古蔺石鹅地区夜郎组沉积相浅析

卢君勇，贺勇，张芹贵，田野，祝建华，江永富



古蔺石鹅地区夜郎组沉积相浅析

卢君勇，贺勇，张芹贵，田野，祝建华，江永富

（四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队，四川 乐山 614000）

通过对三叠系下统夜郎组的岩性、岩相、岩石结构构造、古生物等特征的综合资料，以及区域地质矿产调查及实测地层剖面成果综合研究认为，夜郎组属台地边缘沉积相，划分为潮坪-开阔台地-潮坪亚相，沙堡湾段为泥坪位于潮上带，水位较高，向上逐渐变深，为泥灰坪，黄村坝段为台地相，其中鲕粒灰岩为台缘边滩，沙堡湾段至黄村坝段海水变深，代表一期海侵，九级滩段为潮坪砂泥坪沉积，海水变浅，代表一期海退。该认识希望为该地区的地质勘查提供一定的帮助。

夜郎组；沉积相；石鹅；古蔺

1928年丁文江在遵义市附近创建“夜郎系”（取黔北古夜郎国一名），泛指当地三叠纪地层。1962年赵金科、殷鸿福等所称之夜郎群或夜郎组，包括刘之远（1942）、尹赞勋（1944）命名及厘定的沙堡湾页岩、黄村坝（玉龙山）灰岩、九级滩页岩和茅草铺灰岩[4]。

1 地质背景及剖面概况

四川东部的三叠系，属稳定的地台型建造，从西向东相变明显。下三叠系由河流相-潮坪相-浅海相，碎屑岩逐渐减少，碳酸盐渐次增加，地势上表现为西高东低。[3]构造上主体处于川南古坳中隆低陡穹形带和川中古隆中斜平缓构造带东南部，该区加里东期为坳陷区，印支期为泸州古隆起的主体部位，中生代一来为隆起区[1]。石鹅夜郎组剖面位于四川省古蔺县石宝镇石鹅村，其构造位置位于叙永-筠连叠加褶皱带。该剖面夜郎组发育齐全，出露连续完整。大片出露于遵义-金沙一线，长岗、茅台、石宝一带展布面积也大，石鹅位于石宝向斜北西翼，展布面积也较大。早三叠世早期（印支期）沉积可分为西部碎屑岩沉积相（西部相区），东部化学-碎屑岩沉积相（东部相区）。二者间为逐渐过渡变化关系，均属正常浅海环境的沉积产物，由西向东为泥、砂岩-泥、砂岩夹灰岩-灰岩、泥岩组合的变化，亦即由飞仙关组渐变为夜郎组，二者大致的相变带在纳雍偏坡寨-大方下茅坡一带。[2]前人25万毕节幅夜郎组未分段，20万遵义幅将夜郎组分为三段。经过野外调查与综合研究，笔者将夜郎组分为沙堡湾段（T1y）、黄村坝段（T1y）及九级滩段（T1y），并将九级滩段分为一二亚段，其岩石组合、生物组合与四川盆地飞仙关组相似。夜郎组按生物组合即岩性特征可分为灰绿色泥岩、钙质泥岩-灰岩段-紫红色泥岩，蜀南飞仙关组按岩性分为4段，自下而上分为灰岩段、泥岩段、灰岩段和泥岩段，根据区内剖面实测及路线调查，在岩石学特征及古生物特征，可将夜郎组三段与飞仙关组四段做对比，即夜郎组沙堡湾段和黄村坝段对应飞仙关组一段灰岩段，夜郎组九级滩段下亚段对应飞仙关组二段紫红色泥岩，九级滩段上亚段对应飞仙关组三四段。

图1 四川盆地及邻区夜郎组岩相分区及研究区位置图[1]

2 石鹅夜郎组实测剖面

早三叠系，该区处于浅海至滨海，沉积以台地相碳酸盐岩为主，夹少许粘土岩，夜郎组至大冶组早期，海水略浅，沉积物主要以灰岩为主，生物主要为瓣鳃类，有较多藻类和少量菊石。到嘉陵江组，海水变浅，为局限海和泻湖，生物稀少，沉积物以白云岩为主，并夹有膏溶角砾岩（图1）[5]。

在构造上，石鹅位于石宝向斜北西翼，向斜轴迹方向为北东-南西向，北西翼P7剖面从石鹅村至大坝，剖面控制了石宝向斜北西翼地层，剖面上基岩出露较好，界线清楚，岩层倾向南东，倾角较大，为40°~80°，出露地层从奥陶系湄潭组到侏罗系沙溪庙组，核部为沙溪庙组上段紫红色粘土岩、粉砂岩及长石砂岩。

区内所见夜郎组与邻区1∶20万湄潭幅及遵义幅划分相一致。黔西南、川西南飞仙关组所含化石组合与本组一致，层位相当，皆属印支期之同时异相沉积。[7]

石鹅夜郎组野外划分为102层，按岩性组合由下而上分为三段。

野外分层2~7层为沙堡湾段（T1s），厚32.20m。

主要岩性为黄灰色薄层状粘土岩夹泥页岩，粘土岩岩层间夹有灰色中层状泥灰岩，上部以黄灰色薄层状粘土岩或泥页岩及灰绿色泥质灰岩、泥灰岩为主，见明显的球状结核。

野外分层8~24层为黄村坝段（T1h），厚99.00m。

主要岩性为灰色中~厚层状粉晶灰岩，夹有少量泥灰岩、泥质灰岩，灰岩间见灰绿色薄层状粘土岩。中上部夹鲕粒灰岩。

野外分层25~103层为九级滩段（T1j），厚370.20m。以灰、浅灰色薄至中层状泥质灰岩、生物碎屑灰岩的大量出现，将九级滩段分为上下亚段。

野外分层25~72层为九级滩段下亚段（T1j1），厚244.30m。

主要岩性为灰色、浅紫红色薄层状泥岩，夹浅灰色泥质粉砂岩，局部泥岩与泥质粉砂岩呈不等厚互层，局部夹有黄灰色薄层状泥岩。底部为黄灰色薄层状钙质泥岩，与下伏黄村坝段呈整合接触关系。

野外分层73~103层为九级滩段上亚段（T1j2），厚125.90m。

主要岩性为灰色、浅紫红色中层状泥岩、泥质粉砂岩，夹有灰色中层状细粒生物碎屑灰岩、泥质灰岩及钙质泥岩。剖面上岩性变化详见图2。

大冶组（T1） >32.20m

9（104~110）：灰色中厚层状泥质灰岩、碎屑灰岩夹泥页岩、泥灰岩，局部灰岩中含鲕粒；

—————————整合——————————

夜郎组 501.40m

九级滩段上亚段（T1j2） 125.90m

8（73~103）：灰色、浅紫红色中层状泥岩、泥质粉砂岩，夹有灰色中层状细粒生物碎屑灰岩、泥质灰岩及钙质泥岩。部分生物碎屑灰岩中夹有少量黑色鲕粒，鲕粒粒径约0.5~2mm。见水平层理、透镜状层理等。

九级滩段下亚段（T1j1） 244.30m

7（53~72）：紫红色薄层状粉砂质泥岩、钙质泥岩，夹灰黄色薄层状粘土岩，泥质粘土质结构，薄层状构造，泥岩中可见水平层理，透镜状层理，局部夹钙质泥岩，并见少量紫红色泥质粉砂岩、粉砂岩。

6（37~52）：浅紫红色薄~中层状粉砂质泥岩夹少量粉砂岩、泥质粉砂岩，薄~中层状构造，泥质结构，见水平层理、斜层理，偶见透镜状层理。局部夹有数层2~5cm厚的粘土岩，局部见褐色铁锈。中部泥岩中可见斜层理和缓波状层理。褐色铁质浸染。泥岩中产双壳类化石。

5（34~36）：灰色、浅紫红色中层状泥岩，中层状构造，泥质结构。夹有灰色中层状细粒生物碎屑灰岩、钙质泥岩。见水平层理、透镜状层理和斜层理。在生碎屑灰岩中有黑色鲕粒，鲕粒粒径约0.5~2mm。

4（25~33）：底部为黄灰色薄层状钙质泥岩，与下伏黄村坝段呈整合接触关系，黄灰色薄层状钙质泥岩，薄层状构造，泥质结构，下部钙质泥岩中可见夹有灰色灰质条带，宽约2mm，中部泥岩中可见少量灰黑色、黑色碎屑，粒径0.2mm，上部钙质泥岩中夹有浅灰色薄层状灰岩。

黄村坝段（T1h） 99.00m

3（8~24）：下部灰色中~厚层状粉晶灰岩，夹有少量泥灰岩、泥质灰岩，灰岩间见灰绿色薄层状粘土岩，灰岩局部可见压扁状或不规则状黄铁矿颗粒。灰岩中可见平行纹层，偶见双壳类化石碎屑。中部为灰色中厚层状泥质灰岩，泥质灰岩中可见溶蚀孔洞，孔洞内壁充填方解石晶粒，岩层内偶见方解石细脉。时夹含生物碎屑泥晶灰岩。岩石见平行纹层。中上部可见灰岩中含少量鲕粒，部分呈豆粒，见两层鲕粒灰岩，分别厚度约为8.90m及12.20m，鲕粒外形呈圆形、椭圆形，有真鲕、假鲕、复鲕等，鲕粒大小0.2~0.5mm，部分在0.5-1mm，少量超过1mm，核部为白色方解石，部分为黑色生物碎屑，顶部泥质灰岩含鲕粒较多，见褐黄色铁质浸染。

沙堡湾段（T1s） 32.20m

2（2~7）：下部岩性主要为黄灰色薄层状粘土岩夹泥页岩；中部粘土岩岩层间夹有灰色中层状泥灰岩，粘土岩、泥页岩中可见较多双壳类生物化石；上部以黄灰色薄层状粘土岩、泥页岩为主，粘土岩层间夹有球状灰质结核，结合体核心为灰色灰岩、泥质灰岩，外围被黄灰色粘土岩包围。岩层内产大量双壳类化石，还多见球状结核泥质灰岩、泥灰岩，呈青灰色或浅灰绿色，球状结核多呈椭球状或圆球状；顶部为灰色薄~中层状泥灰岩，薄~中层状构造，底部夹有球状结核状泥灰岩，结核大小约50cm×30cm,不规则椭球状，顶部亦可见球状结核，直径大小约30cm。

——————————整合——————————

吴家坪组（P3） >4.60m

（1）：深灰色厚层状粉晶灰岩，粉晶结构，厚层状构造，局部夹有黑色钙质粘土岩，岩层内见乳白色方解石脉，灰黑色、乳白色团块聚集体，偶见燧石结核状灰岩，局部可见双壳类化石，顶部为一层中层状泥灰岩。

3 夜郎组沉积相分析

工作区飞仙关组与夜郎组的相变是由碎屑岩相逐渐变为碎屑岩与碳酸盐岩混合相，也就是由西向东碳酸盐岩占量渐增，碎屑岩占量逐减。石鹅地区夜郎组与遵义地区沉积相似，西部叙永飞仙关组第一段顶部之灰岩与东部石鹅夜郎组黄村坝段及遵义地区玉龙山段实为同一层灰岩，只是向东逐渐增厚而已，因此飞仙关组第一段可与夜郎组沙堡湾段及黄村坝段对比，飞仙关组第二段可与夜郎组九级滩段对比。[2]邻近古蔺县西边叙永县为夜郎组/飞仙关组沉积界线，其西为飞仙关组沉积，沉积环境与夜郎组有一定区别，以开阔台地相（潮坪相、台内滩等）-局限台地相（潮坪、泻湖、浅滩）-台地边缘相-台地前缘斜坡相等。综合对比石鹅夜郎组根据其岩性组合、生物组合等，可将其沉积相、沉积亚相分类如表1。

表1 石鹅夜郎组沉积相一览表

图3 沙堡湾段下部基本层序图

a泥质灰岩；b钙质泥岩；c泥页岩

3.1 潮坪亚相

沙堡湾段基本岩性为粘土岩、泥质灰岩、泥灰岩；底部岩性主要以粘土岩、泥质粉砂岩为主，夹钙质粘土岩或泥灰岩，多见水平层理；中部岩性主要为泥质灰岩、泥灰岩夹粘土岩，可见大量椭球状结核，沉积构造以球状结核为主；上部岩性灰质成分进一步增多，岩性为泥灰岩，基本无粘土岩发育，可见椭球状结核，直至顶部过渡为下一段微晶灰岩、碎屑灰岩。

该段岩石成分以泥灰质或灰泥质为主，灰岩中可见椭球状球状结核（图4），灰岩成分逐渐增多，见少量黄铁矿颗粒，岩石颜色主要为灰、黄绿、灰绿色，显示缺氧弱还原环境，层理发育，以平行纹层为主，偶见斜层理，指示为静水环境，岩石中含瓣鳃类化石，区域上生物主要有Claraia等瓣鳃类化石，为底栖浅海生物，沉积较多灰泥，属潮坪沉积。该段下部岩性总体偏细，沉积于潮坪中的低能环境，同时发育碎屑岩和碳酸盐岩（图3）。下部泥质灰岩属泥灰坪沉积。其上钙质泥岩为潮间泥坪沉积，含较多双壳类化石。之后水平面小幅上升，沉积了黄灰色页岩，此时相较于钙质泥岩，水体能量更低，为潮下泥坪。伴随水平面的周期性变化，最后又恢复到泥质灰岩沉积时的水平，在泥页岩之上又分别沉积了钙质泥岩和泥质灰岩，整个过程中沉积连续且保存完整。该段上部泥质灰岩沉积，显示水体能量较低，含泥质较重，见球状结核，属于潮下低能带的灰坪沉积。

3.2 开阔台地相

该段底部灰岩、粘土岩、灰岩旋回，多见灰岩夹粘土岩，粘土岩较薄，灰岩中含泥质成分、碎屑成分，中上部岩性变化不大，以碎屑灰岩为主，其次可以泥质灰岩、微晶灰岩，顶部发育一层鲕粒灰岩，厚度约20cm。

图4 沙堡湾段 “球状结核”

该段主要为灰色中厚层状泥晶灰岩，偶见生物碎屑泥晶灰岩，中夹鲕粒灰岩，灰岩间夹含钙质粘土岩，岩石颜色为灰-浅灰色为主，岩层层理发育，以平行纹层与条带层理为主，波状层理为次，为静水环境，间夹微动荡环境，显示为浅水碳酸盐岩沉积环境，生物以底栖瓣鳃类为主。除顶部鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩属台地边缘浅滩相沉积，主体属开阔台地相沉积。

该段上部灰岩晶粒总体偏细，属于潮间灰坪沉积。底部细晶灰岩单层厚度在10cm左右，薄层状构造，不含泥质组分。其上状微晶灰岩明显变厚，其单层厚度均大于38cm，为中至厚层状构造，岩石表面可见明显的泥质条带，条带宽5~10mm（图5）。

该段顶部具有明显的韵律性，从下往上可视为一个细-粗-细-粗的旋回，海平面做规律性升降。底部沉积时水体能量较低，属于潮下低能带的灰坪沉积，泥质含量较高。之后海平面下降，沉积环境转变为台地边缘鲕粒滩沉积，发育鲕粒灰岩。鲕粒灰岩厚度在数厘米到数十厘米之间，顶部接触界线鲕粒灰岩厚度为8cm（图6）。

图5 黄村坝组上部基本层序图

a微晶灰岩；b条带状灰岩

图6 黄村坝段顶部基本层序图

a泥质灰岩；b鲕粒灰岩

3.3 潮坪亚相

九级滩段下亚段（T1y）：主要为紫红色泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩，厚度较大，然后中部发育较薄的粉砂岩且夹有发育块状层理的泥岩、粉砂质泥岩，上部岩性以粉砂岩为主，逐渐可见少量泥灰岩、钙质泥岩、钙质砂岩夹层。

该段岩性总体偏细，以钙质泥岩和泥质粉砂岩为主，属于潮坪沉积环境，水平面做周期性升降。钙质泥岩对应潮间泥坪沉积，水动力条件弱，未见明显层理构造，含双壳类、腕足类化石。其上沉积泥质粉砂岩时，水平面相对下降，水动力条件小幅增强，属于砂泥混合坪沉积，常见水平层理发育。该层能较好地反应水平面的变化（图7）。

九级滩段上亚段（T1y）：主要为紫红色、暗紫红、紫灰色粘土岩、泥页岩与粉砂岩、泥质粉砂岩及灰色薄至中层状泥质灰岩、生物碎屑灰岩呈不等厚互层，灰岩逐渐增多，粘土岩、粉砂岩颜色为紫红色、暗紫红色或紫灰色，黄绿、灰绿色为次，灰岩则以灰色、浅灰色为主，岩层沉积构造发育，以水平层理、微波状层理为主，生物化石以底栖瓣鳃类Claraia为主，属潮上带沉积。

主要岩性为灰紫色泥质灰岩与粉砂质泥岩、泥质粉砂岩不等厚互层，岩性总体偏细，属于潮坪中的低能环境，同时包含碎屑岩沉积和碳酸盐岩沉积。底部泥质灰岩属泥灰坪沉积，其上粉砂质泥岩和泥质粉砂岩则属于砂泥混合坪沉积，并由粉砂质泥岩渐变为泥质粉砂岩。总体上可视为两个“泥灰坪—砂泥混合坪”的沉积叠加（图8）。

图7 九级滩段下亚段下部基本层序图

a. 钙质泥岩；b. 泥质粉砂岩

图8 九级滩段上亚段上部基本层序图

a泥质灰岩；b粉砂质泥岩；c泥质粉砂岩

4 层序地层特征

夜郎组-大冶组经历两个“海侵-高位”层序旋回（图9）：层序Ⅰ主要由夜郎组沙堡湾段和黄村坝段组成，岩性为碳酸盐岩，发育海侵体系域和高位体系域。沙堡湾段为海侵体系域，沉积黄灰色泥灰岩、钙质泥岩，黄村坝段为高位体系域，以其顶部黄绿色钙质泥岩为凝缩段；层序Ⅱ主要由夜郎组九级滩段和大冶组组成，体系域下部以碎屑岩为主，上部则主要发育碳酸盐岩，发育海侵体系域和高位体系域。九级滩段为海侵体系域，沉积紫红色泥质粉砂岩、泥岩，凝缩段（CS）位于九级滩段顶部界面，岩性为黄灰色泥质页岩，高水位体系域为大冶组地层，沉积泥晶灰岩，细晶灰岩，砾屑灰岩。

图9 石鹅夜郎组层序地层简图

5 结论

四川盆地下三叠系海平面下降，向上逐渐变浅的沉积序列，沉积了碎屑岩、碳酸盐岩及蒸发岩，其中开阔台地相在盆地上三叠统夜郎组地层中较为发育，其发育程度受海平面及沉积古地理控制，多为海平面上升时期形成包括潮坪相、开阔台地相，夜郎组沙堡湾段见台缘鲕粒滩沉积，九级滩段则在海平面控制下为砂泥坪混合沉积，区域层序上经历碳酸盐岩-砂泥坪沉积海侵-高位体系域沉积。横向上对比夜郎组与飞仙关组岩石学特征及古生物特征，夜郎组沙堡湾段和黄村坝段对应飞仙关组一段灰岩段，夜郎组九级滩段下亚段对应飞仙关组二段紫红色泥岩，九级滩段上亚段对应飞仙关组三四段。

[1]吴家杰, 罗冰, 夏吉文, 牟晓慧. 四川盆地蜀南地区飞仙关组沉积格局与演化[J]. 地质学报, 2010.

[2] 贵州省地质局. 毕节幅1∶25万区域地质调查报告[R]. 1976.

[3]四川省地质矿产局. 四川省地质志[M].北京:地质出版社,1991,206-241.

[4] 贵州省地质矿产局. 贵州省区域地质志[M]. 北京: 地质出版社, 1987, 322-346.

[5] 黄继. 黔西北夜郎组分层特征与岩相古地理分析[J]. 西部探矿工程.2011.

[6] 董兆雄, 孙健, 胡华, 等. 蜀南地区下三叠统飞仙关组沉积相[J]. 海相油气地质, 2006,11(1):6-14.

[7] 贵州一〇八地质队第一分队. 遵义幅1∶20万区域地质调查报告[R]. 1976.

[8] 冯增昭. 中国南方早中三叠世岩相古地理[M]. 石油工业出版社, 1997:62～98.

The analysis of Yelang Formation sedimentary characteristics in gulin county, Sichuan province

Lu Junyong He yong Zhang qingui Tian Ye Zhu Jianhua Jiang Yongfu

(The 207 Geological Brigade of Sichuan Provincial Bureau of Geology and mineral Resource,Leshan, Sichuan province, 614000)

Based on the characteristic of rock property, lithofacies, rock structure, and ancient fossil, analysed from data of regional geological mineral survey and stratigraphic section, we think Yelang Formation belongs to the platform margin, divided into 3 sedimentary facies: tidal flat, open platform, tidal flat. It was mudflat in supratidal zone in the first period, then water level went high, and gradually became deeper, deposited marl. It was platform facies in the second period， deposited oolitic limestone, it belonged to platform-margin beach facies, sea level became deeper, on behalf of the transgression of sea; deposited sand mudflat in the third period, and sea level became shallower, on behalf of the regression of sea. This research is in combination with macroscopic and microcosmic geological data, discusses rock association and sedimentary environment, we hope it provides theoretical foundation of geological exploration.

Yelang formation,sedimentary facies,Shi’e,Gulin county

2017-03-30

中国地质调查局成都地质调查中心“四川乌蒙山地区古蔺县、太平渡、观文、石宝、清池、茅坝等6幅区域地质矿产调查”

卢君勇（1987- ），男，四川峨边人，工程师，从事矿产勘查及区域地质调查工作

P534.5

A

1006-0995（2017）04-0542-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.003