滇黔桂盆地及邻区泥盆纪层序地层格架及其古地理背景_梅冥相
滇黔桂盆地及其邻区石炭纪至二叠纪_省略_层格架及三级海平面变化的全球对比_梅冥相(1)
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控制 & 从早泥盆世晚期到二叠纪于深水盆地中发 育 大 小 不 等 的孤立碳酸盐台地 & 孤立台地之间为深水台棚相 及 台 盆 相 沉 积 & 与连陆台地形成明显的沉积相分异 # 图 $ (" 由于断裂活动 强度的差异 & 连陆台地边缘礁滩相带从泥盆纪到 二 叠 纪 产 生 了明显的空间迁移 " 强烈的东吴运动不但使钦州 盆 地 关 闭 & 而且使南部的孤立台地 & 如南宁孤立台地和靖西 孤 立 台 地 上 的二叠系乐平统发育不全 ;-?&<% 复杂而有序的空间相变与时间 相 变 &形 成 了 一 个 复 杂 的 盆 地 充 填 序 列 &充 分 表 明 了 地 层 记 录 中 的 两 种 相 变 面 和 两 种 穿 时 性+ ++ 静 态 相 变 面 及 其 相 变 面 穿 时 ’ 动 态 相 变 面 及 其 间 断 面 穿 时 ;+%<" 在 石 炭 系 和 二 叠 系 中 &连 陆 台 地 上 三 套 煤 系 地 层 的 发 育 &连 陆 台 地 边 缘 和 孤 立 台地上两套海绵生物礁的发育 & 表明了研究区形 成 了 一 个 与
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黔桂地区石炭纪层序地层格架及古地理演化
黔桂地区石炭纪层序地层格架及古地理演化焦大庆!，"，马永生"，邓军#，孟庆芬#，李东海#（!$石油大学资源学院，北京!%""&’；"$中国石油化工股份有限公司油田部，北京!%%%"’；#$中国地质大学地球科学与资源学院，北京!%%%(#）摘要：黔桂地区的石炭系可划分为下统和上统，其中下统又划分为岩关阶、大塘阶和德坞阶，上统划分为罗苏阶、滑石板阶、达拉阶和逍遥阶。
多年来一直作为石炭系的马平组则成为一个跨系的岩石地层单位，因此石炭系最顶部的地层与下二叠统一起构成!个三级层序。
从石炭系到下二叠统构成!个二级层序，其底面为紫云运动主幕产生的不整合面，顶界面为黔桂运动产生的不整合面，包含)个三级沉积层序，分别简称为*+!&，*+!,，*+!)，*+!-，*+!(，*+!’。
研究区范围内从连陆台地到孤立台地乃至台沟背景，沉积特征明显不同，连陆台地上发育煤系地层并且发育较多的白云岩地层，孤立台地上则以大套碳酸盐岩地层为特征，台沟背景中以暗色细粒沉积为主。
所以，尽管三级层序的相序特征在空间上变化较大，但它们所代表的相对海平面变化过程基本上是同步的。
在前人大量的古生物学研究成果的基础上，系列层序地层格架栅状图以及相应的古地理图较为清楚地反映了研究区石炭纪至二叠纪船山世复杂而有序的时间相变与空间相变。
关键词：层序地层格架；古地理演化；石炭纪；黔桂地区中图分类号：.,#’$"文献标识码：/文章编号：!%%%0(,"-（"%%#）%#0%"’&0%’收稿日期："%%"0!"0%"基金项目：中国石油化工股份有限公司“九五”科技工程项目（1.20!%%’）。
作者简介：焦大庆，男，教授级高级工程师，博士研究生，!’)!年出生，石油地质学专业，主要从事沉积学和储层地质学等方面的研究工作。
滇黔桂盆地及其邻区石炭纪至二叠纪_省略_层格架及三级海平面变化的全球对比_梅冥相(1)
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是黄龙组与马平组的形成时期是晚古生代相分异最不明显的 时期 # 向古陆边缘灰岩变少而白云岩增多 % 上部地层最明显的 特点是在二叠纪船山世晚期于连陆台地上发育梁山组煤系地 层 #该套煤系地层从北向南变薄尖灭 # 呈一个楔状体覆盖在马 平组灰岩之上 " 在孤立台地上 # 全为碳酸盐岩地层 # 且不发育 煤 系 地 层 %在 受 到 同 生 断 裂 带 制 约 的 台 间 盆 地 中 #主 要 由 暗 色细粒沉积物所组成 # 从下向上沉积特征与连陆 台 地 的 差 异 越 来 越 小 %在 南 部 的 钦 州 盆 地 中 #这 些 三 级 层 序 主 要 由 深 水 盆地相泥页岩和硅质岩组成 " 地层格架所 & 图 ? ’ 反映出的沉 积相的时间演化特点和空间展布特征在年代层序地层格架 & 图 @ ’ 中表现得更清楚 " 石 炭 系 底 部 的 三 级 层 序 FG"@ 在 广 西 的 孤 立 台 地 上 以 及 贵州南部连陆台地的靠海盆部分发育较全 # 主要 为 一 套 碳 酸 盐 岩 沉 积 %但 是 其 分 布 范 围 较 小 #向 古 陆 边 缘 如 贵 阳 至 都 匀 一带则逐渐尖灭 # 形成时限大致相当于石炭纪岩 关 世 的 汤 耙 沟期 "
第 8# 卷第 + 期
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滇黔桂盆地及其邻区石炭纪至二叠纪层序地层 格架及三级海平面变化的全球对比
上扬子区下寒武统的层序地层格架及其形成的古地理背景_梅冥相
第20卷 第2期2006年6月现 代 地 质G E O SC I ENCEVol .20 No .2J un .2006上扬子区下寒武统的层序地层格架及其形成的古地理背景梅冥相1,2,张 丛1,2,张 海1,2,孟晓庆1,2,陈永红1,2(1.中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京 100083;2.中国地质大学岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室,北京 100083) 收稿日期:20051120;改回日期:20060115;责任编辑:孙义梅。
基金项目:中国石化科技工程重点项目(QZ -2005-06)。
作者简介:梅冥相,男,教授,博士生导师,1965年出生,沉积学与地层学专业,主要从事沉积学与地层学的研究工作。
摘要:上扬子区特别是贵州及邻区的下寒武统发育完整,是一套从黑色页岩系到碳酸盐岩的地层序列,该序列构成一个复杂而有序的层序地层格架。
在时间变化方面,下寒武统组成一个二级层序,其中可以进一步划分为5个三级层序,形成一个有序的海侵—海退旋回序列;在二级层序之中,三级层序形成一个有序的垂直叠加形式,自下而上三级层序由“凝缩段(CS )+高水位体系域(HST )”序列演变为“海侵体系域(TST )+凝缩段(CS )+高水位体系域(HST )”,层序界面类型由淹没不整合型层序界面演变为明显的暴露间断面,意味着二级层序的相序组构与三级层序存在相似性。
在空间变化方面,从北西向南东随着古地理背景由浅变深,下寒武统厚度变薄,向东南变为一个难以进行三级层序划分的凝缩序列。
该层序地层格架不但表明了三级层序的两大属性———“空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性”,而且反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”。
同时,所建立的层序地层格架表明了其复杂的古地理背景;具有不同特点的三级层序代表了不同的古地理背景,意味着早寒武世复杂的古地理变迁。
因此,系列层序地层格架栅状图反映出每一个三级层序的相序组构的时空变化,而系列古地理图又代表了各个三级层序形成时期的独具特色的古地理背景。
加里东运动构造古地理及滇黔桂盆地的形成--兼论滇黔桂盆地深层油气勘探潜力
加里东运动构造古地理及滇黔桂盆地的形成--兼论滇黔桂盆地深层油气勘探潜力梅冥相;马永生;邓军;李浩;郑宽兵【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2005(012)003【摘要】中国南方的滇黔桂地区,早古生代与晚古生代之交曾经发生过较为强烈的加里东运动,包括三个幕:寒武纪末期的郁南运动,中、奥陶世末期的都匀运动以及志留纪末期的广西运动;奥陶系与志留系的残留不全和晚奥陶世至志留纪大片古陆--滇黔桂古陆的展布是加里东运动的重要体现.志留纪末期的广西运动之后,在大致相当于早古生代"滇黔桂古陆"分布的地区形成一个特殊的"滇黔桂盆地",而且在滇黔桂盆地的主体部位常常是泥盆系直接覆盖在寒武系之上.寒武系,特别是下寒武统,由于寒武纪初期的快速海侵作用而在研究区域普遍发育烃源岩系;研究区域的泥盆系,特别是中泥盆统,在台间盆地中发育优质烃源岩.因此,巨大的构造古地理演变和海陆变迁,形成了一个晚古生代的泥盆系优质烃源岩与早古生代的下寒武统优质烃源岩的空间叠合区域,该叠合区域的加里东运动不整合面上、下的储集体即成为该地区的深层油气勘探对象,预示着滇黔桂盆地的深层存在较大的油气勘探潜力.【总页数】10页(P227-236)【作者】梅冥相;马永生;邓军;李浩;郑宽兵【作者单位】中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京100083;中国地质大学岩石圈构造、深部过程与探测技术教育部重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE121.1【相关文献】1.云南陆良盆地天然气及烃源岩地球化学特征--兼论滇黔桂地区寻找生物气田的可能性 [J], 王大锐;罗槐章2.滇黔桂地区晚震旦世陡山沱期构造-层序岩相古地理 [J], 陈明;万方;尹福光3.滇黔桂盆地及邻区二叠纪层序地层格架及古地理演化 [J], 梅冥相;郑宽兵;初汉民;邓军;李浩4.南盘江盆地及邻区早中三叠世层序地层格架及其古地理演化-兼论从"滇黔桂盆地"到"南盘江盆地"的演变过程 [J], 梅冥相;马永生;邓军;孟庆芬;易定红;李东海5.滇黔桂盆地泥盆系页岩气成藏条件及资源潜力分析 [J], 孟江辉;潘仁芳;陈浩;唐小玲因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
黔南-桂中地区泥盆系层序地层格架中的储集体特征研究
桥 、 县信都 洪范 （ 岭 ） 合 浦 县公 馆径 口等 ； 贺 平 、 在坳
陷东部 以碳 酸盐 岩 、 泥质 岩为 主 ， 生物 群主要 为底栖 类 ， 有少数 浮游 生 物 ， 亦 属碳 酸 盐 岩 台地 相 ， 代表 性
剖面有 象州县 大乐 、 武宣 县二塘 等 。
２ 地层 划 分 与 对 比
研究 区泥 盆系 在黔 南 坳 陷 发育 齐 全 （ １ ， 表 ） 厚 度达 ３ ０～ ８０ 东 部 主 要 为浅 海 相 ， 浅 色 岩 系 ７ ４ ０ ｍ， 为
富含 底 栖 生 物 的 独 山型 ； 部 为 独 山 型 和 火 烤 型 西
（ 为半 深海 至 深 海 相 ， 色 或 黑 色 岩 系 富 含 浮游 生 深 物 ） 互交 替 的混 合型 相 致在 惠水 王佑 一 带 。 桂 中地 区泥盆 系 （ １ 明显受基 底构 造格 局及 表 ） 沉积 环境 的制约 ， 特别是 早泥 盆世塘 丁期 以后 ， 各类 沉积 相差 异 明显 。在 坳 陷 西 部地 区 以滨 岸 碎 屑 沉积 为主 ， 有少 量陆相 沉积物 ， 夹 生物 群 以广 盐度 的 底栖 类 、 类 和 植 物 为 主 ， 表 性 剖 面有 苍 梧 县 石 鱼 代 。厚度 巨大 ， 积 中心 大 沉
黔南 一 中地 区泥盆 系层 一 桂 序地层格架 中的储集体特 征研究
７ ７
图 １ 研 究 区范 围
Ｆ ｇ Ｌ ｃ ｔｏ ｆｔ ｕｈ Ｇｕ ｚ ｏ ｅ ｒ ｓ ｉｎ ａ ｎｒ ｌＧｕａ ｇ ｉｄｅ ｒ ｓ ｉｎ ｉ ．１ ｏ ａ ｉｎ ｏ ｈｅＳｏ ｔ ｉｈ ｕ ｄ ｐ ｅ ｓｏ ｎｄ Ｃｅ ｔａ ｎ ｘ ｐ ｅ ｓｏ
关 键 词： 黔南 凹 陷 ； 中 凹 陷 ； 盆 系 ； 序 地 层 格架 ； 集 体 桂 泥 层 储 文 献标 识 码 ： Ａ
4.泥盆纪地层序列及古地理
统
符号组组符号岩性描述概述融县组总体为一明显海退过程，但下部含生物灰岩为主，底部具角砾灰岩，中部泥晶到粉晶灰岩，上部以白云质灰岩、白云岩为主，代表泥盆纪最后一次明显的海平面升降旋回。
谷闭组以厚层含生物灰岩为主，内富含腕足、珊瑚及牙形类化石，为碳酸盐台地沉积。
因此东岗岭组上部到谷闭组代表第四次明显的海平面升降旋回。
东岗岭组上部由下向上变为台地厚层灰岩夹硅质岩，代表一次新的海侵沉积。
应堂组泥质沉积又趋增多，以滨浅海页岩、泥灰岩、泥质灰岩为主，东岗岭组下部由浅海相薄层泥灰岩、页岩向上变为台地相厚-巨厚层的生物屑灰岩，代表又一次明显的海平面升降旋回。
四排组为厚层台地碳酸盐沉积。
自莲花山组至四排组总体代表一次明显的海平面升降旋回。
郁江组总体为碳酸盐岩沉积，碎屑岩向上变少，粒度变细。
那高岭组以细碎屑岩夹灰岩为主，内有腕足，珊瑚等正常盐度的海相化石。
莲花山组与下覆中寒武统呈角度不整合接触，代表了早古生代后期的加里东运动。
莲花山组以紫红色碎屑岩沉
积为特色，向上粒度变细，局部夹灰岩。
碎屑岩中
见槽状交错层理，生物化石以鱼类、双壳类和介形类为主,并见腕足类碎片等。
反映干热气候条件下的河湖及滨岸沉积。
D 1
上泥盆统
中泥盆统
下泥盆统桂中地区标准剖面（象州型）华南板块泥盆系的地层序列和古地理特征泥盆纪的古地理特征
D 3D 2。
层序地层学读书报告综述
滇黔桂盆地及邻区二叠系乐平统层序地层格架及其古地理背景摘要滇黔桂盆地及邻区的二叠系乐平统，包括吴家坪阶和长兴阶；其沉积相类型多样，沉积相分异明显，为层序地层研究提供了得天独厚的有利条件•大致相当于吴家坪阶的地层构成一个三级层序，而大致相当于长兴阶的地层组成另一个三级层序•在连陆台地上，吴家坪阶为一套含煤碎屑岩系地层，而且在孤立台地上的灰岩层中也发育煤层，连陆台地边缘和孤立台地的迎风浪部分主要为颗粒滩相灰岩；长兴阶，连陆台地上主要由幵阔海台地相灰岩组成，在孤立台地上以及连陆台地边缘为一套海绵生物礁灰岩•在台盆中，乐平统为一套盆地相泥页岩夹硅质岩；在钦州至防城一带，覆盖在深水盆地相地层之上的是巨厚的乐平统磨拉石粗碎屑岩地层•这些特征表明了研究区域乐平统复杂的时空相变•从沉积物的时间演化序列和沉积相的空间展布形式所代表的规律性入手，结合生物地层和年代地层资料，可以建立能反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”的层序地层格架；最后，系列层序地层格架栅状图及其相应的古地理图，又可以较为清晰地显示出研究区域乐平统的沉积序列特征和古地理演变特点・2个三级层序所构成的乐平统，与欧美一带以持续性海退为特征的同时代地层形成较大差异•更为特别的是，如果说瓜达鲁普世末期的生物灭绝事件与“东吴运动第一幕"不整合面所代表的海退事件存在矢联的话，那二叠系与三叠系之交的更大规模的生物灭绝事件则与研究区域“二叠系•三叠系"之交的淹没不整合面所指示的快速海侵事件相对应，从而表明了海侵■海退事件所代表的环境变化与生物灭绝事件之间较为复杂的尖系・尖键词层序地层格架古地理演化乐平统滇黔桂盆地及邻区引言早古生代末期的加里东运动使扬子板块和华夏板块基本上连接成一个统一的华南板块，但是其间华南海洋并未完全消失，在广西钦州一带残留一个著名的“钦•防残留海槽”(钦州盆地)[1],向北还包括滇黔桂盆地和湘桂盆地等；滇黔桂盆地和钦州盆地的范围大致与Enos等⑵所定义的南盘江盆地的范围相当研究区域主要涉及滇黔桂盆地及其邻区，包括贵州南部、广西中部和西部、云南东部的广大地区•经过若干年的艰苦努力和探索，国际二叠纪地层分会拟定了一个新的二叠纪年代地层方案[3,4],建议分别采用俄罗斯的乌拉尔统、美国西南部的瓜德鲁普统和中国南方的乐平统作为划分对比的标准•因此，随着研究的进一步深入以及二叠系■三叠系界线层型的确定[5],黄汲清先生⑹最早提出的“乐平统”即成为国际对比的标准•乐平统包括吴家坪阶和长兴阶，其形成时限大致为9Ma((260.4 ± 4) - (251.0 ± 1.5) Ma)[7,8]. 滇黔桂盆地及邻区的乐平统，沉积相类型多样，地层发育较为完整，与欧美发育不太完整的、由一个逐渐海退序列所构成的同时代地层[9]形成了明显的区别，为层序地层研提供了一个得天独厚的有利条件•在前人工作的基础上[10~14],结合生物地层和年代地层资料，以沉积物的时间演化序列和沉积相的空间展布形式所代表的规律性为基础[15~17],把研究区域的乐平统划分为2个三级层序，相当于晚古生代25个三级层序中(SQ为三级层序的简称，其中泥盆系13个(SQ1〜SQ13),石炭系至二叠系船LL1统包括6个(SQ14~SQ19),二叠系阳新统4个(SQ20-SQ23),二叠系乐平统包括2个（SQ24和SQ25））的SQ24和SQ25［18〜21］・2个三级层序不但代表了有规律性的2个三级海侵■海退旋回，二叠系■三叠系之交的淹没不整合面又代表了一次明显的快速海侵事件•吴家坪期的两种类型的煤系地层，长兴期的海绵生物礁的发育等等，反映了研究区域乐平统富有规律的沉积相时间演化特征和空间变化特点，这些特征较为清晰地反映在系列层序地层格架栅状图和相应的岩相古地理图之中•因此，滇黔桂盆地及其邻区乐平统层序地层格架的建立，不但可以丰富“乐平统”这一国际年代地层系统中的地层单位［7,8］的基本内容，同时也为在年代地层和海平面变化的框架内研究“相迁移” ［15-17］提供一个较好的实例.吴家坪期层序地层格架及其古地理背景从更大的空间范围上分析，吴家坪期为主的地层所构成的SQ24在研究区域的西北部为一套覆盖在峨眉L1I玄武岩之上的海陆交互相含煤碎屑岩地层，代表了从北西的冲积平原到南东的滨岸平原的古地理背景•向东，相变为夹含煤碎屑岩系的吴家坪组幵阔海台地相灰岩地层，局部煤系地层的发育代表了局部沼泽化的特点，反映了一个总体上为开阔海台地的古地理背景•在连陆台地边缘，三级层序SQ24主要为一套颗粒滩相颗粒灰岩及泥粒灰岩地层所组成，以紫云石头寨剖面和册亨大湾剖面、以及贞丰白层剖面为其典型代表；在层序的顶部，或多或少地发育潮坪相（或局限海台地相）灰质白云岩和白云质灰岩地层•因此，连陆台地边缘总体上是一个颗粒滩相，该相带成一个复杂的“ S形展布在研究区域的中部，这种复杂的形态是多条同生断裂带共同控制的结果，这些断裂带包括：紫云■罗甸■南丹■都安断裂、宜LU断裂、永福■来宾断裂、丘北■广南■富宁■那坡断裂、南盘江断裂、镇宁■册亨断裂•孤立台地上在灰岩层中发育煤层或煤线，即组成特殊的“合（11组煤系"，以合山朔河剖面、靖西南坡剖面为其典型代表，泥粒灰岩和粒泥灰岩层中夹煤层或煤线是其典型特征，三级层序SQ24的顶部发育的白云岩和灰质白云岩地层所代表的环境变浅是三级海平面下降所造成的强迫型海退的结果；因此，这些由灰岩层夹煤线或煤层所构成的三级层序SQ24,代表了孤立台地内部曾经发育过特殊的潮坪■沼泽环境•在台间盆地中为一套盆地相泥页岩夹硅质岩，属领薄组下部，紫云羊场剖面是其典型代表，其他许多剖面，它们代表了一个分布在孤立台地之间、孤立台地与连陆台地之间深水盆地的古地理背景，所以简称为台盆，与Chen等［35］所描述的泥盆纪“饥饿拉伸盆地”极为相似•在“钦州一防城"一带，为一套不整合覆盖在深水盆地上的厚度巨大的（最大厚度2000 余米）陆相磨拉石粗碎屑沉积•该套粗碎屑岩地层不整合覆盖在下伏的阳新统深水盆地相硅质岩地层之上，组成一个特殊的111麓平原相带，表明了东吴运动第一幕在该地区的造LU运动性质，并且表明自泥盆纪以来之二叠纪阳新世的“钦■防残留海槽"在阳新世末期已经尖闭.在南宁至靖西一带的孤立台地上，SQ24发育不全,局部地方甚至缺失；这与“钦州一防城” 一带的陆相磨拉石一起，反映了研究区域东南部阳新世与乐平世之交东吴运动第一幕所造成的较为强烈的地壳抬升•最为特别的是，东南部强烈的地壳挤压抬升与西北部峨眉111玄武岩所代表的拉张地壳背景［36］形成鲜明的对照，从而表明东吴运动第一幕在研究区域不但强烈，而且表现形式多样而反映了一个极为复杂的古构造背景［36］.长兴期层序地层格架及其古地理背景氏兴期的地层总体上组成三级层序SQ25,其底界面为东吴运动二幕不整合面；顶界面为一个典型的淹没不整合面•而且该淹没不整合面具有两种表现形式：在连陆台地内部，它位于二叠纪晚期的长兴组开阔海台地相灰岩与大隆组盆地相硅质岩之间, 可能属于个初始淹没间断面，在这些地区二叠纪与三叠纪之交的淹没不整合面是一个更大规模的淹没不整合面[37〜39];在连陆台地边缘以及孤立台地上，作为三级层序SQ25的顶界面的淹没不整合面与二叠系■三叠系的分界面大体一致•与吴家坪阶所构成的三级层序SQ24不同的是，在连陆台地边缘以及一些孤立台地上构成三级层序SQ25的是一套海绵生物礁灰岩，由此而表明了长兴期在研究区域是一个造礁期•在研究区域的西北部，SQ25主要为一套潮坪相含煤碎屑岩系地层（宣威组煤系上部；但是煤层不如吴家坪阶发育，代表沉积环境有所加深，表明了靠近西部古陆边缘的冲积平原至滨海平原的沉积特点•要说明的是，冲积平原相和滨岸平原相的分布范围明显要比吴家坪期小，从而间接地说明了长兴期曾经经历过海侵退积作用过程，该过程是三级层序SQ25海平面上升过程所造成的沉积环境加深的结果•在连陆台地内部向东则相变为长兴组幵阔海台地相灰岩，贵阳乌当、惠水水源剖面和册亨者王剖面所示，在这些地区三级层序SQ25的中下部主要为开阔海台地相泥粒灰岩和粒泥灰岩地层，层序的顶部发育的潮坪相白云岩以及灰质白云岩地层代表了由强迫型海退过程所造成的环境变浅，相序的变化成为划分层序的主要标志之一；总的来讲，在连陆台地东部的贵阳至广西三江一带，在三级层序SQ25的形成时期是一个清水浅水的开阔海台地至局限海台地背景•在连陆台地边缘及孤立台地的迎风浪边缘上,SQ25为一套海绵生物礁灰岩[40,41],厚度200〜300 m;长兴期的连陆台地边缘的展布与吴家坪期基本上是一致的，也是受到若干同生断裂带共同控制的结果•在台盆中，为一套盆地相泥页岩夹硅质岩，其空间展布特点类似于吴家坪期•在钦州至防城一带，中下部为陆相磨拉石地层；其空间分布特征与吴家坪期相似，也表明了一彳、特殊的山麓平原相带•但是，在该相带，大隆组盆地相硅质岩地层直接盖在彭久组粗碎屑岩地层之上，表明二叠纪晚期的快速海侵事件在该地区具有较大的影响，类似于连陆台地上的情况•在南宁至靖西一带的孤立台地上，SQ25缺失，这是与东吴运动第一幕和第二幕相尖的构造抬升的结果，这些地方东吴运动第一幕和第二幕不整合面，以及二叠系与三叠系之交的淹没不整合面叠加在一起组成一个较为复杂的地层间断面；上述现象说明，在孤立台地内部的隆安至凭祥一带为一片古陆，由此而代表的构造抬升与南东部“钦■防海槽”在东吴运动第一幕的尖闭存在对应尖系•长兴期是二叠纪一个重要的造礁期[40-41],在连陆台地边缘和孤立台地上发育的海绵生物礁灰岩与吴家坪期的颗粒灰岩及泥粒灰岩形成较为明显的区别•孤立台地上的长兴期生物礁的乐业烟棚剖面和富宁木央剖面为其典型代表•在连陆台地上偏东部的地方以及孤立台地上的局部地区，SQ24和SQ25均由开阔海台地相灰岩所组成，二者区别不大而统称为吴家坪组和广西凤（1!剖面是其典型代表；但是，在这些地方与东吴运动第二幕相尖的强迫型海退事件[42〜44]相响应的是，在SQ24和SQ25顶部常常发育潮坪相或局限海台地相白云岩或白云石化地层,从而成为划分和识别两个三级层序的主要标志•研究区域长兴期地层所组成的三级层序SQ25的古地理背景，其总体形态与吴家坪期相比存在继承性，即在连陆台地上存在东西向相变（从西部的煤系地层相变为东部的碳酸盐岩地层）的同时又存在从北向南由浅变深（从浅水台地到深水盆地）的总体变化•但是，也存在较大的差异性，主要的差异有：第1,西北部煤系地层分布范围有所变小，从而显示出长兴期早期较为明显的海侵作用；第2,在连陆台地边缘及孤立台地±SQ25由一套海绵生物礁灰岩所构成而与SQ24形成明显的区别；第3,在南宁至靖西一带的孤立台地上，长兴期的古陆范围有所扩大，这是东吴运动第二幕在研究区域东南部造成的地壳进一步抬升的结果・乐平统层序地层格架的总体特征研究区域的乐平统，从北向南由浅变深，从浅水台地变为深水盆地，而且在深水盆地背景中发育着大大小小的孤立台地，这些孤立台地与大片展布在浅水区域的连陆台地相对应；那些小型的孤立台地则可以形象化地称之为“丘”，狭窄的台盆则形象化地称之为“槽”，最终形成一个“台•盆■丘槽”相间的古地理格局，沉积特征各自迥异的岩石地层单位也从另一个角度反映了这种格局，这种格局直接或间接地受到同生断裂带的控制•与上述空间变化相对应，研究区域的乐平统在时间变化上还经历了一些重要的地质事件:首先，阳新世与乐平世之交东吴运动第一幕，使自泥盆纪以来一直发育着的“钦■防残留海槽”在阳新世末期尖闭，取而代之的是一套厚度巨大（5000 m左右）的磨拉石粗碎屑沉积以及“钦■防残留海槽”北西部的南宁至隆安一带的孤立台地上乐平统残留不全，由此而代表了研究区域东南部较为强烈的挤压隆升状况，与北西部峨眉山玄武岩所代表的拉张构造背景形成明显的反差；其次，二叠纪与三叠纪过渡时期的台地淹没事件，造成了二叠纪碳酸盐台地的消亡，该事件与二叠纪■三叠纪之交的大规模生物灭绝事件相对应，代表了一次显著的地质事件•在这种相变极为明显的古地理格局中，连陆台地边缘及其邻区就成为进行三级层序划分和对比的理想地带，而且在该地带典型剖面的层序划分及其空间对比大致反映了研究区域乐平统层序地层的总体概况•从连陆台地内部到深水盆地，乐平统所包含的2个三级层序显示出以下变化特点：第1,连陆台地内部贵阳乌当剖面至惠水水源剖面,SQ24为一套煤系地层（龙潭组含煤碎屑岩系夹灰岩层），而且从乌当剖面至水源剖面含煤碎屑岩系地层呈明显的进积变薄现象，到水源剖面煤系地层盖在一套幵阔海台地相灰岩地层之上；SQ25主要为一套开阔海台地相灰岩，顶部的潮坪相或局限海台地相白云石灰岩和灰质白云岩所代表的环境变浅、以及大隆组盆地相硅质岩地层所代表的环境加深所代表的突然相变，表明了碳酸盐台地的消亡起因于台地淹没事件•第2,在台地边缘，以紫云石头寨剖面为代表,SQ24由一套颗粒滩相灰岩组成，颗粒滩相灰岩与下伏的茅口组海绵生物礁礁顶相白云岩地层之间的突然相变面代表了东吴运动第一幕不整合面所构成的层序界面；SQ25则为一套海绵生物礁灰岩•向南到紫云新民剖面,SQ24中下部为领嬉组盆地相泥页岩系、上部为斜坡相角砾灰岩并且在顶部发育潮坪相灰质白云岩,SQ25相变为一套以斜坡相角砾灰岩为主的地层•第3,在较短的距离内，2个三级层序均向南相变为一套盆地相泥页岩（领嬉组），以紫云羊场剖面为其典型代表•第4,在连陆台地上由龙潭组煤系地层、长兴组灰岩地层和大隆组硅质岩地层所构成的乐平统，到连陆台地边缘的紫云石头寨剖面变为大套灰岩所组成的吴家坪组，向深水的羊场剖面则相变为领薄组盆地相泥页岩系地层•在过渡性剖面，如惠水水源剖面，SQ24的中下部为吴家坪组灰岩地层，上部则为龙潭组煤系地层；在紫云新民剖面，乐平统则为一个从盆地相泥页岩系地层（领嬉组）到斜坡相角砾灰岩地层（吴家坪组）的沉积序列•这些变化不但显示出岩石地层单位的穿时性，而且较为清晰地反映出海侵加深和海退变浅所造成的“相迁移”. 第5,从贵阳乌当剖面到紫云羊场剖面，存在2个最为明显的变化•首先组成SQ24的煤系地层,从北向南进积,在台地边缘的紫云石头寨剖面于SQ24的顶部还发育一套厚度5-6 m的铁质砂泥岩，该套砂岩曾经被命名为“甘桥砂岩" [22] , “甘桥砂岩”实际上就是龙潭组含煤碎屑岩系地层向连陆台地边缘进积尖灭的末端部分；该砂泥岩地层顶部古风化壳的发育，以及斜坡背景的新民剖面的同时代地层中的“潮坪相白云岩地层"和白云岩地层顶部的喀斯特化现象，较为明显地表明了SQ24顶界面是一个明显的区域平行不整合面一一“东吴运动第二幕不整合面”,而SQ24底界面则是“东吴运动第一幕不整合面”[18-21];其次，作为三级层序SQ25顶界面的二叠系与三叠系之交的淹没不整合面，存在两种表现形式：在连陆台地内部的乌当和水源剖面，位于二叠系内部的长兴组开阔海台地相灰岩和大隆组盆地相硅质岩之间而低于“二叠系■三叠系分界面”，在台地边缘的紫云石头寨剖面以及斜坡相的紫云新民剖面与“二叠系和三叠系分界面”大体一致. 在连陆台地边缘的册亨一带，也展示了相似的变化特征：首先，者王剖面吴家坪期煤系地层存在明显的进积尖灭，相变为大湾剖面的以颗粒滩相灰岩为主的地层，煤系地层向台地边缘的变薄尖灭代表了三级层序SQ24形成时期较为明显的“相迁移”；其次，长兴期地层所组成的SQ25,从者王剖面的幵阔海台地相灰岩相变为大湾剖面的海绵生物礁灰岩地层，而且代表三级海平下降期环境变浅的潮坪相灰质白云岩地层也存在从台地内部到台地边缘进积变薄的现象，表明了在同一个海平面升降变化过程中明显的时间和空间相变; 第三，在册亨大湾剖面和者王剖面，两个三级层序顶部的潮坪相灰质白云岩地层所代表的环境变浅则称为识别层序界面的主要标志；第四、二叠纪系与三叠系之交的淹没不整合面，构成了三级层序SQ25的顶界面，表现为该层序顶部不同相带的沉积被一套盆地相泥页岩（罗楼组底部）所构成的凝缩作用沉积直接覆盖•上述特征表明，与欧美地区乐平世的总体逐渐海退序列相比较[23],存在以下差异：第1,研究区域的乐平统明显地包含2个三级层序，代表两次明显的长周期三级海平面升降变化，少于欧美地区的次数；第Z研究区域二叠系■三叠系之交的快速海侵事件与欧美地区明显不同，该事件的结果是形成较为典型的淹没不整合型层序界面，而且该淹没不整合面存在两种表现形式•如果说瓜达鲁普世末期的生物灭绝事件与“东吴运动第一幕”不整合面所代表的海退事件存在尖联的话[24,25],那二叠系与三叠系之交的更大规模的生物灭绝事件则与研究区域“二叠系■三叠系"之交的淹没不整合面所指示的快速海侵事件相对应，从而表明了海侵■海退事件所代表的环境变化与生物灭绝事件之间较为复杂的矢系[26,27].更为重要的是，上述两次生物灭绝事件均与大规模的岩浆活动事件存在尖联，瓜达鲁普世末期的生物灭绝事件与“峨眉[If玄武岩"火成岩省代表的岩浆活动事件相尖[28],而二叠系与三叠系之交的生物灭绝事件则与“西伯利亚火成岩省存在尖联[29].因此，地球表层系统各种地质事件之间非常复杂的成因尖系，需要进一步研究才能得到合理的阐释•层序地层格架还表明了地层记录中的“两种相变面'’和“两种穿时性”[30,31]:如果把地层记录中由于空间相变所造成的相变面作为“静态相变面"的话，那层序界面就可以作为“动态相变面"；前者常常斜交时间面造成“相变面穿时”，而产生大规模时间相变的层序界面常常伴随着地层间断则形成“间断面穿时” •应用生物礁的结构相，吴亚生和范嘉松[32-34]曾经计算了阳新世末期（SQ24的底界面（东吴运动第一幕不整合面）所代表）、以及乐平世末期（SQ25形成时期晚期）的海平面下降幅度，得出了均下降200余米的结论•层序地层格架表明，龙潭组煤系地层自北而南的进积尖灭、到台地边缘的紫云石头寨剖面相变为“甘桥砂岩"、到斜坡相的紫云新民剖面相变为与上下地层的沉积环境极为不协调的白云岩地层，根据台缘斜坡相变浅为潮坪相推断，SQ24的顶界面（东吴运动第二幕不整合面）所代表的海平面下降事件的下降幅度也达到200余米的幅度•因此，地层格架所反映出的研究区域乐平世复杂而有序的沉积相的时间变化和空间展布形式，在进行更大空间范围追索的同时，将在系列层序地层格架栅状图以及相应的岩相古地理图之中得到更好的反映.结束语滇黔桂盆地及其邻区的乐平统包含2个三级层序（SQ24和SQ25）,该2个三级层序在不同的古地理形成背景具有不同的相序组构•对于三级层序SQ24,发育两种不同的煤系地层，一种是连陆台地上靠近古陆边缘的海陆交互相碎屑岩煤系地层（以龙潭组和宣威组下部为代表），另一种是发育在一些孤立台地上与灰岩层交互的煤系地层；由此而表明，该三级层序的形成时期一一吴家坪期在研究区域是一个重要的成煤期•对于三级层序SQ25在连陆台地边缘以及一些孤立台地的迎风浪边缘由一套海绵生物礁灰岩所构成；由此而说明,SQ25的形成时期一一长兴期，是一次较为重要的海绵生物造礁期•与欧美地区不同，研究区域乐平统的2个三级层序代表了2次明显的海侵■海退旋回•研究区域乐平统的层序地层格架还表明2个极为有趣的现象：首先，如果瓜达卢普世末期的生物绝灭事件与东吴运动第一幕不整合面代表的海退事件存在成因尖联的话，那与二叠纪与三叠纪之交的更大规模的生物灭绝事件相对应的则是由淹没不整合面所代表的快速海侵事件；该现象表明，生物灭绝事件与海侵一海退事件之间存在一个较为复杂的尖系需要更进一步的研究才能得到合理的阐释•其次，二叠系顶部的大隆组盆地相硅质岩地层，在研究区域北部的连陆台地上直接覆盖在长兴组碳酸盐岩地层所构成的SQ25之上，在研究区域的东南部也直接覆盖在由彭久组上部的粗碎屑岩系地层所构成的SQ25之上；但是，在连陆台地边缘以及孤立台地上，几乎见不到大隆组硅质岩的踪迹，这些现象表明二叠纪一三叠纪过渡时期的台地淹没事件及其相尖的快速海侵事件首先发生在连陆台地内部碳酸盐生长和沉积速率较低的地区，以及首先发生在其它浅水区域，二叠纪末期更大规模的快速海侵才使研究区域连陆台地边缘生物礁、大部份孤立台地淹没消亡，二叠纪之后研究区域进入了另一个全新的古地理格局・参考文献[1] 赵自强，丁启秀，主编•中南区区域地层•武汉：中国地质大学出版社，1996.71 -118[2] Enos P, Wei J Y, Lehrma nn D J. Death in Guizhou — Late Triassic drow ning of the Yan gtze carb on ate platform. Sedime nt Geol, 1998,118: 55 — 76[3] Jin Y G, Gle nister B R, Kotlyer C K, et al. An operatio nal schemeof Permia n chro no stratigraphy. Palaeoworld, 1994, 4: 1 —14。
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第34卷 第4期2004年10月 吉林大学学报(地球科学版)Jour nal of Jilin U niv ersity(Earth Science Edition)V ol.34 No.4Oct.2004滇黔桂盆地及邻区泥盆纪层序地层格架及其古地理背景梅冥相1,2,曾萍1,初汉明1,刘智荣1,李东海1,孟庆芬1,易定红1(1.中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083;2.教育部岩石圈构造、深部过程及探测技术重点实验室,北京 100083)摘要:滇黔桂盆地及其邻区的泥盆系包括下部的海侵碎屑岩系、中部的混合沉积地层和上部的碳酸盐岩地层,其中又可以进一步划分为13个三级沉积层序和两个二级构造层序。
不同阶段三级层序的相序组构特征及其空间变化代表了不同的岩相古地理背景,形成了一个受海平面变化和区域构造运动共同控制的沉积盆地充填序列;同时也反映出研究区域三级海平面变化与欧美地区相对比存在较大的差异。
关键词:层序地层格架;古地理背景;泥盆纪;滇黔桂盆地及邻区中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:16715888(2004)04054609收稿日期:20031222基金项目:中国石化集团科技开发工程项目(N PJ-1008)作者简介:梅冥相(1965),男,贵州仁怀人,教授,博士,主要从事沉积学与地层学研究,E -mail:meiming xiang @263.net 1Devonian sequence -stratigraphic framework and its paleogeographicalbackground in the Dianqiangui Basin and its adjacent areasMEI M ing -xiang 1,2,ZENG Ping 1,CHU Han -m ing 1,LIU Zh-i rong 1,LI Dong -hai 1,MENG Q ing -fen 1,YI Ding -hong 1(1.School of Earth S ciences and Resour c es ,China Univer sity of Geosciences,Beij ing 100083,China ;2.K ey L aboratory o f L ithospheric Tec -tonics and L ithopr obling Techonology ,M inistry of Ed ucation ,Be ijing100083,China)Abstract:The Devonian System in the Dianqiangui Basin and its adjacent areas consisting of three parts.T he lower part is a set of transgressive sandstones,the m iddle is a mixed rock series and the upper is markedby a set of carbonate rocks.For the Devonian System of the Dianqiang ui Basin and its adjacent areas,13third -order sedimentary sequences can be discerned and they can be g rouped into tw o second -order tectonic se -quences.In different depositional periods,the facies -succession features of the third -order sequences and their regular spatial changes reflect various palaeogeographical patterns.Controlled both by the global sea -level changes and by the regional tectonic movements,a particular Devonian filling succession of the sedimentary basin w as form ed.The third -order sea -level chang es in the study area differ greatly from those of Europe and America.Key words:sequence -stratigraphic framework;paleogeog raphical patterns;Devonian;the Dianqiangui Basin and its adjacent areas0引言滇黔桂地区的泥盆系研究程度较高,大量的研究成果为我们的工作叠定了坚实的基础。
这些成果包括:侯鸿飞等、钟铿等关于地层学的系统研究[1,2];曾允孚等对沉积岩相古地理的长期研究[3];许效松等、吴诒等、梅冥相等关于层序地层学的研图1滇黔桂盆地及邻区早泥盆世埃姆斯期岩相古地理图及主要剖面的分布位置图Fig.1The outline map showing the sedimentary facied and paleogeography f or the Aimsian of the early Devonian epoch in the Dianqiangui Basin and its adjacent areas as well as the location of the main logged sections图中的黑色三角形代表主要的实测剖面:(1)贵阳乌当;(2)都匀绿荫桥;(3)贵州独山;(4)南丹罗富;(5)隆林德蛾;[1]至[13]代表沉积相带及其相关符号:[1]古陆,[2]前滨相砂岩,[3]前滨至临滨相泥砂岩,[4]混积台地相砂岩及灰岩,[5]局限海台地相白云岩,[6]开阔海台地相灰岩,[7]生物礁灰岩,[8]台间陆棚相泥灰岩,[9]台间盆地相泥页岩,[10]陆棚相砂页岩,[11]次生海盆地相泥页岩夹硅质岩,[12]相界线,[13]同生控相断裂带究[4~6]。
本文对不同古地理背景下的典型剖面(图1)进行详细的三级层序划分,结合生物地层的资料,以沉积物的时间演化序列和沉积相的空间展布形式所代表的规律性为基础建立了研究区域泥盆系的层序地层格架。
三级层序的相序组构的时空变化,既明显地表现出三级沉积层序的两大特征)))空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性,同时又较为清楚地反映了地层记录中的两种相变面以及与其相关的两种穿时性[7]。
该层序格架还较为清楚地表明,在受到区域构造运动控制的同时,伴随着海平面升降变化所造成的旋回性环境加深和变浅过程区域古地理背景的有序变化。
1泥盆系三级层序的总体特征对不同沉积古地理背景的剖面进行区域追踪和对比,得出图2所示的区域层序地层格架。
该格架图表明,泥盆系总体上构成一个大型的楔状体,底部为加里东运动之后的从南而北的海侵尖灭,而顶部则为与紫云运动相关的由北向南的海退尖灭[8]。
在滇黔桂盆地中,泥盆系包括三套岩系:下部为一套海侵砂岩系,中部为混合层系,上部为一套碳酸盐岩。
它们代表了海域逐渐扩大而后又萎缩的古地理变迁过程中所形成的盆地充填序列。
伴随着三级海平面升降变化,不同阶段形成了各具特点的三级层序的相序组构,从而可以识别出13个三级层序。
547第4期 梅冥相,等:滇黔桂盆地及邻区泥盆纪层序地层格架及其古地理背景图2滇黔桂盆地及邻区泥盆系层序地层格架Fig.2The Devonian sequence-stratigraphy framework in the Dianqiangui Basin and its adjacent areas图中各剖面的位置见图1所示;[1]~[4]代表主要的区域构造运动不整合面:[1]加里东运动,[2]海口运动,[3]紫云运动第一幕,[4]紫云运动第二幕受区域构造运动的控制,这13个三级层序又可以进一步归为两个二级层序(SQ1-SQ7组成一个,SQ8-SQ13构成第二个;图2),这两个二级层序均以明显的区域不整合面为界。
不同古地理背景下的地层剖面的层序划分及其相关的年代地层特征,梅冥相等[8]已经在另一篇文章中进行了较为详尽的论述,在此不予赘述。
2早泥盆世的层序地层特征及古地理背景大致相当于洛赫考夫期的地层构成两个三级层548吉林大学学报(地球科学版)第34卷序即SQ 1和SQ 2,而布拉格期的地层组成SQ 3和SQ 4(图2)。
总体来讲,SQ 1和SQ 2形成在以潮汐动力为主的滨海环境,它们以总体向上变浅的正粒序序列为特征;而SQ 3和SQ 4则产在以波浪动力为特征的浅海环境中,所以其海侵体系域发育较多的陆棚相砂页岩层,其相序组构则以向上变浅的反粒序序列为特征。
这4个三级层序主要分布在古地形相对较低洼的地带,代表了一个慢速海侵作用过程中沉积相分异不太明显的古地理背景(图3),与其它地区不同的是在钦)防地区该4个三级层序由一套深水盆地相夹硅质岩的泥页岩系组成。
图3滇黔桂盆地及邻区泥盆纪洛赫考夫期至布拉格期岩相古地理概图Fig.3The outline map showing the sedimentary f acies and paleogeography f rom the Lockkovian age to the Pragian age in the Dianqiangui Basin and its adjacent areas大致相当于埃姆斯期的地层构成三级层序SQ 5,其最明显的特点是在该三级层序的海平面上升阶段发生了较大规模的海侵事件,从而形成了明显的沉积相分异即明显的/台-盆-丘-槽0的古地理格局(图1)。
明显的沉积相分异与图3所示的洛赫考夫期至布拉格期的古地理背景形成了鲜明的对照,表明在与SQ 5的海平面上升阶段相对应的海侵加深过程中,研究区域的古地理格局发生了较大规模的变化。
在这种古地理背景下,三级层序SQ 5的分布范围明显扩大,而且其相序组构则形成一些有规律的变化(图2):(1)在古陆边缘的贵阳乌当至贵州都匀一带,该三级层序由一套海侵砂岩系组成;(2)在连陆台地的向海部分如贵州独山一带,该三级层序的海侵体系域为砂岩系地层,高水位体系域为开阔海台地相灰岩地层;(3)在连陆台地边缘及孤立台地上为一套局部发育生物礁的开阔海台地相灰岩;(4)在台沟背景中,总体上为一套台盆相泥页岩系。