贵州安龙海子地区晚二叠世岩相古地理特征分析

陆建宝 刘浩 张钟华 赵明峰

摘要：通过对比区内上二叠统岩性组合特征及变化情况分析，讨论了黔西南海子地区晚二叠世的沉积环境。龙潭组主体为一套海陆交互相的含煤碎屑岩建造，再往南部到龙广一带相变为浅海台地相吴家坪组灰岩、礁灰岩夹少量碎屑岩建造。在沉积厚度上，从北往南厚度有逐渐增厚趋势，再往南相变成吴家坪组，反应沉积时从北东往南西，海水由浅-深-浅的趋势。认为龙潭期沉积时，可能存在一个北西向的凹槽或同生断裂，控制了龙潭组沉积厚度的变化。

关键词：岩石组合；沉积环境；岩相古地理；海子；贵州安龙

基金项目：中国地质调查局项目“贵州省安龙鲁沟-白石坡地区矿产地质调查”（12120114084001）及贵州省地矿局科研项目“安龙县戈塘—海子地区金矿成矿规律与找矿远景研究”（黔地科合[2017]26号）联合资助。

1.前言

近年来，随着矿产勘查工作的深入推进，龙潭组层序及沉积环境越来越受到地勘队伍及科研人员的重视。目前在海子地区内开展了不同程度的钻探工作，多数是仅集中在矿区或点上的分析研究，对整个区域上未作系统的研究分析，对区内的沉积格局尚未厘清。本文通过野外剖面、钻孔等资料的基础上，开展了区内上二叠统沉积特征研究，尝试恢复古地理特征，分析在龙潭期由于沉积环境的影响致使同期岩性组合及沉积厚度及沉积格架的变化情况。

2.地质背景

海子地区位于贵州省安龙县，大地构造位于扬子陆块区上扬子陆块之南盘江—右江裂陷盆地北部。区内中二叠世为开阔台地碳酸盐岩沉积为主，晚二叠世为潮坪相含煤细碎屑岩沉积；早三叠世印度阶以浅海陆棚相为主，早三叠奥伦阶以开阔台地-局限台地相碳酸盐岩沉积为主，中三叠世以潮坪相碳酸盐岩沉积为主（图1）。

研究区上二叠统主要地层为龙潭与吴家坪组，其上覆地层为下三叠统飞仙关组，下伏地层为中二叠统茅口组。茅口组为开阔台地相碳酸盐岩建造，主要由泥晶灰岩建造、生物屑泥晶灰岩建造及少量白云质斑团块灰岩（豹皮状灰岩）建造组成，生物碎屑主要为有孔虫、藻屑、海百合茎及珊瑚等。龙潭组为潮坪相含煤碎屑岩建造，主要由粉—细砂岩、粘土岩夹泥晶灰岩、炭质页岩及煤层组成。吴家坪组为浅海台地相碳酸盐岩建造，主要由深灰色中至厚层块状泥晶灰岩、燧石灰岩夹粘土岩组成。飞仙关组为浅海陆棚相碎屑岩夹碳酸盐岩建造，主要由细砂岩、粉砂岩、粘土岩夹粉砂岩夹薄层粉砂质粘土岩及钙质粘土岩组成。粉砂岩、粘土质粉砂岩、粘土岩组成，夹泥晶灰岩、泥质灰岩、亮晶鲕粒灰岩。

3.层序地层对比及格架

为了详细探讨龙潭期沉积古地理特征，对区内戈塘—长田—板燕—白鸡山—安王寨—龙广一线层序进行了纵向和横向的对比，研究结果表明：

（1）从岩性组合及沉积构造上，戈塘—长田—板燕—白鸡山—安王寨一带均出露为龙潭组。根据建造特征大致可分为三个段。第一段由灰色薄-中厚层粘土岩、炭质粘土岩，夹透镜状泥质灰岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩及少量无烟煤层（线）组成。第二段由浅灰、深灰色厚层灰岩及灰色薄-中厚层粘土岩、泥灰岩、钙质粉砂岩及煤（层）线组成。第三段由灰色薄-中厚层粘土岩与粉砂岩不等厚互层，间夹薄-中厚层炭质粘土岩、硅质岩及煤层（线）组成。总体反映出由南向北由海相至海陆交互的沉积环境，龙潭组中灰岩夹层可能代表大海侵中不同时期的单个小海侵事件。在区内南部龙广一带相变为吴家坪组，其岩性主要为灰色中至厚层、块状灰岩、礁灰岩夹少量碎屑岩，反映为浅海台地相沉积环境。

（2）在沉积厚度上，龙潭组最为显著的特征是从北往南厚度增厚或具突变增厚趋势。在北部戈塘-科花一带厚度217m左右，向南至青龙台-安王寨一带达423m，再往南相变成台地相吴家坪组，厚度>400m（图2）。因此，初步认为有两种可能导致了沉积厚度的变化。一是龙潭组沉积时由原始地形地貌差异所致，二是其中可能存在同生断裂所致。

4.地球物理特征分析

区内主要以大面积的布格重力剩余负值异常为主（图3），在区内北东侧及西南侧，布格重力剩余异常轴向以北西向为其主轴方向；在中部，布格重力剩余异常较为凌乱，呈团块状展布，局部呈近北东向展布。基于地质体的地球物理特性，当断裂产生后，会使地质体在三度空间发生位移和错断时，断裂两侧的地层的物性产生变化；断裂反映的是地层物性界面的陡变带，断裂的规模越大，两种物性界面的陡变带规模也越大、物性差异也越大，地球物理异常梯级带形态也越明显。

根据研究区的重力场，结合地质以及其他资料，推断研究区的断裂构造。推断研究区的断裂构造8条（图3），其中，推断的F2、F3的深大断裂分别控制了二叠系上统地层厚度及沉积相的变化，可能为同沉积断裂。

F2断裂位于万屯一带，呈北西向展布，区内长度约为 5km。重力水平一阶导数90°方向上表现为负异常带；重力垂向二阶导数异常上表现为零值线；出露三叠系地层，地表未发现断裂特征，说明为一条深大断裂，控制了龙潭组地层厚度的变化特征，该断裂一带为龙潭组厚度最大区域，说明龙潭组沉积时，该地段为水最深区域。

F3断裂位于郑屯-龙广-木咱一带，呈北西向展布，断裂中段被小规模近南北向断裂错切，区内长度约为51km。布格重力异常图上主要表现为北东向延伸的密集重力异常梯级带；剩余重力异常平面图上主要表现为正负异常的分界线；重力水平一阶导数45°方向上表现为串珠状的负异常带；重力垂向二阶导数异常上表现为零值线的连线；重力水平总梯度模呈串珠状重力高值异常带；出露二叠系和三疊系地层。断裂两侧地层发生明显的位移和变化。该断裂为深大古断裂，控制了沉积环境，断裂北东侧为龙潭相区，南西侧为吴家坪相区，断裂受后期构造影响在地表表现明显，为一条区域型逆冲断裂。

5.岩相古地理特征

通过重力测量数据对区内龙潭组地层赋存区域进行圈定及底界面深度反演结果，并结合本次野外地质调查及搜集调查区龙潭组（吴家坪组）钻孔资料分析，就区内龙潭期沉积建造变化有如下几点新认识：

（1）从岩性组合、沉积构造上，总体反映出由南向北由海相至海陆交互的沉积环境，龙潭组中灰岩夹层可能代表大海侵中不同时期的单个小海侵事件。龙潭组主体岩性为粘土岩、粉砂岩、炭质粘土岩及煤层（线），夹灰岩。往南部在青龙台-安王寨一带，蚀变微弱或灰岩未蚀变。再往南部到龙广一带相变为吴家坪组灰岩、礁灰岩夹少量碎屑岩，反映为浅海台地相沉积环境（图4）。

（2）在沉积厚度上，最为显著的特征是从北往南厚度增厚或具突变增厚趋势。在北部戈塘-科花一带厚度217m左右，向南至青龙台-安王寨一带达423m，再往南相变成浅海台地相吴家坪组碳酸盐岩建造（厚度>400m），。因此，初步认为有两种可能导致了沉积厚度的变化。一是龙潭组沉积时由原始地形地貌差异所致，二是其中可能存在同生断裂所致。

综合上述认识，认为龙潭期沉积时，位于格沙屯-古理-安南一带可能存在一个北西向的凹槽或同生断裂。凹槽或同生断裂往北东地层沉积厚度具有由厚逐渐变薄。

6.结论

通过对比区内上二叠统岩性组合特征及变化情况分析，讨论了海子地区沉积成岩特征及沉积环境，龙潭组主体岩性为粘土岩、粉砂岩、炭质粘土岩及煤线，夹灰岩，反映为海陆交互沉积环境。再往南部到龙广一带相变为吴家坪组灰岩、礁灰岩夹少量碎屑岩，反映为浅海台地相沉积环境。在沉积厚度上，最为显著的特征是从北往南厚度具增厚趋势，往南相变成浅海台地相吴家坪组，厚度>400m。因此，初步认为认为龙潭期沉积时，在格沙屯-古理-安南一帶可能存在一个北西向的凹槽或同生断裂。

参考文献：

[1]贵州省地质矿产勘查开发局117七地质大队.贵州省安龙鲁沟-白石坡矿产地质调查报告[R]. 2017.

[2]童远刚，陆建宝等，贵州安龙万人洞角砾岩型金矿产出特征及意义[J]，中国金属通报， 2016.5

[3]曾昭光，杨恩林，季国松，等.贵州海马谷地区金矿矿床特征及成矿模式[J].贵州地质， 2014， 31（4）： 261-266.

[4]金永杰，周宗桂，曾国平，等.黔西南戈塘金矿田找矿潜力分析[J].矿物学报， 2015（增刊）： 1011-1012.

[5]陆建宝，张钟华等.黔西南海子地区土壤地球化学特征及金矿找矿方向探讨[J].有色金属文摘， 2015.10