貴州安龍海子地區晚二疊世巖相古地理特征分析

陸建寶 劉浩 張鐘華 趙明峰

摘要：通過對比區內上二疊統巖性組合特征及變化情況分析，討論了黔西南海子地區晚二疊世的沉積環境。龍潭組主體為一套海陸交互相的含煤碎屑巖建造，再往南部到龍廣一帶相變為淺海臺地相吳家坪組灰巖、礁灰巖夾少量碎屑巖建造。在沉積厚度上，從北往南厚度有逐漸增厚趨勢，再往南相變成吳家坪組，反應沉積時從北東往南西，海水由淺-深-淺的趨勢。認為龍潭期沉積時，可能存在一個北西向的凹槽或同生斷裂，控制了龍潭組沉積厚度的變化。

關鍵詞：巖石組合；沉積環境；巖相古地理；海子；貴州安龍

基金項目：中國地質調查局項目“貴州省安龍魯溝-白石坡地區礦產地質調查”（12120114084001）及貴州省地礦局科研項目“安龍縣戈塘—海子地區金礦成礦規律與找礦遠景研究”（黔地科合[2017]26號）聯合資助。

1.前言

近年來，隨著礦產勘查工作的深入推進，龍潭組層序及沉積環境越來越受到地勘隊伍及科研人員的重視。目前在海子地區內開展了不同程度的鉆探工作，多數是僅集中在礦區或點上的分析研究，對整個區域上未作系統的研究分析，對區內的沉積格局尚未厘清。本文通過野外剖面、鉆孔等資料的基礎上，開展了區內上二疊統沉積特征研究，嘗試恢復古地理特征，分析在龍潭期由于沉積環境的影響致使同期巖性組合及沉積厚度及沉積格架的變化情況。

2.地質背景

海子地區位于貴州省安龍縣，大地構造位于揚子陸塊區上揚子陸塊之南盤江—右江裂陷盆地北部。區內中二疊世為開闊臺地碳酸鹽巖沉積為主，晚二疊世為潮坪相含煤細碎屑巖沉積；早三疊世印度階以淺海陸棚相為主，早三疊奧倫階以開闊臺地-局限臺地相碳酸鹽巖沉積為主，中三疊世以潮坪相碳酸鹽巖沉積為主（圖1）。

研究區上二疊統主要地層為龍潭與吳家坪組，其上覆地層為下三疊統飛仙關組，下伏地層為中二疊統茅口組。茅口組為開闊臺地相碳酸鹽巖建造，主要由泥晶灰巖建造、生物屑泥晶灰巖建造及少量白云質斑團塊灰巖（豹皮狀灰巖）建造組成，生物碎屑主要為有孔蟲、藻屑、海百合莖及珊瑚等。龍潭組為潮坪相含煤碎屑巖建造，主要由粉—細砂巖、粘土巖夾泥晶灰巖、炭質頁巖及煤層組成。吳家坪組為淺海臺地相碳酸鹽巖建造，主要由深灰色中至厚層塊狀泥晶灰巖、燧石灰巖夾粘土巖組成。飛仙關組為淺海陸棚相碎屑巖夾碳酸鹽巖建造，主要由細砂巖、粉砂巖、粘土巖夾粉砂巖夾薄層粉砂質粘土巖及鈣質粘土巖組成。粉砂巖、粘土質粉砂巖、粘土巖組成，夾泥晶灰巖、泥質灰巖、亮晶鮞粒灰巖。

3.層序地層對比及格架

為了詳細探討龍潭期沉積古地理特征，對區內戈塘—長田—板燕—白雞山—安王寨—龍廣一線層序進行了縱向和橫向的對比，研究結果表明：

（1）從巖性組合及沉積構造上，戈塘—長田—板燕—白雞山—安王寨一帶均出露為龍潭組。根據建造特征大致可分為三個段。第一段由灰色薄-中厚層粘土巖、炭質粘土巖，夾透鏡狀泥質灰巖、粉砂巖、粉砂質粘土巖及少量無煙煤層（線）組成。第二段由淺灰、深灰色厚層灰巖及灰色薄-中厚層粘土巖、泥灰巖、鈣質粉砂巖及煤（層）線組成。第三段由灰色薄-中厚層粘土巖與粉砂巖不等厚互層，間夾薄-中厚層炭質粘土巖、硅質巖及煤層（線）組成。總體反映出由南向北由海相至海陸交互的沉積環境，龍潭組中灰巖夾層可能代表大海侵中不同時期的單個小海侵事件。在區內南部龍廣一帶相變為吳家坪組，其巖性主要為灰色中至厚層、塊狀灰巖、礁灰巖夾少量碎屑巖，反映為淺海臺地相沉積環境。

（2）在沉積厚度上，龍潭組最為顯著的特征是從北往南厚度增厚或具突變增厚趨勢。在北部戈塘-科花一帶厚度217m左右，向南至青龍臺-安王寨一帶達423m，再往南相變成臺地相吳家坪組，厚度>400m（圖2）。因此，初步認為有兩種可能導致了沉積厚度的變化。一是龍潭組沉積時由原始地形地貌差異所致，二是其中可能存在同生斷裂所致。

4.地球物理特征分析

區內主要以大面積的布格重力剩余負值異常為主（圖3），在區內北東側及西南側，布格重力剩余異常軸向以北西向為其主軸方向；在中部，布格重力剩余異常較為凌亂，呈團塊狀展布，局部呈近北東向展布。基于地質體的地球物理特性，當斷裂產生后，會使地質體在三度空間發生位移和錯斷時，斷裂兩側的地層的物性產生變化；斷裂反映的是地層物性界面的陡變帶，斷裂的規模越大，兩種物性界面的陡變帶規模也越大、物性差異也越大，地球物理異常梯級帶形態也越明顯。

根據研究區的重力場，結合地質以及其他資料，推斷研究區的斷裂構造。推斷研究區的斷裂構造8條（圖3），其中，推斷的F2、F3的深大斷裂分別控制了二疊系上統地層厚度及沉積相的變化，可能為同沉積斷裂。

F2斷裂位于萬屯一帶，呈北西向展布，區內長度約為 5km。重力水平一階導數90°方向上表現為負異常帶；重力垂向二階導數異常上表現為零值線；出露三疊系地層，地表未發現斷裂特征，說明為一條深大斷裂，控制了龍潭組地層厚度的變化特征，該斷裂一帶為龍潭組厚度最大區域，說明龍潭組沉積時，該地段為水最深區域。

F3斷裂位于鄭屯-龍廣-木咱一帶，呈北西向展布，斷裂中段被小規模近南北向斷裂錯切，區內長度約為51km。布格重力異常圖上主要表現為北東向延伸的密集重力異常梯級帶；剩余重力異常平面圖上主要表現為正負異常的分界線；重力水平一階導數45°方向上表現為串珠狀的負異常帶；重力垂向二階導數異常上表現為零值線的連線；重力水平總梯度模呈串珠狀重力高值異常帶；出露二疊系和三疊系地層。斷裂兩側地層發生明顯的位移和變化。該斷裂為深大古斷裂，控制了沉積環境，斷裂北東側為龍潭相區，南西側為吳家坪相區，斷裂受后期構造影響在地表表現明顯，為一條區域型逆沖斷裂。

5.巖相古地理特征

通過重力測量數據對區內龍潭組地層賦存區域進行圈定及底界面深度反演結果，并結合本次野外地質調查及搜集調查區龍潭組（吳家坪組）鉆孔資料分析，就區內龍潭期沉積建造變化有如下幾點新認識：

（1）從巖性組合、沉積構造上，總體反映出由南向北由海相至海陸交互的沉積環境，龍潭組中灰巖夾層可能代表大海侵中不同時期的單個小海侵事件。龍潭組主體巖性為粘土巖、粉砂巖、炭質粘土巖及煤層（線），夾灰巖。往南部在青龍臺-安王寨一帶，蝕變微弱或灰巖未蝕變。再往南部到龍廣一帶相變為吳家坪組灰巖、礁灰巖夾少量碎屑巖，反映為淺海臺地相沉積環境（圖4）。

（2）在沉積厚度上，最為顯著的特征是從北往南厚度增厚或具突變增厚趨勢。在北部戈塘-科花一帶厚度217m左右，向南至青龍臺-安王寨一帶達423m，再往南相變成淺海臺地相吳家坪組碳酸鹽巖建造（厚度>400m），。因此，初步認為有兩種可能導致了沉積厚度的變化。一是龍潭組沉積時由原始地形地貌差異所致，二是其中可能存在同生斷裂所致。

綜合上述認識，認為龍潭期沉積時，位于格沙屯-古理-安南一帶可能存在一個北西向的凹槽或同生斷裂。凹槽或同生斷裂往北東地層沉積厚度具有由厚逐漸變薄。

6.結論

通過對比區內上二疊統巖性組合特征及變化情況分析，討論了海子地區沉積成巖特征及沉積環境，龍潭組主體巖性為粘土巖、粉砂巖、炭質粘土巖及煤線，夾灰巖，反映為海陸交互沉積環境。再往南部到龍廣一帶相變為吳家坪組灰巖、礁灰巖夾少量碎屑巖，反映為淺海臺地相沉積環境。在沉積厚度上，最為顯著的特征是從北往南厚度具增厚趨勢，往南相變成淺海臺地相吳家坪組，厚度>400m。因此，初步認為認為龍潭期沉積時，在格沙屯-古理-安南一帶可能存在一個北西向的凹槽或同生斷裂。

參考文獻：

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