渝東南地區(qū)下志留統(tǒng)石牛欄組沉積環(huán)境及古海洋環(huán)境演化規(guī)律

(成都理工大學(xué) 四川 成都 610059)

一、區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于重慶萬盛與貴州桐梓附近(如圖1)，屬于中上揚子地區(qū)。四川盆地為揚子準(zhǔn)地臺西部的中新生代構(gòu)造盆地,為臺內(nèi)最穩(wěn)定的地區(qū),臺內(nèi)盆地的共同特點是穩(wěn)定基礎(chǔ)上的頻繁波動,沉積、構(gòu)造具多旋回性[1]。四川盆地的構(gòu)造特征具多旋回性，在印支期盆地雛體初步形成，喜山期定型為現(xiàn)今構(gòu)造面貌。

研究區(qū)在揚子期發(fā)生過晉寧運動和澄江運動，但以晉寧運動為主。晉寧運動主要發(fā)生在震旦紀(jì)以前，而澄江運動則發(fā)生在早震旦世中晚期[2]。晉寧運動伴隨著巖漿活動使揚子準(zhǔn)地臺普遍形成統(tǒng)一的結(jié)晶基底，但晉寧運動后，結(jié)晶基底上就發(fā)生了顯生宙的沉積。

圖1 研究區(qū)位置a)及剖面分布b)示意圖[3]

二、沉積環(huán)境變化

渝東南地區(qū)志留世主要發(fā)育石牛欄組或小石壩組，二者是同時期不同相形成的，在橫向上的分區(qū)、分帶特征一目了然。小河壩組主要分布于重慶石柱——湖北恩施一帶以南、重慶江津——綦江——南川一帶以東，而石牛欄組主要分布于綦江觀音橋——黔北習(xí)水——四川古藺一帶以南地區(qū)。研究區(qū)石牛欄組分為四段，在這個時期存在兩個碎屑巖——碳酸鹽巖的沉積旋回。兩次旋回所對應(yīng)的淺海和深海環(huán)境都往北西方向推進(jìn)。

石牛欄組第一段主要是沉積物的進(jìn)積過程，由南向北形成環(huán)境主要為濱岸、淺水深度混積陸棚、深水泥質(zhì)陸棚，水的深度慢慢變深，泥的多少慢慢上升。南西方向有三角洲，主要巖性為粉砂巖，夾少量灰?guī)r，為盆地提供物源。仁懷附近存在濱岸相，習(xí)水、古藺地區(qū)存在環(huán)境，巖石類型為泥頁巖中存在粉砂巖。泥質(zhì)深水陸棚分布范圍相對比較廣，主要形成含泥質(zhì)的頁巖。

第二段在渝東南地區(qū)主要是碳酸巖臺地環(huán)境，從南方到北方挨著分布有開闊的臺地、局限臺地、混積陸棚(深、淺)。區(qū)域中間綦江一帶主要是淺水混積環(huán)境的陸棚，向北水體變深。由于三角洲物質(zhì)供應(yīng)的差異，在臺地中心多形成生物礁、灘或沙壩，

第三段主要是泥質(zhì)陸棚，主要由退積作用和進(jìn)積作用控制。南東方向發(fā)育大面積混積淺水陸棚，主要形成碎屑巖。南西角仍然分布有三角洲相。

第四段多屬于碳酸巖臺地,西南角仍然有三角州，中北偏北是生物礁、灘或淺灘，多形成生物碎屑和介殼灰?guī)r。南部的局限臺地到濱岸帶呈現(xiàn)出加積特征；開闊臺地地區(qū)，多分布泥晶灰?guī)r和淺灘，在臺地邊緣斜坡帶有砂質(zhì)灰?guī)r夾泥頁巖。

三、古海洋環(huán)境演化規(guī)律

海洋環(huán)境變化受很多因素左右，例如氣候、區(qū)域構(gòu)造運動之類。志留系時期曾遭受強烈的擠壓運動，造成區(qū)內(nèi)海洋環(huán)境變化巨大[4]。也有不少學(xué)者認(rèn)為，海洋環(huán)境變化主要是氣候引起的。冰川運動導(dǎo)致氣溫下降，從而海平面降低，海洋中的不少生物發(fā)生滅絕。

海水平面升降對陸源碎屑物質(zhì)含量及分布都有很大變化。相反，陸源碎屑物含量能最簡單、直接反應(yīng)海洋環(huán)境的不同。在貴州吼灘剖面中，從下至上陸源碎屑物的多少有減少的趨勢。底部碎屑物質(zhì)分布稍微多一些，基本以粘土類為主，中部含量降低，形成灰?guī)r，頂部由于海水深度影響，碎屑物的比例有所回升。關(guān)壩機槍臺剖面也有類似特征，由下至上海水深度逐漸增加，到了石牛欄組晚期，海水深度突然降低。

川南——黔北一帶多形成碳酸鹽臺地和混積陸棚，分布范圍較廣，渝東——湘西地區(qū)為三角洲前緣和前三角洲沉積，三角洲砂體向盆地中心推移，主要為細(xì)粒的長石巖屑砂巖，含少量粉砂；重慶區(qū)域內(nèi)主要是泥質(zhì)陸棚環(huán)境，多分布泥巖和頁巖。此時期南北沉積水體深度差異有點大，且生物礁不太發(fā)育，主要以生物碎屑灰?guī)r、礫屑灰?guī)r為主。早期之后隨著海水深度的增加，碎屑物質(zhì)分布逐漸減少，區(qū)內(nèi)變?yōu)檎５暮Ｑ蟓h(huán)境，珊瑚、有孔蟲等生物出現(xiàn)。

石牛欄組晚期承襲了早期的沉積模式。三角洲相向海推進(jìn)，多分布在南川地區(qū)，巖石類型是泥質(zhì)粉砂巖。南方分布灰泥質(zhì)淺水陸棚跟開闊臺地亞相，往北方向分布有灰泥質(zhì)深水陸棚。巖性仍然多分布碎屑巖，多為砂巖跟粉砂巖。石牛欄組晚期，海平面快速下降，礁體遭到破壞，發(fā)生滑蹋，海洋環(huán)境則變成了斜坡環(huán)境，習(xí)水吼灘剖面頂部也有明顯的滑蹋現(xiàn)象。

【參考文獻(xiàn)】

[1]包茨,楊先杰,李登湘.四川盆地地質(zhì)構(gòu)造特征及天然氣遠(yuǎn)景預(yù)測[J].天然氣工業(yè),1985,04:1-11+5.

[2]譚先鋒,田景春,黃建紅,林小兵,馬建偉.陸相碎屑巖旋回沉積記錄中的物質(zhì)響應(yīng)及聚集規(guī)律——以濟陽坳陷王家崗地區(qū)古近系孔店組為例[J].石油與天然氣地質(zhì),2013,03:332-341.

[3]譚先鋒,李志軍,蔣艷霞,李潔,李航.渝東南地區(qū)下志留統(tǒng)石牛欄組生物礁沉積特征[J].石油與天然氣地質(zhì),2014,01:56-64.

[4]萬云,張廷山,蘭光志,袁建新.川東南-黔北地區(qū)志留紀(jì)生物礁與古環(huán)境演化[J].沉積學(xué)報,1997,S1:106-113.