鄂拉山地區中下三疊統洪水川組沉積體系分析

劉圖杰，葸得華，雍化常，楊懷超

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鄂拉山地區中下三疊統洪水川組沉積體系分析

劉圖杰，葸得華，雍化常，楊懷超

（四川省核工業地質局二八一大隊，四川西昌 615000）

通過興海五幅區域地質礦產調查工作，查明區內中-下三疊統洪水川組（T1-2h）可分為三段，分別為：礫巖段（T1-2h1）、砂巖段（T1-2h2）和火山巖段（T1-2h3）。依據組合、成分、典型沉積結構構造等特征，將洪水川組沉積體系自下而上劃分為扇三角洲沉積體系、淺海-半深海濁流沉積體系、半深海-深海沉積體系。

洪水川組 ；扇三角洲；沉積體系；鄂拉山

東昆侖鄂拉山地區為青海重要的多金屬成礦帶之一（宋治杰等，1995；張培青，2007），位于秦祁昆造山帶三者結合部位，空間上不同構造單元相互疊加改造，時間上經歷了多期次構造運動疊加，在加里東構造運動形成的褶皺基底上，再次經歷了印支期造山運動（李瑞保等，2015）。正由于其所處構造位置特殊，且經歷了多期次構造運動，關于東昆侖海西印支期構造演化目前存有爭議，主要可分為兩者觀點，部分學者認為東昆侖造山帶二疊世末期已處于碰撞造山階段；而近年來相當多的學者發表文章論證東昆侖造山帶碰撞造山發生于晚三疊世末-早侏羅世。本文研究對象為中下三疊世洪水川組，其處于東昆侖造山帶南側，沉積了一套碎屑巖夾火山巖組合，記錄了東昆侖早中三疊世造山過程，其形成構造屬性的揭示，能為上述分歧提供依據，為完善該地區構造演化提供沉積學角度的資料。

圖1 工作區構造綱要圖

1 區域地質概況

研究區地處東昆侖弧盆系（Ⅳ-8）之鄂拉山陸緣弧（Ⅳ-8-5）和賽什塘-興海蛇綠混雜巖帶（Ⅳ-8-6）的結合部，地層分區屬東昆侖地層之鄂拉山地層分區。區域上出露地層主要有基底古元古界金水口巖群（Pt1.）片巖及片麻巖組，晚古生代-中生代蓋層如下二疊統切吉組（P1）弧前增生沉積建造、中-下三疊統洪水川組（T1-2）、中三疊統鬧倉堅溝組（T2）、中三疊統希里可特組（T2）前陸盆地復理石沉積體系及上三疊統鄂拉山組（T3）火山沉積體系，地層總體呈北北東-近南北向展布，與區域構造線斜交（見圖1）。區域上出露的主干斷裂主要為只各日泥合斷裂（東昆侖構造帶與西秦嶺構造帶邊界斷裂），為一北傾區域性大斷裂；賽宗-克覺雜兒根北緣脆韌性剪切帶，分割鄂拉山弧后前陸盆地和賽宗-克覺雜兒根構造混雜巖帶的三級構造單元北東向邊界斷裂；大河壩隱伏斷裂，橫穿研究區北西向展布（圖1）。區域山出露的巖漿巖可分兩類，侵入巖主要為晚三疊世似斑狀黑云母二長花崗巖（T3）；火山巖主要賦存于中-下三疊世洪水川組（T1-2）及上三疊統鄂拉山組（T3）中，巖性均以火山碎屑巖為主（雍化常等，2015）。

圖2 青海興海縣河卡山早-中三疊世洪水川組實測剖面圖（PM01）

2 洪水川組剖面特征

本次工作針對洪水川組共測制了3條地質剖面，分別為河卡山、日干山及果洛恰當地質剖面。

2.1 河卡山剖面（PM01）

起點坐標：東經100°03′32″，北緯35°46′32″；終點坐標：東經100°02′35″，北緯35°48′04″，剖面主要控制了洪水川組3個巖性段（圖2），頂、底不全。總厚度大于3 782.9m。

鬧倉堅溝組（T1-2）

==============斷層接觸==============

洪水川組火山巖段（T1-23）厚度＞1801.02m

48.淺灰綠色凝灰巖夾極少量淺灰綠色凝灰質板巖262.24m

47.淺灰綠色沉凝灰巖夾淺灰綠色凝灰質板巖 79.77m

46.灰綠色變質沉凝灰巖夾灰綠色沉凝灰質板巖，向上變質沉凝灰巖減少至互層狀 80.97m

45.淺灰綠色粘土質板巖、泥晶灰巖夾極少量灰色鏡狀鈣質細砂巖 16.7m

44.淺灰綠色泥鈣質板巖夾灰色變質沉凝灰巖 9.11m

43.淺灰綠色凝灰質板巖夾少量變質沉凝灰巖 193.20m

42.淺灰綠色變質沉凝灰巖 58.41m

41.深灰色變質沉凝灰巖 75.38m

40.灰色變質沉凝灰巖 61.78m

39.灰色巨厚層狀變質沉凝灰巖夾安山質凝灰熔巖 92.94m

38.灰色巨厚層狀變質凝灰質砂巖、沉凝灰巖 41.36m

37.灰—灰綠色砂巖、變質沉凝灰巖 74.96m

36.灰綠色凝灰巖砂巖、變質沉凝灰質硅質夾變沉凝灰巖

106.77m

==============斷層接觸==============

35.灰色變質含礫不等粒長石砂巖夾少量鈣質砂巖、粉砂巖

63.01m

34.灰色變質凝灰質砂巖夾泥鈣質板巖，偶爾夾灰色薄層泥晶灰巖 57.17m

33.灰色含礫粗砂巖、變質細粒長石巖屑雜砂巖、變質細粒長石砂巖夾深灰色板巖 37.07m

32.灰色變質含礫細粒長石雜砂巖、變質細粒巖屑長石雜砂巖夾深灰色變質鈣質粉砂巖 119.79m

31.灰色變質含礫長石雜砂巖、中細粒長石砂巖夾深灰色粉砂質板巖 175.66m

30.灰色厚層狀中細粒巖屑砂巖夾深灰色泥鈣質板巖

17.91m

29.灰色變質含礫不等粒巖屑長石雜砂巖、粗砂巖、長石石英粉砂巖夾少量頁片狀粉砂質板巖 177.27m

──────────整合接觸──────────

洪水川組砂巖段（T1-22）厚度＞395.53m

28.深灰色粉砂質板巖夾灰色細砂巖、粉砂巖，砂板巖之比1∶5~1∶7 230.12m

==============斷層接觸==============

27.灰色中厚—厚層狀含礫粗—細粒砂巖，砂巖中顯示正粒序 4.63m

26.深灰色頁片狀鈣質板巖夾薄層變質巖屑雜砂巖、長石巖巖屑雜砂巖 160.78m

==============斷層接觸==============

洪水川組砂礫巖段（T1-21）厚度＞1586.35m

25.深灰色粉砂質、泥質板巖夾薄層細礫巖、變質含礫不等粒巖屑砂巖，砂板巖之比1∶6 50.02m

24.灰色細粒細礫巖、變質粗砂巖、細粒長石巖屑雜砂巖夾深灰色泥鈣質板巖，砂板巖之比3∶1 23.77m

23.深灰色泥鈣質板巖夾薄層變質細礫巖屑砂巖 68.22m

22.灰色細礫巖、含礫粗砂巖、變質巖屑砂巖 16.19m

21.深灰色片狀鈣質板巖，偶夾深灰色含礫板巖 17.1 m

20.灰色復成分礫巖 0.77m

19.深灰色葉片狀泥鈣質板巖夾少量深灰色鈣質粉砂巖

77.5m

18.深灰色片狀泥鈣質板巖夾少量灰色薄層細砂巖、鈣質粉砂巖 163.96m

17.深灰色硅化板巖夾中薄層狀巖屑砂巖、粉砂質泥晶灰巖

186.54m

16.灰色變質復成分礫巖、深灰色含泥鈣質板巖 4.61m

15.深灰色泥鈣質板巖夾中薄層狀變質鈣質粉砂巖、變質巖屑長石雜砂巖 162.87m

14.深灰色泥鈣質板 95m

13.灰色變質巖屑長石雜砂巖夾深灰色粉砂質板巖，砂板巖比2∶1 140.3m

12.灰色中厚-厚層變質細粒長石雜砂巖夾深灰色泥鈣質板巖 90.06m

11.灰色變質含礫板巖、復成分礫巖 9.93m

10.深灰色變質長石石英粉砂巖與灰色薄層狀泥鈣質板巖互層 29.78m

9.灰色變質復成分礫巖、砂礫巖 19.85m

8.深灰色粘土質板巖夾少量薄層-透鏡狀砂、粉砂巖32.68m

7.深灰色泥鈣質板巖夾灰色變質長石石英雜砂巖 79.55m

6.深灰色變質復成分礫巖透鏡層 9.27m

5.深灰色泥鈣質板巖夾淺灰綠色薄層細砂巖 164.08m

4.深灰色粉砂質板巖夾灰色薄層變質細粒巖屑雜砂巖、粉砂巖 107.48m

3.灰一灰綠色含礫粗砂巖、中細粒砂巖，見厚2m的砂巖透鏡層 3.84m

2.灰色含生物碎屑泥晶灰巖滑動巖塊，灰巖中產海綿4.77m

1.灰綠色含礫變質含礫巖屑長石砂巖，變質巖屑長石雜砂巖

9.56m

==============斷層接觸==============

下伏地層：金屬口巖群片巖巖組（Pt1sch）

2.2 果洛恰當剖面（PM03）

起點坐標：北緯35°34′30″，E：99°33′10″；終點坐標：北緯35°34′20″，東經99°32′28″。該剖面分別控制洪水川組（T1-2）3段，底界不清，頂部與鬧倉堅溝組呈整合接觸（圖3）。控制厚度大于1 445.2m。

鬧倉堅溝組（T1-2）

──────────整合接觸──────────

洪水川組火山巖段（T23）厚度＞653.4m

11.灰白色流紋質—英安質晶屑凝灰巖 43.8m

10.灰黑色細砂巖 88.9m

9.淺灰白色流紋質晶屑凝灰巖 88.5m

8.灰黑色泥質板巖 215.6m

7.灰黑色細砂巖夾泥質板巖 51.7m

6.灰黑色碳酸鹽化碎裂化英安巖夾泥質板巖 164.9m

==============斷層接觸==============

洪水川組砂巖段（T22）厚度＞739m

5.灰黑色泥質粉砂巖 280.5m

4.灰～灰黑色粉砂巖 267.2m

3.灰-深灰色石英砂巖 191.3m

──────────整合接觸──────────

洪水川組礫巖段（T1-21）厚＞52.8m

2.灰-深灰色礫巖 24.3m

1.灰黑色泥質板巖夾礫巖（未見底） 28.5m日干山剖面（PM07）

起點坐標：東經 99°47′15″，北緯 35°42′24″；終點坐標：東經 99°51′41″，北緯 35°41′41″。剖面主要控制了洪水川組的一、二段，該剖面洪水川組頂、底不全（圖4）。控制厚度大于630.7m。

鬧倉堅溝組（T1-2）

==============斷層接觸==============

洪水川組砂巖段（T1-22）厚度 ＞223.55m

8.細粒中層狀長石石英砂巖與灰色薄層狀粉砂巖互層，互層比1∶1 ＞146.10m

7.紫紅色中層狀長石石英砂巖 66.20m

6.淺灰色中層狀長石石英砂巖 8.85m

5.紫紅色中層狀長石石英砂巖 2.40m

──────────整合接觸──────────

洪水川組礫巖段（T1-21）厚度＞407.15m

4.灰色中層狀長石石英砂巖 112.50m

3.含礫砂巖 0.40m

2.灰色中層狀長石石英砂巖 191.00m

1.青灰色中層狀中粗粒長石石英砂巖夾含礫砂巖（未見底）＞103.25m

2.3 日干山剖面（PM07）

洪水川組洪水川組可分為三個巖性段，分別為一段砂礫巖段（T1-21）、二段砂巖段（T1-22）及三段火山巖段（T1-23）。

圖3 青海省興海縣果洛恰當三疊系洪水川組—鄂拉山組實測地層剖面圖（PM03）

火山巖段（T1-23）：

為一套碎屑巖夾火山巖組合，主要分布于萬石山、日許龍洼、乃和桑一帶，巖性為深灰色塊層狀片理化英安質玻屑晶屑凝灰巖、灰白色、淺灰綠色流紋質含角礫玻屑晶屑凝灰巖、片理化流紋巖、英安質凝灰熔巖、灰紫色片理化沉凝灰巖夾石英粉砂巖、長石砂巖、粉砂質板巖、凝灰質砂巖。在河卡山、芒龍崗一帶，呈北東一南西向展布。下部為灰色厚-巨厚層狀變質含礫不等粒-中細粒長石雜砂巖、長石砂巖、巖屑長石雜砂巖、粉砂巖夾深灰色粉砂質板巖、泥鈣質板巖，發育正粒序層理、大型包卷層理，波狀層理，以abcd, ab, acd鮑馬序列為主，見少量bcd鮑馬序列。上部為淺灰綠色厚一巨厚層狀沉凝灰巖、沉凝灰質板巖、凝灰巖、砂巖夾灰色薄層變質鈣質含細粒長石巖屑粉砂巖及巨厚層狀英安質凝灰熔巖，偶見粘土質板巖、泥晶灰巖，發育粒序層理、平行層理、波狀層理及水平層理，砂巖底層面發育大型重荷模、槽模。

圖4 青海省興海縣日干山三疊系洪水川組、鬧倉堅溝組、希里科特組實測地層剖面圖（PM07）

砂巖段（T1-22）：

圖5 洪水川組各巖段基本層序特征柱狀圖

主要為一套厚層細碎屑巖組合。在直亥買、麥托合、滿長龍洼、日干村一帶，巖性為灰色中-巨厚層狀變質不等粒、細（中)粒巖屑長石砂巖、細粒長石砂巖、灰色厚-巨厚層狀灰巖礫巖夾深灰色泥鈣質板巖、灰色薄層粉晶灰巖，局部夾有紫紅色流紋質晶屑玻屑凝灰熔巖，并見夾有由灰色鈣質細砂巖、鈣質粉砂巖、含粉砂粉晶灰巖構成的鈣質風暴巖，發育正粒序層理及丘狀交錯層理。在日干山、河卡山及賽宗寺一帶，主要巖性為灰色厚一巨厚層狀變質含礫不等粒-中細粒長石雜砂巖、長石砂巖、巖屑長石雜砂巖、粉砂巖夾深灰色粉砂質板巖、泥鈣質板巖，發育正粒序層理、大型包卷層理、波狀層理，砂巖底層而發育重荷模、槽模、溝模，以abcd, ab, abc, acd鮑馬序列為主，見少量bcd鮑馬序列。

砂礫巖段（T1-21）：

主要為一套中-薄層狀粗碎屑巖組合，巖性為中-粗粒長石石英砂巖、長石石英砂巖、礫巖、含礫砂巖與深灰色薄層狀泥質粉砂巖互層、長石石英砂巖與深灰色薄層狀粉砂巖互層、含礫砂巖、鈣質砂巖、礫巖泥質板巖、絹云砂質板巖、細粒長石巖屑、巖屑長石砂巖、粉砂巖及粉砂質、鈣質板巖，偶夾泥晶灰巖。其中長石石英砂巖與深灰色薄層狀泥質粉砂巖互層，形成經典的濁積巖特征，鮑馬序列清晰，主要發育鮑馬序列b、d段。

2.4 巖段劃分標志

各巖段的劃分，主要依照剖面和路線中的主要巖石組合、結構構造（包括沉積構造）、巖石色調等宏觀特征劃分的。一段和二段同樣都是碎屑巖，但是一段碎屑巖的平均粒度要比二段粗，砂巖一般為中—粗粒結構，復成分礫巖、含礫砂巖出現的頻率較高，粉砂巖、板巖出現的頻率較低；二段以細粒結構為主，粉砂巖、板巖數量上明顯增多，復成分礫巖、含礫砂巖明顯減少。巖石厚度相對二段薄一些，一般一段的單層厚度在5~25cm，個別有40cm；而二段單層厚度一般在20cm以上，大部分在30~60cm，只有各別在5~15cm之間。色調上反映出一段為灰紫色，而二段以淺灰—淺紫色，局部甚至會出現灰色。在沉積構造方面，一段主要為斜層理、交錯層理，主要發育鮑馬序列的b、d段，水平層理較少；二段除了斜層理、交錯層理發育外，水平層理多見，以abcd, ab, abc, acd鮑馬序列為主。

三段的劃分主要依據厚-塊層的中-酸性火山巖出現為依據。碎屑巖主要以粉砂巖、板巖為主，巖石色調轉為灰色，幾乎沒有復成分礫巖、含礫砂巖出現，沉積構造主要以水平層理為主。

圖6 洪水川組沉積綜合柱狀圖

3 縱橫向變化及沉積體系分析

3.1 縱橫向變化特征

對比柱狀圖見圖5。

砂礫巖段（T1-21）:該段在測區分布廣泛，橫向上巖性變化不大。縱向上厚度變化較為明顯。在河卡山一帶最大沉積厚度大于1 586.35m。在果洛恰當一帶厚度大于52.8m。在日干山一帶厚度大于407.15m。

砂巖段（T1-22）: 主要分布于河卡山、直亥買、麥托合、滿長龍洼、日干村一帶。據剖面，橫向總體巖性變化不大。縱向上巖性、巖層厚度均有較大變化。在河卡山一帶，巖性以細砂巖、細粒巖屑雜砂巖、細粒長石砂巖、粉砂質板巖等，沉積厚度大于395.53m。在果洛恰當一帶，以粉砂巖、細粒石英砂巖為主，厚度大于739m。在日干山一帶，巖性以細粒石英砂巖、石英砂巖與粉砂巖互層，厚度大于223.55m。

火山巖段（T1-23）：該段在測區出露范圍廣泛，橫向上整體變化不大。萬石山、日許龍洼、乃和桑一帶，火山巖分布較多，在河卡山、芒龍崗、大克里覺溝一帶，呈北東一南西向展布，砂巖分布較多，出露面積較大。在興海縣河卡山一帶出露巖性較為齊全。縱向上厚度變化明顯。其中，在河卡山一帶，厚度大于1 801.02m。在果洛恰當一帶，厚度大于653.4m。在日干山一帶未見出露。

通過以上描述、對比，我們認為洪水川組在沉積厚度上具有由北向南逐漸變小的明顯趨勢，就測區而言，可能當時的沉積盆地中心在河卡山一帶。

3.2 沉積體系分析

根據東昆侖洪水川組巖石組合、成分、典型沉積結構構造等特征，將洪水川組沉積體系自下而上劃分為扇三角洲沉積體系、淺海-半深海濁流沉積體系、半深海-深海沉積體系。

3.2.1 扇三角洲沉積體系

主要出現于洪水川組一段中。一段（砂礫巖段）巖石色調以雜色為主，沉積面間歇性暴露地表，總體水體較淺；出露多層復成分礫巖，表明研究區早中三疊世經歷了頻繁的水進及水退；礫石成分主要為花崗巖、火山巖及脈石英等，礫石總體磨圓呈次棱角狀，偶見疊瓦狀構造，表明其具有定向的水流；其總體為一套河道滯留沉積礫石，內部夾少許生物碎屑灰巖滑塊，暗示其靠近盆地邊緣；其中巖屑長石雜砂巖、含礫長石砂巖及其中發育的正粒序層理、滑塌堆積層理、bd段鮑馬序列總體表明，該套地層沉積時期水流較急，沉積速率大，導致碎屑巖結構及成分成熟度較低，同時也表明沉積時期地形較陡；該套地層主體為一鈣泥質板巖，原巖應為鈣質泥巖，海水中較富鈣，表明其應為一套海相沉積，依據其色調主要為淺色調，排除深海沉積的可能性，可能為海陸交互相沉積。綜上所述一段滿足扇三角洲，地形較陡、沉積速率大、沉積物分選差及出現多層礫巖等特點，結合區域上洪水川組地質特征，其因為扇三角洲沉積體系。

3.2.2 淺海-半深海濁流沉積體系

主要見于洪水川組二段，二段（砂巖段）主體成灰色色調，其砂巖中發育有典型的abc段鮑馬序列，且在其粉砂質板巖（夾有粉砂巖，其原巖應為粉砂巖）發育有典型的重核模及槽模等重力流典型的構造，偶夾巖屑長石細砂巖，為一套典型的濁流沉積；結合其底部發育有鈣質板巖，原巖為鈣質泥巖，其下部沉積環境可能為淺海陸棚相，向上為濁流相，依據其鮑馬序列主要為abcd, ab, abc, acd段，上部可能為半深海相濁流沉積。因此綜合認為二段為一套淺海-半深海濁流沉積體系。

3.2.3 半深海-深海濁流沉積體系

主要見于洪水川組三段，三段（火山巖段）以灰綠色-灰黑色色調，其典型特征為發育有巨厚的凝灰巖及沉凝灰巖，一般火山噴發凝灰巖總體距離陸地較遠，且其中發育有典型的水平層理，暗示總體水體安靜且遠離大陸；其下部發育有典型的濁流沉積體系構造，如鮑馬序列cde、cd、de、c段中的包卷層理、重荷模構造等，巖性主要為成分及結構成熟度均較差的復成分巖屑長石砂巖、含礫砂巖等，結合其色調主體為灰綠-灰黑色調，為一套半深海相濁流沉積體系；結合其濁流沉積特征，上部沉積水體安靜且遠離陸地，三段總體為半深海-深海濁流沉積體系。

從以上特征分析，洪水川組的沉積環境可能為，早期處于盆地裂陷期，氣候相對干燥，水體較淺，主要出于扇三角洲環境，至中晚期，各種凝灰巖、英安巖、流紋巖夾變粉砂巖、砂巖及薄層灰巖出現，以及各巖段發育鮑馬層序看，說明水體加深已至半深海或更深的環境。

4 結論

1）東昆侖鄂拉山地區洪水川組可分為三段，一段為雜色砂礫巖段，二段為灰色砂巖段，三段為灰綠色-灰黑色火山巖段；依據剖面縱橫向對比，沉積中心位于河卡山一帶。

2）通過沉積體系分析，洪水川組由下至上，沉積水體逐漸變深，一段為扇三角洲沉積體系，二段為淺海-半深海濁流沉積體系，三段為半深海-深海濁流沉積體系。

[1] 李瑞保，裴先治，李佐臣, 等. 東昆侖東段下三疊統洪水川組沉積序列與盆地構造原型恢復[J]. 地質通報，2015,34（12）:2302-2314.

[2] 宋治杰，張漢文，李文明，等. 青海鄂拉山地區銅多金屬礦床的成礦條件及成礦模式[J]. 西北地質科學，1995，16（1）:134-144.

[3] 雍化常，楊懷超，趙鋒，等. 青海省興海縣泉曲地區I47E001016、I47E002016、I47E002017、I47E003015、I47E003016五幅1:5萬區域地質礦產調查報告[R]. 四川省核工業地質局二八一大隊，四川 西昌，2015.

[4] 張培青. 青海省索拉溝銅多金屬礦床成礦模式探討[J]. 青海國土經略，2007，6：31-33.

Sedimentary System of the Middle and Lower Triassic Hongshuichuan Formation in the Elashan Region

LIU Tu-jie XI De-hua YONG Hua-chang YANG Huai-chao

(No. 281 Geological Party, Sichuan Bureau of Uranium Geology, Xichang, Sichuan 615000)

The regional geological survey indicates that Middle-Lower Triassic Hongshuichuan Formation (T1-2h) may be divided into conglomerate member (T1-2h1), sandstone member (T1-2h2) and volcanic rock member (T1-2h3). According to composition, association and sedimentary structure, the Hongshuichuan Formation may be divided into 3 sedimentary systems such as fan delta sedimentary system, shallow water - bathyal turbidity current sedimentary system and bathyal-deep sea sedimentary system.

Hongshuichuan Formation; fan delta; sedimentary system; Elashan

P534.4

A

1006-0995（2017）03-0369-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.03.004

2017-02-19

劉圖杰（1991-），男，浙江東陽人，助理工程師，主要從事區域地質調查相關工作