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西藏自治区隆子县古堆地区晚三叠世涅如组沉积环境探讨

2016-05-14王晓庄光军

中国科技纵横 2016年5期
关键词:沉积环境

王晓 庄光军

【摘 要】晚三叠世涅如组主要为长石石英杂砂岩夹板岩,局部发育气孔-杏仁构造的安山岩夹层,广泛发育具鲍马序列的复理石沉积,显示深海活动环境,主体为大陆斜坡-深海活动环境,局部发育稳定浅海环境。槽模水流冲刷形态分析表明,当时大陆斜坡的物源来源于80?方位。沉积盆地物源填充应由东向西填充。

【关键词】西藏古堆 涅如组 沉积环境

藏南古堆地区位于雅鲁藏布江缝合带(YS)以南,藏南拆离系(STDS)以北,地处喜马拉雅特提斯造山带中东部,喜马拉雅地块。地层区划属冈底斯—喜马拉雅地层大区(Ⅶ),喜马拉雅地层区(Ⅶ4)中的康马-隆子地层分区(Ⅶ4-1)[1]。

晚三叠世涅如组分布于测区雄曲以北,呈近东西向展布,与下伏古生界曲德贡岩组上岩段(Pzq.2)呈断层接触,顶部与上侏罗统日当组整合接触,未见底。总体岩性为长石石英杂砂岩、绢云母粉砂质板岩,局部杂砂岩呈透镜状发育,层面及层理构造发育。根据剖面控制,该地层自下而上可划分为5个岩性段。本次工作对涅如组进行了实测剖面测制,但由于印度板块向北俯冲作用,使得涅如组发生强烈褶皱、倒转,所以大部分剖面控制不全。本文以西藏隆子县穷科当地段的地层剖面(PM17)为代表,将该地层的沉积环境进行初步探讨。

1 实测剖面描述

西藏隆子县穷科当上三叠统涅如组三段至五段实测地层剖面(PM17)

剖面位于测区北部日五切屋子至下木达村,主要控制了涅如组三段、四段、五段(图1),控制厚度为2788.9m。剖面起点:N28°34′21.0″,E92°11′18.0″;剖面终点:N28°30′34.3″,E92°10′00.4″。

图1 西藏隆子县穷科当上三叠统涅如组三段(T3n3)至五段(T3n5)实测地层剖面图

上覆地层:日当组一段(J1r1),灰黑色泥质粉砂岩,偶见少量薄层砂岩。

———————— 整合接触 ————————

涅如组五段(T3n5) 厚:560.4m

34. 深灰色薄层粉砂质板岩与中层状长石石英杂砂岩互层。 120.2

33. 深灰色薄层粉砂质板岩夹中—薄层状长石石英杂砂岩,砂岩单层厚度5~15厘米。 131.3

32. 深灰色薄层粉砂质板岩夹中层长石石英杂砂岩,板砂比约8:1。 83.0

31. 深灰色薄层粉砂质板岩夹薄层长石石英杂砂岩,板砂比约6:1。 77.9

30. 深灰色薄层粉砂质板岩夹中层状长石石英杂砂岩。 54.7

29. 深灰色薄层粉砂质板岩夹薄层长石石英杂砂岩,板砂比约5:1。 93.3

———————— 整合接触 ————————

涅如组四段(T3n4) 厚:>1353.8m

28. 深灰色薄层粉砂质板岩夹中—薄层长石石英杂砂岩,板砂比约3:1。 50.5

27. 深灰色薄层粉砂质板岩夹薄层长石石英杂砂岩,板砂比约5:1。 94.7

26. 深灰色薄层粉砂质板岩夹少量薄层长石石英杂砂岩,部分见厚砂岩,板砂比约10:1。 83.9

25. 深灰色薄层粉砂质板岩夹中—薄层长石石英杂砂岩,板砂比约5:1。 103.6

24. 灰褐色厚—巨厚层长石石英杂砂岩夹粉砂质板岩,部分砂岩呈透镜状产出。 49.9

23. 灰褐色中—薄层长石石英杂砂岩夹薄层粉砂质板岩。 16.9

22. 灰褐色中厚层状长石石英杂砂岩夹薄层状粉砂质板岩,局部砂岩呈透镜状产出。 50.6

21. 灰褐色中—薄层长石石英杂砂岩夹粉砂质板岩,砂板比约4:1。 51.0

20. 灰褐色中厚层长石石英杂砂岩夹粉砂质板岩,砂板比约2:1。 10.5

19. 灰褐色巨厚层长石石英杂砂岩夹少量薄层粉砂质板岩,砂岩单层厚度超过1米。 100.7

18. 灰褐色中—薄层长石石英杂砂岩夹粉砂质板岩。 57.9

17. 灰褐色巨厚层长石石英杂砂岩夹粉砂质板岩。 149.9

16. 灰褐色中—薄层长石石英杂砂岩夹薄层粉砂质板岩。 170.1

15. 灰褐色厚层—巨厚层长石石英杂砂岩夹薄层粉砂质板岩,砂板比例约2:1。 176.2

14. 灰褐色厚层长石石英杂砂岩夹灰黑色粉砂质板岩,砂板比例约为2:1。 31.0

13. 灰褐色厚层、巨厚层长石石英杂砂岩夹灰黑色粉砂质板岩。 156.4

============== 断层接触 ==============

涅如组三段(T3n3)厚: >874.7m

12. 深灰色绢云母粉砂质板岩夹少量薄层长石石英杂砂岩,板砂比约3:1。 189.1

11. 灰褐色中厚层状长石石英杂砂岩夹绢云母粉砂质板岩。 150.5

10. 深灰色绢云母粉砂质板岩偶夹薄层长石石英杂砂岩。 36.0

9. 灰褐色中厚层状长石石英杂砂岩夹绢云母粉砂质板岩,砂板比例约3:1。 110.1

8. 深灰色绢云母粉砂质板岩夹长石石英杂砂岩,板砂比约5:1。 31.1

7. 深灰色绢云母粉砂质板岩夹中层状长石石英杂砂岩,板砂比约3:1。 124.8

6. 深灰色绢云母粉砂质板岩夹中层状长石石英杂砂岩,板砂比例约5:1。 29.8

5. 灰褐色中厚层状长石石英杂砂岩夹绢云母粉砂质板岩,砂板比例约2:1。 52.8

4. 灰褐色中厚层状长石石英杂砂岩夹灰黑色粉砂质板岩互层。 22.4

3. 深灰色绢云母粉砂质板岩夹中—薄层长石石英杂砂岩,板砂比例约3:1。 84.0

2. 灰褐色中厚层状长石石英杂砂岩夹少量绢云母粉砂质板岩,砂板比例约2:1。 44.1

———————— 整合接触 ————————

涅如组二段(T3n2)灰黑色泥质板岩夹薄层状长石石英杂砂岩。 厚:>36.8m

2岩石地层特征及时代

2.1岩石地层特征

涅如组一段(T3n1):岩性主要为灰—深灰色绢云母粉砂质板岩夹中层状细粒长石石英杂砂岩,杂砂岩单层厚度10~50cm不等,系一套复理石建造,出露厚度大于96.1m,多具小型交错层理、变形层理,砂岩底部见重荷模,具波痕构造,产双壳类、菊石化石碎片。

涅如组二段(T3n2):岩性主要为灰黑—黑色薄层状绢云母粉砂质板岩夹少量薄层状长石石英杂砂岩,砂岩单层厚度1~10cm,局部夹有硅铁质条带及结核,出露厚度大于1045.5m。在俗坡下公社至那穷以北区域可见数层火山岩夹层,该火山岩形成于板内构造环境,是在新特提斯洋南缘—被动大陆边缘伸展期间形成的产物。涅如组中产双壳类、菊石碎片,硅铁质结核中含放射虫化石,砂岩底面多见底模构造。

涅如组三段(T3n3):主要出露在测区中北部。岩性组合表现为复理石建造。主要岩性为灰—深灰色粉砂质绢云母板岩夹中厚层状细粒长石石英杂砂岩,出露厚度大于1499.9米,中部俗坡下地区于底部可见两层厚度在30~100米不等规模的玄武岩夹层。长石石英杂砂岩单层厚度10~50厘米不等。在长石石英杂砂岩中偶见波痕构造,多发育斜层理和重荷模及虫迹。测区北东部俗坡下公社平多村道剖面上涅如组三段与二段界线附近,杂砂岩底部可见砂楔、变形层理及包卷层理,反映出震积岩特征,这与涅如组中发育火山岩所反映出的活动的构造环境相关。

涅如组四段(T3n4):主要出露在测区中部,东西向展布,主要岩性以灰色粉砂质绢云母板岩夹厚—巨厚层状长石石英杂砂岩(或透镜体)为标志,砂岩单层厚0.50~2.5米,出露厚度大于1353.8米。可见有菊石类化石印模,发育平行层理、楔状交错层理、递变层理、重荷模,砂岩底部见泥砾。大量变质杂砂岩透镜体的出现。

涅如组五段(T3n5):主要出露在测区中部,主要岩性为灰—深灰色粉砂质绢云母板岩夹中层状细粒长石石英杂砂岩,长石石英杂砂岩单层厚度10~50厘米,出露最大厚度560.4米,向上与下侏罗统日当组岩性呈过渡关系,杂砂岩比例减小。

2.2生物地层及时代

本次工作在涅如组绢云母板岩、粉砂质板岩、杂砂岩透镜体及硅铁质结核中采到双壳类、菊石碎片。

双壳类:在涅如组中以Monotis属高度繁盛为特征,包括Monotis digona,M. haueri,M. tenuicostata,Monotis (Monotis) salinaria Bronn等,为晚三叠世诺利期的重要分子。在Monotis层之上。其重要分子有:Halobia plicosa,H. norica,H. paracicula,H. superbescens,H. yunnanensis,H. yandongensis,伴生分子有:Entolium quotididianum,Myophoricardium tulongense,Nuculana yunnanensis,Posidouia yuangyuanensis等,化石以漂浮为主,包括少量底栖,为云南Halobia plicosa—Pergamidia eumenea带中的常见分子,时代为晚三叠世诺利期。

菊石类:在涅如组中以Gumbelites philostrati,Plaeites perautus多见,为珠峰地区Pimacoceras—Indijuvavites带中的常见分子,常见有Arcestes rothpltzi,Stenarcestes leiotracus,Distichites concretus等,为晚三叠世常见分子,菊石化石面貌反映涅如组的时代为晚三叠世诺利期。

3沉积环境分析

涅如组由次深海斜坡相、盆地相、次深海浊积岩相、水下扇(海底扇)相组成,自下而上可识别出6类基本层序(图2)。A类基本层序具体可见于剖面PM11-1中的涅如组一段、剖面PM17涅如组中的五段的底部;其下部由0.5~1米厚长石石英杂砂岩为主(单层厚0.3~0.5米),夹少量粉砂质板岩,局部可见杂砂岩透镜体,砂板比例可达3∶1,中上部则过渡至以粉砂质板岩为主,夹中—薄层状长石石英杂砂岩(单层厚5~20厘米),砂板比例1∶3;为次深海斜坡相沉积。B类基本层序具体见于剖面PM11-2的涅如组二段;呈韵律性的薄层状长石石英杂砂岩与粉砂质板岩组合,杂砂岩单层厚度5~10厘米,砂板比例1∶4~1∶6;为盆地相沉积。C类基本层序具体见于剖面PM11-2涅如组二段顶部;下部为粉砂质板岩夹薄层状长石石英杂砂岩(单层厚5~10厘米),砂板比例1∶4,上部则由粒度相对较粗的中层状长石石英杂砂岩(单层厚10~30厘米)夹粉砂质板岩,砂板比例1∶1~2∶1;为盆地相沉积。D类基本层序具体可见于剖面PM20-1涅如组四段;中下部由中—厚层状粗粒长石石英杂砂岩(单层厚30~80厘米)或大型、巨型杂砂岩透镜体夹少量粉砂质板岩组成,

砂板比例2∶1~3∶1,上部杂砂岩变薄,粒度变小,由中层状中粒长石石英杂砂岩(单层厚10~30厘米)夹粉砂质板岩组成,砂板比例1∶1~1∶2,为斜坡水下扇沉积。E类基本层序具体可见于剖面PM20-1涅如组四段底部;下部中层状长石石英杂砂岩(单层厚10~30厘米)与绢云母粉砂质板岩互层,砂岩自下而上,厚度变大,单层厚度可达50厘米,砂板比例增大,为2∶1~3∶1;为次深海浊积岩相沉积。F类基本层序具体见于剖面PM17涅如组五段顶部,自下而上,长石石英杂砂岩比例减少,至顶部开始转变为粉砂岩,粉砂岩呈薄层状,单层厚3~5厘米,为次深海斜坡相沉积。

图2 测区上三叠统涅如组(T3n)基本层序结构图

1.砂岩;2.泥岩; 3.砂岩透镜体;4.硅质岩透镜体;5. 双壳类;6.平行层理;

7.斜层理;8.重荷模;9.递变层理;10.沙纹层理;11.水平层理

综合基本层序、岩性及岩石组合特征可看出:涅如组总体表现为一套次深海斜坡相沉积序列。涅如组二段以绢云母粉砂质板岩为主体,夹薄层状长石石英杂砂岩,含硅质条带及硅铁质结核,为一套盆地相沉积;涅如组四段以大套的厚—巨厚层状长石石英杂砂岩为特征,厚透镜状杂砂岩发育,表现为次深海斜坡浊积岩相沉积;以涅如组的二段、四段相分隔,划分出一段、三段和五段,以复理石沉积为特征,代表了斜坡相沉积环境。

4结语

晚三叠世涅如组广泛发育具鲍马序列的复理石沉积,在三段泥砾岩发育块状层理,槽模极发育,局部发育气孔-杏仁构造的安山岩夹层,显示深海活动环境,主体为大陆斜坡-深海活动环境。涅如组二段和四段发育含腹足类的灰岩、波痕、虫迹、浅海双壳等,显示局部为稳定浅海环境。槽模水流冲刷形态分析表明,当时大陆斜坡的物源来源于80?方位,测区NEE方位俗坡下幅涅如组发育巨厚的杂砂岩沉积,单层厚达10m以上,距斜坡源头较近,而测区SWW方位让宗幅涅如组杂砂岩单层最厚仅1.5m,距源头较远。沉积盆地物源填充应由东向西填充。

参考文献:

[1] 编者:潘桂棠,丁俊,姚冬生.中国地质调查局成都地质调查中心.青藏高原及邻区地质图说明书(1:1500000).成都.

[2] R. Hébert, R. Bezard, C. Guilmette et al. The Indus–Yarlung Zangbo ophiolites from Nanga Parbat to Namche Barwa syntaxes, southern Tibet: First synthesis of petrology, geochemistry, and geochronology with incidences on geodynamic reconstructions of Neo-Tethys. Gondwana Research, 2012.22:377-397.

[3] 云南省地质调查院.西藏1:250000隆子县幅区域地质调查报告.2004年12月.

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