徐永燁

成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院 四川 成都 610059

1 區(qū)域地質(zhì)概況

根據(jù)四川盆地內(nèi)部現(xiàn)今構(gòu)造分布特點(diǎn)，將其劃分為川西坳陷低陡、川中平緩和川東南斜坡高陡三個(gè)大的構(gòu)造區(qū)和川東高陡褶皺帶、川南低陡褶皺帶、川西南低陡褶皺帶、川西低隆褶皺帶、川北低褶皺帶和川中平緩褶皺帶六個(gè)次一級(jí)構(gòu)造區(qū)。研究區(qū)構(gòu)造上隸屬于川東高陡褶皺帶。川東高陡構(gòu)造帶地形地勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜，構(gòu)造應(yīng)力變化大，導(dǎo)致區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂發(fā)育，背斜核心部位主要為中生代地層，主要為二疊系-三疊系的碳酸鹽巖，地層傾角大（30°～70°）造成向斜發(fā)育成谷，局部地區(qū)向斜地勢(shì)較平整（傾角15°～30°）。川東地區(qū)地表共分布有7排東北向的長(zhǎng)條形高陡背斜帶，背斜核部地層與翼部產(chǎn)狀倒轉(zhuǎn)甚至直立的地層高程相差明顯，可達(dá)500～800m不等。由于區(qū)內(nèi)斷層、褶皺等多呈北東或者北北東方向發(fā)育，地勢(shì)起伏大，故被稱為高陡背斜。

川東地區(qū)發(fā)育地層多，分布面積廣，雖有部分缺失但保存相對(duì)較好。川東地區(qū)三疊系劃分為下三疊統(tǒng)（飛仙關(guān)組、嘉陵江組）、中三疊統(tǒng)（雷口坡組）和上三疊統(tǒng)（須家河組），針對(duì)川東地區(qū)下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組開展相關(guān)研究。

2 沉積相特征及沉積模式

2.1 沉積相劃分

根據(jù)野外剖面、室內(nèi)鏡下巖石薄片鑒定分析等，對(duì)飛仙關(guān)組進(jìn)行了沉積相研究，確定研究區(qū)飛仙關(guān)組為碳酸鹽巖臺(tái)地沉積體系，共劃分出局限臺(tái)地、開闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣、臺(tái)地前緣斜坡、海槽等沉積相類型。

2.2 沉積相特征

2.2.1 蒸發(fā)臺(tái)地

位于局限臺(tái)地向陸一側(cè)的潮上沉積區(qū)，該相帶鹽度高、水循環(huán)差，古地貌較高或長(zhǎng)期出露地表，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，以沉積石膏、膏云巖、云膏巖為主，各種潮汐層理、暴露溶蝕構(gòu)造常見，主要發(fā)育于飛仙關(guān)組四段。

2.2.2 局限臺(tái)地

局限臺(tái)地發(fā)育于臺(tái)地內(nèi)部或臺(tái)地邊緣等起障壁作用的礁、灘體之后，由于廣海向陸推進(jìn)的波浪作用在受到臺(tái)地邊緣和臺(tái)內(nèi)地貌高地的消能作用后，到達(dá)臺(tái)地內(nèi)部近陸一側(cè)時(shí)，能量受到削弱，在臺(tái)地內(nèi)部局部地貌高地的限制下，水體循環(huán)受到限制，并造成鹽度偏高，古生物貧乏，種類單調(diào)。巖石類型以頁(yè)巖、泥灰?guī)r及灰?guī)r為主，偶見薄層泥質(zhì)云巖，亦見暗紫色灰質(zhì)頁(yè)巖與深灰色灰?guī)r不等厚互層，頂為泥灰?guī)r與上覆地層嘉一段呈漸變接觸。可細(xì)分為潟湖和潮坪兩個(gè)亞相。

2.2.3 開闊臺(tái)地

開闊臺(tái)地一般位于局限臺(tái)地與臺(tái)地邊緣之間，水體較淺，與廣海連通性好，水體循環(huán)通暢，鹽度正常，各門類生物繁盛。該相帶廣泛分布于飛仙關(guān)期，沉積物以各種生物骨屑及灰泥為主，水動(dòng)力高能地帶往往富集生屑、砂屑、礫屑、鮞粒等顆粒沉積。巖石類型主要有泥晶灰?guī)r、（含）生屑泥晶灰?guī)r、亮晶鮞粒灰（云）巖、亮晶砂屑灰?guī)r等，顏色為淺灰色—深灰色，單層厚度一般以中層為主，常發(fā)育水平層理、波狀層理、交錯(cuò)層理、生物擾動(dòng)等沉積構(gòu)造。開闊臺(tái)地可進(jìn)一步劃分為臺(tái)內(nèi)灘和潮下兩個(gè)亞相。

2.2.4 臺(tái)地邊緣

臺(tái)地邊緣位于碳酸鹽臺(tái)地與斜坡相帶之間高出臺(tái)地背景的狹窄地區(qū)，是波浪和潮汐作用改造強(qiáng)烈的高能地帶，沉積界面位于浪基面附近，普遍發(fā)育生物礁及顆粒灘。平面上沿開江—梁平海槽、城口—鄂西海槽及川東孤立臺(tái)地周緣呈環(huán)帶狀分布。研究區(qū)臺(tái)地邊緣灘體主要發(fā)育在飛仙關(guān)組中下部，沉積物以鮞粒為主，亮晶膠結(jié)，常有白云化現(xiàn)象。主要微相類型為鮞粒灘和灘間。

2.2.5 前緣斜坡

臺(tái)地向深水盆地的過渡地帶，位于正常浪基面之下，氧化界面附近，水深一般大于100m。水體總體上比較安靜，溫度低，透光性差，底棲生物少。該相帶發(fā)育于飛仙關(guān)組中下部，沉積物以原地灰泥和滑塌沉積為主，巖性主要為薄—中層泥質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r夾鈣質(zhì)泥巖、頁(yè)巖及滑塌成因的各種角礫巖，顏色呈雜色到灰、深灰色，發(fā)育重力流構(gòu)造、滑動(dòng)變形層理等，見少量雙殼類、腹足類、菊石類化石。

由于斜坡緊鄰臺(tái)地邊緣帶，其類型受碳酸鹽臺(tái)地邊緣發(fā)育程度的控制，臺(tái)地邊緣相帶的不同地段，或同一地段的不同時(shí)期，可造成斜坡相帶傾角的變化。長(zhǎng)興期，在拉張背景下基底斷塊的差異升降分化，沉積環(huán)境從早二疊世碳酸鹽緩坡逐漸演化為晚二疊世槽臺(tái)格局。研究區(qū)長(zhǎng)興早期沒有表現(xiàn)出十分明顯的臺(tái)緣坡折，表現(xiàn)為區(qū)域性緩傾斜坡，其沉積坡度較小，寬緩不規(guī)則，沉積剖面可以由加積型到進(jìn)積型，順著平緩的古斜坡向下沉積。在斜坡主要發(fā)育細(xì)粒碎屑流—濁流成因的灰色薄層—中層細(xì)礫屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r，呈夾層狀或互層狀存在于較深水斜坡沉積的灰、深灰色泥質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖中，發(fā)育韻律層理。由于后期由碳酸鹽建隆所起的障壁作用，影響了海水的能量、溫度和化學(xué)作用，以及生物的活動(dòng)性，同時(shí)也增強(qiáng)了臺(tái)地邊緣地形起伏，并使邊緣變得更陡。當(dāng)碳酸鹽建隆進(jìn)一步向上和向前營(yíng)建或加積，臺(tái)緣—斜坡地形坡度增大（可逐漸演變成陡崖），發(fā)育重力流角礫巖等沉積，沉積物相對(duì)較粗，大小混雜，分選差。根據(jù)長(zhǎng)興—飛仙關(guān)期斜坡傾斜坡度發(fā)育程度進(jìn)一步分為緩斜坡和陡斜坡。

2.3 沉積模式分析

飛仙關(guān)早期，區(qū)域上發(fā)生大規(guī)律海侵，臺(tái)地范圍大面積縮小。此時(shí)，研究區(qū)仍為“臺(tái)—槽”沉積格局，東側(cè)臺(tái)地四面被深水所圍限，具有孤立臺(tái)地沉積特征，西側(cè)具有連陸臺(tái)地沉積特征，見圖1。飛仙關(guān)中-晚期，由于海平面的下降以及強(qiáng)烈沉積作用，研究區(qū)孤立臺(tái)地和連陸臺(tái)地不斷增生，直接導(dǎo)致海槽逐漸被填平補(bǔ)齊，最終全部演變?yōu)闇\水臺(tái)地相，并最終實(shí)現(xiàn)孤立臺(tái)地與連陸臺(tái)地連為一片，轉(zhuǎn)變?yōu)檫B陸碳酸鹽臺(tái)地。在海槽不斷填平補(bǔ)齊過程中，海槽西側(cè)臺(tái)地內(nèi)的淺灘不斷的向海槽方向遷移，東側(cè)灘體主體以加積作用為主，到飛仙關(guān)組末期，均以向東遷移為主要特征。

圖1 飛仙關(guān)組沉積模式

3 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)巖心、室內(nèi)鏡下巖石薄片鑒定，結(jié)合巖石學(xué)等沉積相標(biāo)志研究，確定了研究區(qū)飛仙關(guān)組的臺(tái)地沉積模式，并進(jìn)一步劃分出局限臺(tái)地、開闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣、臺(tái)地前緣斜坡、海槽等相類型及若干亞相和微相類型?？偨Y(jié)出研究區(qū)飛仙關(guān)早期西側(cè)為孤立臺(tái)地，東側(cè)為連陸臺(tái)地，后期隨著海槽的不斷填平補(bǔ)齊，演變?yōu)樘妓猁}巖臺(tái)地的沉積模式。