王李相

吉林省第四地質(zhì)調(diào)查所,吉林 通化 134001

0 引言

青海省雁石坪地區(qū)位于青藏高原羌塘盆地東部，唐古拉山脈北麓，青藏公路穿過(guò)該區(qū)，歷史上斷續(xù)進(jìn)行過(guò)各類零星的地質(zhì)研究。二十世紀(jì)八十年代，本區(qū)較系統(tǒng)地開(kāi)展了1∶100萬(wàn)、1∶25萬(wàn)及1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，編寫(xiě)了《青海省巖石地層》等相關(guān)資料，為該區(qū)奠定了基本地質(zhì)框架。雁石坪地區(qū)侏羅系中、上統(tǒng)總體特征為：縱向上具有“三砂夾兩灰”的分布特征，雀莫錯(cuò)組即為其中的第一層“砂”。

根據(jù)《青海省巖石地層》，雀莫錯(cuò)組的定義是指“不整合于三疊系上統(tǒng)結(jié)扎群及以前地層之上，整合于侏羅系中統(tǒng)布曲組之下的由紫色、灰紫色及灰色為主的復(fù)成分礫巖、含礫砂巖、石英砂巖、雜色砂巖、粉砂巖夾少量灰?guī)r、鐵質(zhì)砂巖組成的地層體，是一個(gè)由粗變細(xì)的地層序列”[1]。依據(jù)地層產(chǎn)出層位、巖性特征及宏觀上的可分性，將該組分為上、中、下三個(gè)段級(jí)非正式填圖單位。

因工作比例尺較小，雀莫錯(cuò)組在本區(qū)的具體特征闡述不夠完整，而且組內(nèi)各段的劃分無(wú)明顯標(biāo)志層，對(duì)野外工作指導(dǎo)性有限。作者通過(guò)在該區(qū)開(kāi)展的1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)工作，分析了雀莫錯(cuò)組在雁石坪及周邊地區(qū)的巖石組合特征(1)吳玉詩(shī)，王李相.青海1∶5萬(wàn)雁石坪地區(qū)六幅區(qū)調(diào)工作總結(jié)[R].吉林省地質(zhì)調(diào)查院，2013.，對(duì)比前人資料，將該組內(nèi)普遍發(fā)育的兩層灰?guī)r作為劃分各段的標(biāo)志層，并探討了該組在本區(qū)的形成環(huán)境，希望能對(duì)該區(qū)今后的地質(zhì)工作有所參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

雁石坪地區(qū)發(fā)育一套中生界濱—淺海相沉積地層，除東北部有少量三疊系巴貢組、波里拉組及中南部有零星的古近系沱沱河組外，區(qū)內(nèi)主要出露侏羅系中、上統(tǒng)雁石坪群碎屑巖和碳酸鹽巖，自下而上劃分為雀莫錯(cuò)組、布曲組、夏里組、索瓦組和雪山組；地層總體走向?yàn)楸蔽鳌蠔|向，傾向多為北東或南西，隨褶皺兩翼變化。沉積旋回性特別明顯，垂向上具有“三砂兩灰”的組成特征，構(gòu)造變形較弱，層序相對(duì)完整。與下伏上三疊統(tǒng)結(jié)扎群巴貢組呈角度不整合接觸、斷層接觸，與上覆古近系沱沱河組呈角度不整合接觸(圖1)。

圖1 雁石坪地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖[2]

區(qū)內(nèi)構(gòu)造形式主要為褶皺和斷裂。褶皺構(gòu)造多成群出現(xiàn)，呈雁行式排列，包括雁石坪坳陷(斜列式)雁行式褶皺群、加布隴貢瑪—索達(dá)間復(fù)式褶皺、諾隴巴馬—查欽曲復(fù)式褶皺等。

斷裂構(gòu)造按空間展布方向以北西和北東向最為發(fā)達(dá)，另有部分為近東西向、近南北向，斷裂性質(zhì)有逆沖斷裂、逆掩斷裂、平移走滑斷裂和正斷裂。發(fā)生時(shí)間為燕山運(yùn)動(dòng)晚期和喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)。

區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，主要是分布在南東部的木乃巖體，呈橢圓狀，侵位于中、上侏羅統(tǒng)雀莫錯(cuò)組—索瓦組中，侵入時(shí)代為晚白堊世。巖性主要為石英二長(zhǎng)巖、黑云輝石石英二長(zhǎng)巖等。在北西部碾廷將日有少量輝長(zhǎng)巖、安山巖分布。

2 巖石組合及橫向變化

雀莫錯(cuò)組總體上是一套以灰紫色、灰色為主的由含礫砂巖、雜砂巖、粉砂巖、泥巖夾少量灰?guī)r組成的地層體，根據(jù)在雁石坪地區(qū)測(cè)制的剖面，各段在不同位置具有如下(見(jiàn)表1)巖石組合特征：

由表1可見(jiàn)，雀莫錯(cuò)組的巖石組合主要是由細(xì)粒砂巖、粉砂巖、泥巖等陸源碎屑巖組成的粗細(xì)相間的沉積序列，顏色多為紫色，含F(xiàn)e2O3，是雁石坪西南部楚欽隴巴一帶鏡鐵礦的礦源層。下段和中段的頂部夾數(shù)層碳酸鹽巖，中、上段巖石中有部分輕微的變質(zhì)現(xiàn)象，主要是填隙物的重結(jié)晶和石英顆粒的次生加大，部分變質(zhì)程度較高者可達(dá)板巖級(jí)。其形成可能與局部的(褶皺)構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)。

表1 雁石坪地區(qū)雀莫錯(cuò)組出露層位及巖石組合特征表

雀莫錯(cuò)組在區(qū)域上巖性、巖相與正層型所在地基本一致，僅底部復(fù)成分礫巖在橫向上不穩(wěn)定，有時(shí)相變?yōu)樯皫r，而礫巖在雜多縣吉青多一帶有所增多，在雁石坪一帶僅有少量出露。砂巖中發(fā)育微細(xì)水平層理、平行層理、交錯(cuò)層理、楔狀層理等，并夾有硅質(zhì)灰?guī)r，巖石中碎屑粒度由西向東粒度變粗，礫巖夾層增多，石膏夾層增多。根據(jù)區(qū)域內(nèi)雀莫錯(cuò)組厚度等值線圖，該組可能以唐古拉兵站—依倉(cāng)瑪之間為沉積中心，向周圍均變薄[3](圖2)。

圖2 雁石坪地區(qū)雀莫錯(cuò)組厚度等值線圖[3]

綜合各段出露厚度，雀莫錯(cuò)組在雁石坪鎮(zhèn)僅出露上段，九十二道班附近厚度最小，向南東和北西方向均有逐漸變厚的趨勢(shì)[2](圖3)，從總體上看，侏羅紀(jì)早、中期雁石坪地區(qū)地勢(shì)要比南部的唐古拉山一線要高，故缺失該組的中、下段；北部雁石坪鎮(zhèn)附近上段沉積厚度大于九十二道班，可能該區(qū)為局部的障壁?；?yàn)a湖環(huán)境。

圖3 侏羅系中統(tǒng)雀莫錯(cuò)組地層對(duì)比圖(2)吳玉詩(shī)，王李相.青海1∶5萬(wàn)雁石坪地區(qū)六幅區(qū)調(diào)工作總結(jié)[R].吉林省地質(zhì)調(diào)查院，2013.

3 基本層序與沉積環(huán)境簡(jiǎn)析

3.1 基本層序

根據(jù)在雁石坪及周邊地區(qū)測(cè)制的剖面，該區(qū)雀莫錯(cuò)組各段基本層序特征如下：

下段(J2q1)：該段出露較少，主要分布在加多隴地區(qū)，由細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、石英砂巖、含海綠石石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖等中碎屑巖組成，夾鐵質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖等細(xì)碎屑巖，局部含礫，頂部發(fā)育少量碳酸鹽巖?？傮w具有向上變細(xì)的趨勢(shì)，局部體現(xiàn)小范圍粗細(xì)相間的韻律性變化。層理不發(fā)育，局部見(jiàn)平行層理、水平層理、交錯(cuò)層理等(圖4)。

圖4 雀莫錯(cuò)組下段層序特征圖

中段(J2q2)：雀莫錯(cuò)組中段在九十二道班、扎加和旁吉日等大部分地區(qū)主要由細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、石英砂巖、巖屑砂巖等中碎屑巖組成，夾石英粉砂巖、含鐵泥質(zhì)粉砂巖、深灰色頁(yè)巖等細(xì)碎屑巖，頂部發(fā)育粉砂質(zhì)泥微晶灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、團(tuán)粒亮晶灰?guī)r等碳酸鹽巖。主要顯示為粗細(xì)相間的不對(duì)稱韻律性、旋回性沉積特征。發(fā)育波狀層理、交錯(cuò)層理、平行層理等。

在東部查瓊?cè)铡⑷针]巴地區(qū)，下部以粉砂質(zhì)泥巖、(含海綠石)粉砂巖等細(xì)碎屑巖為主，夾細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、(含海綠石)長(zhǎng)石石英砂巖等中碎屑巖；中部主要為細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖、(含海綠石)長(zhǎng)石石英砂巖等中碎屑巖；上部為互層狀分布的細(xì)粒砂巖、粉砂巖，頂部發(fā)育碳酸鹽巖。組成粗、細(xì)相間的不對(duì)稱韻律性沉積序列，總體由下至上具有細(xì)—粗—細(xì)的旋回性沉積特征。發(fā)育平行層理、水平層理、波狀層理、交錯(cuò)層理等(圖5)。

圖5 雀莫錯(cuò)組中段層序特征圖

上段(J2q3)：雁石坪鎮(zhèn)和查瓊?cè)铡⑷针]巴地區(qū)，主要巖石組合為：粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)、鈣質(zhì)粉砂巖等細(xì)碎屑巖與細(xì)粒巖屑雜砂巖、長(zhǎng)石雜砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖等中碎屑巖組成的粗細(xì)相間的不對(duì)稱韻律性沉積序列，局部夾少量雜色灰?guī)r質(zhì)細(xì)礫巖，部分粉砂巖中含礫。發(fā)育水平層理、平行層理、砂紋層理、交錯(cuò)層理、重荷模、波痕等(圖6)。

圖6 雀莫錯(cuò)組上段層序特征圖

在九十二道班、扎加、旁吉日地區(qū)，該段以各類細(xì)粒砂巖為主，夾頁(yè)巖、粉砂巖等細(xì)碎屑巖和少量碳酸鹽巖，頂部石英砂巖中含礫，以粗細(xì)相間的不對(duì)稱韻律性、旋回性沉積為主要特征，總體略具向上變粗的趨勢(shì)。

綜上所述，雀莫錯(cuò)組在雁石坪附近各地區(qū)表現(xiàn)出不同的層序特征，多呈現(xiàn)出一種粗細(xì)相間的韻律性沉積特征，但總體具有由下至上，由粗—細(xì)—粗的旋回性層序特征。

3.2 沉積環(huán)境簡(jiǎn)析

羌塘盆地接受早侏羅世沉積后，在印支運(yùn)動(dòng)Ⅲ幕的影響下，抬升為陸并遭受剝蝕，海平面下降，海水退至盆地南緣。直到中侏羅世巴柔期時(shí)，羌塘盆地發(fā)生大規(guī)模海侵并接受沉積(3)李勇,張玉修.青藏高原羌塘盆地東部中-晚侏羅世沉積相及層序地層分析[R].成都理工大學(xué)地質(zhì)調(diào)查研究院，2005.。雀莫錯(cuò)組表現(xiàn)為一海侵沉積相序列。區(qū)域上該組下部為活動(dòng)型山區(qū)辮狀河流相，中上部演變?yōu)闉I淺海三角洲相。下部河流相為一套厚層狀紫紅色礫巖，底部侵蝕作用強(qiáng)烈，沖刷面起伏明顯，礫石成分復(fù)雜，主要為石英巖、燧石、火山巖、砂巖等。礫石大小不等，含量可高達(dá)70%，向上含量降低，基質(zhì)為中-細(xì)砂。礫石層呈透鏡狀產(chǎn)出，正粒序韻律明顯，并且發(fā)育大型槽狀交錯(cuò)層理等。但在雁石坪地區(qū)該組下部特征表現(xiàn)不明顯，僅在局部有少量礫巖分布，顯示該區(qū)在侏羅世早期尚未接受大范圍沉積作用，可能處于抬升與沉降的平衡期。中部三角洲相平行層理、楔狀交錯(cuò)層理及沙紋層理等極為發(fā)育，總體表現(xiàn)為濱海三角洲相沉積特征。在縱向上由三角洲平原—三角洲前緣—前三角洲三個(gè)亞相組成的總體上水進(jìn)退積型三角洲沉積體系。[4]

雀莫錯(cuò)組中、下段沉積環(huán)境：查瓊?cè)铡⑷针]巴地區(qū)，該組中、下段是一套由泥巖、粉砂巖等細(xì)碎屑巖與細(xì)粒、中細(xì)粒砂巖等中碎屑巖組成的粗細(xì)相間的沉積序列，巖石中發(fā)育平行層理、水平層理、波狀層理、交錯(cuò)層理等，總體由下至上逐漸變粗。各單層沉積厚度不大，反映了水動(dòng)力條件的強(qiáng)、弱交替頻繁變化，其沉積環(huán)境可能是三角洲平原亞相前端或水下分支河道、分支間灣等部位。

扎加、旁吉日、索達(dá)地區(qū)，以細(xì)粒砂巖為主，部分砂巖中含海綠石，砂巖分選較好，發(fā)育平行層理、交錯(cuò)層理、局部見(jiàn)砂紋層理，反映其沉積時(shí)的水動(dòng)力條件較強(qiáng)。根據(jù)(PM18、PM19)粒度分析特征，砂屑主要是細(xì)砂級(jí)、粗粉砂級(jí)和粉砂級(jí)，少量中砂、礫級(jí)。細(xì)砂級(jí)碎屑分選性較好，屬近于對(duì)稱的正偏態(tài)；概率累計(jì)曲線以跳躍總體為主，有少量懸浮次總體和滾動(dòng)次總體，推測(cè)沉積環(huán)境為濱岸—潮坪或三角洲河道沉積環(huán)境。粉砂級(jí)碎屑分選性中等，近對(duì)稱分布，以跳躍總體為主，分2～3個(gè)次總體，推測(cè)為三角洲河道或潮坪沉積環(huán)境(圖7)。

圖7 雀莫錯(cuò)組中段粒度分析概率累計(jì)曲線特征圖(4)吳玉詩(shī)，王李相.青海1∶5萬(wàn)雁石坪地區(qū)六幅區(qū)調(diào)工作總結(jié)[R].吉林省地質(zhì)調(diào)查院，2013.

該組中、下段的巖石組合、構(gòu)造特征體現(xiàn)了河流與波浪交替作用的過(guò)程，其沉積環(huán)境可能主要在三角洲前緣相的砂壩、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂沉積部位，局部為三角洲平原亞相前端，砂巖中含海綠石也說(shuō)明了其海水沉積的特征。局部的深灰色頁(yè)巖可能形成在離岸更遠(yuǎn)的前三角洲與三角洲前緣的交匯部位。

雀莫錯(cuò)組中、下段頂部均發(fā)育一套碳酸鹽巖沉積，是該組分段的一個(gè)重要標(biāo)志層。巖性主要為淺灰色粒屑、生物屑泥微晶灰?guī)r、含介屑細(xì)晶灰?guī)r、深灰色泥晶灰?guī)r、團(tuán)粒亮晶灰?guī)r等?；?guī)r中的粒屑主要以生物屑、團(tuán)粒為主，含少量鮞和砂屑。生物碎屑多為不完整的碎片狀，磨圓度、分選性均差，可能是風(fēng)暴搬運(yùn)至低能環(huán)境后沉積而成；團(tuán)粒亮晶灰?guī)r的生成環(huán)境是中-高能淺水區(qū)，結(jié)合與砂巖、粉砂巖互層狀分布的特點(diǎn)，推測(cè)其形成環(huán)境可能是干熱氣候下的三角洲分支間灣或?yàn)a湖沉積，代表了該時(shí)段海平面的上升。

雀莫錯(cuò)組上段沉積環(huán)境：雁石坪鎮(zhèn)、查瓊?cè)铡⑷针]巴地區(qū)，沉積一套由粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)、鈣質(zhì)粉砂巖等細(xì)碎屑巖與巖屑雜砂巖、長(zhǎng)石(雜)砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖等中碎屑巖組成的粗細(xì)相間韻律性沉積，夾少量碳酸鹽巖，局部含礫質(zhì)成分，部分砂巖、粉砂巖中含海綠石。巖石中發(fā)育平行層理、水平層理、交錯(cuò)層理、沙紋層理、重荷模等構(gòu)造。

該組上段分布范圍廣，沉積厚度巨大，向海延伸遠(yuǎn)，說(shuō)明形成三角洲的河流規(guī)模大，陸源碎屑物攜帶能力強(qiáng)，沉積時(shí)間較長(zhǎng)。

上部大量巖屑、長(zhǎng)石雜砂巖說(shuō)明離物源區(qū)較近，碎屑搬運(yùn)不遠(yuǎn)，雜基的存在表明水動(dòng)力條件不強(qiáng)，可能與障壁環(huán)境有關(guān)。砂巖、粉砂巖中含海綠石，說(shuō)明是在海水中形成，水深應(yīng)超過(guò)10 m。砂巖多分布于河口附近，由河流帶來(lái)的粗碎屑物因水動(dòng)力條件的降低而快速沉積形成近岸河口砂壩、分支流河道、遠(yuǎn)砂壩沉積；隨著水流動(dòng)能的減弱，開(kāi)始沉積粉砂、泥質(zhì)等細(xì)碎屑物。砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖的互層狀分布反映了這一沉積過(guò)程。

同時(shí)砂巖與泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖的互層狀分布也反映了氣候的干、濕變化所影響的河流攜帶能力的變化，當(dāng)氣候相對(duì)干旱時(shí)，水動(dòng)力較弱，河流多攜帶細(xì)粒的粉砂、泥質(zhì)成分，降水充沛時(shí)河流攜帶大量粒度較粗、分選差的粗碎屑成分，形成砂巖、雜砂巖、礫質(zhì)砂巖等層位。

該段夾有數(shù)層灰—灰黑色含粒屑微晶灰?guī)r、亮晶粒屑灰?guī)r，巖石中的粒屑成分以鮞粒為主，少量生物碎屑和砂屑。其形成環(huán)境可能有兩種，其一為有攪動(dòng)水的溫暖淺水，當(dāng)?shù)a(bǔ)給不足時(shí)，海水中的碳酸鈣過(guò)飽和析出，圍繞藻類或潮汐帶來(lái)的粉砂、泥形成鮞粒沉積而成；其二是大的風(fēng)暴潮后殘留在大型的陸上瀉湖中的海水沉積而成。另外這些普遍發(fā)育的灰?guī)r也可能代表了海進(jìn)過(guò)程中的小規(guī)模反復(fù)性。

在九十二道班、扎加和旁吉日地區(qū)，雀莫錯(cuò)組上段是一套以中碎屑巖為主夾細(xì)碎屑巖的巖石組合，上部發(fā)育碳酸鹽巖。砂巖成分較純，分選較好，部分砂巖中含有海綠石，沉積厚度大，可能是在波浪作用為主的條件下形成的離岸較遠(yuǎn)的三角洲前緣地帶。上部碳酸鹽巖沉積與雁石坪等地該段上部的碳酸鹽巖巖性、層位等特征相似，應(yīng)為同一條件下形成。

根據(jù)粒度分析結(jié)果，雀莫錯(cuò)組上段砂巖中的砂屑主要為細(xì)砂級(jí)、粉砂級(jí)碎屑。其中細(xì)砂碎屑分選性較好，近對(duì)稱分布，主要由跳躍總體組成，少量懸浮總體。累計(jì)概率曲線較陡，說(shuō)明水動(dòng)力較強(qiáng)，推測(cè)為三角洲河道、砂壩或?yàn)I岸沉積。粉砂級(jí)碎屑分選性較好，近對(duì)稱分布，跳躍總次占主體，少量為懸浮總次，推測(cè)為三角洲水下河道或?yàn)I岸、海岸砂丘潮坪沉積環(huán)境。少量中砂級(jí)碎屑分選中等，正偏態(tài)分布，由跳躍總體組成，推測(cè)為濱岸沉積(圖8)。

圖8 雀莫錯(cuò)組上段累積概率曲線圖(5)吳玉詩(shī)，王李相.青海1∶5萬(wàn)雁石坪地區(qū)六幅區(qū)調(diào)工作總結(jié)[R].吉林省地質(zhì)調(diào)查院.2013.

根據(jù)以上巖石組合、沉積構(gòu)造、粒度分析特征等，雀莫錯(cuò)組上段的沉積環(huán)境可能是障壁海環(huán)境中的三角洲相沉積，其中在雁石坪、查瓊?cè)铡⑷针]巴地區(qū)是離岸較近的平原亞相，發(fā)育河口砂壩、分支流砂壩、遠(yuǎn)砂壩及分流間灣等沉積類型。在九十二道班、扎加和旁吉日地區(qū)，是離岸較遠(yuǎn)受波浪控制的三角洲前緣亞相。

譚富文等根據(jù)碳、氧同位素在本組的分布特征，認(rèn)為中侏羅世雀莫錯(cuò)期沉積水體主要以陸源淡水作用為主，沉積環(huán)境屬陸緣近海湖。巖石的結(jié)構(gòu)和成分成熟度低，幾乎所有的砂巖均見(jiàn)有電氣石、斜長(zhǎng)石、變質(zhì)巖屑及基性火山巖屑等低成熟類組分，結(jié)合古流向分析，其物源主要來(lái)自于北部可可西里造山帶[5]。

陳蘭等根據(jù)發(fā)育在雀莫錯(cuò)組中、上部的淡水、瀉湖相雙殼類化石組合，認(rèn)為本組是一海侵初期的濱-淺海沉積，間夾瀉湖相沉積[3-4]。王建坡等根據(jù)古生物化石、古生物活動(dòng)遺跡特征，認(rèn)為早巴通期雁石坪地區(qū)為干-冷氣候,偶爾為干-熱氣候的條件下形成的瀉湖-潮坪相沉積組合，說(shuō)明在這段時(shí)間內(nèi)有較大的風(fēng)暴發(fā)生[5]。

4 結(jié)論

通過(guò)以上分析，結(jié)合前人資料，本文認(rèn)為雀莫錯(cuò)組是一套由砂巖、粉砂巖、泥巖、頁(yè)巖及少量碳酸鹽巖構(gòu)成的近岸濱、淺海相沉積，其沉積環(huán)境總體是三角洲相，局部為障壁海、瀉湖及潮坪相，以三角洲前緣相的砂巖、粉砂巖沉積為主；中、下段沉積特征顯示了河流與波浪交替作用的過(guò)程，可能是三角洲前緣相靠近前三角洲的部分，上段可能是三角洲前緣相靠近三角洲平原相的部分，其中、上部發(fā)育的碳酸鹽巖沉積可能與小規(guī)模的海水進(jìn)退有關(guān)，可作為分段標(biāo)志層。該組縱向表現(xiàn)為：由下至上粗-細(xì)-粗的沉積特征顯示了水體由淺變深再變淺的進(jìn)退過(guò)程。橫向上雖有局部起伏，但向南東方向水體逐漸加深。