右江盆地西北緣中三疊世深水沉積巖相特征及盆地充填樣式

彭成龍， 周 鴻，王文明，龔桂源，張德明，躍連紅，李月森

(1.貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴州 貴陽(yáng) 550081；2.貴州省地礦局117地質(zhì)大隊(duì)，貴州 貴陽(yáng) 550018)

自上世紀(jì)50年代濁流學(xué)說提出之后，眾多學(xué)者對(duì)濁流沉積又相繼作了大量的研究，從而識(shí)別出碎屑流、顆粒流、液化流、濁流沉積等多種重力流沉積，使深水重力流沉積學(xué)說得到了發(fā)展。近年來，隨著油氣勘探的不斷深入，通過國(guó)內(nèi)學(xué)者的大量研究(付彥輝 等，2009；吳時(shí)國(guó) 等，2009；袁圣強(qiáng) 等，2010；李冬 等，2011；孫輝 等，2011；李磊 等，2012；劉新穎 等，2012)，使深水沉積學(xué)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。

貴州西南部?jī)?cè)亨一帶位于右江盆地西北緣，中三疊統(tǒng)發(fā)育較為完整，前人對(duì)區(qū)內(nèi)地層、古生物及沉積學(xué)方面已積累了大量研究成果(賀自愛，1986；貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1987，1997；劉寶珺 等，1987；張繼淹，1988；吳應(yīng)林 等，1990；吳江 等，1992，1993；田景春 等，2000；梅冥相 等，2002，2003；陳叢林 等，2006；楊超 等，2008；張成鳳 等，2011；杜遠(yuǎn)生 等，2014)。近年來，筆者在冊(cè)亨片區(qū)1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)工作中，通過巖相剖面測(cè)制、面上地質(zhì)調(diào)查和巖礦鑒定資料，認(rèn)為除前人已經(jīng)識(shí)別出的濁流沉積之外，尚有大量深水水道沉積及水道末端朵體沉積，這與肖杉等對(duì)廣西田林一帶中三疊統(tǒng)沉積的認(rèn)識(shí)一致(肖彬 等，2014)。本次在中三疊統(tǒng)許滿組-邊陽(yáng)組中共識(shí)別出6種巖相及3種巖相組合類型，在此基礎(chǔ)上建立了該期盆地充填樣式，對(duì)研究該區(qū)中三疊世沉積演化有重要地質(zhì)意義。

1 地質(zhì)概況

右江盆地是在加里東造山帶夷平的基礎(chǔ)上發(fā)育起來的，其西、北東、南西、南東分別為江南古陸、康滇古陸、哀牢越北古陸、云開古陸(馬永生 等，2009)(圖1a)，共同作用控制了盆地的沉積、構(gòu)造作用及演化。在中三疊世時(shí)期，盆地構(gòu)造性質(zhì)為前陸盆地(秦建華，1991；秦建華 等，1996；杜遠(yuǎn)生 等，2009，2013)，在盆地西北緣形成延綿上千公里的臺(tái)地邊緣。

研究區(qū)冊(cè)亨一帶位于右江盆地北西緣臺(tái)、盆過渡區(qū)，臺(tái)地邊緣呈弧形展布，沉積作用分異明顯(圖1b，c)，相變帶各地層間為相變接觸關(guān)系，盆地碎屑巖與臺(tái)緣碳酸鹽巖接觸帶附近為一狹窄滑塌角礫巖帶(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1980)，后期1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查對(duì)該角礫巖帶進(jìn)行了追索和詳細(xì)填圖，并以非正式地層單位命名為坡坪巖楔(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1990，1991)。臺(tái)地相區(qū)為一套臺(tái)地及礁灘相的碳酸鹽巖組合，由局限-半局限臺(tái)地相的關(guān)嶺組、楊柳井組、花溪組及臺(tái)緣礁灘相的坡段組、壟頭組組成，地層區(qū)劃屬揚(yáng)子地層分區(qū)之貞豐-貴陽(yáng)小區(qū)及右江地層分區(qū)之望謨-荔波小區(qū)(貴州省地質(zhì)調(diào)查院，2017)。而斜坡—盆地相區(qū)主要發(fā)育一套陸源碎屑巖組合，地層區(qū)劃屬揚(yáng)子地層分區(qū)之貞豐-貴陽(yáng)小區(qū)及右江地層分區(qū)之望謨-荔波小區(qū)(貴州省地質(zhì)調(diào)查院，2017)，巖石地層單元以許滿組和邊陽(yáng)組為主，主體為一套陸源碎屑巖建造(圖2)，分布廣泛，構(gòu)成了中三疊統(tǒng)的主體，是解析盆地沉積作用及演化、盆地充填作用等的重要窗口。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)略圖

圖2 冊(cè)亨一帶三疊系綜合柱狀圖

2 許滿組-邊陽(yáng)組沉積特征

研究區(qū)中三疊統(tǒng)深水沉積主要是許滿組-邊陽(yáng)組，環(huán)境為盆地及斜坡，其沉積類型主要是重力流沉積。根據(jù)重力流沉積組份的不同，分為鈣屑重力流和陸源碎屑重力流。

2.1 鈣屑重力流沉積

分布于臺(tái)緣斜坡及盆地中，以坡坪巖楔及許滿組第四段b亞段中之礫屑灰?guī)r為特征。其中坡坪巖楔以深灰色薄-中厚層礫屑灰?guī)r與泥晶灰?guī)r相互疊為特征，穿插于邊盆相地許滿組、邊陽(yáng)組中。

圖3 冊(cè)亨一帶許滿組礫屑灰?guī)r透鏡體特征

2.2 陸源碎屑重力流沉積

是區(qū)內(nèi)最發(fā)育的沉積類型，發(fā)育于許滿組、邊陽(yáng)組中。

2.2.1 濁流沉積

濁流沉積是區(qū)內(nèi)最主要的沉積作用，發(fā)育于中三疊世各地層的斜坡相序內(nèi)，以發(fā)育鮑馬序列為主要特征。

巖性特征：以石英雜砂巖、巖屑雜砂巖、巖屑粉砂巖、介殼頁(yè)巖、介殼泥灰?guī)r、泥晶灰?guī)r及泥灰?guī)r等。

沉積構(gòu)造：常見的層內(nèi)構(gòu)造有單向斜層理、沙紋層理、平行層理、水平層理、粒序?qū)永?、包卷層理、火焰?gòu)造、泄水構(gòu)造、滑塌變形構(gòu)造等；底面構(gòu)造有重荷模、槽模、溝模、底沖刷截切面等。

生物化石：砂巖內(nèi)時(shí)有植物碎屑，泥巖及頁(yè)巖中有豐富的游泳型雙殼類和少量菊石富集成生物層。

剖面結(jié)構(gòu)：總體為巨厚的砂巖與薄-中層泥巖、頁(yè)巖呈韻律互層，分布較穩(wěn)定。發(fā)育不完整的鮑馬序列，僅有B、C、D、E段(圖4)。

圖4 冊(cè)亨一帶許滿組—邊陽(yáng)組濁積巖鮑馬序列特征

B—細(xì)砂巖；C—細(xì)-粉砂巖；D—粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖；E—粉砂質(zhì)泥巖、泥巖

B段：下平行層段。中-厚層細(xì)粒石英雜砂巖、石英細(xì)一粉砂巖、巖屑雜砂巖組成。具平行層理，與c段呈過渡關(guān)系。

C段：主要由薄層粉砂巖組成。具沙紋層理、包卷層理。

D段：上水平紋層段。主要由薄層泥質(zhì)粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖組成，具水平層理。

E段：泥巖段。主要為中厚層泥巖，不顯層理。

2.2.2 碎屑流沉積

2.2.3 滑塌—滑移沉積

主要見于許滿組第四段b亞段中，由粘土巖、砂巖等之透鏡體、不規(guī)則巖塊、角礫等構(gòu)成。露頭尺度上，滑積巖呈厚層塊狀，成層性差，大的厚約十幾米，而小的厚只有幾十厘米，呈透鏡狀產(chǎn)出，沿走向逐漸尖滅，其底部大多為一起伏不平之突變界面，且切割下伏地層。

3 巖相特征及組合

3.1 巖相特征

冊(cè)亨一帶中三疊統(tǒng)深水沉積中，濁流沉積、碎屑流沉積與滑塌-滑移沉積常伴生出現(xiàn)，露頭尺度表現(xiàn)為不同的巖相?？蓜澐譃?種巖相，特征如下：

巖相6：主要由滑移滑塌角礫、塊狀泥巖夾塊狀砂巖團(tuán)塊或透鏡體組成，內(nèi)部結(jié)構(gòu)混亂，揉皺變形強(qiáng)烈，發(fā)育滑移變形層理(圖5f)，指示滑移滑塌沉積。

圖5 冊(cè)亨一帶許滿組—邊陽(yáng)組巖相特征

3.2 巖相組合

根據(jù)各巖相的垂向疊置關(guān)系，歸納為三種常見巖相組合，共同構(gòu)成深水盆地水下扇沉積體系。

巖相組合I：主要由巖相1、巖相2與巖相4組成(圖6a)。該巖相組合總體表現(xiàn)為砂巖厚度較大、泥質(zhì)巖相對(duì)較薄的特征，指示扇根—內(nèi)扇沉積作用的產(chǎn)物。

巖相組合II：主要由巖相2、巖相3組成，以巖相3為主(圖6b)。巖相組合特征表現(xiàn)為碎屑粒度向上變細(xì)的相序，代表扇中朵體堆積的產(chǎn)物。

巖相組合III：主要由巖相2、巖相4與巖相5組成(圖6c)。該巖相組合總體表現(xiàn)為碎屑粒度向上變細(xì)的沉積序列，碎屑粒度相對(duì)巖相組合II明顯變細(xì)，是外扇沉積作用的產(chǎn)物。

圖6 冊(cè)亨一帶許滿組—邊陽(yáng)組巖相組合

4 盆地充填樣式探討

中三疊時(shí)期，在貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn)、貴陽(yáng)、安順、貞豐一帶沉積形成“S”形臺(tái)地邊緣相的礁灘帶，此相帶向南延伸至云南、廣西，總體呈北東向，北西側(cè)為半局限臺(tái)地，南東側(cè)為右江盆地。盆地與臺(tái)緣接合部為同沉積斷層控制的陡斜坡，臺(tái)地邊緣的碳酸鹽巖崩塌在斜坡腳形成滑塌角礫巖。從古地理分析，研究區(qū)由于受“S”形礁灘相帶阻隔，其西部康滇古陸提供的物源未能輸送到盆地，僅分布于古陸邊緣；從古流向分析，盆地北東的江南古陸提供的物源沿水道以重力流形式輸入盆地而形成重力流沉積體系。因此研究區(qū)西側(cè)為碳酸鹽巖扇裙，南側(cè)為濁積扇體。根據(jù)上述巖相及巖相組合特征，建立了研究區(qū)中三疊世盆地充填樣式(圖7)。

圖7 右江盆地西北緣中三疊世盆地充填樣式卡通圖

5 結(jié)論

(1)根據(jù)剖面結(jié)構(gòu)和鏡下資料，于貴州冊(cè)亨一帶中三疊統(tǒng)許滿組-邊陽(yáng)組識(shí)別出6種巖相，構(gòu)成3種主要巖相組合類型，整體代表盆地邊緣濁積扇沉積作用的產(chǎn)物。巖相組合I以砂質(zhì)碎屑沉積為主，代表內(nèi)扇沉積作用的產(chǎn)物；巖相組合II指示扇中沉積；巖相組合III代表外扇沉積作用的產(chǎn)物。

(2)右江盆地西北緣中三疊世發(fā)育陸源碎屑水道充填的砂質(zhì)透鏡體及濁積扇體，而靠近臺(tái)地邊緣一側(cè)發(fā)育碳酸鹽巖滑塌扇裙，指示受臺(tái)緣同沉積斷層的控制。根據(jù)區(qū)域構(gòu)造背景，結(jié)合物源及古流向資料等綜合分析，建立了盆地西北緣冊(cè)亨一帶中三疊世盆地充填樣式，對(duì)于進(jìn)一步認(rèn)識(shí)該區(qū)沉積演化提供基礎(chǔ)資料。