期沉积的岩石类型主要为碳酸盐岩,局部夹硅质岩、页岩、角砾状灰岩和粉砂质泥岩等,颜色以灰-灰白色为主,局部出现深灰色、灰黑色。包括以下各组:大埔组(C2d)层型剖面位于广西柳城县大埔镇杨柳村剖面。紫云罗甸以北本组岩性主要为:上部浅灰色厚层白云岩夹同色生屑灰岩;中部为浅灰色灰岩,偶夹云质灰岩;中下部为灰色泥晶灰岩,局部出现燧石结核灰岩;下部为灰色中厚层生屑灰岩,偶夹云质灰岩;底部为含生屑泥晶灰岩,局部发生强烈白云岩化。紫云罗甸一带本组为深灰色燧石泥晶灰岩、瘤状灰岩、硅质岩夹角砾状灰岩。本组见腕足Gondolina,Striatifera,Gigantoproductus,珊瑚Yuanophyllum,Palaeosmilia,Arachnolasma,Lithostrotion等。黄龙组(C2h)层型剖面位于江苏省南京市金丝岗黄龙组剖面。紫云罗甸以北本组岩性主要为:浅灰、灰白色厚层块状泥-微晶灰岩、生屑灰岩,含蜓、珊瑚、腕足类等。与上覆地层马平组底部角砾状或瘤状灰岩、薄层灰岩夹紫红色泥页岩、条带状灰岩及与下伏大埔组白云岩均为整合接触。紫云罗甸一带本组为深灰色燧石微晶灰岩、泥灰岩、硅质岩,夹暗色薄层生屑泥晶灰岩、瘤状灰岩,局部出现少量角砾状灰岩。本组生物以蜓为主,其中Fusulina,Fusulinella,Profusulinella等分布广泛。马平组(C2-P1m)本组为一跨时地层单位,按国际新的石炭系二叠系界线划分方案,马平组上部的一部分已跨入二叠系。王尚彦等[9]、夏国英等[10]在对黔西古中生代地层进行了大量研究后,马平组划分为逍遥阶和紫松阶。逍遥阶以Triticites的首次出现为下界,其上界止于Pseudoschwagerinaudldeni-Ps.texana延限带之底,属于晚石炭世。紫松阶下界起于Pseudoschwagerinaudldeni-Ps.texana延限带之顶,止于Robustoschwagerina-Sphaeroschwagerina延限带之顶,属于早二叠世。该组层型剖面位于广西宜州市庆远镇北郊。紫云罗甸以北本组岩性主要为:灰、浅灰色厚层、块状细粒灰岩、生屑泥晶灰岩、泥晶生屑灰岩及亮晶生屑灰岩,常见核形石、藻团块,偶夹白云岩,

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