廣西印茶—天等地區泥盆紀地層序列及沉積演化探討

凌紹年，龔 云，黃祥林

廣西區域地質調查研究院，廣西 桂林 541003

廣西印茶—天等地區位于右江盆地南西部，地跨德保、田東、天等、大新等4 個縣，地理坐標為東經106°45′～107°15′，北緯22°50′～23°30′，地處揚子地塊西南緣［1］，是古特提斯多島洋及右江盆地性質構造演化等國際前沿課題研究的關鍵地區之一，前人對該區做過大量的研究工作，建立了地層劃分的基本架構和沉積環境的基本認識，但因該區沉積類型多樣，巖相復雜，構造環境特殊，很多相關地質問題沒有進行系統研究。研究小組從泥盆紀地層序列、沉積相類型及沉積演化等方面進行研究探討，為進一步認識盆地形成演化和巖相古地理演變提供直接證據。

1 地層序列

研究小組通過調查研究，將該區劃分為11個巖石地層單位 (見表1)。研究區從早泥盆世晚期（D14）開始出現巖相的分異，識別出臺地內部相、臺地邊緣相及斜坡—盆地相3 個巖石地層系列。其中北流組、融縣組同屬臺地內部相和臺地邊緣相沉積。

表1 印茶—天等地區泥盆紀地層劃分表

1.1 陸地邊緣碎屑巖

蓮花山組（D1l）：巖性以紫紅色、灰綠色中—厚層狀細砂巖、石英砂巖為主，有夾灰綠色中—厚層細礫巖、含礫石英砂巖。弄屯一帶中部為灰色薄—厚層塊狀白云巖化灰巖、白云巖。屬潮坪相砂坪、混合坪亞相沉積，厚130～565 m。

那高嶺組（D1n）：巖性為薄—厚層狀泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖，頂部常夾鈣質泥巖、生物泥巖，原巖呈灰綠色，風化后呈灰黃色、褐黃色、紫紅色。生物主要有腕足、雙殼類，其中腕足有Orientospirifer wangi(Hou)，Elymospirifer kwangsiensis(Hou)，雙殼有Paracyclassp.，Solemgasp.。屬潮坪相泥坪、混合坪亞相沉積，厚175～273 m。

郁江組（D1y）：底部為灰綠色中—薄層狀細砂巖、石英砂巖；中上部為灰色、灰綠色中—厚層狀砂質泥巖、泥質砂巖夾少量灰綠色薄—中層狀石英砂巖、細砂巖；局部地段頂部為灰綠色中—薄層狀含生物泥巖、鈣質泥巖、粉砂質泥巖夾灰巖結核。產腕足Rostrospirifer tonkinensis，Acrospirifersp.，Cymostro-phiasp.，Chonetescf .kwangsiensis及雙殼類Mytilarcacf.qujingensisGuo。屬潮坪相砂坪、泥坪及混合坪亞相沉積，厚107～160 m。

1.2 臺地相序列

1.2.1 臺地內部相

黃猄山組（D1hj）：下部為深灰色中—厚層塊狀夾薄層狀白云巖、白云質灰巖夾含層孔蟲白云巖、灰巖結核；上部為深灰色、灰黑色中—薄層夾厚層塊狀白云巖、白云質灰巖。那嶺伏大一帶下部產較多單體的四射珊瑚及層孔蟲。產層孔蟲Amphoporasp.等。屬局限臺地、半局限臺地相沉積，厚130～556 m。

北流組（D1-2b）：巖性以靈馬凹陷為界，劃分為北部、南部2 個沉積分區。北部以灰色、淺灰色薄—中層狀生物屑灰巖、砂屑灰巖為主，夾薄層狀微晶灰巖、白云質灰巖；屬半局限臺地、開闊臺地相沉積；厚400～535 m。南部為灰色、深灰色薄—厚層狀砂屑灰巖、藻砂屑灰巖、生物屑灰巖、藻紋層灰巖夾中薄層狀層孔蟲灰巖；發育水平層理、鳥眼構造；屬半局限臺地、開闊臺地，厚209～450 m。

融縣組（D3r）：巖性以灰色、淺灰色中厚層狀白云巖、白云巖化灰巖為主，夾少量藻砂屑灰巖、微晶灰巖、鮞粒灰巖。在天等小山鄉一帶中部夾30 m 淺灰色腕足灰巖，產腕足Dzieduszyckiasp.及牙形刺Palmatolepis glabraprima，Pa.subperlobata，Pa.subperlobata等。在作登龍貴、大新上凍一帶與上覆下石炭統隆安組呈平行不整合接觸，接觸面呈凹凸不平狀，接觸面上發育2～10 cm 厚的鐵質殼層。屬局限臺地、半局限—開闊臺地，厚250～760 m。

1.2.2 臺地邊緣相

北流組（D1-2b）：巖性為深灰色、灰色中—厚層狀層孔蟲灰巖、亮晶砂屑灰巖、砂屑生物屑灰巖、藻砂屑灰巖夾中—薄層狀藻紋層灰巖及含白云質灰巖。屬臺地邊緣相沉積，厚395～760 m。

融縣組（D3r）：該組分布于那馬臺地龍元一帶，為灰色、淺灰色厚層塊狀微晶灰巖、藻屑微晶灰巖、藻砂屑灰巖夾白云巖、白云質灰巖。該相巖石單層厚度較大，生物以層孔蟲、珊瑚、腕足類為主。屬臺地邊緣相沉積，厚480～1 095 m。

東崗嶺組（D2d）：該組出露不全，未見底，巖性為淺灰色、灰色厚層塊狀夾中層狀微晶灰巖、含生物屑微晶灰巖、砂屑灰巖、砂屑生物屑灰巖。巖石具花斑狀結構、塊狀構造。生物有珊瑚、腕足類、層孔蟲。產珊瑚Dendrostellasp.，Temnophyllumsp.及腕足Stringocephalussp.，Stringocephalusburtini，Bornhardtinasp.等。屬臺地邊緣相沉積，厚度＞35 m。

1.3 斜坡—盆地相序列

平恩組（D1-2p）：底部為深灰色薄層狀硅質巖、竹節石硅質巖夾薄層狀泥巖，厚41.32 m。下部為深灰色薄—中層狀泥晶灰巖、含碳質灰巖夾少量硅質巖條帶。產牙形刺Polygnathuscostatuspatulus，Polygnathus costatuspartitus等，厚68.47 m。上部為深灰色中—薄層狀泥質灰巖、微晶灰巖夾薄層狀硅質巖，水平層理、水平紋層發育，厚118.40 m。坡元一帶頂部發育灰色同構造震裂滑塌角礫巖脈，角礫呈棱角狀，角礫成分為同期沉積的微晶灰巖。屬臺地前緣斜坡相沉積。

巴漆組(D2-3b)：該組僅見于向都臺地坡州一帶，呈NE 向條帶狀分布，巖性為深灰色薄—中層狀砂屑灰巖、粉屑灰巖、含碳質微晶灰巖夾硅質團塊、硅質條帶或硅質巖。產腕足Tenticospirifersp.，珊瑚等化石。屬臺地前緣斜坡相沉積，厚89 m。

榴江組（D3l）：巖性為灰色、深灰色薄層狀硅質巖、竹節石硅質巖、竹節石硅質泥巖、硅質泥巖夾薄層狀含錳質硅質巖、錳質泥巖，局部地段底部夾20～50 cm 薄層狀泥巖。產Palmatolepisgigas，Ancyrodellanodosa，A.gigas，Ancyrognothustriangularis等竹節石化石。屬盆地相沉積，厚45～356 m。

五指山組（D3w）：巖性為淺灰色、淺肉紅色薄層狀扁豆狀灰巖、泥質條帶灰巖、微晶灰巖夾少量泥巖。在寧干臺利一帶底部為紫紅色、紫褐色、灰黃色極薄層—薄層狀微晶灰巖夾極薄層泥巖，厚12.8 m；往上為灰黃色、灰白色夾淺肉紅色極薄層狀扁豆狀灰巖、條帶狀灰巖夾少量極薄層狀泥巖，厚24 m；頂部為淺灰色、灰色、灰黃色極薄層—薄層狀微晶灰巖夾薄層狀泥巖，厚4.8 m。在坡元北部一帶為紫紅色中—薄層狀泥巖、粉砂質泥巖。向都坡州一帶側向與老地層北流組呈毗連不整合接觸[2]。屬臺地前緣斜坡相、盆地相沉積，厚14.6～41.6 m。

2 沉積相類型及特征

研究小組通過開展1 ∶5 萬印茶、下雷、古美等區域地質調查研究，將印茶—天等地區泥盆紀地層劃分為陸地邊緣碎屑巖、孤立臺地和斜坡—盆地3 大相類型，并進一步將其劃分為潮坪相、局限臺地相、半局限臺地相、開闊臺地相、臺地邊緣相、臺地前緣斜坡相和盆地相7 種沉積相類型[3]。

2.1 陸地邊緣巖相區

潮坪相可劃分為3 個亞相。（1）砂坪亞相，發育于蓮花山組中下部、郁江組底部，巖性為含礫細砂巖、細砂巖、巖屑雜砂巖、石英細砂巖等，具交錯層理、正粒序層理。（2）泥坪亞相，發育于那高嶺組及郁江組中上部，巖性以泥巖、泥質粉砂巖、砂質泥巖等為主，屬潮下低能沉積環境。（3）混合坪亞相，為陸源碎屑沉積夾少量碳酸鹽巖的潮間—潮下帶低能環境，蓮花山組中部、郁江組頂部屬該亞相沉積。

2.2 孤立碳酸鹽臺地相區

2.2.1 臺地內部相

局限臺地相：黃猄山組及部分北流組、融縣組屬該相沉積。巖性以中—細粒白云巖、枝狀層孔蟲白云巖為主，白云巖化不均勻，內部夾不規則灰巖層。具水平層理、厚層塊狀層理，局部具粒序層理。生物主要有枝狀層孔蟲、少量的腕足類、介屑、球塊狀層孔蟲。

半局限臺地相：工作區淺水沉積型的地層中或多或少有該相發育，總體上該相沉積物顏色較深、顆粒較細，代表巖性有砂屑灰巖、藻砂屑灰巖、生物屑灰巖。水平層理發育。

開闊臺地相：往盆地方向快速變為臺地邊緣相。部分北流組、融縣組屬該相沉積。該相沉積物顏色較淺，單層厚度較厚，代表巖性有生物屑灰巖、砂屑灰巖。沉積構造發育，有塊狀層理、粒序層理、水平層理、平行層理、交錯層理、蝕底構造、疊瓦構造，部分地層中含豐富的鮞粒、豆粒、凝塊石、核形石等。生物以海百合或藻類為主。

2.2.2 臺地邊緣相

東崗嶺組及部分北流組、融縣組屬該相沉積。該相沉積變化大、變化迅速，沉積水深變化也很大。沉積物有異地和就近的巖屑、礫塊及生物屑，也有原地的生物屑（或生物體）及灰泥。主要發育塊狀層理、粒序層理、蝕底構造。產豐富的廣海開闊型生物，見（球）塊狀層孔蟲、珊瑚、腕足類等。該相中順其走向常有沉積巖脈發育。

2.3 斜坡—臺溝（盆）相區

臺地前緣斜坡相：平恩組、巴漆組及部分五指山組為該相沉積。沉積物各個時期略有不同，平恩組、巴漆組巖石主要是深灰—灰黑色的砂屑灰巖、生物屑砂屑灰巖、粉屑灰巖夾少量竹節石生物灰巖、微晶灰巖及團塊、透鏡狀硅質巖。巖石發育正粒序層理、水平層理、紋層理、均勻層理、楔狀層理，具底沖刷構造、鈣屑濁流沉積特征。生物有海百合、腕足類、藻等廣海生物，還產深水斜坡環境的牙形類、竹節石、海綿骨針化石。

臺溝（盆）相：此相帶海水較深，位于臺地浪基面之下至氧化界面附近，沉積環境較安靜、低能。榴江組、部分五指山組屬該相沉積。沉積物以原地懸浮的或化學沉積的泥質、灰質、硅質為主。代表巖性有硅質巖、硅質泥巖、扁豆狀灰巖等。具水平層理、水平紋層及條帶狀、扁豆狀構造等。生物以竹節石、牙形刺為主。

3 巖相的展布與演化特征

3.1 早泥盆世

加里東運動使華南早古生代盆地封閉，區域地殼抬升成陸，泥盆紀早期從南往北開始大規模海侵，該區開始接受沉積。蓮花山期海水自南向北侵入[4]，下泥盆統蓮花山組角度不整合于寒武系地層之上，開始由濱岸向潮坪發展。郁江期早期短期內返回濱岸沉積，繼而再次經潮坪階段向臺地發展，在四排早期形成統一的碳酸鹽臺地。四排末期開始，隨著果若—進遠NE 向基底斷裂（下雷—靈馬斷裂）的拉張、走滑，臺地裂解形成了寧干—金洞NE 向雁列式斜坡，進一步分解形成以NE 向為主要臺溝格局的初形，形成了天等、臺利、向都、大旺、龍光、作登及那馬等7 個碳酸鹽巖臺地，臺地四周為臺邊緣相—盆地沉積（見圖1A）。斜坡帶沉積物為含竹節石薄層灰巖。

3.2 中泥盆世

中泥盆世延續早泥盆世晚期的沉積格局。應堂期隨著海侵加劇，天等、向都、龍光、作登、大旺等孤立碳酸鹽臺地的邊緣地帶略有縮小（見圖1B），形成了深灰—灰黑色中—厚層狀枝狀層孔蟲灰巖半局限臺地沉積和淺灰色塊狀灰巖臺地邊緣相沉積。東崗嶺早期，由于NW、NE、EW 向基底斷層活動，臺盆沉積局格分化趨于明顯。東崗嶺晚期（見圖1C）發生的區域性同生構造活動，地殼劇烈拉張，龍光、向都、天等孤立碳酸鹽臺地邊緣及大旺、臺利臺地迅速裂陷為臺溝，向都臺地邊緣發育同構造沉積不整合接觸關系現象（陡坎式沉積）。果來一帶下—中泥盆統北流組（D1-2b）與上泥盆統五指山組（D3w）為平行不整合接觸，向都坡元一帶下—中泥盆統平恩組（D1-2p）頂部發育一套具有同構造震裂、滑塌特征的沉積巖脈，皆為該事件的表現。

3.3 晚泥盆世

晚泥盆世早期，隨著寧干、龍光基底斷裂再次活動，并且進一步加強，右江盆地又一次發生強烈的構造造盆事件，沉積分異愈加明顯（見圖1D），龍光、向都、臺利、天等4 個孤立臺地與大旺、金洞、寧干3 個臺溝構成NE 向的“三盆四嶺”構造格局。盆地下陷到了氧化界面之下，沉積了含錳硅質巖系榴江組。在向都臺地內部及南側一帶可見到晚泥盆世榴江組—早石炭世巴平組與中泥盆世北流組之間的毗連不整合接觸現象（指榴江祖、巴平組側向與老地層北流組之間的陡崖式沉積接觸關系）。晚泥盆世中期臺地與盆地之間為狹長的斜坡相帶，臺地邊緣及斜坡相常發育塌積礫屑灰巖[5]。晚泥盆世晚期（見圖1E），由于區域性海退及基底斷裂的間歇性活動，盆地（臺溝）逐步充填，內部水體明顯變淺，出現碳酸鹽沉積，發育大量的扁豆狀灰巖和條帶狀灰巖。向都臺地內部晚泥盆世末期臺溝變淺，經融縣組的填平作用演化為統一臺地。作登、天等臺地由于海退，臺地抬升，局部出現沉積間斷或地層缺失。在定列西側及北側，晚泥盆世融縣組頂部發育有沉積間斷標志的角礫狀灰巖層，天等臺地那棟屯一帶上泥盆統融縣組與下石炭統隆安組之間出現平行不整合接觸現象，表明該區泥盆紀末存在一次強烈的構造運動。

圖1 印茶—天等地區泥盆紀各時期巖相古地理示意圖

綜上所述，從早泥盆世晚期開始，在區域性基底斷裂活動及海侵等作用下，該區出現巖相分異，形成了臺盆割據的構造格架，沉積相序明顯，相帶展布井然有序，具有明顯的繼承性發展及階段性演化特征，反映了研究區沉積盆地的持繼演化進程。

4 結 語

研究小組通過對印茶—天等地區泥盆紀沉積序列及沉積演化的調查研究形成的一系列成果對桂西地層序列的厘定、靈馬凹陷形成發展、右江盆地生成與演化及區域巖相古地理演化的深入研究具有重要的意義。

（1）印茶—天等地區從早泥盆世晚期—晚泥盆世晚期地層出現巖相的分異，各時期巖相古地理演變具有繼承性、階段段性演化的特征，可識別為臺地內部相、臺地邊緣相及斜坡—盆地相3 個沉積相類型，并建立了相應的巖石地層序列，反映了右江盆地中孤立碳酸鹽巖臺地的生成發展演化過程。

（2）早泥盆世晚期—晚泥盆世，識別出作登、那馬、龍光、大旺、向都、臺利、天等7個孤臺和狹于其間的大旺、金洞、寧干3 個臺溝，提出由龍光、向都、臺利、天等4 個孤臺和大旺、金洞、寧干3 個臺溝構成“三盆四嶺”的構造格架新認識，為靈馬凹陷形成發展、桂西地區巖相演變、右江盆地形成演化發展的研究提供了新的資料。

（3）坡元一帶平恩組（D1-2p）頂部發育的沉積巖脈，果來一帶北流組（D1-2b）與上泥盆統五指山組（D3w）為平行不整合接觸，是右江盆地中晚泥盆世之交發生裂解造盆事件的地質響應。

（4）定列一帶晚泥盆世融縣組上部發育的角礫狀灰巖層沉積間斷標志，天等臺地那棟屯一帶上泥盆統融縣組與下石炭統隆安組之間的平行不整合接觸，表明該區泥盆世末期發生了強烈的構造運動及大規模海退。

（5）在向都坡元剖面平恩組下部的微晶灰巖中采獲牙形刺Polygnathuscostatuspatulus（下泥盆統埃姆斯階頂部patulus帶）與Polygnathuscostatuspartitus（中泥盆統艾菲爾階底部partius帶），對該區下—中泥盆統斜坡相型沉積的平恩組（D1-2p）地層時代歸屬及厘定平恩組（D1-2p）為穿時地層單位提供了依據。