贵阳花溪地区下三叠统大冶组沉积微相分析

王亚东，张明龙，时国



贵阳花溪地区下三叠统大冶组沉积微相分析

王亚东，张明龙，时国

（东华理工大学地球科学学院，南昌 330013）

二叠纪-三叠纪之交贵阳花溪地区处于碳酸盐岩台地环境。二叠纪末的全球事件在该区改毛剖面的沉积微相和生物演化上均留下了较为清楚的记录。通过测制改毛剖面，野外考查沉积构造、岩性特征及采集化石标本，结合镜下显微观察，对大冶组各层进行微相分析，初步划分为4种沉积相、6种微相,反映该地区大冶组底部海侵期为浅海台地边缘环境，发展至大冶组中部为海平面相对上升的台缘下斜坡半浅海环境，之后又恢复至大冶组顶部台地前缘斜坡浅海环境。

大冶组；沉积相；微相分析；花溪地区

早三叠世贵阳花溪地区位于扬子台地西南缘，浅水碳酸盐岩台地向黔桂湘碎屑岩深水盆地过渡的斜坡带[1-3]（图1a），区内主要以碳酸盐沉积为主，沉积序列完整[4]，在该地区早三叠世生物化石相对发育，对认识P-T事件后海洋环境及生物复苏具有重要意义。碳酸盐岩微相分析是沉积学研究的重要手段和方法，目前关于碳酸盐岩微相分析的研究国内外已取得了许多成果[5-22]，本文通过对该地区下三叠统大冶组沉积微相分析，来探讨该地区早三叠世海洋环境。

1 地层和剖面

研究剖面主要位于贵阳花溪地区（图1b）。自下而上为长兴组、大隆组、大冶组和安顺组。大隆组主要为灰黑色薄层硅质岩，大冶组主要发育浅灰色薄层石灰岩与薄板泥质石灰岩，覆盖于大隆组之下，不整合于安顺组白云质石灰岩之上[1,23]。剖面分为17层（图2），根据岩性大致可分为三段：一段底部主要为深灰-灰黑色钙质页岩夹灰-绿灰色泥质灰岩，偶含黄铁矿结核，以sp.,等菊石类和,等双壳类为特色；中部为灰黑色钙质页岩与褐黄色火山灰互层偶夹含生物碎屑泥质灰岩，生物较少或无；上部含灰-灰黑色钙质页岩夹灰绿色泥粒灰岩灰绿色薄层状泥晶灰岩及灰黑色钙质页岩，以,sp.,cf.等菊石类和.,,等双壳类为主，牙形石主要为。二段底部主要为灰色薄-中层状泥粒灰岩，常含蠕虫状构造，以双壳类为主，牙形石主要为；中部主要为灰白色中-薄层瘤状泥质灰岩夹灰黑色泥粒灰岩，以双壳类cf.，和sp.,sp.,Psp.等菊石类为主，牙形石主要为；上部主要为灰色薄层厘米级瘤状泥质灰岩与泥粒灰岩互层，以sp.,sp.,Prionolobus sp.等菊石类和双壳类sp.为主，牙形石主要以和为主。三段底部主要为灰黑色中-厚层状微晶灰岩偶见槽模构造，以双壳类和牙形石,的首现为特色；中部主要为灰色薄-中层状含生物碎屑灰岩夹鲕粒灰岩，以cf.,cf.双壳类及菊石sp.和牙形石为主；上部主要为灰色中-厚层状角砾岩夹薄层状颗粒灰岩，含生物化石较少，偶见牙形石和菊石sp.。由图2可见牙形石的首现具有早三叠世格里斯巴赫亚期的特征，而,则具有迪纳尔亚期的显著特征。

图1 贵阳地区下三叠统大冶组地层分布图

（a 据 Lehrmann.,2003，修改）

图2 改毛剖面下三叠统综合柱状图

（牙形石据 秦典等，1993，双壳据区域地质调查报告1∶20万贵阳幅1976）

2 沉积微相分析

根据颗粒成分、基质类型及等结构微相特征，并参考邓哈姆的碳酸盐分类方案，对贵阳花溪地区下三叠统大冶组碳酸盐岩微相进行了初步研究。归纳出6种微相类型。

1）灰泥灰岩微相（图3A）：主要以泥为主，这一微相类型分布于大冶组5层和6层，其颗粒直径小于30μm，内部被泥晶或微晶充填，基质含量较高，颗粒含量低于10%，颗粒和能产生颗粒的生物很少。

2）粒泥灰岩微相（图3B）：泥含量较高，颗粒含量小于10%，这一微相类型分布于大冶组8层，被泥晶和方解石充填。

3）内碎屑泥粒状灰岩微相（图3E-F）：以内碎屑为主的灰岩，主要大为冶组10层和15层，内碎屑以砂为主，有些砂屑内的泥晶溶解后，被后来的方解石晶体所填充，次要成分生物碎屑主要由双壳类等碎屑组成，被泥晶或微晶方解石充填。

4）球粒颗粒状灰岩微相（图3C-D)：主要以球粒为主，这一微相分布于大冶组12层，球粒形状不规则，大小比较均一，有方解石填充，有时偶见生物碎屑。

5）鮞粒颗粒状灰岩微相（图3G-H）：以鮞粒为主的灰岩，这一微相类型分布于大冶组17层，同心层发育，高能鮞较多，有些含负鮞，分布不均，分选较差，大小不一，约0.2~0.8mm。偶见重结晶现象，粒间多为亮晶胶结物，粒间孔较发育。

6）角砾岩微相（图3I）：主要发育在大冶组18层，野外观察呈灰色、中厚层状，角砾多为棱角状-次棱角状，大小混杂，粒径0.5~20cm不等。角砾的低磨圆度及较差的分选性，显示水动力条件较强，沉积较为迅速，推测砾石在浅水条件下，遭受波浪和潮汐的反复改造堆积而成。

图3 岩石照片

A灰泥灰岩;B.粒泥灰岩;C.球粒颗粒状灰岩;D.球粒颗粒状灰岩;E.内碎屑泥粒状灰岩;F.内碎屑泥粒状灰岩;G.鮞粒颗粒状灰岩;H.鮞粒颗粒状灰岩;I.角砾岩

3 环境讨论

根据大冶组剖面下三叠统6种碳酸盐微相，可以划分出四个沉积相：局限海台地相、台缘缓坡相、台地边缘相和台地前缘斜坡相。陆棚边缘-台地边缘相属海相沉积、浅水区，常发育含生物碎屑泥晶灰岩微相，为盐度正常、温暖适宜、清澈的低能静水缺氧环境。台缘缓坡相属于水体循环较好的低能环境碳酸盐微相，如生物碎屑粒泥状灰岩、鮞粒泥状灰岩等。台地边缘相属于碳酸盐台地边缘，由于主要受波浪和潮汐的影响，在高能的环境下，形成以灰岩为主的鮞粒滩。台地前缘斜坡相属低能环境含生物化石较少，常形成粒泥状灰岩、微晶灰岩。

一段主要为钙质页岩，第7、8层产灰泥灰岩微相与菊石，代表了陆表滞留还原环境，为局限海台地相；在大冶组二段主要为泥晶灰岩，内碎屑泥粒状灰岩、粒泥灰岩、球粒颗粒状灰岩，出现在10层、11层、12层和14层，双壳类化石出现较多，属于典型的浅水碳酸盐台地沉积，并含有大量黄铁矿晶体，反应了当时低能缺氧的还原环境，相当于威尔逊碳酸盐微相模式的台缘缓坡相，但在该段发现蠕虫状灰岩以及大量的钙质结核，其应为深水高能的环境，表明该段存在着错时相沉积现象。大冶组三段中部的鲕粒灰岩微相中，主要为同心鲕、复鲕，其表征较高能的浅水潮下带环境，判断为台地边缘浅滩相；最后发展到大冶组顶部为台缘斜坡，此时的斜坡相坡度要比大冶组一二段大，含有角粒灰岩，代表水动力条件较强、沉积较为迅速的浅水环境，结合威尔逊的碳酸盐岩标准相带模式[18-20]划分，该区域在早三叠为陆表海环境-碳酸盐岩台地边缘的缓坡。

4 结论

1）根据上述沉积微相的综合分析，大冶组沉积相分异明显，具体表现为：局限海台地相—台地边缘相—台地前缘斜坡相。通过上述分析得知，大冶组底部海侵期为浅海陆表环境，发展至大冶组中部为海平面相对上升的台缘下斜坡半深海环境，之后又恢复至大冶组顶部海退期的台地浅海环境。

2）大冶组二段为台缘缓坡相，是浅水低能的碳酸盐沉积环境，而在此段出现了高能深水环境中的蠕虫状灰岩以及钙质结核，因此表明该段存在着明显的时错相沉积。

[1] 杨瑞东. 贵州早、中三叠世台地－盆地相过渡区层序地层及沉积地球化学特征[J].高校地质学报. 1998,4(1):95-102.

[2] 秦建华, 颜养基,等.贵州贵阳贞丰地区早中三叠世深水碳酸盐斜坡沉积特征、演化和构造机制[J]. 沉积学报.1999, 17(4): 547-552.

[3] Lehrmann D J, Payne J I, Felix SV et al. Permian-Triassic boundary sections from shallow-marine carbonate platforms of the Nanpanjiang Basin, South China: Implications for oceanic conditions associated with the end Permian extinction and its aftermath [J]. Palaios,2003,18: 138-152.

[4] 时国, 喻美艺, 罗茂, 等.贵阳花溪地区下三叠统大冶组遗迹化石及沉积环境分析[J]. 沉积学报，2009,27( 3) : 427-434.

[5] Flǜgel E. Micro facies analysis o f limestone[ M]. Berlin Heidelberg,New York: Springer-Verlag, 1982:1-633.

[6] Wilson J L. 马增昭，译. 地质历史中的碳酸盐岩相[ M]. 北京:地质出版社, 1981:1- 80, 291-365.

[7] Flǜgel E. 曾允孚，译. 石灰岩微相[M]. 北京:地质出版社,1989:171-257.

[8] Malivar G, Dickson A D. Microfacies and diagenetic controlsof porosity in Cretaceous/ Tertiary chalks, Eldfisk Field, Norwegian North Sea[J]. AAPG Bulletin,1992,76(11):1 825-1 838.

[9] Palma R M. Analysis of carbonate microfacies in the ChachaoFormation(Cretaceous), Barda Blanca- Malargue, MendozaProvince, Argentina: A cluster analytic approach[J]. Carbon-ates and Evaporites,1996, 11(2):182-194.

[10] 赵文金,万晓樵.西藏聂拉木地区中、下侏罗统化石碳酸盐岩微相研究及沉积环境分析[ J].现代地质, 1998, 12(3): 328-335.

[11] Raspini A. Microfacies analysis of shallow water carbonatesand evidence of hierarchically organized cycles: Aptian ofMonte Tobenna, Southern Apennines, Italy[ J]. Cretaceous Research, 1998, 19(2): 197-223.

[12] 李越,袁金良,傅启龙.安徽淮南下寒武统沉积环境以及碳酸盐岩微相分析[J].地层学杂志, 1998, 22(4): 262-268.

[13] 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): 60-63.

[14] 施贵军,杨湘宁,刘家润,等.贵州盘县火铺茅口组微相组合及其沉积环境研究[J].高校地质学报, 1999, 5(4): 448-457.

[15] Shebl H T, Alsharhan A S. Microfacies analysis of Berriasian-Hauterivian carbonates, central Saudi Arabia[ C]∥ Alsharhan A S, Scott R W. Middle east models o f Jurassic/ Cretaceouscarbonate systems. Tulsa, United States: Society for Sedimentary Geology(SEPM), 2000:115-127.

[16] 胡永强,洪天求,贾志海.巢湖麒麟山剖面中、晚石炭世碳酸盐岩微相研究[J].合肥工业大学学报:自然科学版, 2000, 23(4): 505-509.

[17] 张海军,王训练,等.陕西镇安西口石炭系/二叠系界线剖面碳酸盐岩微相特征与沉积环境的研究[ J].现代地质,2003, 17(4): 387-394.

[18] 林良彪,朱利东,朱莉娟.重庆万盛中二叠统碳酸盐岩微相研究[J].沉积与特提斯地质, 2004, 24(1): 62-69.

[19] 马伯永.西藏羌塘盆地东缘贡日地区中侏罗统布曲组碳酸盐岩微相与成岩作用研究[D].北京:中国地质大学,2005:1-58.

[20] 陈松,曾勇,王茵.安徽巢北地区下石炭统岩石微相特征[ J].中国煤田地质, 2007, 19(3): 13-16.

[21] 潘杨辉.邻水—渝北地区长兴组仙关组沉积微相研究[ D].成都:成都理工大学, 2007:1- 66.

[22] 吕钊炜,张宁,夏文臣.山东省长清县中寒武统张夏组的微相组分、微相类型及沉积相分析[J].地质科技情报,2009,28(5):47-52.

[23] 贵州省地质矿产局, 1987. 贵州区域地质志[M]. 北京:地质出版社,277-298.

[24] 马永生主译, 2006. 碳酸盐岩微相—分析、解释及应用[M]. 北京：地质出版社, P 27-229.

[25] 路凤香, 桑隆康主编, 2002. 岩石学[M].北京：地质出版社, 190-233.

[26] 肖渊甫,郑荣才,邓江红, 2009. 岩石学简明教程[M]. 北京：地质出版社. 206-211.

[27] 张树淇，郝瑞娥，王浩. 泰安市大汶口盆地岩盐沉积相区探析[J]. 山东国土资源，2015，31（9）：26-29.

Sedimentary Microfacies of the Lower Triassic Daye Formation in Huaxi, Guiyang

WANG Ya-dong ZHANG Ming-long SHI Guo

(College of Earth Science, East China University of Technology, Nanchang 330013)

Huaxi, Guiyang during Permian-Triassic Period lay in a carbonate platform environment. The global events of biotic crisis at the end of the Permian was highly marked both on fossil record and sedimentary microfacies in the Gaimao Section. This paper deals with sedimentary facies of the Daye formation in the Gaimao section, Huaxi, Guiyang which may be divided into 4 facies and 6 microfacies. These indicate that change of sedimentary environment of the Daye Formation from shallow marine platform-margin environment through platform-margin slope under half a shallow marine environment to the platform foreslope neritic environment.

Daye Formation; sedimentary facies; microfacies; Huaxi, Guiyang

2017-05-12

王亚东（1990-），男，河北滦平人，硕士研究生在读，专业：地质学

P534.51

A

1006-0995（2017）04-0561-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.007