鄂拉山地区中下三叠统洪水川组沉积体系分析

刘图杰，葸得华，雍化常，杨怀超



鄂拉山地区中下三叠统洪水川组沉积体系分析

刘图杰，葸得华，雍化常，杨怀超

（四川省核工业地质局二八一大队，四川西昌 615000）

通过兴海五幅区域地质矿产调查工作，查明区内中-下三叠统洪水川组（T1-2h）可分为三段，分别为：砾岩段（T1-2h1）、砂岩段（T1-2h2）和火山岩段（T1-2h3）。依据组合、成分、典型沉积结构构造等特征，将洪水川组沉积体系自下而上划分为扇三角洲沉积体系、浅海-半深海浊流沉积体系、半深海-深海沉积体系。

洪水川组 ；扇三角洲；沉积体系；鄂拉山

东昆仑鄂拉山地区为青海重要的多金属成矿带之一（宋治杰等，1995；张培青，2007），位于秦祁昆造山带三者结合部位，空间上不同构造单元相互叠加改造，时间上经历了多期次构造运动叠加，在加里东构造运动形成的褶皱基底上，再次经历了印支期造山运动（李瑞保等，2015）。正由于其所处构造位置特殊，且经历了多期次构造运动，关于东昆仑海西印支期构造演化目前存有争议，主要可分为两者观点，部分学者认为东昆仑造山带二叠世末期已处于碰撞造山阶段；而近年来相当多的学者发表文章论证东昆仑造山带碰撞造山发生于晚三叠世末-早侏罗世。本文研究对象为中下三叠世洪水川组，其处于东昆仑造山带南侧，沉积了一套碎屑岩夹火山岩组合，记录了东昆仑早中三叠世造山过程，其形成构造属性的揭示，能为上述分歧提供依据，为完善该地区构造演化提供沉积学角度的资料。

图1 工作区构造纲要图

1 区域地质概况

研究区地处东昆仑弧盆系（Ⅳ-8）之鄂拉山陆缘弧（Ⅳ-8-5）和赛什塘-兴海蛇绿混杂岩带（Ⅳ-8-6）的结合部，地层分区属东昆仑地层之鄂拉山地层分区。区域上出露地层主要有基底古元古界金水口岩群（Pt1.）片岩及片麻岩组，晚古生代-中生代盖层如下二叠统切吉组（P1）弧前增生沉积建造、中-下三叠统洪水川组（T1-2）、中三叠统闹仓坚沟组（T2）、中三叠统希里可特组（T2）前陆盆地复理石沉积体系及上三叠统鄂拉山组（T3）火山沉积体系，地层总体呈北北东-近南北向展布，与区域构造线斜交（见图1）。区域上出露的主干断裂主要为只各日泥合断裂（东昆仑构造带与西秦岭构造带边界断裂），为一北倾区域性大断裂；赛宗-克觉杂儿根北缘脆韧性剪切带，分割鄂拉山弧后前陆盆地和赛宗-克觉杂儿根构造混杂岩带的三级构造单元北东向边界断裂；大河坝隐伏断裂，横穿研究区北西向展布（图1）。区域山出露的岩浆岩可分两类，侵入岩主要为晚三叠世似斑状黑云母二长花岗岩（T3）；火山岩主要赋存于中-下三叠世洪水川组（T1-2）及上三叠统鄂拉山组（T3）中，岩性均以火山碎屑岩为主（雍化常等，2015）。

图2 青海兴海县河卡山早-中三叠世洪水川组实测剖面图（PM01）

2 洪水川组剖面特征

本次工作针对洪水川组共测制了3条地质剖面，分别为河卡山、日干山及果洛恰当地质剖面。

2.1 河卡山剖面（PM01）

起点坐标：东经100°03′32″，北纬35°46′32″；终点坐标：东经100°02′35″，北纬35°48′04″，剖面主要控制了洪水川组3个岩性段（图2），顶、底不全。总厚度大于3 782.9m。

闹仓坚沟组（T1-2）

==============断层接触==============

洪水川组火山岩段（T1-23）厚度＞1801.02m

48.浅灰绿色凝灰岩夹极少量浅灰绿色凝灰质板岩262.24m

47.浅灰绿色沉凝灰岩夹浅灰绿色凝灰质板岩 79.77m

46.灰绿色变质沉凝灰岩夹灰绿色沉凝灰质板岩，向上变质沉凝灰岩减少至互层状 80.97m

45.浅灰绿色粘土质板岩、泥晶灰岩夹极少量灰色镜状钙质细砂岩 16.7m

44.浅灰绿色泥钙质板岩夹灰色变质沉凝灰岩 9.11m

43.浅灰绿色凝灰质板岩夹少量变质沉凝灰岩 193.20m

42.浅灰绿色变质沉凝灰岩 58.41m

41.深灰色变质沉凝灰岩 75.38m

40.灰色变质沉凝灰岩 61.78m

39.灰色巨厚层状变质沉凝灰岩夹安山质凝灰熔岩 92.94m

38.灰色巨厚层状变质凝灰质砂岩、沉凝灰岩 41.36m

37.灰—灰绿色砂岩、变质沉凝灰岩 74.96m

36.灰绿色凝灰岩砂岩、变质沉凝灰质硅质夹变沉凝灰岩

106.77m

==============断层接触==============

35.灰色变质含砾不等粒长石砂岩夹少量钙质砂岩、粉砂岩

63.01m

34.灰色变质凝灰质砂岩夹泥钙质板岩，偶尔夹灰色薄层泥晶灰岩 57.17m

33.灰色含砾粗砂岩、变质细粒长石岩屑杂砂岩、变质细粒长石砂岩夹深灰色板岩 37.07m

32.灰色变质含砾细粒长石杂砂岩、变质细粒岩屑长石杂砂岩夹深灰色变质钙质粉砂岩 119.79m

31.灰色变质含砾长石杂砂岩、中细粒长石砂岩夹深灰色粉砂质板岩 175.66m

30.灰色厚层状中细粒岩屑砂岩夹深灰色泥钙质板岩

17.91m

29.灰色变质含砾不等粒岩屑长石杂砂岩、粗砂岩、长石石英粉砂岩夹少量页片状粉砂质板岩 177.27m

──────────整合接触──────────

洪水川组砂岩段（T1-22）厚度＞395.53m

28.深灰色粉砂质板岩夹灰色细砂岩、粉砂岩，砂板岩之比1∶5~1∶7 230.12m

==============断层接触==============

27.灰色中厚—厚层状含砾粗—细粒砂岩，砂岩中显示正粒序 4.63m

26.深灰色页片状钙质板岩夹薄层变质岩屑杂砂岩、长石岩岩屑杂砂岩 160.78m

==============断层接触==============

洪水川组砂砾岩段（T1-21）厚度＞1586.35m

25.深灰色粉砂质、泥质板岩夹薄层细砾岩、变质含砾不等粒岩屑砂岩，砂板岩之比1∶6 50.02m

24.灰色细粒细砾岩、变质粗砂岩、细粒长石岩屑杂砂岩夹深灰色泥钙质板岩，砂板岩之比3∶1 23.77m

23.深灰色泥钙质板岩夹薄层变质细砾岩屑砂岩 68.22m

22.灰色细砾岩、含砾粗砂岩、变质岩屑砂岩 16.19m

21.深灰色片状钙质板岩，偶夹深灰色含砾板岩 17.1 m

20.灰色复成分砾岩 0.77m

19.深灰色叶片状泥钙质板岩夹少量深灰色钙质粉砂岩

77.5m

18.深灰色片状泥钙质板岩夹少量灰色薄层细砂岩、钙质粉砂岩 163.96m

17.深灰色硅化板岩夹中薄层状岩屑砂岩、粉砂质泥晶灰岩

186.54m

16.灰色变质复成分砾岩、深灰色含泥钙质板岩 4.61m

15.深灰色泥钙质板岩夹中薄层状变质钙质粉砂岩、变质岩屑长石杂砂岩 162.87m

14.深灰色泥钙质板 95m

13.灰色变质岩屑长石杂砂岩夹深灰色粉砂质板岩，砂板岩比2∶1 140.3m

12.灰色中厚-厚层变质细粒长石杂砂岩夹深灰色泥钙质板岩 90.06m

11.灰色变质含砾板岩、复成分砾岩 9.93m

10.深灰色变质长石石英粉砂岩与灰色薄层状泥钙质板岩互层 29.78m

9.灰色变质复成分砾岩、砂砾岩 19.85m

8.深灰色粘土质板岩夹少量薄层-透镜状砂、粉砂岩32.68m

7.深灰色泥钙质板岩夹灰色变质长石石英杂砂岩 79.55m

6.深灰色变质复成分砾岩透镜层 9.27m

5.深灰色泥钙质板岩夹浅灰绿色薄层细砂岩 164.08m

4.深灰色粉砂质板岩夹灰色薄层变质细粒岩屑杂砂岩、粉砂岩 107.48m

3.灰一灰绿色含砾粗砂岩、中细粒砂岩，见厚2m的砂岩透镜层 3.84m

2.灰色含生物碎屑泥晶灰岩滑动岩块，灰岩中产海绵4.77m

1.灰绿色含砾变质含砾岩屑长石砂岩，变质岩屑长石杂砂岩

9.56m

==============断层接触==============

下伏地层：金属口岩群片岩岩组（Pt1sch）

2.2 果洛恰当剖面（PM03）

起点坐标：北纬35°34′30″，E：99°33′10″；终点坐标：北纬35°34′20″，东经99°32′28″。该剖面分别控制洪水川组（T1-2）3段，底界不清，顶部与闹仓坚沟组呈整合接触（图3）。控制厚度大于1 445.2m。

闹仓坚沟组（T1-2）

──────────整合接触──────────

洪水川组火山岩段（T23）厚度＞653.4m

11.灰白色流纹质—英安质晶屑凝灰岩 43.8m

10.灰黑色细砂岩 88.9m

9.浅灰白色流纹质晶屑凝灰岩 88.5m

8.灰黑色泥质板岩 215.6m

7.灰黑色细砂岩夹泥质板岩 51.7m

6.灰黑色碳酸盐化碎裂化英安岩夹泥质板岩 164.9m

==============断层接触==============

洪水川组砂岩段（T22）厚度＞739m

5.灰黑色泥质粉砂岩 280.5m

4.灰～灰黑色粉砂岩 267.2m

3.灰-深灰色石英砂岩 191.3m

──────────整合接触──────────

洪水川组砾岩段（T1-21）厚＞52.8m

2.灰-深灰色砾岩 24.3m

1.灰黑色泥质板岩夹砾岩（未见底） 28.5m日干山剖面（PM07）

起点坐标：东经 99°47′15″，北纬 35°42′24″；终点坐标：东经 99°51′41″，北纬 35°41′41″。剖面主要控制了洪水川组的一、二段，该剖面洪水川组顶、底不全（图4）。控制厚度大于630.7m。

闹仓坚沟组（T1-2）

==============断层接触==============

洪水川组砂岩段（T1-22）厚度 ＞223.55m

8.细粒中层状长石石英砂岩与灰色薄层状粉砂岩互层，互层比1∶1 ＞146.10m

7.紫红色中层状长石石英砂岩 66.20m

6.浅灰色中层状长石石英砂岩 8.85m

5.紫红色中层状长石石英砂岩 2.40m

──────────整合接触──────────

洪水川组砾岩段（T1-21）厚度＞407.15m

4.灰色中层状长石石英砂岩 112.50m

3.含砾砂岩 0.40m

2.灰色中层状长石石英砂岩 191.00m

1.青灰色中层状中粗粒长石石英砂岩夹含砾砂岩（未见底）＞103.25m

2.3 日干山剖面（PM07）

洪水川组洪水川组可分为三个岩性段，分别为一段砂砾岩段（T1-21）、二段砂岩段（T1-22）及三段火山岩段（T1-23）。

图3 青海省兴海县果洛恰当三叠系洪水川组—鄂拉山组实测地层剖面图（PM03）

火山岩段（T1-23）：

为一套碎屑岩夹火山岩组合，主要分布于万石山、日许龙洼、乃和桑一带，岩性为深灰色块层状片理化英安质玻屑晶屑凝灰岩、灰白色、浅灰绿色流纹质含角砾玻屑晶屑凝灰岩、片理化流纹岩、英安质凝灰熔岩、灰紫色片理化沉凝灰岩夹石英粉砂岩、长石砂岩、粉砂质板岩、凝灰质砂岩。在河卡山、芒龙岗一带，呈北东一南西向展布。下部为灰色厚-巨厚层状变质含砾不等粒-中细粒长石杂砂岩、长石砂岩、岩屑长石杂砂岩、粉砂岩夹深灰色粉砂质板岩、泥钙质板岩，发育正粒序层理、大型包卷层理，波状层理，以abcd, ab, acd鲍马序列为主，见少量bcd鲍马序列。上部为浅灰绿色厚一巨厚层状沉凝灰岩、沉凝灰质板岩、凝灰岩、砂岩夹灰色薄层变质钙质含细粒长石岩屑粉砂岩及巨厚层状英安质凝灰熔岩，偶见粘土质板岩、泥晶灰岩，发育粒序层理、平行层理、波状层理及水平层理，砂岩底层面发育大型重荷模、槽模。

图4 青海省兴海县日干山三叠系洪水川组、闹仓坚沟组、希里科特组实测地层剖面图（PM07）

砂岩段（T1-22）：

图5 洪水川组各岩段基本层序特征柱状图

主要为一套厚层细碎屑岩组合。在直亥买、麦托合、满长龙洼、日干村一带，岩性为灰色中-巨厚层状变质不等粒、细（中)粒岩屑长石砂岩、细粒长石砂岩、灰色厚-巨厚层状灰岩砾岩夹深灰色泥钙质板岩、灰色薄层粉晶灰岩，局部夹有紫红色流纹质晶屑玻屑凝灰熔岩，并见夹有由灰色钙质细砂岩、钙质粉砂岩、含粉砂粉晶灰岩构成的钙质风暴岩，发育正粒序层理及丘状交错层理。在日干山、河卡山及赛宗寺一带，主要岩性为灰色厚一巨厚层状变质含砾不等粒-中细粒长石杂砂岩、长石砂岩、岩屑长石杂砂岩、粉砂岩夹深灰色粉砂质板岩、泥钙质板岩，发育正粒序层理、大型包卷层理、波状层理，砂岩底层而发育重荷模、槽模、沟模，以abcd, ab, abc, acd鲍马序列为主，见少量bcd鲍马序列。

砂砾岩段（T1-21）：

主要为一套中-薄层状粗碎屑岩组合，岩性为中-粗粒长石石英砂岩、长石石英砂岩、砾岩、含砾砂岩与深灰色薄层状泥质粉砂岩互层、长石石英砂岩与深灰色薄层状粉砂岩互层、含砾砂岩、钙质砂岩、砾岩泥质板岩、绢云砂质板岩、细粒长石岩屑、岩屑长石砂岩、粉砂岩及粉砂质、钙质板岩，偶夹泥晶灰岩。其中长石石英砂岩与深灰色薄层状泥质粉砂岩互层，形成经典的浊积岩特征，鲍马序列清晰，主要发育鲍马序列b、d段。

2.4 岩段划分标志

各岩段的划分，主要依照剖面和路线中的主要岩石组合、结构构造（包括沉积构造）、岩石色调等宏观特征划分的。一段和二段同样都是碎屑岩，但是一段碎屑岩的平均粒度要比二段粗，砂岩一般为中—粗粒结构，复成分砾岩、含砾砂岩出现的频率较高，粉砂岩、板岩出现的频率较低；二段以细粒结构为主，粉砂岩、板岩数量上明显增多，复成分砾岩、含砾砂岩明显减少。岩石厚度相对二段薄一些，一般一段的单层厚度在5~25cm，个别有40cm；而二段单层厚度一般在20cm以上，大部分在30~60cm，只有各别在5~15cm之间。色调上反映出一段为灰紫色，而二段以浅灰—浅紫色，局部甚至会出现灰色。在沉积构造方面，一段主要为斜层理、交错层理，主要发育鲍马序列的b、d段，水平层理较少；二段除了斜层理、交错层理发育外，水平层理多见，以abcd, ab, abc, acd鲍马序列为主。

三段的划分主要依据厚-块层的中-酸性火山岩出现为依据。碎屑岩主要以粉砂岩、板岩为主，岩石色调转为灰色，几乎没有复成分砾岩、含砾砂岩出现，沉积构造主要以水平层理为主。

图6 洪水川组沉积综合柱状图

3 纵横向变化及沉积体系分析

3.1 纵横向变化特征

对比柱状图见图5。

砂砾岩段（T1-21）:该段在测区分布广泛，横向上岩性变化不大。纵向上厚度变化较为明显。在河卡山一带最大沉积厚度大于1 586.35m。在果洛恰当一带厚度大于52.8m。在日干山一带厚度大于407.15m。

砂岩段（T1-22）: 主要分布于河卡山、直亥买、麦托合、满长龙洼、日干村一带。据剖面，横向总体岩性变化不大。纵向上岩性、岩层厚度均有较大变化。在河卡山一带，岩性以细砂岩、细粒岩屑杂砂岩、细粒长石砂岩、粉砂质板岩等，沉积厚度大于395.53m。在果洛恰当一带，以粉砂岩、细粒石英砂岩为主，厚度大于739m。在日干山一带，岩性以细粒石英砂岩、石英砂岩与粉砂岩互层，厚度大于223.55m。

火山岩段（T1-23）：该段在测区出露范围广泛，横向上整体变化不大。万石山、日许龙洼、乃和桑一带，火山岩分布较多，在河卡山、芒龙岗、大克里觉沟一带，呈北东一南西向展布，砂岩分布较多，出露面积较大。在兴海县河卡山一带出露岩性较为齐全。纵向上厚度变化明显。其中，在河卡山一带，厚度大于1 801.02m。在果洛恰当一带，厚度大于653.4m。在日干山一带未见出露。

通过以上描述、对比，我们认为洪水川组在沉积厚度上具有由北向南逐渐变小的明显趋势，就测区而言，可能当时的沉积盆地中心在河卡山一带。

3.2 沉积体系分析

根据东昆仑洪水川组岩石组合、成分、典型沉积结构构造等特征，将洪水川组沉积体系自下而上划分为扇三角洲沉积体系、浅海-半深海浊流沉积体系、半深海-深海沉积体系。

3.2.1 扇三角洲沉积体系

主要出现于洪水川组一段中。一段（砂砾岩段）岩石色调以杂色为主，沉积面间歇性暴露地表，总体水体较浅；出露多层复成分砾岩，表明研究区早中三叠世经历了频繁的水进及水退；砾石成分主要为花岗岩、火山岩及脉石英等，砾石总体磨圆呈次棱角状，偶见叠瓦状构造，表明其具有定向的水流；其总体为一套河道滞留沉积砾石，内部夹少许生物碎屑灰岩滑块，暗示其靠近盆地边缘；其中岩屑长石杂砂岩、含砾长石砂岩及其中发育的正粒序层理、滑塌堆积层理、bd段鲍马序列总体表明，该套地层沉积时期水流较急，沉积速率大，导致碎屑岩结构及成分成熟度较低，同时也表明沉积时期地形较陡；该套地层主体为一钙泥质板岩，原岩应为钙质泥岩，海水中较富钙，表明其应为一套海相沉积，依据其色调主要为浅色调，排除深海沉积的可能性，可能为海陆交互相沉积。综上所述一段满足扇三角洲，地形较陡、沉积速率大、沉积物分选差及出现多层砾岩等特点，结合区域上洪水川组地质特征，其因为扇三角洲沉积体系。

3.2.2 浅海-半深海浊流沉积体系

主要见于洪水川组二段，二段（砂岩段）主体成灰色色调，其砂岩中发育有典型的abc段鲍马序列，且在其粉砂质板岩（夹有粉砂岩，其原岩应为粉砂岩）发育有典型的重核模及槽模等重力流典型的构造，偶夹岩屑长石细砂岩，为一套典型的浊流沉积；结合其底部发育有钙质板岩，原岩为钙质泥岩，其下部沉积环境可能为浅海陆棚相，向上为浊流相，依据其鲍马序列主要为abcd, ab, abc, acd段，上部可能为半深海相浊流沉积。因此综合认为二段为一套浅海-半深海浊流沉积体系。

3.2.3 半深海-深海浊流沉积体系

主要见于洪水川组三段，三段（火山岩段）以灰绿色-灰黑色色调，其典型特征为发育有巨厚的凝灰岩及沉凝灰岩，一般火山喷发凝灰岩总体距离陆地较远，且其中发育有典型的水平层理，暗示总体水体安静且远离大陆；其下部发育有典型的浊流沉积体系构造，如鲍马序列cde、cd、de、c段中的包卷层理、重荷模构造等，岩性主要为成分及结构成熟度均较差的复成分岩屑长石砂岩、含砾砂岩等，结合其色调主体为灰绿-灰黑色调，为一套半深海相浊流沉积体系；结合其浊流沉积特征，上部沉积水体安静且远离陆地，三段总体为半深海-深海浊流沉积体系。

从以上特征分析，洪水川组的沉积环境可能为，早期处于盆地裂陷期，气候相对干燥，水体较浅，主要出于扇三角洲环境，至中晚期，各种凝灰岩、英安岩、流纹岩夹变粉砂岩、砂岩及薄层灰岩出现，以及各岩段发育鲍马层序看，说明水体加深已至半深海或更深的环境。

4 结论

1）东昆仑鄂拉山地区洪水川组可分为三段，一段为杂色砂砾岩段，二段为灰色砂岩段，三段为灰绿色-灰黑色火山岩段；依据剖面纵横向对比，沉积中心位于河卡山一带。

2）通过沉积体系分析，洪水川组由下至上，沉积水体逐渐变深，一段为扇三角洲沉积体系，二段为浅海-半深海浊流沉积体系，三段为半深海-深海浊流沉积体系。

[1] 李瑞保，裴先治，李佐臣, 等. 东昆仑东段下三叠统洪水川组沉积序列与盆地构造原型恢复[J]. 地质通报，2015,34（12）:2302-2314.

[2] 宋治杰，张汉文，李文明，等. 青海鄂拉山地区铜多金属矿床的成矿条件及成矿模式[J]. 西北地质科学，1995，16（1）:134-144.

[3] 雍化常，杨怀超，赵锋，等. 青海省兴海县泉曲地区I47E001016、I47E002016、I47E002017、I47E003015、I47E003016五幅1:5万区域地质矿产调查报告[R]. 四川省核工业地质局二八一大队，四川 西昌，2015.

[4] 张培青. 青海省索拉沟铜多金属矿床成矿模式探讨[J]. 青海国土经略，2007，6：31-33.

Sedimentary System of the Middle and Lower Triassic Hongshuichuan Formation in the Elashan Region

LIU Tu-jie XI De-hua YONG Hua-chang YANG Huai-chao

(No. 281 Geological Party, Sichuan Bureau of Uranium Geology, Xichang, Sichuan 615000)

The regional geological survey indicates that Middle-Lower Triassic Hongshuichuan Formation (T1-2h) may be divided into conglomerate member (T1-2h1), sandstone member (T1-2h2) and volcanic rock member (T1-2h3). According to composition, association and sedimentary structure, the Hongshuichuan Formation may be divided into 3 sedimentary systems such as fan delta sedimentary system, shallow water - bathyal turbidity current sedimentary system and bathyal-deep sea sedimentary system.

Hongshuichuan Formation; fan delta; sedimentary system; Elashan

P534.4

A

1006-0995（2017）03-0369-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.03.004

2017-02-19

刘图杰（1991-），男，浙江东阳人，助理工程师，主要从事区域地质调查相关工作