湖北劉家場中寒武統覃家廟群混合沉積

【摘要】 湖北劉家場地區中寒武統覃家廟群地層中，發生了覃二段的長石石英砂巖與其上下的巖層——覃一段、覃三段、覃四段的白云巖之間的混合沉積，這種現象十分罕見，本文首次對該混合沉積進行了具體描述和成因探討，認為與小型的造山運動有關。

【關鍵詞】 劉家場 中寒武統 覃家廟群 覃二段 混合沉積 造山運動

前言

混合沉積作為一種新的沉積類型目前已經引起沉積學界的關注[1，2]。混合沉積可分為狹義的和廣義的，狹義的是指陸源碎屑與碳酸鹽組份的混合（在同一巖層內），而廣義的混合則包括了狹義的和陸源碎屑與碳酸鹽層構成交替互層或夾層的混合[2]。本文將首次對湖北松滋劉家場地區的中寒武統覃家廟群中的陸源碎屑砂巖與海相碳酸鹽巖的混合沉積進行研究。

1. 研究區概況

本文研究區位于湖北松滋劉家場地區，該地區在地層區上屬于揚子地層區，上揚子地層分區。在大地構造位置上屬揚子穩定陸塊中段，區內地層自震旦系——第四系均有出露，發育齊全 [3]。

2. 剖面概況

湖北劉家場地區寒武系地層發育完全，其中覃家廟群總體為局限臺地相碳酸鹽巖沉積。其又可分為四段：覃一段為灰色、淺灰色薄至中厚層白云巖、泥質白云巖，下部以灰黃色薄層狀和含泥質較多為特征，并含石鹽、石膏假晶，上部為灰色、淺灰色中至厚層狀泥晶、粉晶白云巖；覃二段為灰黃色、黃褐色薄至中層狀長石石英砂巖；覃三段為灰至深灰色中至厚層狀白云質灰巖、白云巖，夾少量泥質白云巖，夾數層砂屑、礫屑、粉屑白云巖、白云質灰巖，可見較多的波狀、柱狀疊層石；覃四段為灰色、灰黃色中至厚層狀白云巖、泥質白云巖與深灰色中——厚層白云巖互層。

3. 覃家廟群中的混合沉積

3.1混合沉積描述

覃一段為一套厚約100m的灰色、淺灰色薄至中厚層泥晶白云巖、泥質白云巖，該泥質白云巖單層厚度為5～50cm不等，水平層理發育，在泥質白云巖可見較多的石鹽、石膏假晶，可推之為蒸發環境下形成的，另外，在灰色薄層的含泥云巖的底面上，可見明顯的干涉波痕的印模構造（見圖1），且兩者波痕的夾角較大，多在80～85度之間。在覃一段中，沒有找到任何生物化石或生物遺跡。分析該沉積環境為局限臺地相中低能的瀉湖環境，而且是咸化瀉湖。

覃二段一改覃一段的沉積面貌，由碳酸鹽巖直接相變為陸源碎屑巖沉積。覃二段為一套厚約5～10m的灰黃色、黃褐色薄至中層狀的長石石英砂巖。該長石石英砂巖中長石含量約為20%左右，石英含量約為75%～80%，巖屑含量低于5%，此外，在長石石英砂巖中可見明顯的低角度交錯層理以及平行層理（見圖2），該低角度交錯層理的層系界面以低角度相交，交角為5～10度左右。此外，在該段中也未見明顯的生物化石或生物遺跡。由巖性特征和特征性的沉積構造——低角度交錯層理以及平行層理可以推出該沉積環境為無障壁海岸相的前濱——后濱亞相。

覃三段的巖性特征為灰色中層白云巖、泥質白云巖，以泥、粉晶結構為主，夾有數層砂、礫屑白云巖。沉積構造主要為平行層理和槽狀交錯層理，還可見大量的波狀、柱狀疊層石，除此之外，未見其他明顯的生物化石或生物遺跡。可推出其為潮間帶中下部和潮下帶上部環境。

覃四段的巖性特征為淺灰色、灰黃色中厚層狀白云巖、泥質白云巖與深灰色中厚層白云巖互層。沉積構造主要為水平層理和平行層理，還可見柱狀疊層石，除此之外，未見其他明顯的生物化石或生物遺跡。由此可推出其為潮間帶下部環境。

3.2混合沉積成因討論

覃二段與其上下的巖層——覃一段、覃三段、覃四段的巖性完全不同。覃二段的長石石英砂巖中的石英含量高，可以推知物源地與本工區的距離較遠，使得沉積分異作用進行的較完全。覃二段的沉積環境與覃一段相比，由局限臺地的瀉湖環境變為無障壁海岸的前濱——后濱亞相，水體（海平面）有少許的下降，而且將局限臺地與開闊臺地分隔開的大型淺灘、壩“突然消失”；覃三段與覃二段相比，其沉積環境由無障壁海岸相的前濱--后濱環境又變為局限臺地相的潮間帶中下部和潮下帶上部環境，可見水體又開始加深，而且將局限臺地與開闊臺地分隔開的大型淺灘、壩又“突然出現”，與覃一段相比，水體深度稍淺一點。覃四段與覃三段相比，水體再一次變淺一點。

從總體而言，從覃一段到覃四段，海平面經歷了先降、后生、再降的變化，特別是覃一段到覃二段的變化是研究的重點，從覃一段到覃二段海平面下降，但沉積環境從有障壁海岸的局限臺地變為無障壁海岸環境，而且根據前人研究，覃一段與覃二段之間為整合接觸，并沒有特別指出為不整合關系，在其間也確實沒有大型的構造運動發生。

但是，經過筆者在劉家場地區對覃一段與覃二段的產狀進行實際測量，發現重要結論：a.在漁麻村公路旁，找到了覃一段與覃二段的地質分界點，覃一段的產狀為傾向220度，傾角23度，覃二段的產狀為傾向240度，傾角14度；b.在和尚天坑公路旁，也找到了覃一段與覃二段的地質分界點，覃一段的產狀為傾向350度，傾角57度，覃二段的產狀為傾向357度，傾角50度。由此可知，覃一段與覃二段之間其實不是完全的整合關系，其傾角可相差7～10度，為平行不整合關系。

綜合前面的各個現象和地質特征，筆者推測可能是：由于離工區較遠的地區發生小型構造運動（造山運動），使得物源的形成，物源經過較長距離的搬運到達工區，形成覃二段的長石石英砂巖。該造山運動對工區的沉積環境造成了一定的影響，使得瀉湖內靠陸一側的海岸發生輕微的抬升，即傾角變大了5～10度，由此使得海平面相對下降，其瀉湖的障壁物可能是生物礁，生物礁由于海平面下降以及由于陸源碎屑砂的大量供應而水體變得渾濁而停止生長、死亡，從而沉積環境由有障壁海岸的局限臺地變為無障壁海岸環境。到覃三段發生沉積時，可能是陸源供應受到抑制（并無構造運動，可能河流改道等），海平面重新上升使得生物礁重新生長、繁殖，使得本區又形成局限環境。當然，其混合沉積的成因還有待進一步的研究。

參考文獻：

[1] 張雄華.混積巖的分類和成因[J].地質科技情報，2000，19（4）：31-34.

[2] 沙慶安.混合沉積和混積巖的討論[J].古地理學報，2001，3 （3）：63-66.

[3] 李建明，龔文平等主編.鄂西南松宜地區地質及教學實習指南[M].江漢石油學院，2000.