渝东南地区下志留统石牛栏组沉积环境及古海洋环境演化规律

(成都理工大学 四川 成都 610059)

一、区域地质概况

研究区位于重庆万盛与贵州桐梓附近(如图1)，属于中上扬子地区。四川盆地为扬子准地台西部的中新生代构造盆地,为台内最稳定的地区,台内盆地的共同特点是稳定基础上的频繁波动,沉积、构造具多旋回性[1]。四川盆地的构造特征具多旋回性，在印支期盆地雏体初步形成，喜山期定型为现今构造面貌。

研究区在扬子期发生过晋宁运动和澄江运动，但以晋宁运动为主。晋宁运动主要发生在震旦纪以前，而澄江运动则发生在早震旦世中晚期[2]。晋宁运动伴随着岩浆活动使扬子准地台普遍形成统一的结晶基底，但晋宁运动后，结晶基底上就发生了显生宙的沉积。

图1 研究区位置a)及剖面分布b)示意图[3]

二、沉积环境变化

渝东南地区志留世主要发育石牛栏组或小石坝组，二者是同时期不同相形成的，在横向上的分区、分带特征一目了然。小河坝组主要分布于重庆石柱——湖北恩施一带以南、重庆江津——綦江——南川一带以东，而石牛栏组主要分布于綦江观音桥——黔北习水——四川古蔺一带以南地区。研究区石牛栏组分为四段，在这个时期存在两个碎屑岩——碳酸盐岩的沉积旋回。两次旋回所对应的浅海和深海环境都往北西方向推进。

石牛栏组第一段主要是沉积物的进积过程，由南向北形成环境主要为滨岸、浅水深度混积陆棚、深水泥质陆棚，水的深度慢慢变深，泥的多少慢慢上升。南西方向有三角洲，主要岩性为粉砂岩，夹少量灰岩，为盆地提供物源。仁怀附近存在滨岸相，习水、古蔺地区存在环境，岩石类型为泥页岩中存在粉砂岩。泥质深水陆棚分布范围相对比较广，主要形成含泥质的页岩。

第二段在渝东南地区主要是碳酸岩台地环境，从南方到北方挨着分布有开阔的台地、局限台地、混积陆棚(深、浅)。区域中间綦江一带主要是浅水混积环境的陆棚，向北水体变深。由于三角洲物质供应的差异，在台地中心多形成生物礁、滩或沙坝，

第三段主要是泥质陆棚，主要由退积作用和进积作用控制。南东方向发育大面积混积浅水陆棚，主要形成碎屑岩。南西角仍然分布有三角洲相。

第四段多属于碳酸岩台地,西南角仍然有三角州，中北偏北是生物礁、滩或浅滩，多形成生物碎屑和介壳灰岩。南部的局限台地到滨岸带呈现出加积特征；开阔台地地区，多分布泥晶灰岩和浅滩，在台地边缘斜坡带有砂质灰岩夹泥页岩。

三、古海洋环境演化规律

海洋环境变化受很多因素左右，例如气候、区域构造运动之类。志留系时期曾遭受强烈的挤压运动，造成区内海洋环境变化巨大[4]。也有不少学者认为，海洋环境变化主要是气候引起的。冰川运动导致气温下降，从而海平面降低，海洋中的不少生物发生灭绝。

海水平面升降对陆源碎屑物质含量及分布都有很大变化。相反，陆源碎屑物含量能最简单、直接反应海洋环境的不同。在贵州吼滩剖面中，从下至上陆源碎屑物的多少有减少的趋势。底部碎屑物质分布稍微多一些，基本以粘土类为主，中部含量降低，形成灰岩，顶部由于海水深度影响，碎屑物的比例有所回升。关坝机枪台剖面也有类似特征，由下至上海水深度逐渐增加，到了石牛栏组晚期，海水深度突然降低。

川南——黔北一带多形成碳酸盐台地和混积陆棚，分布范围较广，渝东——湘西地区为三角洲前缘和前三角洲沉积，三角洲砂体向盆地中心推移，主要为细粒的长石岩屑砂岩，含少量粉砂；重庆区域内主要是泥质陆棚环境，多分布泥岩和页岩。此时期南北沉积水体深度差异有点大，且生物礁不太发育，主要以生物碎屑灰岩、砾屑灰岩为主。早期之后随着海水深度的增加，碎屑物质分布逐渐减少，区内变为正常的海洋环境，珊瑚、有孔虫等生物出现。

石牛栏组晚期承袭了早期的沉积模式。三角洲相向海推进，多分布在南川地区，岩石类型是泥质粉砂岩。南方分布灰泥质浅水陆棚跟开阔台地亚相，往北方向分布有灰泥质深水陆棚。岩性仍然多分布碎屑岩，多为砂岩跟粉砂岩。石牛栏组晚期，海平面快速下降，礁体遭到破坏，发生滑蹋，海洋环境则变成了斜坡环境，习水吼滩剖面顶部也有明显的滑蹋现象。

【参考文献】

[1]包茨,杨先杰,李登湘.四川盆地地质构造特征及天然气远景预测[J].天然气工业,1985,04:1-11+5.

[2]谭先锋,田景春,黄建红,林小兵,马建伟.陆相碎屑岩旋回沉积记录中的物质响应及聚集规律——以济阳坳陷王家岗地区古近系孔店组为例[J].石油与天然气地质,2013,03:332-341.

[3]谭先锋,李志军,蒋艳霞,李洁,李航.渝东南地区下志留统石牛栏组生物礁沉积特征[J].石油与天然气地质,2014,01:56-64.

[4]万云,张廷山,兰光志,袁建新.川东南-黔北地区志留纪生物礁与古环境演化[J].沉积学报,1997,S1:106-113.