北川中下泥盆統(tǒng)Ⅰ型層序低位體系域特征

(成都理工大學(xué) 四川 成都 610059)

層序地層學(xué)是研究旋回式、成因上有聯(lián)系的、以侵蝕面或者與其可以對(duì)比的整合面為界的年代地層格架，以及沉積層序內(nèi)部地層、巖相分布模式的地層學(xué)分支學(xué)科。其基本原理是構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、全球絕對(duì)海平面的變化和沉積物供應(yīng)速度綜合作用的結(jié)果，產(chǎn)生了地層記錄，也可稱作地層信號(hào)。這些記錄反映了上述諸作用的規(guī)模、強(qiáng)弱、持續(xù)時(shí)間和影響范圍。

一、區(qū)域地質(zhì)概況

北川羌族自治縣桂溪鎮(zhèn)位于四川盆地西北部，地處江油、北川、平武三縣交界處，距北川縣城36公里，距江油市中區(qū)35公里，距平武縣城90公里，距綿陽(yáng)市 73公里，距四川省會(huì)成都約200公里，交通位置方便，主要公路為S205省道。研究區(qū)地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與松潘—甘孜地槽褶皺結(jié)合部，以桂溪—曲山—蘇保一線(即北川大斷裂通過(guò)地段)為界；東南面屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)西北邊緣龍門山—大巴山臺(tái)緣凹陷西部的龍門山褶斷帶；西北面屬松潘—甘孜地槽褶皺系巴顏喀喇冒地槽褶皺帶東緣的茂汶—丹巴地北斜(即后龍門山褶皺帶)。

研究區(qū)桂溪—甘溪—九皇山一帶出露完整的中下泥盆系地層，地層總厚度約4600 m，按四川省地礦局地層劃分方案，自下而上為平驛鋪組(含桂溪段、木耳廠段、觀音廟段、關(guān)山坡段)、甘溪組(含白柳坪段、甘溪段、謝家灣段)、養(yǎng)馬壩組(含二臺(tái)子段、養(yǎng)馬壩段)、金寶石組、觀霧山組、土橋子組、沙窩子組和茅壩組。

二、野外剖面的主要內(nèi)容

本次野外踏勘的共計(jì)5條剖面，剖面出露情況良好，均延公路觀測(cè)，具體細(xì)節(jié)分巖石類型、沉積構(gòu)造類型、化石類型、沉積相、層序地城等方面展開(kāi)敘述。

(一)巖石類型

陸源碎屑巖：砂巖、石英砂巖、鈣質(zhì)泥屑粉砂巖、泥巖、鈣質(zhì)泥巖、砂質(zhì)泥巖、泥頁(yè)巖、鈣質(zhì)頁(yè)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖。

碳酸鹽巖：灰?guī)r、生屑灰?guī)r、鮞?；?guī)r、瘤狀灰?guī)r、核形石灰?guī)r、層孔蟲(chóng)礁灰?guī)r、珊瑚礁灰?guī)r、泥灰?guī)r、角礫灰?guī)r、珊瑚-層孔蟲(chóng)白云巖、介殼灰?guī)r、晶質(zhì)生屑灰?guī)r生物角礫灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、殘余生物礁白云巖、晶質(zhì)白云巖。

混積特征巖石類型：砂質(zhì)灰?guī)r、砂質(zhì)生屑灰?guī)r。

巖溶成因巖石類型：巖溶角礫巖。

(二)沉積構(gòu)造類型

流動(dòng)成因構(gòu)造：平行層理、水平層理、槽狀層理、板狀交錯(cuò)層理、楔形交錯(cuò)層理、沖洗交錯(cuò)層理、脈狀層理、透鏡狀層理、丘狀層理、波痕、粒序?qū)永?、底沖刷構(gòu)造、高跟鞋構(gòu)造、口袋裝底沖刷構(gòu)造。

化學(xué)成因構(gòu)造：縫合線構(gòu)造。

(三)化石類型

實(shí)體化石：腕足類、雙殼類、珊瑚、層孔蟲(chóng)、海百合、角石、菊石、竹節(jié)石、葛萬(wàn)藻、苔蘚蟲(chóng)、筆石。

生物遺跡化石：三葉蟲(chóng)停息跡、動(dòng)藻跡。

三、Ⅰ型層序沉積相類型及相演化

研究區(qū)Ⅰ型層序體系域發(fā)育陸源碎屑海岸、河口灣、陸源碎屑陸棚、混積陸棚、碳酸鹽臺(tái)地、碳酸鹽同斜緩坡、暴露陸棚下切谷等沉積相。

沉積相演化特征方面平驛鋪組是典型的陸源碎屑巖沉積相演化，甘溪組謝家灣段、金寶石組具有陸源碎屑巖、碳酸鹽巖以及混積相演化特征，觀霧山組具有陸源碎屑巖和碳酸鹽緩坡、碳酸鹽臺(tái)地相演化特征，具體特征如下：

平驛鋪組木耳廠段：由三角洲-河口灣-陸源碎屑海岸-陸棚-三角洲演化的碎屑巖沉積演化特征，反應(yīng)了海平面上升后再下降，并發(fā)育良好的遠(yuǎn)(近)源風(fēng)暴流沉積序列。

甘溪組謝家灣段：由混積濱岸-陸棚-混積陸棚演化的，混積-碎屑巖-混積沉積演化特征，期間海平面變化穩(wěn)定，有風(fēng)暴流、生屑灘沉積，無(wú)生物礁出現(xiàn)。

金寶石組下段：由濱岸向碳酸鹽同斜緩坡變化，呈碎屑巖-碳酸鹽巖沉積演化特征，發(fā)育生物礁、生屑灘等沉積微相，底部見(jiàn)陸棚暴露下切谷。

金寶石組上段：由河口灣向混積陸棚、碳酸鹽同斜緩坡變化，為碎屑巖-混積-碳酸鹽巖發(fā)育變化特征，發(fā)育生物礁以及極具混積特征的混積生物灘等微相。

Ⅰ型層序低位體系域特征:

研究區(qū)Ⅰ型層序共發(fā)育有五段，分比為平驛鋪組桂溪段、甘溪組白柳坪段、甘溪組謝家灣段、養(yǎng)馬壩組二臺(tái)子段、金寶石組上段和金寶石組下段剖面。其中Ⅰ型層序低位體系域沉積相發(fā)育有暴露陸棚下切谷、濱岸、碳酸鹽臺(tái)地、河口灣五類，形成于相對(duì)海平面下降及其后的緩慢上升期。其發(fā)育特征及發(fā)育層位分述如下。

暴露陸棚下切谷，以碳質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、石英砂巖為主，見(jiàn)生物灰?guī)r礫塊，苔蘚蟲(chóng)密集分布。發(fā)育于金寶石組上段頂部及底部，金寶石組下段底部，金寶石組上段頂部見(jiàn)滲濾豆。

濱岸，以砂質(zhì)生屑灰?guī)r、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖為主，見(jiàn)生物(屑)灰?guī)r礫塊沉積，其混積特征明顯，且生物化石產(chǎn)出豐富，偶見(jiàn)層理。甘溪組謝家灣段下部發(fā)育混積潮坪、潮緣殘積物微相。

碳酸鹽臺(tái)地，發(fā)育生物礁、礁后瀉湖、礁前踏積、斜坡、斜坡滑動(dòng)變形層、生屑灘等碳酸鹽臺(tái)地沉積微相。以灰?guī)r、生物(屑)灰?guī)r、白云質(zhì)生物(屑)灰?guī)r、角礫灰?guī)r、白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r為特征，發(fā)育同生扭曲變形、礁前滑塌等沉積構(gòu)造。發(fā)育于養(yǎng)馬壩組二臺(tái)子段。

河口灣，以石英砂巖、泥巖或二者互層，發(fā)育各種交錯(cuò)層理為特征。發(fā)育于金寶石組上段。

四、總結(jié)

研究區(qū)Ⅰ型層序共發(fā)育有五段，分比為平驛鋪組桂溪段、甘溪組白柳坪段、甘溪組謝家灣段、養(yǎng)馬壩組二臺(tái)子段、金寶石組上段和金寶石組下段剖面。其發(fā)育樣式多樣，特征復(fù)雜。