四川炉霍-道孚构造带“如年各岩组”研究进展
2016-09-09任旭东余旭辉邓泽锦
任旭东,彭 东,徐 刚,余旭辉,邓泽锦
(四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队,成都 610213)
四川炉霍-道孚构造带“如年各岩组”研究进展
任旭东,彭东,徐刚,余旭辉,邓泽锦
(四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队,成都 610213)
通过1∶50 000炉霍县幅区域地质调查详细填图工作,如年各岩组主要为一套整体有序,局部无序(滑塌沉积混杂无序)的地层。碳酸盐外来滑塌岩块、火山喷发混杂造成地层中新的砂泥质沉积与早期成岩的碳酸盐岩块分属不同时代,但这属于沉积混杂,排除外来岩块,砂泥质基质仍然是成层有序的,无论是野外还是室内,均未发现砂泥质基质有类似佛朗西斯科混杂岩的剪切现象(后期鲜水河断裂的破坏不在此列),排除了其蛇绿岩组合的可能。
如年各岩组;沉积混杂;火山喷发混杂;炉霍-道孚构造带
发育于四川西部炉霍-道孚一带的“炉霍-道孚构造带”近年来获得了较广泛的关注,研究工作不断深化[1]。通过详细的1∶5万区域地质调查①1∶50 000炉霍县幅、侏倭乡幅、苍祝柯幅区域地质调查报告[R].四川省地质调查院,2012,对其中的物质建造—如年各岩组在物质组分、生物化石特征、年代归属等方面都取得了进展。
1 岩石地层
如年各岩组属于一套特殊的地层体,由1∶20万炉霍幅区域地质调查时提名②1∶200 000炉霍幅区域地质调查炉霍幅[R].四川省地质局区域地质调查队,1984,四川省岩石地层清理[2]正式引用。原称“如年各组”,岩石地层清理工作中以1993年7月全国地层清理项目办公室下发的《造山带地层清理基本要求(试行)》为理论依据,对前人所划分的“道孚火山岩系”、“白崖子组”、“如年各组”等研究清理为“如年各组”,并将其归入“特殊岩石地层单位”一节。后来开展的1∶25万色达县幅区域地质调查③1∶250 000色达幅区域地质调查报告[R].四川省地质调查院,2008根据地层清理成果采用“如年各岩组”的名称,定义沿用(表1)。
表1 如年各岩组地层划分沿革表
图1 如年各岩组基本层序
通过1∶5万区域地质调查详细的野外地质填图查明,如年各岩组为块间无序(如灰岩地质时代为C-P,基质地质时代为T2-T3,灰岩为滑塌沉积的外来岩块),而块内有序—灰岩内部仍保留原始沉积层序,基质—沙泥质沉积也是原地沉积体,并非破碎和受剪切的混杂岩(melange)。根据岩石组合特征的显著差异,如年各岩组可划分为上下两段。
1)下岩段:变质砂岩、板岩、灰岩、玄武岩。变质砂岩以长石石英砂岩为主体,成分成熟度相对西康群[2]的变质砂岩为高。同时地层中钙质含量较高。宏观上以岩石中方解石脉发育的特征较易区别于西康群的石英脉发育。灰岩与玄武岩为火山喷发混杂接触,即火山机构形成于灰岩基底上。玄武岩结构构造显示既有水上喷发,也有水下喷发。但总体海水水体不深。岩石基本层序见图1左图。本岩段内灰绿色粉砂岩中还见有显示静水环境的虫迹:Helminthoida(图2),可能表明裂陷槽内微环境复杂,也存在狭窄的深水区。
在变质粉砂岩基质中还产丰富的Posidonia、Halobia属,为单调的弱牙型营半漂浮生活的薄壳双壳,且壳体小,多为幼体,可能主要是漂浮而来,死亡后沉入水底保存的。见1枚两瓣完全打开的Holobia化石平行层面完整保存,说明几乎无生物扰动。同时,可见极淡的虫迹(水浸润后可见到,图2),属类沙蚕迹相,也说明水体较深,沉积环境能量弱。但化石层极薄,中三叠世晚期与晚三叠世早期化石在间隔仅10 cm的两层中产出。构造上,推测可能代表炉霍裂陷槽经历快速拉张后水体较深的一个相对平稳期,沉积物补偿相对不足的一个亚凝缩层。
2)上岩段:变质砂岩、板岩为主,含少许灰岩、玄武岩块体,与一段相比,灰岩与玄武岩火山喷发混杂岩快大为减少,代之以与变质砂岩、板岩互层的薄层状灰岩,以及灰岩滑塌块体,顶部为I型不整合。岩石基本层序见图1右图。
由QFR投图结果来看(图3),本组样品较多,该剖面上56件砂岩样品投影多分布于Ⅱ区,少量分布于Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ区。从区域上来看,本组应为变质长石石英砂岩占主体,石英含量较高,反映岩石成分成熟度较高。说明其沉积时的水体深度较浅或后期搬运距离较小。
砂岩的粒度累计概率曲线图(图4)显示,该组的粒度概率分布曲线较平直,勉强可分为两段,两段之间的拐点不明显,总体上由滚动-跳跃总体组成,悬浮总体不不育,约占15%,斜率中等,反应了分选中等;跳跃总体约占80%以上,斜率较陡,反应了分选性好;反映如年各岩组内砂岩沉积的水体并不深,并非浊流环境,可能为浅海沉积。
图2 如年各岩组一岩段内的虫迹:Helminthoida
图3 如年各岩组碎屑岩QFR图
图4 T2-3r砂岩粒度分布累计概率曲线
2 生物地层
本次工作在如年各岩组内的滑塌灰岩岩块内采获了丰富的化石,同时证实岩块内仍属于成层有序地层体,其代表的是一段虽被构造混杂破坏,然而却依然是不可或缺的一个地史阶段。对岩块本身开展了地层研究,划分了生物地层,同时恢复了其沉积环境。
2.1蜓生物地层
Nankinella ozawainaelliformis-Pisolina excessa组合带。本带对比为如年各岩组内的灰岩岩块,代表如年各岩组沉积前(建造期)所处的一种清洁、温暖的浅海碳酸盐台地环境。带内化石分子主要有:Nankinella ozawainaelliformis,N. ?regularis Yang,Pisolina excessa,P. sp.,Sphaerulina crassispira,S. sp.,Pseudoglandulina sp.,Reichelina sp.,Ozawainella sp.,Globivalvulina sp.等。
《四川省区域地质志》[3]曾划分有Nankinella orbicularia-Pisolina excessa顶峰带,对比为栖霞组上部。与该带相比,调查区内本带伴生大量非蜓有孔虫化石,从未见到该带顶界的Neoschwagerina,结合非蜓有孔虫时代,剖面上本带年代地层对比为早二叠世早期,地层层位上略低于Nankinella orbicularia-Pisolina excessa顶峰带,底部可能跨上石炭统顶部。
2.2非蜓有孔虫生物地层
可划分出Nodosaria顶峰带。对比为上述蜓Nankinella ozawainaelliformis-Pisolina excessa组合带中部,向上、下层位以Nodosaria一属的数量逐渐减少,同时种分异度降低而结束。
本带以属命名。带内以Nodosaria一属高度发育为特征,地层中可见多个模式种和未定种,同时伴生其他非蜓有孔虫和蜓。带内化石计有:Nodosaria incelebrata,N. longissima,N. ?hexagona,N. ?hunanica,N. sp.(1-6),及伴生的Cribrogenerina prosphaerica,Frondicularia palmata,F. sp.,Glomospira regularis,G. problema,Hemigordicus ovatus,Palaeotextuloria sp.,Endothyranopsis sp.,Pachyphloia lanceolata,Climacammina hunanica,Geinityina sp.等。
2.3珊瑚生物地层
Liangshanophyllum- Waagenophyllum组合带。本带岩石地层对比为如年各岩组内的灰岩岩块,生物地层对比略高于上述蜓Nankinella ozawainaelliformis-Pisolina excessa组合带。带内主要分子为珊瑚:Liangshanophyllum cf. lipoense Huang,Plerophyllum sp.,Waagenophyllum indicum Waagen et Wentzel,?Lophophyllium sp.,Huangophyllum cf. symmetricum Tseng,Tachylasma sp.,Bradyphyllum sp.等。本带内还可见一种两端磨圆的海百合茎化石(图5)。
图5 Liangshanophyllum- Waagenophyllum组合带内的海百合茎化石特征
3 年代地层
根据本次采获的大量化石结合生物地层研究,对如年各岩组年代地层进行了对比,分别确定了其基质与沉积滑塌岩块的年代地层。
3.1下-中二叠统
如年各岩组内的灰岩岩块成断片、块体产出,与如年各岩组内的玄武岩、变质砂岩、板岩基质及菠茨沟组均为断层接触。根据上述生物地层对比成果,对比为下-中二叠统无疑。
3.2中-上三叠统
在如年各岩组的变质粉砂岩内采获双壳化石,经鉴定包括Halobia convexa Chen,Halobia cf. convexa Chen,Halobia cf. austriaca Majs,Halobia cf. cordillerana Smith,Halobia cf. superbescens Kittl,Halobia sp.,?Halobia sp.等。鉴定者认为,其中Posidonia一属主体时代多认为属中三叠世晚期,Halobia的2个种则为晚三叠世早期产物。结合本次工作获得的玄武岩单颗粒锆石激光剥蚀定年(LA-ICP-MS)年龄(241 ±14 Ma,95% conf. MSWD=6.6,本文第二作者在西北大学大陆动力学开放实验室Agilient 7500a上完成,第五春荣博士指导)及区域上构造活动时限和前人采获的放射虫(属拉丁阶)、腕足等化石,如年各岩组基质(砂泥质沉积)主体对比为拉丁阶-卡尼阶,最低层位不低于安尼阶顶部,最高层位不高于诺利阶底部。
4 结论与进展
如年各岩组主要为一套沉积混杂(滑塌沉积混杂)产物,其内碳酸盐外来滑塌岩块、火山喷发混杂造成地层中新的砂泥质沉积与早期成岩的碳酸盐岩分属不同时代,但这属于沉积混杂,排除外来岩块,砂泥质基质仍然是成层有序的,无论是野外还是室内,均未发现砂泥质基质有类似佛朗西斯科混杂岩的剪切现象(后期鲜水河断裂的破坏不在此列),岩层层序完整,化石层序律与地层叠覆律并未失效。
对炉霍—道孚构造带中如年各岩组研究取得的进展对炉霍-道孚构造带研究有重要意义。通过如年
各岩组沉积历史分析,可得出:炉霍-道孚裂陷槽于晚三叠世诺利期已基本关闭,沉积盆地的范围大大缩小,海水急剧变浅。炉霍-道孚构造带挤压会聚的时限,从沉积建造及岩浆建造发育的时间来看是非常短暂的,进一步说明炉霍-道孚海的规模十分有限。这一有限海大致于晚三叠世中晚期关闭。
[1] 杨军,彭东,张剑波,等.四川炉霍-道孚构造带建造类型和构造混杂特征[J].四川地质学报,2015,35(3):330~333.
[2] 四川省地质矿产局.四川省地层多重划分对比研究报告[M].武汉:中国地质大学出版社,1995.
[3] 四川省地质矿产局.四川省区域地质志[M].北京:地质出版社,1991.
Advances in Research into the Runiange Formation in the Luhuo-Dawu Structure Zone, Sichuan
REN Xu-dong PENG Dong XU Gang YU Xu-hui DENG Ze-jin
(Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213)
1:50 000 Luhuo Sheet regional geological survey reveals that the Runiange Formation is a set of strata of general order, partial disorder (slump deposits mixed chaotic). Enthetic carbonate slump block and volcanic olistostrome as well as diagenetic carbonate block belong to sedimentary mélange without Francisco mélange shear phenomenon. Therefore, it is not an ophiolitic mélange.
Runiange Formation; sedimentary mélange; volcanic olistostrome; Luhuo-Dawu structure zone
[P52]
A
1006-0995(2016)02-0200-03
10.3969/j.issn.1006-0995.2016.02.005
2016-02-24
中国地质调查局国土资源大调查1212010880405及四川省地矿局2013[57];四川省国土资源厅“木里县德工牛场斑岩型铜矿找矿方法研究”项目联合资助
任旭东(1968-),女,四川江安人,工程师,主要从事地层古生物工作