华蓥溪口剖面中二叠统栖霞组沉积相分析
2012-04-10单长安王胜涛刘治成
单长安,王胜涛,陈 越,刘治成,张 奇
华蓥溪口剖面中二叠统栖霞组沉积相分析
单长安1,王胜涛2,陈越2,刘治成1,张奇3
(1. 西南石油大学资源与环境学院,四川成都610500;2. 延长油田股份有限公司,陕西西安717300;3. 中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院,四川成都610051)
摘要:在大量前人研究的基础上,通过野外实测,华蓥溪口剖面中二叠统栖霞组分为两段,总厚度115.11 m。该剖面岩石以石灰岩为主,含少量白云岩和硅岩。石灰岩进一步分为生屑微晶灰岩、泥晶灰岩、微晶生屑灰岩以及泥晶生屑灰岩。结合野外剖面、显微分析和区域沉积背景等资料的综合分析,认为栖霞组一段下部沉积环境为深缓坡的上带,栖霞组一段上部沉积环境为浅缓坡的上带,栖霞组一段顶部为局限台地亚相的泻湖微相,栖霞组二段沉积环境为开阔台地亚相的生屑滩微相和台内洼地微相。
关键词:华蓥溪口;栖霞组;沉积相;缓坡型碳酸盐岩台地
华蓥溪口剖面位于四川省华蓥市溪口镇通往附近704雷波站的公路旁,交通便利,露头剖面出露齐全,海拔418~1 164 m,易于观察。华蓥溪口地区在大地构造上位于上扬子地台的中部,四川盆地东部,区域存在深大断裂。华蓥山断裂带作为四川盆地主体与川东隔挡式褶皱带的重要分界断裂,自形成以来经历了多期活动[1,2]。早二叠世之初,研究区内发生晚古生代以来最大的海侵,下二叠统直接覆盖在石炭系之上。至栖霞期,海侵规模扩大,海平面上升加速,研究区内全部被海水淹没,变为浅海沉积环境,形成了栖霞组海相碳酸盐岩地层。文中以沉积学理论为指导,在野外实测剖面的基础上,对栖霞组的沉积相作了初步研究。
1 剖面地层综述
通过野外实测,剖面中二叠统栖霞组总厚度为115.11 m,共分了13层(图1)。研究区栖霞组主要有微(泥)晶生屑灰岩、生屑微(泥)晶灰岩和泥灰岩构成,仅在地层的顶部含1.8 m泥质粉晶白云岩夹泥质纹层。本文将所测剖面栖霞组划分为两段:
栖一段厚66.71 m(第2~8层),主要发育灰色生屑微晶灰岩、灰白色泥晶灰岩,可见波状泥质条纹;局部灰色中层微晶生屑灰岩与泥灰岩互层,并呈眼皮眼球构造;裂缝发育,局部被沥青充填,同时发育燧石结核、燧石条带或燧石团块;镜下生屑可见有孔虫、腕足、介形虫等,第4层中部可见大量海百合及珊瑚。
栖二段厚48.40 m (第9~14层),主要为微晶生屑灰岩、泥晶生屑灰岩和生屑微晶灰岩;第14层发育灰色中层泥质粉晶白云岩,夹泥质纹层,该层裂缝发育,方解石充填;第13层下部发育一层厚6 cm的燧石条带;镜下生屑可见介形虫、腕足、三叶虫、藻屑等。
图1 华蓥溪口剖面栖霞组沉积相综合柱状图
2 岩石学特征与沉积构造
以相关的沉积学原理为指导,通过野外实测及镜下分析,总结了该剖面的岩石类型及其特征。华蓥溪口剖面栖霞组岩石类型较为简单,以石灰岩为主,多处石灰岩中含少量泥质条纹,燧石结核和燧石团块较发育。在栖一段下部生屑微晶灰岩和泥灰岩互层呈眼球眼皮构造。
2.1岩石学特征
2.1.1石灰岩
依据结构成因分类[3],并结合特殊构造(眼球眼皮状构造),将石灰岩进一步分为生屑微晶灰岩、生屑泥晶灰岩、微晶生屑灰岩以及泥晶生屑灰岩。
(1)微(泥)晶生屑灰岩
微(泥)晶生屑灰岩约占总厚度的25%,主要分布在栖二段中下部;颜色以浅灰色—灰色为主,少量为深灰色;层厚以中—厚层为主,也可见块状;生屑质量分数一般为50%~80%,种类与生屑微(泥)晶灰岩相似;填隙物主要为泥(粉)晶方解石,局部也可以见到亮晶胶结物。该类型灰岩反映其沉积时能量较高,尤其是亮晶生屑灰岩,可能反映了能量更高的台地内生屑滩的沉积环境。
(2)生屑微(泥)晶灰岩
生屑微(泥)晶灰岩在华蓥溪口剖面地层中含量最高,占总厚度的70%左右,主要分布于栖二段的上部和栖一段的下部;颜色以灰色—深灰色为主,少量为浅灰色;层厚以厚层—块状为主;生屑质量分数一般为20%~50%,包括介形虫、腕足、海百合、三叶虫、蜓、有孔虫、棘屑、藻屑等。填隙物主要为泥晶方解石。生屑微(泥)晶灰岩大体上都是水动力条件较弱、能量较低环境下的产物。
2.1.2白云岩
白云岩主要分布在华蓥溪口剖面栖二段的顶部,厚度约为1.8 m。颜色呈现灰色;层厚以中层为主;白云石质量分数在60%~70%之间,以粉晶为主;该层白云岩裂缝发育,夹泥质纹层。根据白云岩中的生物组合及其上、下岩层的岩性,分析其原岩应为泥晶生屑灰岩,沉积环境应为能量较低的开阔台地环境。由于开阔台地环境不具备蒸发泵白云化作用或回流渗透白云化作用的条件,也不具备近海面的混合白云化作用的条件,形成于埋深较深的环境[4-6],因此认为其可能为石灰岩经埋藏白云化作用而形成的,其中的Mg2+可能来源于石灰岩围岩遭受压实和压溶作用后而排出的孔隙水。
2.1.3硅岩
在剖面中较为普遍,主要为燧石结核、团块和条带。燧石结核和燧石团块在剖面栖一段下部较常见,仅在栖二段上部发现一薄层燧石条带。燧石结核形状以透镜状为主,直径多数为3~8 cm,小者直径约1 cm,个别燧石结核直径可超过20 cm,形态不规则。在剖面上,大多数燧石结核以长轴方向平行层面排列,断续分布于岩层中,并可延伸较大的距离,反映水体较深、较安静的沉积环境。
华南地区二叠纪栖霞组普遍发育有燧石结核。燧石结核是华南地区栖霞组的重要识别特征之一,其成因具有重要的古地理、古海洋意义。对于栖霞组燧石结核的硅质来源及成因模式尚有不同的意见。通过分析和总结大量前人研究成果,笔者认为组成华蓥溪口剖面栖霞组燧石结核的硅质来源与当时全球硅质生物的繁盛有关[7]。通过对西特提斯—西太平洋—北美西部外来地体中的硅质岩地层以及联合古大陆西北部地层的研究发现,二叠纪萨克马尔阶开始至上二叠统,是一个生物成因硅质沉积的高峰期,被称为二叠纪硅质沉积事件(Permian Chert Event,PCE),该事件被认为具有全球性[8,9]。大多数研究认为形成燧石结核的硅质来源于生物壳[10-12],并指出生物化学作用形成的氧化硅与硅酸盐沉积物一起,在成岩分异过程中发生溶解富集并交代碳酸盐沉积物[13]。前些年有些学者提出的硅质岩热液水成因模式,认为组成栖霞组燧石结核的SiO2来源于热液活动或火山活动[14,15];另一些人则认为这些燧石结核是溶解大量硅质生物壳的富SiO2海水或者硅质壳微体生物被上升流由深海带到浅海,经沉淀形成富硅的沉积物[16]。
2.2沉积构造
根据野外观测,发现剖面栖霞组上部沉积构造有水平层理、粒序层理及生物扰动等;下部可以见到水平层理、块状层理、眼皮眼球构造和丘状层理等,其特征表明该相带形成于风暴浪作用的较深水环境;整个栖霞组剖面裂缝都非常发育。
华蓥溪口剖面栖一段下部发现微晶生屑灰岩或生屑微晶灰岩与泥灰岩互层呈现眼球眼皮构造。以其形状似眼球眼皮而得名,由“眼球”和“眼皮”组成。“眼球”为灰色—深灰色、成分较纯的石灰岩,呈似枕状、透镜状或瘤状,顺层分布,长数厘米至数十厘米,厚度一般为150 cm左右,有的甚至呈层状;含泥较少,一般小于5%;不显层理;颗粒主要为生物碎屑,质量分数在30%~50%,主要包括藻类、腕足类、介形虫、有孔虫和海百合茎,生屑较破碎,分布杂乱,多为原地堆积;粒间为泥晶方解石充填。“眼皮”为深灰色—灰黑色泥质含量较高的石灰岩,较眼球颜色深,厚度不均,一般为5~100 cm,呈波状起伏的纹层状;含有较丰富的生物碎屑,种类、含量与“眼球”相似,但缺乏藻类,生屑也较破碎,显定向排列,多为原地堆积;粒间也为泥晶方解石充填。
关于二叠系眼球眼皮状石灰岩的成因,前人提出了不同观点:差异压实作用成因[17]、沉积成因即碎屑流和等深流共同作用的结果[18]及沉积作用和成岩作用综合而成[19,20]。笔者认为,眼球状石灰岩的沉积作用和成岩作用综合成因的观点是更合理的。首先,差异沉积作用标志明显,即“眼球”和“眼皮”泥质含量不同:泥质含量高的部分,生屑较富集,反映了静水沉积条件;泥质含量低的部分应是在泥质供应少、水动力条件较强的情况下沉积的。因此,沉积过程中水动力条件由弱至强的间歇性变化,造成了原始组分差异。其次,泥质含量低的部分的密度和强度要高于泥质含量高的部分,导致在成岩作用过程中,较纯石灰岩必然因重力作用下坠进入饱和水的含泥石灰岩中而产生变形,同时由于较纯石灰岩自身结构的不均一性和含泥石灰岩的不均匀上窜作用,导致较纯石灰岩被断开,呈现孤立的枕状、椭球状、透镜状等不规则形状,构成“眼球”;而含泥石灰岩相应地围绕眼球呈断续条带状、波状和似火焰状等形态分布,构成“眼皮”。因此,沉积环境水动力条件的变化以及差异压实的共同作用,是眼球状石灰岩形成的根本原因。眼球状石灰岩中“眼球”部分与“眼皮”部分的生物组合相似,均含有一定量的泥质,但“眼皮”中泥质含量相对较高,反映“眼球”部分沉积时水体较清澈、循环较好,“眼皮”部分沉积时水体相对较混浊、较安静、能量较低,说明“眼球”部分与“眼皮”部分沉积时的水体是周期性变化的。故眼球眼皮状石灰岩的沉积环境可能为水体较局限、稍深的碳酸盐岩台地。
3 古生物组合及特征
华蓥溪口剖面栖霞组化石十分丰富,以底栖生物为主,包括有孔虫、藻类、腕足类、珊瑚、棘皮类(海百合纲)、介形虫、腹足类和三叶虫等。由于生物化石及其碎屑未见磨蚀现象,因此多为原地堆积,故对该剖面生物化石的生态及其组合特征进行分析,将有助于推测出地质历史时期的沉积环境,同时对其古地理和古生态也有一个相对清晰的认识。
3.1古生物种类
该剖面有孔虫十分发育,包括非蜓有孔虫和蜓类。非蜓有孔虫常见的有Palaeotextulariidae(古串珠虫)、Glomospira(球旋虫)、Eolasiodiscus(始毛盘虫)、Nodosarinae(节房虫)等。这些有孔虫都是浅海底栖类型[21],主要生活在水动力条件较弱的平静海底,有孔虫的壳壁较厚,表明部分地区是具有一定海水能量的地带,水深介于10~25 m。蜓类化石主要有Nankinella、Pisolina、Eoverbeekina、Staffella等,同样属于浅海底栖生物,多数生活在开阔台地环境中。
藻类在剖面中非常丰富,在剖面栖霞组地层中绿藻以Dasycladaceae(伞藻科)为主,常见有Mizzia(米齐藻)、Vermiporella(蠕孔藻)、Pseudovermoporella(假蠕孔藻)等,常见红藻中的Ungdarella(翁格达藻)和Permocalculus(二叠钙藻)等。绿藻生活在热带和亚热带温暖海洋中,最适合的环境是温暖清澈的浅海,大致在低潮线到6~7 m最为发育,向下延伸至10 m深处则数量开始减少,水深超过30 m则只有零星分布[22]。红藻与绿藻生态环境相似,一般生活在温暖清洁的浅水环境中,水深介于20~30 m之间。
珊瑚和海百合在华蓥溪口剖面上大量出现。在栖霞组中发育有Wentzellophyllum、Hayasakaia、Polythecalis等群体珊瑚。对于珊瑚生活的水深,Wells(1957)和Hill(1958)曾指出古生代的群体珊瑚一般生活在16~21 ℃的水温下,同样是清澈透明的海水中最为发育,水深从5至50 m不等,但大多数在10~30 m范围内最为发育[23,24]。海百合化石主要有Pisocrinus(豆海百合)、Cupressocrinites(松球海百合)、Sinocrinus(中国海百合)等。现生海百合多生活在深水中,而古生代和中生代的海百合因常与珊瑚类伴生,证实它们都是浅海生物,生活环境与珊瑚一样。
3.2古生物组合特征
通过野外和室内资料的综合分析,将华蓥溪口剖面栖霞组化石分为3个组合。
(1)藻类组合:化石丰富,含量高,以红藻和绿藻为主。Wray(1977)认为晚古生代的红藻大部分生活于开放的碳酸盐陆棚环境。这种藻既能适应于静水、以灰泥为主的沉积,也能在水流动荡的环境内形成[25]。根据Senes(1967)的研究,在地中海发现的绿藻其最大的深度不会超过30 m[26]。Elliott(1968)认为现代绿藻以及绿藻化石最适合的生长深度在潮下带5至6 m。在10~30 m的深度范围内,绿藻的数量明显减少[27]。在研究剖面上,与这两类藻共生的生物有有孔虫、介形虫、珊瑚等,少数情况下也与蜓共生。岩性主要是浅灰色中层以上的微(泥)晶生屑灰岩。根据其水深及其环境特征,认为该组合所代表的生活环境通常是正常盐度的、温暖海水的、且同时水流较通畅的开阔台地以及浅缓坡。
(2)有孔虫组合:非蜓有孔虫化石种类繁多,含量丰富。主要生活在海水能量不高的平静海底,大部分水深都处在10~25 m之间,因此可以推测其沉积环境应属于深度不大的浅缓坡。蜓类有孔虫组合在剖面上极为常见,根据E Flugel(1977)在南阿尔卑斯山的研究,发现蜓在开阔海台地最为丰富,在局限台地陆棚泻湖中也常见,其他地方则很少见[28]。除了单一的蜓组合以外,与蜓有关的生物组合,其生物组分都较为多样。蜓—二叠钙藻组合在开阔台地和水动力条件更弱的浅缓坡中都可能存在。岩性主要是灰色—浅灰色的中层以上的生屑泥晶灰岩或泥晶灰岩。所以把蜓组合作为缓坡型开阔海台地最典型的标志,它与有孔虫的组合则可以作为开阔台地的高能浅滩或浅缓斜坡亚相的标志。
(3)珊瑚组合:化石在剖面上大量出现。在栖霞组中珊瑚主要是早坂珊瑚、多壁珊瑚,除了前两者,在该地区还发现有Wentzellophyllum、Cystomichelinia、Yatsengia、Szechuanophyllum等,而且大多以块状和分枝状的珊瑚为主。岩性主要是生屑微晶灰岩和泥灰岩。深度一般都不超过30 m,主要发育的环境是浅缓坡。
根据生物组合是可以反映当时的沉积环境的。通过对上述古生物组合的研究,基本上可提出以下在不同的沉积相带中所发育的3种生物组合类型:开阔台地发育有藻类组合、有孔虫组合;浅缓坡发育有藻类组合、有孔虫组合、珊瑚组合;而深缓坡有孔虫和藻发育较少(表1)。
表1 华蓥溪口剖面栖霞组古生物化石组合特征
4 沉积相类型划分
笔者在大量前人研究的基础上,通过野外实测以及镜下薄片观察研究,结合区域沉积背景等资料,并充分考虑四川盆地中二叠统的沉积演化特征[29,30],初步对华蓥溪口剖面进行了沉积相分析研究,把该剖面划分为缓坡型碳酸盐岩台地沉积体系。根据其内部水体深度、水动力特征等,将该沉积体系分为开阔台地、深缓坡和浅缓坡三种亚相类型(表2)。
表2 华蓥溪口中二叠统栖霞组沉积相类型
4.1开阔台地亚相
开阔台地对应于潮下浅水环境,与广海连通性较好,范围广泛,海水循环通畅,盐度基本正常,适于广盐度生物生长繁殖,水体能量一般较低,主要形成各类灰岩。只要有稳定的海水温度、深度和盐度,在这个区域就能形成巨厚的碳酸盐岩。依其所对应地形和水动力条件的差异可将其进一步划分为:生屑滩和台内洼地两个微相。
(1)生屑滩
生屑滩形成于正常浪基面附近的海底高能带,该沉积环境中水体盐度正常、清洁、阳光充足,适合生物的生长。一般为正地形,处于相对较高能的地带,易于生屑等各种颗粒的形成和堆积。大量的生物介壳或骨骼在长期的波浪作用之下通常被不断地打碎、磨蚀、淘洗,磨圆度较好,粒间灰泥所见不多,主要甚至全由亮晶方解石胶结;代表岩类为浅灰色厚层块状生屑亮晶灰岩。生屑质量分数在60%~70%之间,为浅水相生物,除绿藻和红藻外,还有大量有孔虫以及蜓、腕足、腹足、海绵、苔藓虫、棘屑等。生物碎屑破碎严重,分选中等,偶见少量砂屑,多属亮晶方解石胶结。主要分布在剖面栖二段的第10和11层。
(2)台内洼地
台内洼地是本区开阔台地的主体。它处于生屑滩之间的低洼区,水体的循环一般较好、能量相对较低,海水盐度基本正常,分布范围亦广。沉积物以灰色—深灰色厚—中层状微晶灰岩和泥晶灰岩为主,本剖面主要发育生屑微晶灰岩。该微相产有介形虫、腕足、三叶虫和藻屑等化石。分布在剖面的第9、13和14层。
4.2浅缓坡亚相
浅缓坡在缓坡型台地上靠近开阔台地,界于正常浪基面和风暴浪基面之间,深度小于30 m,波浪频繁作用,水动力能量很高。透光性好、氧气充足、盐度正常、水温高及养料充足,适合大量生物生长。浅缓坡向水浅一侧逐渐过渡为开阔台地,向水深一侧逐渐变为深缓坡。依据水体深度及水动力特征,可进一步将浅缓坡分为上带和下带两个微相。
(1)浅缓坡上带
浅缓坡上带位于正常浪基面附近的海底高能带,该沉积环境中水体循环好、能量相对较强,易于生屑等各种颗粒的形成和堆积。主要分布在华蓥溪口剖面栖霞组中下部,发育深灰色,深灰褐色中—厚层状的生屑石灰岩,含有大量的窄盐度生物碎屑,如腕足、海百合、蜓、有孔虫和海绵碎片等生物化石,腹足和瓣鳃也很丰富,多为原地生长、堆积。在剖面上主要分布在栖一段的第3~8层。
(2)浅缓坡下带
属潮下低能带,该沉积环境中水体循环虽好、但能量相对较弱,沉积水体比浅缓坡上带深,比深缓坡上带浅。纵向上属于浅缓坡的中下部。主要发育灰黑色、深灰带褐色、深灰色中—厚层含生屑泥晶灰岩、泥晶灰岩,生屑含量与浅缓坡上带相比较少。华蓥溪口剖面未发育该微相类型。
4.3深缓坡亚相
深缓坡位于风暴浪基面至最大风暴浪基面之间的海底,深度可达100 m,平时海水平静,水动力以风暴浪和风暴流作用为主,正常波浪影响不大,间歇性受到风暴的影响,总体水体较深、能量较低。主要形成了大套深灰、灰黑色中—厚层状的泥(微)晶石灰岩,(含)生屑泥晶灰岩,生物化石及碎屑相对浅缓坡较少。灰岩呈瘤状,特征非常明显。瘤状石灰岩的瘤体大小不等,一般为5 cm×5 cm,瘤体间常夹灰褐色薄层泥质条带。富含近顺层分布的硅质条带或硅质结核,大量的燧石团块镶嵌在厚—中厚层(含生屑)泥晶灰岩中,许多燧石团块由于溶蚀作用脱落,致使泥晶灰岩呈蜂窝状。 在该剖面上还可以见到“眼球”状或似“眼球”状构造,褐灰色泥质常见,其特征表明该相带形成于较深水地区,能量总体较低,常常受到风暴浪的改造。进一步将深缓坡分为上带和下带两个微相。
(1)深缓坡上带
深缓坡上带是指深缓坡的内侧,靠近浅缓坡地带的沉积区域。受正常波浪作用影响较小,生物活动频繁,底部风暴浪影响较大。沉积物以灰色微晶灰岩与灰黑色泥灰岩为主,两种岩性互层,呈现一套中—厚层眼球眼皮构造。沉积水体比深缓坡下带要浅、水动力要强,在纵向上往往为深缓坡的中上部。主要分布在剖面栖一段的底部。
(2)深缓坡下带
深缓坡下带指深缓坡的外围沉积区域,接近最大风暴浪基面,靠近盆地的沉积区域。沉积水体比深缓坡上带更深,水体更安静,风暴浪一般不直接影响到该沉积带,仅特大风暴才可能作用于此带。在纵向上为深缓坡的中下部。岩性主要为灰黑色、黑灰色薄—中层状泥晶灰岩。所含生屑较少,生屑一般较为破碎、零星。生屑主要以介壳、腕足屑、有孔虫及海绵骨针等为主,微体生物保存相对较为完整。往往发育大量燧石结核、条带,层间发育大量泥质条带。华蓥溪口剖面未发育该沉积微相类型。
5 沉积相模式
沉积相模式即沉积相的空间组合形式。它是可以帮助我们认识复杂沉积过程的理想简化模型。其既可以用来阐明和预测沉积相的分布,也可以用来作为对比的标准以及进一步研究的格架和指南[31]。通过工区内古环境分析,以及上述单剖面沉积相分析,结合区域地质背景,本文建立了华蓥溪口地区栖霞组的缓坡型碳酸盐岩台地沉积模式(图2)。
缓坡型碳酸盐岩台地与其他类型台地相比,台地边缘生屑滩、生物礁不发育,缺乏明显坡折带或无坡折带,与浅缓坡逐渐过渡,其倾斜角一般小于1º[32-34]。碳酸盐沉积物局部为高能浅滩颗粒灰岩,向斜坡方向逐渐变成较深水碳酸盐沉积物并最终成为盆地沉积岩类型。
缓坡型台地因受其结构特点的控制,在沉积作用上常常表现出以下突出特征:
(1)台地相区高频旋回沉积特征突出:海平面升降变化及地壳构造沉降速率是缓坡型台地地层发育厚度及相带迁移的主要控制因素。由于台地相区水体浅,高频海平面变化十分明显,在旋回的叠加样式中,高频旋回多表现为不对称性,即快速海进和缓慢海退,这种不对称性在大的海平面上升背景下,由下至上逐渐减弱,旋回厚度逐渐减小,体现了一种退积型的垂向叠加样式;而在大的海平面下降背景下,情况相反,旋回的不对称性逐步加强,高频层序的厚度越来越大。
(2)台缘礁不发育:因缓坡型台地没有明显的斜坡坡折,故不利于造礁生物生长,因而在碳酸盐缓坡上生物礁不发育。
图2 华蓥溪口栖霞组沉积相模式
栖霞早期,受古特提斯海洋的急剧扩张、古冰川的消融等的影响,上扬子地区海平面迅速上升,研究区范围全部被海水淹没,在栖一段中期达到最高点,栖一段下部主要表现为深缓坡的沉积;随后海平面开始有所下降,栖一段上部沉积环境为浅缓坡;栖霞晚期基本继承了栖霞早期的沉积格局,研究区内古构造和古气候未发生大的改变,水体的变浅,为生物大量繁殖提供了一个有利条件,促使栖二段发育了较多的生屑滩。
6 结论
(1)华蓥溪口剖面中二叠统栖霞组分为两段,总厚度115.11 m。其中栖一段厚度为66.71 m,栖二段厚度为48.40 m。该剖面岩石以石灰岩为主,含少量白云岩和硅岩。石灰岩进一步分为生屑微晶灰岩、泥晶灰岩、微晶生屑灰岩以及泥晶生屑灰岩。眼球眼皮沉积构造形成于水体较局限、稍深的碳酸盐岩台地,是由于沉积环境水动力条件的变化以及差异压实的共同作用而形成的。
(2)华蓥溪口剖面栖霞组化石十分丰富,以底栖生物为主,包括有孔虫、藻类、腕足类、珊瑚、介形虫、棘皮类(海百合纲)、腹足类和三叶虫等。通过野外和室内资料的综合分析,将华蓥溪口剖面栖霞组化石分为3个组合,即藻类组合、有孔虫组合和珊瑚组合。藻类组合、有孔虫组合出现在开阔台地;浅缓坡发育有藻类组合、有孔虫组合、珊瑚组合;深缓坡有孔虫和藻类发育较少。
(3)华蓥溪口剖面栖霞组的沉积环境被划分为缓坡型碳酸盐岩台地。根据其内部水体深度、水动力特征等可分为开阔台地、浅缓坡和深缓坡三个沉积亚相。
参考文献:
[1] 方少仙,侯方浩,李凌,等. 四川华蓥山以西石炭系黄龙组沉积环境再认识[J]. 海相油气地质,2000,5(1-2):158-166.
[2] 冯庆来,刘本培,叶玫. 中国南方古特提斯阶段的构造古地理格局[J]. 地质科技学报,1996,15(3):1-4.
[3] 冯增昭. 沉积岩石学(上册)(第二版)[M]. 北京:石油工业出版社,1993:308-320.
[4] 张继庆,李汝宁,官举铭,等. 四川盆地及邻区晚二叠世生物礁[M]. 四川成都:四川科学技术出版社,1990.
[5] 王英华,黄志诚,王国忠,等. 中、下扬子区海相碳酸盐岩成岩作用研究[M]. 北京:科学技术文献出版社,1991.
[6] Rick Wierzbicki, Jeffrey J Dravis, Ihsan Al-Aasm, et al. Brurial dolomitization and dissolution of Upper Jurassic Abenakiplatform carbonates, Deep panuke reservoir, Nova Scotia, Canada[J]. AAPG Bulletin, 2006, 90(11):1843-1861.
[7] 刘新宇,颜佳新. 华南地区二叠纪栖霞组燧石结核成因研究及其地质意义[J]. 沉积学报,2007,25(5):730-734.
[8] Benita L Murchey, David L Jones. A mid-Permian chert event: wide spread deposition of biogenetic siliceous sediments in coastal, island arc and oceanic basins[J]. Palaeogeography,Palaeoclimatology, Palaeoecology, 1992, 96(1-2):161-174.
[9] Benoit Beauchamp, Aymon Baud. Growth and demise of Permian biogenic chert along northwest Pangea:evidence for end-Permian collapse of thermohaline circulation[J]. Palaeogeography,Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2002, 184(1-2):37-63.
[10] Hesse R. Diagenesis origin of chert:diagenesis of biogenic siliceous sediments[J]. Geoscience Canada, 1988, 15(3):171-192. [11] Mario Coniglio. Biogenic chert in the Cow Head Group (Cambro-Ordovician), westerm New-foundland[J]. Sedimentology, 1987, 34(5):813-823.
[12] Jordi Giménez-Montsant, Francesc Calvet, Maurice E Tucker. Silica diagenesis in Eocene shallow-water platform carbonates, southern Pyrenees[J]. Sedimentology, 1999, 46(6):969-984.
[13] 沙庆安,吴望始,傅家谟. 黔桂地区二叠系综合研究——兼论含油气性[M]. 北京:科学出版社,1990.
[14] Mamoru Adachi, Koshi Yamamoto, Ryuichi Sugisaki. Hydrothermal chert and associated siliceous rocks from the Northern Pacific: their geological signif i cance as indication of ocean ridge activity[J]. Sedimentary Geology, 1986, 47(1-2):125-148.
[15] 陈先沛,陈多福. 广西上泥盆统乳房状燧石的热水沉积地球化学特征[J]. 地球化学,1989,1(2):1-8.
[16] 王汝建. 苏皖地区二叠纪放射虫硅质岩中有孔虫的发现及沉积环境初探[J]. 同济大学学报,1993,21(4):519-524.
[17] 张继庆,冯纯江,杜德勋,等. 四川盆地早二叠世碳酸盐沉积作用及风暴沉积作用[M]. 重庆:重庆出版社,1986.
[18] 李双应,洪天求,金福全,等. 巢县二叠系栖霞组臭灰岩段异地成因碳酸盐岩[J]. 地层学杂志,2001,25(1):69-74.
[19] 冯增昭,杨玉卿,金振奎,等. 中国南方二叠纪岩相古地理[M].山东东营:石油大学出版社,1997.
[20] 冯增昭,何幼斌,吴胜和,等. 中下扬子地区二叠纪岩相古地理[M]. 北京:地质出版社,1991.
[21] 傅瑜. 应用有孔虫及藻类分布特征探讨四川盆地二叠纪阳新世沉积条件[R]. 中国微体古生物学会. 第一次学术会议论文选集. 北京:科学出版社,1981:19-25.
[22] Calvin H Stevens. Paleoecologic Implications of Early Permian Fossil Communities in Eastern Nevada and Western Utah[J]. Geological Society of America Bulletin,1966,77(10):1121-1130.
[23] Hill Dorothy. Rugose[M]. America:Geol.Soc.America,and Univ. Kans.Press, 1956, Part F. 233-324.
[24] Wells J W. Treatise on marine ecology and paleoecology [M]. America:Geol.Soc. America Memoir, 1965:773-782.
[25] Wray J L. Late Paleozoic calcareous red algae[J]. Fossil algae,1977,16(3):167-176.
[26] Senes J. Repartition bathymetrique des algus fossilisables ou Mediterraee[J]. Geol. Sbornik, 1967, 18(2):141-150.
[27] Elliott G F. Permian to Palaeocene calcareous algae of the Middle East: Bull.Brit. Mus. Nat.Hist[J]. Geol., 1968, 4(5):1-111.
[28] E Fugel. Paleoecology and microfacies of Permian, Triassic and Jurassic algal communities of platform and reef carbonates from the Alps. Bulletin des Centres de Recherches[J]. Exploration-Production Elf-Aquitaine, 1979, 3(2):569-587.
[29] 强子同. 碳酸盐岩储层地质学[M]. 北京:石油大学出版社,1998.
[30] 黄先平,杨天泉,张红梅. 四川盆地下二叠统沉积相及其勘探潜力区研究[J]. 天然气工业,2004,4(1):10-12.
[31] 曾允孚,王成善. 海相碳酸盐沉积相模式[J]. 矿物岩石,1991,11(3):107-117.
[32] 顾家裕,马锋,季丽丹. 碳酸盐岩台地类型、特征及主控因素[J].古地理学报,2009,11(1):21-27.
[33] 施辉,李建明,李惠. 王家坪下寒武统沉积相研究[J]. 海洋石油,2009,29(2):28-32.
[34] 周志毅. 塔里木盆地各纪地层[M]. 北京:科学出版社,2001.
中图分类号:TE121.3+1
文献标识码:A
DOI:10.3969/j.issn.1008-2336.2012.03.044
基金项目:国家油气重大专项课题“四川盆地大型天然气田富集规律、目标评价与勘探配套技术”(编号2008ZX05007-004)资助成果。
收稿日期:2012-02-13;改回日期:2012-04-09
第一作者简介:单长安,男,1985年生,硕士研究生,矿产普查与勘探,主要从事沉积学、储层地质学研究。E-mail:scalzm@163.com。
文章编号:1008-2336(2012)03-0044-08
Analysis on Sedimentary Facies in the Qixia Formation, Middle Permian at Huaying Xikou Section
SHAN Chang’an1, WANG Shengtao2, CHEN Yue2, LIU Zhicheng1, ZHANG Qi3
(1. Institute of Resources and Environment, Southwest Petroleum University, Chengdu Sichuan 610500, China; 2. Yanchang Oil fi eld Co., Ltd, Xi’an Shanxi 717300, China; 3. Research Institute of Petroleum Exploration & Development, SW Oil & Gas Field Co., Chengdu Sichuan 610051, China)
Abstract:Based on numerous previous researches and a lot of fi eld surveys, the Qixia Formation of Middle Permian at Huaying Xikou section has been divided into two sections, with total thickness of 115.11 m. The rock types of this section are simple, dominated by limestones, with minor dolomites and siliceous rocks. The limestones can be further divided into bioclastic microcrystalline limestone, micritic limestone, microcrystalline bioclastic limestone and micritic bioclastic limestone. Based on the fi eld section, microscopic analysis and a comprehensive analysis on the background of the regional deposition, it is believed that the depositional environment of the lower of the fi rst section of Qixia Formation is upper part of deep ramp, the upper part is upper zone of shallow ramp, the top of the fi rst section is lagoon face on restricted platform, the second section of Qixia formation is considered as open platform, including bioclastic beach microfacies and depression facies in platform.
Key words:Huaying Xikou; Qixia Formation; sedimentary facies; ramp-type platform