贵州顶苏二叠系晒瓦组基本序列及时代探讨

2014-08-03曾昭光杨恩林

云南地质 2014年4期

曾昭光，杨恩林

(贵州省地矿局117地质大队，贵州贵阳 550018)

晒瓦组在贵州主要分布在镇宁南部顶苏—六马、紫云、望谟、罗甸红水河一带，对其形时代有不同的看法[1]、[2]，主要争论是属于中二叠世或是形成于晚二叠世。笔者在镇宁的顶苏—六马一带从事过1∶5万区域地质调查工作，在该区晒瓦组底部可见到特殊的地质体——峨嵋山玄武岩、砾岩层，这些特殊的地质体的存在也许能为晒瓦组的研究提供一些佐证。

1 研究区地质背景

顶苏位于华南大陆板内的裂陷盆地西北段水城—紫云裂谷盆地的中部，该盆地是在加里东基底上发展起来同沉积断裂及其相关的沉积盆地。从早泥盆世晚期至中二叠世为拉张裂陷最强的阶段，受主导构造断块作用下出现不均沉积，高位断块出现浅水碳酸盐沉积，在低位断块中为深水炭泥硅质沉积；中泥盆世受张裂作用出现迥沉积断裂，至晚泥盆世为同沉积断裂最活跃时期，也是该带最大的海浸期，沉积盆地向北西直达滇黔边境，受同沉积断裂影响沉积格局发生明显分异，台、坡、盆格局清晰，同时受北东向走滑断裂使台缘滩、生物礁分割呈若干孤立台地。晚石炭世断裂活动减弱，海水向南东退缩，形成向变浅的进积层序，盆地收缩向南东迁移，在台地边缘斜坡出现大量的跌积，塌积岩。海西晚期，中二叠世末，峨嵋地幔柱块速上升，晚二叠世初形成大陆溢流拉斑玄武岩及武质火山碎屑岩，使地壳隆起加厚，北西向盆地萎缩至关岭—紫云南东一带，古地理格局发生较大的改观，北西向的裂陷盆地北西段演化结束。

图1 顶苏地区地质略图

研究区出露地层有石炭系南丹组，二叠系四大寨组、峨嵋山玄武岩组、晒瓦组、吴家坪组、龙潭组，三叠系大冶组(图1)，各组相互叠置、横向变化关系(表1)。石炭系南丹组为深水停滞陆棚沉积的一套深灰色薄—中厚层燧石灰岩、灰岩夹硅质岩。二叠系四大寨组下部为黄色粉砂质泥岩夹薄层硅质岩、粉砂岩，中上部以深灰色灰色薄—中厚层燧石灰岩、硅质岩，四大寨组往北东顶苏相变为台地边缘相茅口组；晒瓦组以深灰色粉砂岩为主，夹岩屑砂岩、粘土岩，底部有砾岩层，吴家坪组为半局限台地相及生物礁碳酸盐岩夹碎屑岩；龙潭组以陆源碎屑岩为主，夹碳酸盐岩及煤层。三叠系罗楼组以灰色薄层灰岩为主，夹少量粉砂质粘土岩。

2 晒瓦组层序

晒瓦组主要分布在克城—杉木寨、纳棚一带，在包包寨、克城一带厚度大，往北东变薄，在小革么一带尖灭。现以镇宁县克城晒瓦组剖面介绍如下(图2)：

图2 镇宁县克城晒瓦组剖面略图

上覆地层：上二叠统龙潭组：灰、深灰色厚层燧石灰岩。

----------整合----------

晒瓦组(厚1 113.96m)：

12.浅灰、深灰色薄层粉砂质粘土岩，夹少量粉砂岩、细砂岩。

206.29m

11.由灰绿色、深灰色中厚层粉砂岩与深灰色厚层泥质粉砂岩组成。岩石中可见砾屑结构，砾屑主要为玄武岩，少量粘土岩，砾屑含量在15%左右，砾屑粒径在1～20mm。粉砂岩中平行层理发育，见泥质条带状构造。其基本层序是由细砂岩—粉砂岩。

200.08m

10.灰、深灰色薄层—中厚泥质粉砂岩、泥质条带粉砂岩。岩石中偶见钙质细砂岩透镜体，顺层展布，透镜体长30～100cm，厚2～6cm。粉砂岩中平行层理发育。

139.98m

9.灰、深灰色中厚层细砂岩、砾屑长石细砂岩。细砂岩中平行层理发育，砾屑长石细砂岩中具粒序层理，砾屑主要为斜长石、玄武岩、植物碎片等。

21.30m

8.灰绿色、深灰色中至厚层含泥质粉砂岩。岩石中含泥质条带。

57.25m

7.灰色、深灰色中厚层粘土质粉砂岩、粉砂质粘土岩、钙质粘土岩组成，在钙质粘土岩中夹少量泥灰岩、细砂岩透镜体，粉砂岩中平行层理发育。

152.29m

6.灰色、浅黄色厚层粘土质粉砂岩、粉砂质粘土岩组成，局部夹少量钙质粘土岩。粉砂质粘土岩中含砂质条带。

148.33m

5.深灰色薄至中厚层粘土质粉砂岩。粉砂颗粒主要为玄武岩、硅质、长石，杂基则由粘土矿物及少许植物碎片等。

16.25m

4.灰色、浅褐色中厚层粉砂质粘土岩。

139.80m

3.灰色中至厚层细砂岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩组成，细砂岩中见平行层理，粉砂岩中见水平层纹。

44.55m

2.灰绿色、褐灰色粉砂质粘土岩为主，局部见粘土质粉砂岩。粉砂岩中水平层理极发育。

172.19m

— — — — — — — — — —平行不整合— — — — — — — — — —

下伏地层：峨嵋山玄武岩组：灰绿色拉斑玄武岩。

图3 贵州镇宁克城晒瓦组实测剖面9层的基本层序

晒瓦组中岩石以灰色、深灰色薄—中厚层泥质岩屑粉砂岩为主，夹中厚层岩屑细砂岩、粉砂质粘土岩及少量钙质粘土岩。粉砂岩、砂岩中岩屑以玄武岩屑为主，占岩石总量65%以上，次为粘土岩屑、长石岩屑、硅质岩屑等，杂基主要为粘土质，次为有机质及少量海绿石等。岩石中水平层理发育，层理常由不同粒级的粉砂与泥质相间组成，砂级碎屑常有向上变细的粒序递变，底部常具较少冲刷面。其典型基本层序由细砂岩——粉砂岩——粘土岩组成(图3)，向上粒径变细，层次变薄。该套岩石中化石稀少，底与下伏玄武岩或四大寨组深灰色灰岩分界标志清楚，顶为为灰色灰岩。

在顶苏—小革么一带晒瓦组底部普遍发育砾岩层，砾岩层假整合于茅口组、四大寨组之上，砾岩层厚0～40m之间，为晚二叠世沿中二叠统侵蚀面上发育的一套河流相碎屑岩沉积，砾岩层中砾岩主要是由玄武质砾岩、角砾岩、砂岩、凝灰质粘土岩、炭质粘土岩、煤线组成，但各地岩性组合特征变化较大。

在小革么一带，砾岩层底部为一套深灰色含粉砂质炭质粘土岩；之上为块状砾岩岩，砾岩主要由玄武岩为主，含量70%～85%之间，砾径在3cm～5cm之间，砾岩呈次圆状—圆状，杂基为玄武岩屑砂、粉砂为主，少量钙质、粘土矿物；再上为5m厚左右的炭质粘土岩、煤线；煤线之上又为砾岩层为深灰、灰黑色中厚层—厚层玄武岩屑砂砾岩，砾岩主要为玄武岩，次有少量灰岩，砾岩含量5%～70%，砾径在0.3mm～30mm之间，杂乱排列，以次棱角状为主，砾岩之间以玄武岩屑、粉砂、泥质、钙质杂基充填和胶结，大型层理发育；顶部有3m～5m厚之薄层炭质粘土岩，其层序如图4A所示。

在顶苏一带，底部分布不连续厚1m～10m的深灰色薄至中厚层泥质灰岩、泥灰岩夹炭质粘土岩；中部以灰黄色薄至中厚层玄武岩屑砂岩、杂色凝灰质粘土岩夹炭质粘土岩、煤线；上部为灰、深灰色中厚层状砾岩，砾岩以玄武岩为主，次有燧石、灰岩，砾径在2mm～20mm之间，含量为50%～60%之间，砾岩多为次棱角状，砾岩之间由玄武岩屑、粉砂、钙质、粘土质等杂基充填和胶结。其层序如图4B所示。

顶苏以南地区，下部有约10m～30m杂色薄层凝灰质粘土岩、灰黑色薄层炭质粘土岩、粉砂质炭质粘土岩为主，夹灰、灰黄色中厚层玄武岩屑砂砾岩及煤线。上部5m～15m厚块状角砾岩，角砾含量在80%以上，砾岩主要为生物(蜓)灰岩，砾岩径在2cm～10cm之间，呈棱角状，砾岩之间由砂屑、粉屑、泥质等杂基充填和胶结，该层往南到顶苏南1.2km尖灭。其层序如图4C所示。

3 晒瓦组形成时间探讨

3.1 晒瓦组以灰色、深灰色薄—中厚层泥质岩屑粉砂岩为主，在小革么、顶苏一带底部普遍存在砾岩层，在砾岩层之下有1～10m厚的深灰色薄至中厚层泥质灰岩、泥灰岩，在该套灰岩中产牙形石NeogondolellagrantiBarskov et koroleva，PrioniodellactenoidesTatge等，这些牙形均属于晚二叠世分子，因此认为晒瓦组形成于晚二叠世。

3.2 在克城剖面可看出，晒瓦组平行不整合于峨嵋山玄武岩之上，峨嵋山玄武岩近年来ELIPMW内取得大量同位素年龄数为251～263Ma[6]，范蔚茗等[7]认为峨嵋山玄武岩喷发时间在253～256Ma，也就是峨嵋山玄武岩喷发于晚二叠世早期。晒瓦组明显形成时间晚于峨嵋山玄武岩，因此认为晒瓦组形成于晚二叠世。