重慶長(zhǎng)壽地區(qū)上三疊統(tǒng)地層特征研究

胡陽(yáng)，龔曉波，廖阮穎子

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0 六地質(zhì)隊(duì)，四川成都 611130）

重慶長(zhǎng)壽地區(qū)位于四川盆地東南緣，大地構(gòu)造上屬川東八面山隔檔式褶皺帶。地表出露的地層以中生界為主，其中以侏羅系地層尤為發(fā)育，在褶皺構(gòu)造發(fā)育地段出露有二疊系至三疊系地層。筆者在開展1:5萬(wàn)獅子灘幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)，結(jié)合《四川巖石地層》，認(rèn)為本區(qū)的三疊系地層均具有過(guò)渡相特征，即自西向東由飛仙關(guān)組過(guò)渡為大冶組、雷口坡組過(guò)渡為巴東組、須家河組過(guò)渡為二橋組。研究認(rèn)為在早三疊世早中期，研究區(qū)西部明月山背斜一帶以飛仙關(guān)組河流相—濱海相沉積為主，往東至菁口背斜一帶逐漸過(guò)渡為大冶組碳酸鹽臺(tái)地相沉積［1］；在早三疊世晚期—中三疊世時(shí)期，區(qū)域上海侵范圍進(jìn)一步增大，陸源供給較少，以內(nèi)碎屑為主，沉積了嘉陵江組、雷口坡組的潮坪至瀉湖相碳酸鹽；晚三疊世時(shí)期研究區(qū)處于河流與湖泊的過(guò)渡區(qū)，過(guò)渡相變線大致位于明月峽背斜與菁口背斜、黃草山背斜之間，相變線以東出露二橋組，以西出露須家河組［2］。本文結(jié)合區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果，對(duì)出露于本區(qū)的上三疊統(tǒng)地層進(jìn)行了詳細(xì)層序分析和地層對(duì)比，為區(qū)域巖相演化特征的研究提供依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于華鎣山斷裂帶以東，七曜山斷裂以西，是受深大斷裂控制的高陡背斜帶為主體的褶皺構(gòu)造區(qū)，區(qū)內(nèi)構(gòu)造特征主要表現(xiàn)為北北東及北東向隔擋式褶皺，背斜狹窄，向斜寬緩［3］。研究區(qū)內(nèi)出露的地層以自流井組～蓬萊鎮(zhèn)組為主的侏羅系紅層，且十分發(fā)育，廣泛分布于各隔擋式褶皺的寬緩向斜之中及緊閉背斜兩翼。而在明月峽背斜、菁口背斜以及黃草峽背斜等核部及兩翼，則二疊至三疊系地層呈條帶狀以北東或北北東展布。通過(guò)野外實(shí)地調(diào)查和綜合研究，在研究區(qū)西部的明月山背斜一帶，上三疊統(tǒng)地層覆于中三疊統(tǒng)雷口坡組泥質(zhì)白云巖之上，伏于侏羅系自流井組泥巖夾砂巖之下，由河流相的砂巖夾湖泊相的泥頁(yè)巖組成，產(chǎn)煤但品質(zhì)不高，巖性巖相組合特征與區(qū)域上的須家河組定義基本一致；而在菁口背斜兩翼、草山背斜核部處出露的上三疊統(tǒng)地層則存在較大差異。《四川省巖石地層》認(rèn)為在忠縣、涪陵、重慶、敘永一線以南地區(qū)屬于二橋組，且向北向南，泥巖夾層由少增多逐步相變?yōu)轫毤液咏M［4］。

2 須家河組巖性巖相特征

出露于長(zhǎng)壽西山地區(qū)明月峽背斜南東翼的須家河組，總體厚度約383.2m～406.90m，往北略有增厚的趨勢(shì)，按巖性組合可分兩段。一段以粉砂巖、泥巖為主；二段以中-粗粒砂巖為主。

分別在兩個(gè)巖性段中采集了砂巖粒度分析樣品，結(jié)果顯示：采集于須家河組一段中的砂巖樣品在累積頻率曲線上大致呈“寬緩的上拱弧形”，有跳躍組分和懸浮組分兩個(gè)線段部分，缺乏推移組分線段特征，跳躍組分線段的斜率較高，約為50°～70°，細(xì)切割點(diǎn)在3.5Φ～4Φ，且存在一個(gè)過(guò)渡段，說(shuō)明砂巖中碎屑分選性較好，粒度變化范圍較窄，也表明巖石中的碎屑顆粒具單一“雜基支撐懸浮”的整體搬運(yùn)性質(zhì)，反映出地層具有河口砂壩沉積特征；在二段中采集的砂巖樣品概率粒度累積曲線大多數(shù)表現(xiàn)為具有過(guò)渡段（圖2），與須家河組一段樣品一致均具有跳躍組分和懸浮組分兩個(gè)線段部分，其中跳躍組分含量約60%～85%，線段斜率約為50°～65°，碎屑顆粒的分選性較好，與懸浮組分交截點(diǎn)在2Φ～4Φ。懸浮組分含量為5%～10%，線段傾角較緩，分選差。該種類型的曲線也說(shuō)明地層沉積相為河口砂壩。而在個(gè)別樣品中，如PM211-b68概率粒度累積曲線呈滾動(dòng)、多跳-懸式，滾動(dòng)組分含量小于4%，線段斜率小，分選差，粒度區(qū)間在1.5Φ～2Φ，與跳躍組分交截點(diǎn)在1.5Φ～2Φ；跳躍組分含量在90%左右，斜率大（傾斜角約80°），表明碎屑顆粒分選性好；懸浮組分含量小于5-8%，與跳躍組分交截點(diǎn)在2Φ左右，表明巖石的沉積相屬于高能多組水流綜合型［5］。

B.K.Sahu（1964）提出基于統(tǒng)計(jì)參數(shù)散布圖的粒度參數(shù)與沉積環(huán)境關(guān)系判別式，用來(lái)判別沉積相。本文按以下公式判別沉積環(huán)境：

其中按公式①計(jì)算獲得Y小于-7.4190為河流環(huán)境，Y大于-7.4190為淺海環(huán)境；按公式②計(jì)算獲得Y小于9.4833為濁流環(huán)境，Y大于9.4833為河流沖擊相［7］。通過(guò)計(jì)算，樣品分析結(jié)果顯示結(jié)果大致分類兩類（表1），一類樣品Y淺海∶河流(三角洲)值均小于-7.4190，同時(shí)Y河流(三角洲)∶濁流值是大于9.8433，代表了河流、三角洲沉積類型［6］。另一類樣品的Y淺?！煤恿?三角洲)大于-7.4190，且Y河流∶濁流小于9.8433，在頻率曲線上呈顯偏態(tài)、峰態(tài)中等的特征，表明其為洪積產(chǎn)物。這也在一定程度上說(shuō)明長(zhǎng)壽西山地區(qū)靠近盆地邊緣，海陸交替現(xiàn)象頻繁。

圖1 須家河組一段概率粒度累積曲線特征

3 二橋組巖性巖相特征

出露于研究區(qū)東部菁口背斜～黃草峽背斜一帶的上三疊統(tǒng)二橋組地層巖性巖相特征均較為穩(wěn)定，其下部為灰綠色薄至中層狀粉砂巖、泥巖頁(yè)巖為主，夾少量炭質(zhì)頁(yè)巖及煤線透鏡體，上部以灰黃色-淺灰白色中～厚層狀、巨厚層狀粗～中粒長(zhǎng)石石英（雜）砂巖、巖屑石英砂巖為主，局部不均勻發(fā)育有透鏡狀的煤屑、泥巖、頁(yè)巖等。

圖2 須家河組二段概率粒度累積曲線特征

對(duì)分布于上下部的砂巖進(jìn)行粒度分析表明，位于地層下部的砂巖粒度分布直方圖、頻率曲線圖均呈單峰狀態(tài)，由圖解法求得峰度K=3.98～4.69；概率粒度累積曲線圖上表現(xiàn)為由跳躍組分和懸浮組分兩段直線段相交形成（圖3），跳躍組分斜率較高，約為60°～75°，細(xì)切割點(diǎn)在3Φ～4Φ，存在一個(gè)過(guò)渡段，曲線特征顯示砂巖沉積時(shí)處于流速小、擾動(dòng)弱的河流沉積環(huán)境中。采集于該地層上部的砂巖樣品粒度分布直方圖、頻率曲線圖均呈正偏態(tài)—極正偏態(tài)，由圖解法求得峰度K=0.54～6.56；累積頻率曲線與下部的砂巖大致相同，也說(shuō)明二橋組的沉積相具有河口沉積特征。在概率粒度累積曲線上（圖4）整體表現(xiàn)為由跳躍組分和懸浮組分兩段直線相交形成，二者的交截點(diǎn)在2.5Φ～3.8Φ，跳躍推移組分線段傾角約為65°～80°，分選性較好；懸浮含量低，分選相對(duì)較差，截點(diǎn)為一個(gè)具有曲線段的過(guò)渡區(qū)，也說(shuō)明了沉積環(huán)境為流速小、擾動(dòng)弱的河流。

圖3 二橋組一段概率粒度累積曲線特征

圖4 二橋組二段砂巖概率粒度累積曲線特征

表1 長(zhǎng)壽地區(qū)須家河組砂巖粒度參數(shù)特征

碎屑沉積物判別分析方法分析，按Y淺海∶河流(三角洲)值小于-7.4190，且Y河流(三角洲)∶濁流值大于9.8433為河流三角洲沉積環(huán)境來(lái)判斷［7］，本次采集的樣品除2件不符合條件外，其余均屬于河流三角洲沉積環(huán)境，這也說(shuō)明研究區(qū)出露的二橋組具有河流三角洲沉積的特征。

4 結(jié)論與討論

根據(jù)本次野外實(shí)地調(diào)查并結(jié)合前人已有成果資料綜合分析、研究，圖區(qū)內(nèi)三疊系上統(tǒng)須家河組與二橋組存在相變。經(jīng)過(guò)綜合實(shí)測(cè)地層剖面對(duì)比、分析、研究，在研究區(qū)內(nèi)上三疊統(tǒng)地層由西至東泥頁(yè)巖夾層明顯減少（圖6），在明月峽背斜南東翼，該地層下段上部的粉砂巖、泥頁(yè)巖明顯；在黃草山背斜和菁口背斜該套地層除底部夾有頁(yè)巖外，上部均為細(xì)—中粒砂巖，局部見少量透鏡狀泥頁(yè)巖。根據(jù)《四川省巖石地層》意見，須家河組主要分布于四川盆地西部，由砂巖、泥巖與頁(yè)巖組成互層，并以泥質(zhì)類巖石作為段級(jí)地層單元的劃分標(biāo)志；而二橋組主要分布于忠縣、涪陵、重慶、敘永一線以南地區(qū)，巖性比較穩(wěn)定，夾有泥頁(yè)巖及煤線，且主要夾于地層底部。筆者認(rèn)為須家河組與二橋組的相變帶即位于研究區(qū)明月峽背斜與菁口背斜、黃草山背斜之間，這與《四川省巖石地層》的劃分大致吻合。

表2 二橋組砂巖粒度分布參數(shù)

圖6 長(zhǎng)壽地區(qū)上三疊統(tǒng)地層柱狀對(duì)比圖

結(jié)合區(qū)域研究成果和本區(qū)的調(diào)查結(jié)果分析，本區(qū)的上三疊統(tǒng)地層屬海陸過(guò)渡沉積體系，由前三角洲、三角洲前緣以及三角洲平原組成［8-13］。其中前三角洲相發(fā)育于上三疊統(tǒng)地層的下部層位，厚度較小，巖性為灰色薄層條帶狀粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖與泥質(zhì)粉砂巖互層，局部地區(qū)含煤；三角洲前緣發(fā)育于測(cè)區(qū)上三疊統(tǒng)地層的中部及上部層位，沉積物總體較粗，以砂巖為主，泥巖次之。