青海省橡皮山地区石炭、三叠纪地层沉积相及对宗务隆构造带的演化响应

李连涛

(河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院，河南信阳464000)

(The Third Institute of Geological and M ineral Resources Survey of Henan Geological Bureau,Xinyang,Henan 464000,China)

青海省橡皮山地区石炭、三叠纪地层沉积相及对宗务隆构造带的演化响应

李连涛

(河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院，河南信阳464000)

(The Third Institute of Geological and M ineral Resources Survey of Henan Geological Bureau,Xinyang,Henan 464000,China)

青海省橡皮山地区位于柴北缘构造带和南祁连构造带之间的宗务隆裂陷槽内，经历了复杂的地质演化过程。本文在野外地质调查的基础上，以沉积学基本思想为指导，从岩石特征、原生沉积构造特征、古生物特征等方面对该区出露石炭纪至中二叠世的甘家组和早-中三叠世的隆务河组进行综合分析，认为橡皮山地区在石炭纪发生裂陷作用，形成宗务隆裂陷槽，甘家组开始沉积，形成了一套远端变陡的缓坡型碳酸盐台地沉积，二叠纪后本区闭合，发生褶皱隆升，地质作用由沉积变为剥蚀，在三叠纪早期，本区再次经历拉张作用，转变为沉积盆地，隆务河组形成了一套典型的陆坡浊流沉积地层，三叠纪中晚期再次闭合，沉积彻底结束。

青海橡皮山；沉积相；沉积环境；甘家组；隆务河组；构造演化

长期以来，宗务隆构造带通常被认为是晚古生代-早中生代时期形成的裂陷槽，青海省区域地质志称之为柴北缘台缘褶皱带，后有学者认为其是一物质组成多样、时间跨度大并且构造复杂的多单元复合构造交接带[1]。前人对于本带的归属问题也有不同的看法，有学者认为应属于塔里木-华北板块南缘的秦祁活动带，另有学者认为应属于柴北缘构造带或南祁连造山带，而近年有学者认为宗务隆构造带是一个发育在南祁连造山带和柴北缘加里东构造基底上具有独立发展演化史的造山带，它经历了开裂、俯冲、碰撞和造山后伸展的演化过程[2]。宗务隆裂陷槽具有区别于两侧南祁连构造带和西秦岭构造带的明显特点[3]。加里东运动对祁连地块的影响被严格限制在了宗务隆的北缘断裂——青海南山断裂以北，其间具有一条区域性的大型断裂，具有差异明显的重力异常，其北缘断裂总体向南倾。宗务隆裂陷槽内可见其南部的昆仑地块的残留断片，其古老的沉积基底与昆仑地块一致，证明了其是原昆仑陆块的一部分。研究区内宗务隆构造带显生宙主要沉积时期为石炭纪至中三叠世，沉积环境复杂，沉积相变强烈，构造活动强烈[4]，前人对该区的显生宙地层的沉积序列及沉积相研究程度较低，造成在研究宗务隆构造带构造演化过程中提供的沉积学约束不够，严重制约对宗务隆构造带构造属性及演化过程的研究。

随着最新一轮1∶5万区域地质调查工作的开展及沉积型铁矿床、菱铁矿等矿产在宗务隆构造带内的发现，在岩石地层、沉积构造、生物组合、基本层序及沉积序列等方向积累了一定的资料[5]，使得讨论研究区沉积演化及沉积环境成为可能。本文旨在掌握详细的野外地质调查数据基础上，分析研究区内的沉积相类型，根据垂向序列反演沉积过程，恢复大地构造演化过程，以期为今后该区的构造-热事件研究提供依据。

1 区域地质特征

研究区位于秦祁昆造山带结合部，北侧、西侧分别以青海南山断裂、瓦洪山断裂等深断裂为界与祁连造山带及柴达木地块相邻，同时该区位于晚古生代-早中生代发育的北西向宗务隆构造带内（图1、图2）。

区域出露地层为早志留世巴隆贡噶尔组（S1b）、石炭纪-中二叠世土尔根大坂组（CP2t）、石炭纪-中二叠世甘家组（CP2g j）、早-中三叠纪隆务河组（T1-2l）、早-中三叠世大加连组（T1-2d）、新近纪上新世临夏组（N2l）及第四纪地层。

巴隆贡噶尔组（S1b）分布于北部董昧陇哇至者格日岗根一带，主要由黑云（绢云）变质细砂岩、绢云（石英）千枚岩、二云石英片岩等组成，属深海-半深海环境形成的复理石建造经低绿片岩相区域低温动力变质作用形成的一套浅变质岩石组合。由于地表第四系沉积物覆盖较厚且连片分布，不排除该套地层属不同岩片拼合形成的构造混杂岩带的可能性。

土尔根大坂组（CP2t）分布于西部切如地区，出露面积小。主要由浅灰色大理岩、含石榴硬绿泥石二云片岩、角岩化砂岩、钙质糜棱岩、云母质糜棱岩、条带状长英质糜棱岩等组成，为一套“基质+块体”的构造混杂岩，属于二叠纪末期洋陆俯冲过程中形成的增生杂岩。该套地层中主构造线方向为北北西-南南东向，表现为近平行排列的具有右行走滑性质的韧性剪切带，碎屑岩中出现绿泥石+绢云母+硬绿泥石+石英变质矿物组合，变质环境为低绿片岩相，晚期叠加有北西-南东向脆性断层。

甘家组（CP2g j）分布于中北部橡皮山北部地区，出露面积较大。主要由厚层-巨厚层状微晶灰岩、含砂质鲕粒亮晶藻鲕灰岩、含砾砂屑灰岩、白云石化泥亮晶藻鲕灰岩、薄层状微晶灰岩、钙质泥质粉砂质板岩夹灰白色石英砂岩、灰绿色粉砂质细砂岩、紫红色长石砂岩透镜体，为碳酸盐台地至碳酸盐斜坡沉积，形成于西秦岭被动大陆边缘构造环境[7]。根据主构造线方向不同可将该套地层分布区域以大水桥灯罩窑-喇嘛锥-者格日断裂为界划分为2个块体，北侧块体主构造方向呈近东西向，表现为一套东西向近平行排列的逆冲断层系，南侧块体主构造方向呈北西-南东向，表现为一套逆冲断褶系。

隆务河组分布于中南部切如-橡皮山-洗羊池一带，为区域内广泛分布的一套地层。主要由灰绿色长石砂岩、岩屑砂岩、泥质板岩、粉砂质板岩夹少量的结晶灰岩、生屑灰岩、砾屑砂屑灰岩，为一套浊流沉积。该套地层自西向东发育一套逆冲断褶系。

图1 研究区大地构造位置图[6]Fig.1 Tectonic map of the study area[6]

图2 青海橡皮山地区地质简图Fig.2 Simplified geological map ofXiangpishan area,Qinghai province1.第四系；2.上新世临夏组；3.早-中三叠世大加连组；4.早-中三叠世隆务河组三段；5.早-中三叠世隆务河组二段；6.早-中三叠世隆务河组一段；7.石炭纪-中二叠世甘家组三段；8.石炭纪-中二叠世甘家组二段；9.石炭纪-中二叠世甘家组一段；10.石炭纪-中二叠世土尔根大坂组；11.早志留世巴隆贡嘎尔组；12.中三叠世二长花岗岩；13.中三叠世花岗闪长岩；14.中三叠世石英闪长玢岩；15.中三叠世闪长岩；16.中志留世二长花岗岩；17.中志留世花岗闪长岩；18.晚寒武世辉长岩；19.区域性断裂；20.一般断层；21.推断断层；22.逆断层倾向及倾角；23.正断层倾向及倾角；24.左行走滑断层；25.韧性剪切带；26.地质界线；27.平行不整合界线；28.背斜轴线；29.向斜轴线

大加连组分布于东北部文不冬一带，不整合于西侧中志留世岩体之上。主要由细晶微晶灰岩、鲕粒灰岩、亮晶鲕粒藻团块灰岩、灰岩角砾岩组成，属于一套稳定的碳酸盐台地沉积。该套地层变形简单，整体构成一个轴面呈北西向展布的宽缓斜歪背斜褶皱。

临夏组分布于西南角切如地区，面积较小。主要由土黄色中细粒长石石英砂岩、土黄色泥岩组成，局部夹薄层砾岩，属陆内造山前陆盆地磨拉石沉积组合。

第四纪地层主要为围绕青海南山南麓分布的早更新世山前冲洪积砂砾岩、泥岩组合；高山区分布的中更新世冰川漂砾及冰水沉积组合；山间沟谷分布的晚更新世冲洪积砂砾岩、泥岩组合。

本次主要研究对象为石炭纪至中三叠世展布于宗务隆构造带内的甘家组和隆务河组。

区域内岩浆岩分布广泛，主要形成于中志留世和中三叠世，岩石类型有辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、二云二长花岗岩及正长花岗岩等。

区域内大致可厘定出四期构造形迹组合。第一期构造形迹分布于巴隆贡噶尔组中，表现为局部发育透入性轴面劈理的半开阔-紧闭褶皱，轴面走向呈北西向，次级褶皱较发育，局部伴生有北西向断裂构造，属中祁连陆块与南祁连陆块俯冲碰撞过程中形成的一套变形组合。第二期构造形迹分布于土尔根大坂组，表现为北北西-南南东向或近南北向近平行排列的、具有右行走滑性质的韧性剪切带，属于二叠纪末期，洋陆俯冲过程中近东西向挤压应力下，于俯冲增生杂岩中形成的一套变形组合。该期变形形成的韧性剪切带切割深度较大，控制着中三叠世辉长岩等基性岩石运移、定位及空间展布。第三期构造形迹主要分布于隆务河组及甘家组。大水桥灯罩窑-老虎洞-喇嘛锥断裂以北发育一系列东西向近平行排列的逆冲断层，断面南倾，倾角45°～70°，属于宗务隆裂陷槽闭合、洋陆俯冲、陆陆碰撞过程中形成的一套近东西向逆冲断层系；大水桥灯罩窑-老虎洞-喇嘛锥断裂以南分布的主要地层为隆务河组，发育一套北西向逆冲断褶系。该期构造属中三叠世末期陆陆俯冲碰撞时期，于俯冲地块前陆盆地位置形成的一套逆冲断褶系。第四期构造形迹表现为一系列近南北向发育的高角度剪节理及少量正断层，该期构造形成较晚，切割区内所有地质体，初步推断形成于晚更新世陆内造山时期，地表控制着现代季节性河流的分布。

2 沉积学特征

2.1 甘家组

2.1.1 岩性组合特征

甘家组地层在研究区内自下而上可分为三段：

一段：西段为浅灰色、灰白色厚层-巨厚层状微晶灰岩（图3a）、含砂质鲕粒亮晶藻鲕灰岩、含砾砂屑灰岩、白云石化泥亮晶藻鲕灰岩（图4a、4b）、薄层状微晶灰岩夹灰白色石英砂岩、灰绿色粉砂质细砂岩、紫红色含砾长石砂岩（图4c）透镜体，东段灰白色、浅灰色厚层-巨厚层微晶灰岩、砾屑灰岩（图3c）、泥亮晶藻球粒灰岩、钙质粉砂质板岩夹砾岩、砂质砾岩（图4d）透镜体。灰岩中可见海百合茎、双壳类等生物化石（图3b），厚3483.7 m。

二段：灰白色、浅灰色厚层-巨厚层砾屑生屑灰岩夹钙质泥质板岩及泥亮晶砂屑灰岩（图3d），厚521 m。

三段：下部为灰黑色钙质泥质粉砂质板岩（图3d）、薄层泥晶灰岩、中细粒长石岩屑砂岩、砾屑灰岩组成，上部为钙质粉砂质板岩、薄层灰岩、中细粒长石岩屑砂岩（图4d）、砾屑灰岩，自下而上灰岩粒度变细，层厚变薄至消失不见，厚1519.9 m。

2.1.2 结构构造特征

甘家组一段至三段岩性呈现规律性变化。

一段中灰岩结构为微晶结构，颗粒结构，颗粒种类包括鲕粒、砾屑、砂屑，微晶灰岩中胶结物为泥晶方解石，颗粒灰岩为亮晶方解石胶结，砂岩、砾岩为砂状结构、砾状结构，分选磨圆一般。水道砾岩砾石分选差，磨圆较好，胶结物钙质含量高，此外还含有杂基和铁质（图5）。灰岩多呈厚层至巨厚层状，层面构造普遍不清晰，夹小的暗色条带。

甘家组二段中灰岩结构主要为颗粒结构，颗粒类型为砾屑、砂屑、生屑，板岩原岩为泥岩、粉砂岩，颜色发暗，细腻，颗粒细小，呈薄层状。

甘家组三段中板岩原岩为泥岩、粉砂岩，呈薄层状水平层理构造，砂岩分选、磨圆一般，胶结物以钙质、杂基为主。灰岩呈薄层状，稳定延伸，颗粒类型为砾屑，胶结物多为泥晶。

2.1.3 古生物特征

图3 甘家组野外岩石特征Fig.3 Characteristics of field rocks in Ganjia Formationa.微晶灰岩；b.海百合茎及双壳类化石；c.砾屑灰岩；d.钙质泥质板岩夹薄层灰岩

图4 甘家组岩石镜下鉴定特征Fig.4 Identification characteristics of rocks under the microscope in Ganjia Formationa.含砂质亮晶藻鲕灰岩（正交光）；b.白云石化泥质亮晶藻鲕灰岩（正交光）；c.含砾中细粒长石砂岩（正交光）；d.砂质砾岩（正交光）

甘家组一段局部分布的生屑灰岩中生屑多不完整，种属难以鉴定，但可见较完整的蜓化石（图6）。在甘家组上部的灰岩砾石中有管海绵类碎片Tubuliospongiids.？小领针绵?Peronidella sp.及枝海绵类碎片Ramospongiids，鉴定时代为二叠纪。结合区域上该组岩石产出化石特征，将该组地层形成时代厘定为石炭纪-中二叠世。

2.2 隆务河组

2.2.1 岩石组合特征

隆务河组自下而上可分为三个岩性段。

一段底部为厚层灰岩砾岩，主体为灰黑色、灰绿色长石砂岩、岩屑砂岩、深灰色、灰黑色泥质粉砂质板岩夹长石岩屑砂岩、含砾长石砂岩。

图5 甘家组水道砾岩特征Fig.5 Characteristics ofchannel conglomerate in Ganjia Formation

二段底部为薄层生屑灰岩，下部为钙质粉砂质板岩夹透镜状砂岩，上部为长石砂岩夹泥岩、板岩，体。隆务河组一段底部与甘家组三段接触部位为一套灰岩砾岩，砾石主要为灰岩砾石，稍具分选、磨圆一般至较差，胶结物为杂基，基底式胶结，基质支撑，该段地层底部砂岩中发育较强的包卷层理（图8）、局部可见盘状构造。

隆务河组二段砂岩多为细粒、中细粒结构，可见粒序层理、平行层理，粒度较一段变小，胶结物为钙质和少量的杂基，板岩表面见到小的印模。

隆务河组三段砂岩为细粒砂状结构，可见粒序层理，为粗尾粒序，胶结物中杂基的含量较前两段增多，板岩中可见变余水平层理构造。

2.2.3 古生物特征

本次研究在该套地层中并未采集到有意义的顶部为中薄层细晶微晶灰岩。

三段下部为灰黑色长石岩屑砂岩、长石砂岩夹透镜状细晶微晶灰岩，向上过渡为灰黑色板岩与长石岩屑砂岩互层，中部出露较厚的钙质板岩、泥质板岩、绢云母化板岩，上部为泥质粉砂质板岩与长石岩屑砂岩互层。

2.2.2 结构构造特征

图6 甘家组一段灰岩中蜓化石Fig.6 Fossisls of limestone in the first member ofGanjia Formation

隆务河组一段板岩中偶见灰岩砾石。砂岩多为细粒、中细粒砂状结构，分选、磨圆一般，钙质胶结为主，此外还可见杂基胶结。砂岩中可见粒序层理，平行层理及小的交错层理。由于多期次的韵律沉积，致使板岩中成分不均一，以泥质为主，但部分区段砂质含量增高，砂质含量高的板岩表面可见地层倒转出露的重荷模（图7），砂岩表面可见板岩球状化石，采集到1件双壳类印模化石及1件爬行迹化石（图9），但化石图案不够清晰，不具有鉴定价值；区域上该套地层中产双壳类化石有Eumorphotis cf. Illyrica,Posidonia sp.；遗迹化石有Neonereites sp.，Paleodictyon strozii；菊石有Leiophyllites sp.，Protostrea sp.，前人在研究区隆务河组砂板岩中采集到以新芦木为主的植物化石，确定其形成时代为早-中三叠世。

3 沉积环境分析及大地构造响应

3.1 沉积环境分析

3.1.1 甘家组沉积环境

图7 隆务河组一段泥质板岩表面重荷模Fig.7 Surface heavy load model ofmudstone slate in the first member of Longwuhe Formation

图8 隆务河组一段砂岩中的包卷层理构造Fig.8 Cladding layer structure ofsandstone in the first member of Longwuhe Formation

图9 隆务河组地层中发育的爬行迹化石特征Fig.9 Characteristics of reptile fossils developed in Longwuhe Formation

a.甘家组一段沉积环境

基本层序为“下部为灰白色厚层-巨厚层状微晶灰岩，底部为薄层状微晶灰岩，中部为厚层状含砾砾屑砂屑灰岩，上部为白云石化泥亮晶藻鲕灰岩”（图10）。

图10 甘家组一段基本层序Fig.10 Basic sequence of the first member in Ganjia Formation

下部微晶灰岩呈厚层-巨厚层状，层理不发育，方解石结晶粒度较细，内碎屑不发育，代表低能潮下带沉积产物；薄层状微晶灰岩厚约1 cm，代表潮下带边部的泻湖沉积；含砾砾屑砂屑灰岩中砾屑有一定磨圆，砂屑、砾屑等内碎屑含量约15% ～20%，岩石中含有一定的石英砂等陆源碎屑，呈厚层状构造，层理不发育，代表高能潮下带沉积产物，白云石化泥亮晶藻鲕灰岩呈厚层-巨厚层状，主要由藻鲕组成，鲕粒大小一般0.3-2 mm，少量2-5.5 mm，亮晶方解石呈栉壳状胶结，白云石由后生作用形成，呈相对富集堆状不均匀交代原岩，代表潮间带下部沉积环境，该基本层序代表沉积环境从泻湖相经潮下带逐渐过渡到潮间带下部，反映一个海平面逐渐变浅的海退过程，该段地层中大致可厘定出5-8个沉积旋回，反映在构造活动或全球海平面影响下的5-8次海平面升降过程。

砾岩呈透镜状产出，地表出露面积约50 m× 100 m，砾石成分复杂，主要有灰岩、花岗岩及砂岩砾石，磨圆度好，呈次棱角状-次圆状，基质主要由不等粒砂级的长石、石英组成，呈基底式支撑结构，局部为颗粒支撑结构。砾石定向性较差，局部发育有粒度向上逐渐减小的粒序层理，从岩石成分、结构、沉积构造及地表产出状态，砾岩透镜体应代表下切河道泥石流沉积。

灰白色石英砂岩呈大透镜状产出，延伸方向与地层走向一致，石英呈中粗粒状，含量约95%，钙质胶结，局部可见反粒序层理，代表风暴、地震等事件影响下改造滨海砂坝沉积物形成的颗粒流事件沉积。灰绿色变质粉砂质细砂岩、灰绿色粉砂质板岩、紫红色长石砂岩等岩石颜色以灰绿色为主，局部夹紫红色，岩石粒径主要为粉砂级-细砂级，局部见平行层理和包卷层理，上述特征说明该套细粒碎屑岩应为低密度浊流沉积产物，该套地层潮上带岩石为由藻鲕组成的藻球粒灰岩，路线中发现有较多的筳化石，初步推断其沉积环境气候特点为湿热型。

另外，由颗粒流、浊流等重力流事件形成的碎屑岩透镜体自下而上呈现出透镜体规模及碎屑岩粒度逐渐减小的趋势，反应出逐渐远离陆源碎屑剥蚀区的海平面逐渐上升的海进过程。

b.甘家组二段沉积环境

基本层序为“下部为薄层钙质泥质粉砂质板岩，上部为厚层-巨厚层状砾屑生屑灰岩”（图11）。薄层钙质泥质粉砂质板岩呈深灰色至灰绿色，局部零星含有少量灰岩碎块，在后期挤压应力作用下板理比较发育，钙质泥质粉砂质板岩代表海平面快速上升过程碳酸盐台地斜坡形成远洋细粒浊流沉积；巨厚层砾屑生屑灰岩中砾石呈次棱角状-棱角状，大小不等，粒径约1-8 cm，无定向，基质为少量砂质碎屑和泥晶方解石，颗粒支撑结构，局部呈基底式支撑结构，且大部分砾石含有生物化石，上述特征指示该砾岩层应为碳酸盐台地边缘暴露垮塌形成的灰质角砾岩。该基本层序代表碳酸盐台地斜坡在一次海平面快速下降之后形成海退序列，该段地层大致可厘定出4个沉积旋回，代表4次海进海退过程。

图11 甘家组二段基本层序Fig.11 Basic sequence of the second member in Ganjia Formation

砾屑生屑灰岩中含有大量生物化石碎片，主要种类有海百合茎、双壳类、珊瑚及蜓等，因此推断其沉积环境应为盐度正常的海相环境，气候特点为湿热型。另外，从砾屑生屑灰岩中生物化石大量发育的特点推断该套岩石沉积时期台地边缘应发育大量生物礁体。

甘家组一段到甘家组二段，沉积环境由碳酸盐台地内部的泻湖-潮间带下部沉积过渡到台地边缘斜坡沉积，且甘家组二段内部不含有陆源碎屑事件流沉积，说明碳酸盐台地距陆缘区距离变远，海水深度加深，反映出在构造作用控制下的海进过程，该过程应为宗务隆裂陷槽逐渐打开过程中的沉积响应。

c.甘家组三段沉积环境

基本层序为“下部钙质粉砂质板岩夹薄层灰岩，中部为中细粒长石岩屑砂岩，上部为砾屑灰岩”（图12）。钙质粉砂质板岩代表半远洋大陆坡细粒钙质浊流沉积，中细粒岩屑长石砂岩代表陆源细粒浊流沉积，砾屑灰岩代表碳酸盐台地边缘暴露垮塌形成的灰岩重力流沉积，整个层序代表在海平面快速上升之后在较深水碳酸盐台地斜坡环境形成的一套海退序列。该段大致可厘定出16个沉积旋回，代表16次海进海退过程，且自下而上砾屑灰岩砾屑粒径逐渐减小，沉积厚度逐渐减薄至消失不见，反映海水深度逐渐变深，沉积环境由较深水台地斜坡逐渐向深水盆地过渡。

图12 甘家组三段基本层序Fig.12 Basic sequence of the third member in Ganjia Formation

总的来看，从甘家组一段到甘家组三段，沉积环境由碳酸盐台地内部的澙湖-潮间带环境沉积经碳酸盐台地边缘斜坡逐渐过渡为深水盆地沉积，海平面变化呈现出震荡起伏并逐渐加深的特点，属一套典型的海进过程沉积组合（图13）。该套地层的沉积环境研究为宗务隆-青海南山裂陷槽的打开过程提供了沉积学约束，从该套地层中火山岩不发育等特点，说明研究区在石炭纪-中二叠世时期应位于构造环境相对稳定的被动大陆边缘地区。

3.1.2 隆务河组沉积环境

隆务河组整体为一套由砂岩与板岩交替沉积的沉积序列，粒序层理常见，发育不完整的鲍马序列重荷模，局部发育包卷层理和盘状构造，岩石颜色为灰绿色、灰黑色，应为一套由海相浊流沉积形成的复理石组合。

一段底部为巨厚层灰岩砾岩，砾石成分为灰岩，稍具分选、磨圆一般至较差，胶结物为杂基，基底式胶结，基质支撑，反映其短距离搬运，较快速沉积的环境特点，另外该段地层底部砂岩中局部发育包卷层理及盘状构造，尽管由于植被发育，未发现明显的下切水道特征，但一系列原生沉积构造的特征直接反映陆棚外围边缘出水口处的沉积环境，指示隆务河组一段的近源特征。一段主要岩石类型为灰黑色、灰绿色长石砂岩、长石岩屑砂岩、含砾长石岩屑砂岩、泥质粉砂质板岩，沉积水体为浑水，反映快速拉张，且深度不大的水体环境。由甘家组三段半深海至深海沉积过渡陆棚边缘且近源的沉积环境，反映一次地壳隆升过程。

图13 研究区石炭纪-中二叠世沉积演化序列Fig.13 Sedimentary evolution sequence of the Carboniferous-Middle Permian in the study area

二段岩石碎屑粒径较一段变细，以一套稳定延伸的颗粒灰岩作为标志曾与一段分界。岩石类型为长石砂岩、岩屑砂岩、粉砂质板岩、泥质板岩，砂岩板岩交替出现，厚度大小不一，暗示不同的水深及物源的供给条件。砂岩中可见粒序层理，为粗尾粒序，水平层理，少量的具斜层理、交错层理，发育鲍马序列的AE层（图14），局部出露不完全的A、B、C层，为典型的浊流沉积物[8]，其与一段、三段以灰岩为标志层分界，标志层附近岩石组合均发生变化，反映影响较大的海进、海退过程。

三段地层以一套稳定延伸的细晶微晶灰岩作为标志层与二段分界，由砂岩为主体过渡为砂板岩互层，北东端向南西倾，南西端向北东倾，整体构成一个个大规模的复式向斜，三段上部出现较厚的绢云母板岩层，顶部逐渐过渡为砂板岩互层，表现海退的特征。通过与一段、二段对比，推测三段地层沉积环境应为陆坡末端直至半深海。

总体来看，隆务河组为一套稳定大陆边缘的浊流沉积，自北东向南西海水逐渐加深，由陆棚外陆坡逐渐过渡到半深海的沉积环境，其间经历了多期反复的规模不大的海进海退过程（图15）。

3.2 沉积相对大地构造演化的响应

图14 隆务河组二段岩石中发育的鲍马序列特征Fig.14 Sequence characteristics ofBauer in the second member rock of Longwuhe Formation

沉积物与其母岩区及沉积盆地所在的构造环境及其活动关系密切。不同的构造背景使得沉积物质来源、搬运条件和沉积场所都具有明显的区别，相应的沉积组合及沉积相模式明显不同[9]。沉积过程时期的构造活动对沉积序列的影响更加直接，构造变动使得沉积盆地上升或下降，影响沉积物的来源、搬运沉降速率及沉积盆地的有效容纳空间。此时，气候对沉积岩的影响相对处于次要地位[10]。

研究区地处位于宗务隆构造带东端，在石炭纪至三叠纪之间发生了多次强烈的构造活动，造成了现今的沉积岩的分布格局。

石炭纪时期，在区域伸展应力作用下，宗务隆裂陷槽开始裂解，研究区便主要处于海平面以下，开始接受沉积。根据区域地质资料，初期，区域北侧为古陆，向南逐渐过渡为浅海，碎屑物质主要由北向南搬运，形成了自北向南的陆相沉积-潮上带沉积-滨海沉积-浅海沉积-半深海沉积-深海沉积的分布规律[3]。在本区主要表现为碳酸盐台地逐渐向深水盆地过渡沉积。石炭纪至二叠纪构造活动不强烈，海平面相对较稳定。一般认为稳定的构造环境，沉积物供给充分的条件下，岩层会持续沉积并形成巨厚层至块状的沉积构造，与本区甘家组大面积展布的碳酸盐岩特征相吻合。巨厚层的碳酸盐沉积表明此时的沉积环境必定是属于热带或亚热带的温暖浅水环境，海平面长期处于稳定状态[11]。在主要的陆棚沉积区，存在小的地形起伏，造成了局部的障壁的环境，由陆源携带的碎屑浑水在小障壁阻碍的低能区发生沉淀，由于沉积洼地面积较小，水动力相对较弱，水体碎屑含量较高，因此形成的沉积岩分选磨圆一般，均为微层状水平层理，个别还可见包卷层理等变形构造，由于此时浅海环境还是以碳酸钙的饱和至过饱和为特点，故胶结物仍以钙质为主。虽无大的构造变动，但在稳定期发生了小规模的海进海退过程，最直接的证据就是水道砾岩的发育及部分厚度较小的层理的出现。水道砾岩的砾石普遍成分复杂，成分多为花岗岩、闪长岩等较稳定的岩石碎屑、磨圆较好、分选较差，反映砾石可能来源于之前的滨海沉积，由于快速的下蚀作用造成了快速的搬运和沉积，并夹带大量的碎屑物质，使得分选普遍不好。甘家组自下而上的三个岩性段岩石为渐变过渡，由厚层至巨厚层灰岩经颗粒灰岩为主夹细碎屑岩到最上部的细碎屑岩夹灰岩的沉积序列，沉积环境逐渐由碳酸盐台地经碳酸盐台地斜坡逐渐过渡到深水盆地沉积。

图15 研究区早-中三叠世沉积演化序列Fig.15 Sedimentaryevolution secquence ofEarly-Middle Triassic in the study area

研究区缺失晚二叠世地层，由甘家组三段半深海至深海沉积过渡到隆务河组一段陆棚边缘的沉积环境，反映该区发生过一次地壳隆升过程，但并未造成下伏地层出露地表遭受风化剥蚀。

三叠纪时期，研究区经历再次拉张作用，再次接受沉积而形成沉积盆地。根据区域资料，此时的地貌分布特征与早期完全相反，南部变为大陆，而北部变为海洋，沉积格局发生变化。综合分析研究区内的三叠纪地层认为，此时研究区整体处于大陆坡环境。隆务河组底部为一套厚层的灰岩砾岩，代表快速拉陷作用形成的近源沉积。隆务河组整体为一套砂板岩互层的浊流沉积，隆务河组底部砂岩中发育的印模、重荷模、包卷层理及盘状构造，反映此处沉积为大陆架斜坡与峡谷出口处，二段砂岩中可见粒序层理，为粗尾粒序，水平层理，少量的具斜层理、交错层理，发育鲍马序列的A、E层，局部出露不完全的A、B、C层，为典型的浊流沉积物，由北西至南东水深逐渐变大，反映在岩性上为板岩(原岩为粉砂岩、泥岩)含量相对增多，砂岩粒度变细，整体岩性颜色加深。隆务河组发育几个厚度不大的灰岩层，延伸稳定，灰岩为清水沉积，碎屑岩为浑水沉积，稳定的层状延伸说明较稳定的水体供应和碳酸盐的过饱和，但均为微晶灰岩，说明还是处于低能环境，但水深变浅，反映发生过反复的海进、海退过程。根据岩性组合特征，沉积盆地自早到晚海水逐渐加深，由碳酸盐台地边缘陆棚经历陆坡逐渐过渡到半深海的沉积环境，其间可能经历了多期反复的规模不大的海进海退过程，属宗务隆裂陷槽再次裂解过程中形成的沉积组合[12]。

中三叠世末期，共和陆块向柴达木陆块下俯冲碰撞，在北东-南西向挤压应力作用下，在隆务河组、甘家组二段、甘家组三段形成由一系列走向北西向的逆断层，半开阔-紧闭同斜褶皱、密集发育的层间板劈理构成的逆冲断褶系，研究区褶皱造山隆起，盆地闭合。

4 结论

（1）石炭纪-中二叠世甘家组底部为薄层状微晶灰岩，下部灰白色厚层-巨厚层状微晶灰岩，中部为厚层状含砾砾屑砂屑灰岩，上部为白云石化泥质亮晶藻鲕灰岩，顶部为泥质粉砂质板岩和长石岩屑砂岩，自下而上，反映水体环境逐渐加深，为一套远端变陡的缓坡型碳酸盐台地沉积。

（2）早-中三叠世隆务河组主要岩性由长石砂岩、岩屑砂岩、粉砂质板岩、泥质板岩组成，岩层厚度大小不一，发育粒序层理、不完整的鲍马序列和重荷模等变形构造，为典型的浊流沉积。

（3）通过沉积相研究显示，在石炭纪-中二叠世时期该区构造环境相对稳定，形成了一套厚层-巨厚层的甘家组碳酸盐沉积；二叠纪挤压隆升遭受剥蚀；早-中三叠世构造活动频繁，总体形成了隆务河组浊流沉积，其间经历了多期规模不大的海进海退过程，至中三叠世末期沉积结束。

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LI Lian-Tao

The Xiangpishan area in Qinghai province is located in the tectonic ridge of the Qaidamian tectonic belt and the southern Qilian tectonic belt,which has undergone complicated geological evolution.In this paper,on the basis of field geological survey,using the basin theory sedimentology,we analyze the formation of the Carboniferous-Permian Ganjia Formation and the Early-Middle Triassic Longwuhe Formation from the aspects of rock characteristics,primary sedimentary facies,palaeontological features and so on.It was believed that the eruption occurred in the Carboniferous area in the Carboniferous,and the sediments were formed.The Ganjia Formation began to deposit and formed a set of steeply slow gentle carbonate platform.After the Permian,the area was closed and folds uplifted,and the geological effect was changed from sedimentation to denudation.In the early Triassic,the area was subjected to stretching again and transformed into sedimentary basins.Longwuhe Formation formed a typical continental shelf turbidite sedimentary strata.In the late of Triassic,the area closed again,and the deposition was completely over.

sedimentary facies;depositional environment;Ganjia Formation;Longwuhe Formation;tectonic evolution;Xiangpishan area,Qinghai province

P534.45；P534.51

A

1007-3701（2017）01-013-12

10.3969/j.issn.1007-3701.2017.01.002

Li L T.Sedimentary facies analysis of the Carboniferous and Triassic strata in the Xiangpishan area of Qinghai Province and its response to the Zongwulong tectonic belt evolution.Geology and M ineral Resources of South China,2017,33(1):13-24.

2017-2-28；

2017-3-31.

中国地质调查局项目“青海省共和县J47E019014、J47E020014、J47E020015三幅1︰5万区域地质矿产调查（1212011221144）”资助.

李连涛（1966—），男，地质矿产高级工程师，长期从事区域地质调查研究和矿产勘查工作，E-mail：495858682@qq.com.