西藏布若错地区布曲组碳酸盐岩微相与沉积环境

苏桂芬，黄　建，冯俊岭，冯　丹，刘凤民

(1．国土资源实物地质资料中心，河北 三河 065201；2.中国地质大学(武汉)，湖北 武汉 430074；3．华北科技学院，河北 三河 065201)



西藏布若错地区布曲组碳酸盐岩微相与沉积环境

苏桂芬1，黄建2，冯俊岭1，冯丹3，刘凤民1

(1．国土资源实物地质资料中心，河北 三河 065201；2.中国地质大学(武汉)，湖北 武汉 430074；3．华北科技学院，河北 三河 065201)

碳酸盐岩薄片显微镜研究，为微相分析提供了十分重要的基础资料。本文采用微相分析的方法，对西藏布若错地区布曲组碳酸盐岩的微相类型和沉积环境进行了研究，选择布曲组地层完整的独雪山剖面岩石薄片详细分析，在显微镜下对其颗粒成分、生物组合、基质类型及结构特征等进行深入观察，划分出10种碳酸盐岩微相类型，依据各微相特征和实测剖面资料，结合前人的研究，认为布曲组碳酸盐岩形成于缓坡相沉积环境，分出5种亚相并细分出4种沉积微相，由此得出布曲组沉积环境变化，为区域地质研究和石油普查提供重要的基础资料。

布若错；中侏罗统布曲组；碳酸盐岩微相；沉积环境

利用显微镜研究碳酸盐岩的岩石组分、显微结构和原生沉积构造等沉积特征，在分析碳酸盐岩微相、相带划分及沉积环境等方面效果显著并能发挥不可替代的作用[1-3]。

笔者在岩石薄片图像采集工作中，发现布曲组生物种类丰富，个体保存较完整，颗粒组分出现了较多鲕粒、藻粒、核形石等，这为微相分析提供了有利条件。本文以室内显微镜下的详细观察为主要技术手段，结合布若错地区多个中侏罗统布曲组野外实测剖面资料，对该地区中侏罗统布曲组碳酸盐岩和沉积环境进行了微相划分研究，为恢复其古沉积相提供依据。

1　剖面特征

布若错地区位于中国西藏自治区那曲尼玛县境内，地处北羌塘盆地西部，侏罗系地层广泛发育，中侏罗统布曲组地层主要分布于拉雄错-独雪山-友谊沟和双泉湖-甜水河-雷音沟一带，其中以独雪山、雷音沟两地出露最为完整(图1)。为一套夹少量泥岩、页岩、白云质灰岩和砂屑的碳酸盐岩组合，与下伏雀莫错组和上覆夏里组均呈整合接触。

①岛湖—小尖梁断裂；②甜水河断裂；③图北湖—七泉山断裂(红脊山构造带北东部边界断裂)；④猫耳山断裂(红脊山构造带南西部边界断裂)图1　布若错地区构造简图及布曲组实测剖面位置图(据文献[5]修编)

本文主要讨论该区独雪山剖面，其内见布曲组的顶底面，控制厚度1092.3m。岩层自下而上特点突出，显示一定的规律性，广泛发育由下往上变厚、变粗的多级次、多旋回碳酸盐岩沉积组合[4-5]。

2　碳酸盐岩微相类型

碳酸盐岩微相类型划分、沉积环境分析的重要依据就是岩石特征和其内的颗粒类型[6]。布曲组碳酸盐岩颗粒种类齐全，包括生物碎屑、藻类、核形石、鲕粒及陆源碎屑，共5种。本文化石碳酸盐岩微相的定名主要依据Dunham[7]的沉积结构分类方案和余素玉[1]的分类方案。

2.1泥晶灰岩MF1

组分单一，由致密泥晶方解石集合体组成，含量95%～97%，杂基支撑结构。少量生物碎屑，星散见有几粒石英微粒分布。镜下有不规则长条状生物活动遗迹—潜穴。此类岩性为灰-灰黑色，颜色较暗，中薄层状，反映其形成时水动力条件很弱，见于盆地、深缓坡、泻湖等低能环境(图2(a))。

2.2含生物碎屑泥晶灰岩MF2

岩石主要由泥晶方解石集合体组成，含量大于50%，含生物化石碎屑较高，不均匀地有少量粘土矿物断续分布，局部有少量铁质相伴，杂基支撑结构，基底式充填。此类微相颜色较暗，为灰-灰黑色，具水平层理，反映形成时水动力条件较弱，在潮坪、泻湖、深缓坡等环境中可见(图2(b))。

2.3泥晶生物碎屑灰岩MF3

生物碎屑结构，颗粒大于50%，粒屑种类繁多，以生物碎屑为主，含量在25%～56%之间，见有腹足、腕足、介形虫、瓣鳃、苔藓、棘屑、有孔虫等，部分生物屑内部被细-中晶白云石集合体取代，但外形依然保留。少量圆状、次圆状砂、鲕粒等混杂时多时少不均匀分布。该微相主要分布在中低能量环境中，水体能量略高，出现在滨岸带处(图2(c))。

2.4介壳灰岩MF4

岩石主要颗粒成分为生物碎屑，化石颗粒大于50%，生物碎屑结构，以介形虫、瓣鳃、腕足为主，少量有孔虫、棘屑，粒径0.4～15mm，长轴方向大致显定向。该微相主要形成于能量高的浅滩和深缓坡、外缓坡(风暴岩)环境中(图2(d))。

2.5亮晶含砂屑含生物碎屑球粒灰岩MF5

颗粒支撑结构，以圆形藻砂屑、藻球粒为主；砂屑多呈棱角、次棱角状，以石英为主，少量长石、泥硅质岩屑；生物碎屑为腕足、腹足、棘屑、有孔虫等，直径0.15～0.6mm。其间由亮晶方解石呈孔隙式胶结。岩石整体分选、磨圆较好，粒间为亮晶胶结，反映岩石沉积环境水动力较强，可在浅缓坡的浅滩中出现，也常见于风暴岩中(图2(e))。

2.6泥晶砂屑灰岩MF6

均为泥晶方解石充填，总体约占60%，藻砂屑、藻屑和棱角状、次棱角状陆源碎屑混合相对均匀分布，粒度0.05～0.3mm，含量相差不多，砂屑以石英为主，少量长石。次圆-长条状生物碎屑含量20%左右，粒度为0.15～0.6mm。其形成环境是水动力条件较强的中等动荡水或浅海潮下高-中能环境，在浅滩、潮坪中常见(图2(f))。

2.7(亮)泥晶鲕粒灰岩MF7

鲕粒结构，重结晶结构，以(藻)鲕粒为主，含量38%～60%，呈圆状或椭圆状，大小0.1～0.6mm，鲕粒内核由生物屑及内碎屑组成。生物碎屑含量3%～27%，直径为0.4～7.6mm不等，除部分混合分布外，多数各自相对富集、不均匀分布，粒屑间主要由泥晶方解石充填。

有的岩石粒屑间多为连体亮晶方解石(含量大于25%)充填胶结，亮晶粒度在0.2～0.6mm之间不等，为亮晶鲕粒灰岩(图2(g))。

有的岩石由于后期白云石(含量大于25%)化作用，填隙物方解石绝大多数被细-中晶白云石交代，为白云质鲕粒灰岩(图2(h))。

该微相主要分布在正常天气浪基面以上的高能量环境中，主要出现在浅滩环境中。

图2　西藏布若错地区中侏罗统布曲组碳酸盐微相岩石特征

2.8鲕粒核形石灰岩MF8

鲕粒、核形石各自含量均25%左右，呈圆状、次圆状、椭圆状，大小0.2～0.7mm。生物碎屑含量小于18%，少量(砾)砂屑、蓝绿藻等，粒屑间由晶粒亮晶方解石呈孔隙式充填胶结。该微相主要形成于能量高的浅滩中(图2(i))。

2.9核形石灰岩MF9

颗粒主要为核形石，含量36%～40%，呈圆状或椭圆状，核内由各类生物碎屑及砂屑混合组成，生物碎屑含量13%～17%，外围由多少不均匀的富藻有机质泥晶呈不规则纹层环绕，大小2.1～8mm。另一种核形石形成于能量较低的泻湖环境，外形极不规则，呈不规则状或长柱状，粗-细悬殊不一，大小2.7～18mm不等，内核由长条状生物碎屑或几个鲕粒等内碎屑组成，在特大的核形石内有次一级小核形石(2～3个)及少量生物屑、砂屑混合分布，外围藻纹层断续发育或不规则环绕。其间为微泥晶方解石(局部有少量泥质)呈基底式充填胶结，部分填隙物不均匀被细晶白云石取代(图2(j))。

2.10藻粒泥晶灰岩MF10

藻颗粒为藻砂(砾)屑或蓝绿藻等，呈圆状或椭圆状，含量38%～48%，生物碎屑7%～26%，少量鲕粒。碎屑颗粒间由泥晶方解石及少量泥质、亮晶方解石呈孔隙式充填胶结(图2(k))。

有的岩石由于成岩后期白云石(含量大于25%)化作用，微晶方解石绝大部分被细晶白云石取代，为白云质藻粒灰岩(图2(l))。

此微相中藻均为钙质藻，对环境有选择性分布的特点，潮坪环境以藻纹层沉积物和蓝绿藻为特征；部分在泻湖环境中也有出现。

3　沉积相与沉积环境

对于西藏北羌塘盆地的沉积环境，前人已做过很多研究，夏国清等通过对北羌塘盆地中东部布曲组多个地层剖面的研究，结合构造背景和古地貌特征，证明布曲组碳酸盐岩地层为缓坡相沉积[8]。笔者根据实际资料的对比研究，结合碳酸盐岩微相的分析，认为北羌塘盆地西部布若错地区布曲组碳酸盐岩也应形成于缓坡型沉积环境。

本文主要参考梅冥相[9]的分类方案，将布曲组碳酸盐岩缓坡相划分为5个沉积亚相，并进一步细分出4个沉积微相。自陆向海依次为：内缓坡亚相(包括泻湖微相和潮坪微相)、浅缓坡亚相(包括浅滩微相和滨岸带微相)、深缓坡亚相、外缓坡亚相以及盆地亚相(图3、图4)，详述如下。

图3　布若错地区布曲组沉积相理想模式图

图4　西藏布若错地区独雪山布曲组沉积相综合柱状图

3.1内缓坡亚相

此带为潮汐作用带及其以上的环境，介于平均海平面和平均低潮线之间，进一步细分为泻湖和潮坪两种沉积微相。该环境的特点是具有周期性的潮汐作用，常遭受不同程度的白云石化作用。

3.1.1潮坪微相

岩性为深灰-灰黑色中、薄层泥晶灰岩、含生屑泥晶灰岩，伴有少量的砂屑灰岩和藻粒泥晶灰岩。岩石具泥晶结构，多发生过重结晶作用，含少量生屑和陆源石英颗粒，发育水平层理、条带状层理，具鸟眼构造、窗格构造等。部分岩石发生白云岩化。岩石微相组合为MF1、MF2、MF6、MF10。

3.1.2泻湖微相

以灰白、灰、深灰色薄-厚层状泥晶灰岩、泥灰岩、核形石灰岩为主，夹少量颗粒泥晶灰岩、含生屑泥晶灰岩及泥页岩，具水平纹理。生物较少，见少量蓝藻、红藻等藻类化石，陆源碎屑成分以石英为主，其次为长石和云母。核形石呈不规则状，短棒状，其外围无藻纹层或不规则环绕。由于后期海退使沉积区部分露出水面，在大气淡水和海水的混合作用带发生白云岩化[6]。表现为深灰-浅灰色中至厚层块状泥晶灰岩夹少量薄层状白云化鲕粒生物屑灰岩、白云化鲕粒灰岩等。岩石微相组合为MF1、MF2、MF9、MF10。

3.2浅缓坡亚相

为平均低潮线以下到正常天气浪基面之间的沉积环境，此带的波浪作用频繁，水动力能量很高。在研究区识别出的沉积微相为浅滩和滨岸带。

3.2.1浅滩微相

浅滩是缓坡中沉积水体最为活跃的场所，常受波浪、潮汐，甚至风暴浪的作用。主要沉积反映水体能量较高的鲕粒灰岩、介壳灰岩及少量砂屑灰岩、生屑颗粒灰岩、球粒灰岩、鲕粒核形石灰岩。鲕粒圈层较多，呈同心纹层、放射状，其核心以生物屑为主，有的层段中鲕粒以陆源碎屑为核心，鲕粒间由亮晶方解石呈孔隙-基底式充填胶结。介壳灰岩以介形虫、瓣鳃为主，定向排列，反映为正常盐度的清水中-高能环境沉积。核形石呈圆状、椭圆状，也反映其形成于高能环境。填隙物以亮晶为主、其次为泥晶。具交错层理、粒序层理、定向排列构造等水流、波浪沉积形成的组构。岩石微相组合为MF4、MF5、MF6、MF7、MF8、MF9。

3.2.2滨岸带微相

滨岸带位于浅滩以下正常天气浪基面附近，是浅缓坡到深缓坡的过渡地带，其水动力能量依然较高。该环境阳光充足，氧气充分，因此生物活动十分旺盛。沉积岩石以灰、灰黑色中厚层状生屑颗粒灰岩为主。生物碎屑为瓣鳃、腕足、腹足、介形虫、有孔虫、苔藓虫、海绵、珊瑚、藻类、棘皮等广海相多门类生物组合，以瓣鳃类和腕足类居多，粒间以亮晶胶结为主。岩石微相组合为MF3。

3.3深缓坡亚相

此带位于正常天气浪基面以下到风暴浪基面之间，深缓坡带的海底可受到风暴浪作用的影响，而正常波浪则影响不到此带，沉积物显示出频繁风暴再沉积作用的迹象，发育风暴岩及与风暴有关的沉积构造，如粒序层理。在正常情况下沉积以灰-灰黑色薄层状微晶灰岩、泥质微晶灰岩为主，含有正常浅海生物碎屑，发育水平层理，反映水动力条件普遍较弱的沉积背景，是水深更深、更广阔的低能环境。岩石微相组合为MF1、MF2、MF4。

3.4外缓坡亚相

此带为风暴浪基面以下延伸到盆地的密度跃层，主要岩性为灰、深灰、灰黑色薄纹层状-中厚层状泥晶灰岩、泥灰岩和泥岩沉等富含泥质岩石，生物碎屑很少。风暴浪一般并不直接影响到此沉积环境，但当有特大风暴如海啸时，此带可能会受到影响。与风暴有关的沉积组合可零星地出现于此带的上部。岩石微相组合为MF1、MF4。

3.5盆地亚相

主要分布于密度跃层的下部，是海盆内远滨的较深水或深水的沉积环境，为静海盆地。主要沉积富含有机质的泥晶灰岩及泥页岩，成层性极好。发育水平层理、纹层理，具生物搅动构造、水平虫迹、斑块状及草莓状黄铁矿。反映沉积速率低，深水、贫氧的环境。岩石微相组合为MF1。

综上所述，根据布曲组沉积相的分析，结合独雪山地区实测剖面岩性的变化(图4)，可以看出中侏罗世布曲组早中期17～96层以海侵为主，且具有明显的阶段性；17～28层，沉积环境以盆地和外缓坡为主；在29～57层，海平面基本无变化，沉积环境经历了从盆地到潮坪的完整连续的变化；58～96层海侵趋势不明显，海平面较动荡，出现了微弱的白云石化；在布曲组的晚期，97～123层，海平面升降频繁，但其顶部出现白云石化，结合上覆夏里组地层出现了白云岩，反映海平面在频繁的升降变化中有海退的趋势。

4　结论与认识

通过本次研究，对西藏布若错地区布曲组碳酸盐岩的物质组成、颗粒类型进行了岩性微相分析，识别出剖面沉积相序及变化规律(图4)，在此基础上探讨该区沉积环境，判定中侏罗统布曲组属缓坡沉积，对其微相做了详细划分，归纳出沉积相理想模式(图3)。

1)研究区布曲组碳酸盐岩微相10种：泥晶灰岩、含生物碎屑泥晶灰岩、泥晶生物碎屑灰岩、介壳灰岩、亮晶含砂屑含生物碎屑球粒灰岩、泥晶砂屑灰岩、(亮)泥晶鲕粒灰岩、鲕粒核形石灰岩、核形石灰岩、藻粒泥晶灰岩。

2)西藏布若错地区具备缓坡型沉积特征，共识别出5个沉积亚相，并进一步细分出4个沉积微相：内缓坡亚相(包括泻湖微相和潮坪微相)、浅缓坡亚相(包括浅滩微相和滨岸带微相)、深缓坡亚相、外缓坡亚相以及盆地亚相。

3)研究区布曲组早中期以海侵为主，后期开始出现海退，沉积微相以浅滩和泻湖为主，总体上沉积环境较稳定。

[1]余素玉.化石碳酸盐岩[M].北京：地质出版社，1989.

[2]包洪平，杨承运.碳酸盐岩微相分析及其在岩相古地理研究中的意义[J].岩相古地理，1999，19(6)：59-64.

[3]董运青.碳酸盐岩微相研究现状与发展展望[J].科技视界，2012，8(22)：70-72.

[4]陆济璞，陆刚，许华，等.中华人民共和国区域地质调查报告(1∶25查多岗日幅)[R].广西壮族自治区地质调查研究院，2006.

[5]陆济璞，陆刚，许华，等.中华人民共和国区域地质调查报告(1∶25布若错幅)[R].广西壮族自治区地质调查研究院，2006

[6]马伯永，王训练，王根厚，等.青藏高原羌塘盆地东缘贡日地区中侏罗统布曲组碳酸盐岩微相与沉积环境[J].地质通报.2009，28(5)：609-617.

[7]Dunham R J.Classification of carbonate rocks according to deposi-tional texture[M].Amer.Assoc.Petrol.Goel.Mem.，1962：108-121.

[8]夏国清，伊海生，黄华谷，等.北羌塘盆地中侏罗统布曲组缓坡相及沉积演化[J].岩性油气藏.2009，21(2)：29-34.

[9]马永生，梅冥相，陈小兵，等.碳酸盐岩储层沉积学[M].北京：地质出版社，1999：77-84.

The carbonate microfacies and sedimentary environments of Buqu Formation in Buruocuo Tibet

SU Gui-fen1，HUANG Jian2，FENG Jun-ling1，FENG Dan3，LIU Feng-min1

(1.Material Geological Data Center of Ministry of Land and Resources，Sanhe 065201，China；2.China University of Geosciences(Wuhan)，Wuhan 430074，China；3.North China Institute of Science and Technology，Sanhe 065201，China.)

The observation of carbonate thin sections under the microscope, as a basic method, that could provide a very important information for microfacies analysis. Through the method of microfacies analysis, we study the carbonate microfacies and sedimentary environments of Buqu Formation in Buruocuo, Tibet. Ten kinds of carbonate microfacies have been divided according to observation under a microscope of its grains, biological combination, matrix type and structural characteristics through rock thin sections from Buqu Formation in Duxueshan area. According to the characteristics of each microfacies and measured section, combing previous studies, we think that the Buqu Formation carbonates formed in ramp facies sedimentary environments and five subfacies and four sedimentary microfacies are proposed. Basing the above research finding, we derived the sedimentary

Buruocuo；Middle Jurassic Buqu Formation；carbonate microfacies；sedimentary environment

2015-07-22

国家地质数据库建设与更新维护《国家级岩心标本采集及数字化》项目资助(编号：1212011120404)

苏桂芬(1967-)，女，教授级高级工程师，从事基础地质研究及岩矿鉴定。E-mail：tongxing.su@163.com。

P58

A

1004-4051(2016)08-0171-06