宜州地區(qū)裂陷槽盆地早石炭世沉積相古地理研究

（廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊(duì)，廣西 南寧 530033）

桂中地區(qū)相較于右江盆地而言，構(gòu)造活動(dòng)較弱，內(nèi)生礦產(chǎn)相對(duì)匱乏，前人研究程度也相對(duì)較低。近年來(lái)，隨著沉積型礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)市場(chǎng)的火熱，研究區(qū)早石炭世沉積型碳酸錳礦和頁(yè)巖氣資源引發(fā)廣泛研究，但研究區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)資料相對(duì)薄弱，舊的觀點(diǎn)無(wú)法滿足新的找礦需求，本文立足于宜州地區(qū)早石炭世沉積相古地理研究，在廣泛收集近年區(qū)調(diào)、礦調(diào)工作所測(cè)剖面的基礎(chǔ)上，對(duì)研究區(qū)早石炭世各沉積相區(qū)進(jìn)行劃分，并進(jìn)行剖面柱狀圖沉積相對(duì)比，還原宜州地區(qū)裂陷槽盆地早石炭世沉積相古地理環(huán)境。

1 構(gòu)造背景

宜州裂陷槽盆地位于特提斯構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域的接合部位，北部為揚(yáng)子板塊邊緣，南部為華南板塊加里東褶皺帶（廣西地質(zhì)志,2019）。裂陷槽連接西部右江盆地和東部湘桂裂陷槽盆地。南丹-宜州-桂林?jǐn)嗔褞且粭l構(gòu)造單元分界線，其北為雪峰山構(gòu)造體系，南為桂中坳陷構(gòu)造體系，現(xiàn)今構(gòu)造表現(xiàn)為向北的疊瓦狀逆沖推覆，構(gòu)造格局主體形成于印支期和燕山期（劉博等,2009）。

宜州裂陷槽形成于晚泥盆世早期，早石炭世基本成熟，至中二疊世早期基本充填閉合。裂陷槽盆地溝臺(tái)相間的構(gòu)造格局與西部右江盆地多島洋的構(gòu)造格局相比，深水沉積相區(qū)分布范圍較少，地殼撕裂強(qiáng)度明顯更低；與東部大瑤山隆起純碳酸鹽臺(tái)地構(gòu)造格局相比，地殼撕裂強(qiáng)度明顯更高。總體而言，宜州裂陷槽盆地及鄰區(qū)自西向東撕裂強(qiáng)度減弱。

2 各相區(qū)巖相特征

裂陷槽及鄰區(qū)晚古生代地層發(fā)育齊全，以石炭系與二疊系出露較廣，區(qū)內(nèi)沉積環(huán)境多樣，生物種類繁多，巖性、巖相變化較大（黃恒,2019）。

從沉積環(huán)境差異角度，可將研究區(qū)大致劃分為四大沉積相區(qū)：

（1）宜州裂陷槽內(nèi)主要為深水沉積相區(qū)，下石炭統(tǒng)沉積地層有鹿寨組、巴平組。其中鹿寨組為臺(tái)溝、臺(tái)凹相沉積，巖性主要為灰黑色薄層狀硅質(zhì)巖、淺灰色硅質(zhì)泥巖、泥巖，局部夾炭質(zhì)泥巖、凝灰?guī)r；巴平組為斜坡相沉積，自下而上大致可分為3段，其中1段巖性主要為深灰色、灰色薄-中層狀微晶灰?guī)r夾硅質(zhì)條帶、泥質(zhì)條帶，該段自下而上灰?guī)r逐漸增多，硅質(zhì)、泥質(zhì)條帶逐漸變薄、減少，2段為含錳巖性，巖性主要為深灰色、灰黑色含錳灰?guī)r、微晶灰?guī)r夾泥質(zhì)、硅質(zhì)條帶，3段巖性主要為淺灰色、灰色厚層-塊狀白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、角礫狀白云巖。

（2）宜州裂陷槽以北，北西為開(kāi)闊碳酸鹽臺(tái)地相區(qū)，地表未出露下石炭統(tǒng)地層，根據(jù)上覆地層推測(cè)，其下石炭統(tǒng)為開(kāi)闊碳酸鹽臺(tái)地沉積。

（3）宜州裂陷槽以北，北東為濱岸碎屑巖相區(qū)，由于受北部江南古陸抬升剝蝕影響，巖性主要為濱岸相碎屑巖夾少量硅質(zhì)巖、灰?guī)r沉積。根據(jù)巖性差別，下石炭統(tǒng)地層可劃分為英塘組、黃金組、寺門(mén)組、羅城組，英塘組為濱岸相沉積巖性主要為褐黃色薄層狀泥巖、含粉砂質(zhì)泥巖、褐黃色、灰綠色薄層狀硅質(zhì)頁(yè)巖，局部夾黑色炭質(zhì)頁(yè)巖、含錳泥巖；黃金組為濱岸-淺海沉積環(huán)境，主要巖性為薄-中層狀泥灰?guī)r、微晶灰?guī)r、灰黑色微-薄層狀硅質(zhì)巖、淺黃色薄層狀泥巖，自下而上泥巖、硅質(zhì)巖逐漸減少，灰?guī)r逐漸增多；寺門(mén)組為濱岸-沼澤沉積環(huán)境，主要巖性為灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、含炭鈣質(zhì)泥巖夾灰色海百合莖碎屑灰?guī)r透鏡體、條帶狀海百合莖碎屑灰?guī)r；羅城組為陸架邊緣-開(kāi)闊臺(tái)地沉積環(huán)境，主要巖性為灰-深灰色中層狀砂屑微晶灰?guī)r、生物砂屑屑灰?guī)r夾硅質(zhì)條帶、團(tuán)塊灰?guī)r。

（4）宜州裂陷槽以南為開(kāi)闊碳酸鹽臺(tái)地相區(qū)，下石炭統(tǒng)沉積地層有隆安組、都安組。其中隆安組為半深水沉積，巖性主要為灰黑色薄-中層狀砂屑微晶灰?guī)r、含砂屑微晶灰?guī)r，層間多夾泥質(zhì)條帶，局部夾少量硅質(zhì)團(tuán)塊、條帶；都安組為開(kāi)闊臺(tái)地相沉積，巖性主要為灰色、淺灰色中-厚層狀生物屑微晶灰?guī)r、微晶灰?guī)r夾淺灰色中-厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖。

3 沉積相古地理分布

本次研究利用近年來(lái)區(qū)調(diào)、礦調(diào)工作收集的剖面資料，進(jìn)一步綜合整理，選取早石炭世宜州地區(qū)各沉積相區(qū)典型地質(zhì)剖面柱狀圖，將其列為兩條沉積斷面進(jìn)行橫向?qū)Ρ龋▓D1）。

圖1 研究區(qū)早石炭世沉積斷面柱狀對(duì)比圖

通過(guò)柱狀圖對(duì)比研究可以看出，龍頭-北牙一帶自南向北下石炭統(tǒng)地層厚度逐漸變薄，北山一帶臺(tái)地相區(qū)厚度最大，沉積水深最淺，多靈山、拉利一帶裂陷槽相區(qū)厚度最小，沉積水深最深，拉利以北逐漸向臺(tái)地演化，地層厚度逐漸變厚；洛東-馬泗一帶北部靠近陸源剝蝕區(qū)下石炭統(tǒng)地層厚度較大，其中以洛東石脈、肯棚厚度最大，南部深水臺(tái)凹相區(qū)遠(yuǎn)離陸源區(qū)，地層厚度較薄，里苗、塘嶺等地下石炭統(tǒng)厚度僅為20m～30m。

在沉積斷面各巖組巖石特征、沉積相、巖組厚度等因素對(duì)比的基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造、地層分布，繪制了宜州地區(qū)早石炭世沉積相古地理圖（圖2）。

沉積相古地理圖將研究區(qū)劃分為桂北開(kāi)闊臺(tái)地相區(qū)、桂北濱岸相區(qū)、龍頭-北牙裂陷槽相區(qū)、馬泗-洛富臺(tái)凹相區(qū)、桂中開(kāi)闊臺(tái)地相區(qū)及太陽(yáng)村孤立臺(tái)地相區(qū)等6個(gè)主要沉積相區(qū)。

從沉積相古地理圖中可以看出，宜州裂陷槽自西向東分布，裂陷槽自龍頭-拉利-北山-里苗分布清晰，在里苗一帶分叉，其中一枝向北東洛東方向延伸，一枝向南形成臺(tái)凹，其中沉積中心位于里苗-塘嶺一帶。西南部為桂中開(kāi)闊臺(tái)地，臺(tái)地邊緣厚度最大。東北部為桂北濱岸相區(qū)，沉積厚度最大處為洛東一帶。東部為太陽(yáng)村孤立臺(tái)地相區(qū)。

圖2 研究區(qū)早石炭世沉積相古地理圖

4 結(jié)論

（1）本次研究選取早石炭世宜州地區(qū)各沉積相區(qū)典型地質(zhì)剖面柱狀圖，將其列為兩條沉積斷面，在巖石特征、沉積相、巖組厚度等方面對(duì)各沉積相區(qū)各巖組進(jìn)行了對(duì)比研究，通過(guò)對(duì)比研究，大致還原各剖面位置早石炭世古地理環(huán)境。

（2）通過(guò)還原各剖面位置早石炭世古地理環(huán)境，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造、地層分布，還原了宜州裂陷槽的分布及形態(tài)，并繪制了宜州地區(qū)裂陷槽盆地早石炭世沉積相古地理圖，古地理圖的繪制對(duì)研究區(qū)下一步錳礦、頁(yè)巖氣等沉積礦產(chǎn)的找礦工作意義重大。