西藏改则地区白垩系下统亭贡错组沉积环境及其意义

杨育慎 ，白培荣

(贵州省地质调查院，贵州贵阳 550081)

沉积盆地的充填物与构造运动的发展演化紧密相联，构造控盆、盆控相、相控物质组成。构造运动的发展可导致沉积盆地类型和古地理格局的改变。晚侏罗世-早白垩世时期，班公湖-怒江洋盆由扩张向挤压转化[1]，在地球内动力的汇聚向北俯冲消减格局下，其西段北缘西藏改则亭贡错一带相配套形成弧后前陆盆地[2]。早白垩世亭贡错时期，盆地内充填了一套粗碎屑沉积物，据实测地层剖面岩性组合特征，结合室内鉴定，分析了下白垩统亭贡错组的沉积环境，对恢复西藏班公湖-怒江缝合带西段中生代晚期构造-古地理具有一定的意义。

1 区域地质背景

研究区从北至南跨泛华夏大陆晚古生代-中生代羌塘-三江构造区、冈瓦纳北缘古生代-中生代冈底斯-喜马拉雅构造区两大构造区。北部属泛华夏大陆晚古生代-中生代羌塘-三江构造区之喀喇昆仑-南羌塘-左贡陆块，南部属冈瓦纳北缘古生代-中生代冈底斯-喜马拉雅构造区之班公湖-怒江缝合带、拉达克-冈底斯-拉萨-腾冲陆块[1]。班公湖-怒江缝合带横贯于研究区中部(图1a)。北边属于羌南-昌都地层区之羌南地层区，南边属于冈底斯-念青唐古拉地层区之木嘎岗日地层区、班戈地层区[3]。

研究区晚侏罗世前处于稳定陆壳形成阶段，总体为一套碎屑岩和碳酸盐沉积组合[4-6]。晚侏罗世-早白垩世时期班公湖-怒江洋盆向北俯冲消减，沉积物呈角度不整合覆于晚古生代至晚侏罗世沉积盆地基底之上，同期石英闪长岩岩体侵位于下白垩统亭贡错组中。区内断层呈近东西向及北西向分布，与区域构造线方向大体一致。出露地层为下侏罗统曲色组、侏罗系木嘎岗日岩群、下白垩统亭贡错组[7]、上白垩统阿布山组、古近系始新统康托组及第四系。区域上，下白垩统亭贡错组与下伏侏罗系呈角度不整合接触，上覆与上白垩统阿布山组和古近系始新统康托组呈角度不整合接触，受后期构造运动影响局部呈断层接触(图1b)。

2 地层剖面特征

地层剖面(PM4)位于西藏改则县亭贡错地区，主体分布于北西侧卡给见一带(图1b、图2)。厚度>1288.67m。各层岩性组合特征简述如下：

图1 西藏改则地区亭贡错组地质简图

图2 西藏改则地区亭贡错组实测剖面图(PM4)

79浅灰绿、灰色中厚层状含砾岩屑砂岩。

17.88m

-------------------- 断层接触 --------------------

77-78浅灰绿、灰色中厚层状含砾岩屑砂岩。

8.34m

76灰色厚块状砾岩。

1.19m

75浅灰绿、灰色中厚层状不等粒岩屑砂岩。

8.34m

74浅灰绿、灰色中厚层状细-中粒岩屑砂岩。

36.15m

73灰色厚块状砾岩。

1.75m

72浅灰绿、灰色中厚层状不等粒岩屑砂岩。

22.74m

71灰、灰褐色厚块状砾岩。

18.84m

70灰色厚块状砾岩。

56.26m

69灰色厚块状砾岩与浅灰绿、灰色中厚层状含灰质不等粒岩屑砂岩呈不等厚韵律。

80.31m

68灰色厚块状砾岩夹灰、浅灰绿色中厚层状细-中粒岩屑砂岩。

104.89m

67浅灰绿、灰色薄层状粉砂岩。

1.20m

66灰色厚块状砾岩与浅灰绿、灰色中厚层状粗粒砂岩呈不等厚韵律。

29.49m

65灰色厚块状砾岩与灰色中厚层状含砾岩屑砂岩、中-细粒岩屑砂岩呈不等厚韵律。

6.52m

64浅灰绿、灰色薄层状粉砂岩。

1.92m

63灰色厚层状含砾岩屑砂岩与浅灰绿、灰色中厚层状不等粒岩屑砂岩呈韵律互层。

13.82m

62浅灰绿、灰色中厚层状粗粒砂岩，粗粒砂岩层底部为浅灰绿、灰色中厚层状含砾粗粒砂岩。

21.49m

61灰色厚块状砾岩。

26.86m

60浅灰绿、灰色中厚层状不等粒岩屑砂岩，底部为浅灰绿、灰色中厚层状含砾粗粒砂岩。

13.62m

59灰色厚块状砾岩。

18.35m

58浅灰绿、灰色中厚层状不等粒岩屑砂岩。

20.13m

57灰色厚块状砾岩。砾岩层从下往上由粗砾岩逐渐变为中砾岩。

49.04m

56灰色厚块状砾岩。

3.47m

55灰色厚块状砾岩夹灰、浅灰绿色中厚层状不等粒岩屑砂岩。

42.78m

54灰色厚块状砾岩。

25.73m

53灰色厚块状砾岩夹灰、浅灰绿色中厚层状中-粗粒砂岩。

40.06m

52灰色厚块状砾岩夹同色中厚层不等粒岩屑砂岩。

46.74m

51浅灰绿、灰色中厚层状砾质砂岩与同色中厚层状不等粒岩屑砂岩呈不等厚的韵律。

38.75m

50灰色厚块状砾岩。砾岩层从下往上粗砾岩渐变过渡为中砾岩，两者呈不等厚韵律。

43.37m

49浅灰绿、灰色中厚层状含砾粗粒砂岩与同色中厚层状不等粒岩屑砂岩呈不等厚韵律。

26.40m

48灰色中厚层状砾质粗粒砂岩与粗粒岩屑砂岩、浅灰绿色细-中粒岩屑砂岩呈不等厚韵律互层。

22.63m

47灰、深灰色中层状粉砂质细粒岩屑砂岩夹深灰色薄层状泥质粉砂岩。

30.17m

46浅灰绿、灰色厚层状含砾岩屑砂岩。

13.31m

45灰、深灰色中层状不等粒岩屑砂岩与深灰色薄层状泥质粉砂岩呈不等厚韵律互层。

7.83m

44浅灰绿、灰色中厚层状砾质粗粒砂岩与同色中厚层状不等粒岩屑砂岩呈不等厚韵律互层。

15.66m

43浅灰绿、灰色中厚层状细-中粒岩屑砂岩。

9.40m

42灰、褐灰色厚层块状砾岩。

1.57m

41灰、灰绿色中厚层状含砾粗砂岩。

7.83m

40浅灰绿、灰色中厚层状含砾粗粒砂岩与同色中厚层状含粉砂质细粒岩屑砂岩、灰色薄层状泥质粉砂岩呈不等厚韵律互层。

22.71m

39浅灰绿、灰色中厚层状不等粒岩屑砂岩夹灰、深灰色薄层状泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。

38.71m

38浅灰绿、灰色厚块状砾岩与同色中厚层状不等粒岩屑砂岩呈不等厚两个韵律互层。

18.44m

37浅灰绿、灰色中厚层状细-中粒岩屑砂岩。

1.92m

36浅灰绿、灰色中厚层状不等粒岩屑砂岩与同色厚块状砾岩呈不等厚韵律。

18.19m

35浅灰绿、灰色中层状粉砂岩、泥质粉砂岩。

4.60m

34浅灰绿、灰色中厚层状不等粒岩屑砂岩。

1.93m

33浅灰绿、灰色厚块状砾岩与同色中厚层状含砾砂岩、不等粒岩屑砂岩呈不等厚韵律。

24.15m

32浅灰、灰色中厚层状细粒岩屑砂岩，发育平行层理。

5.80m

31浅灰、灰色中厚层状不等粒岩屑砂岩夹同色厚层块状砾岩。

25.11m

30浅灰、灰色中厚层粉砂质细粒岩屑石英砂岩夹同色薄层粉砂岩，发育平行层理。

10.24m

29浅灰绿、灰色中厚层状细-中粒岩屑砂岩与灰色薄层状粉砂岩呈不等厚韵律互层。

4.85m

28紫红色薄层状粉砂岩。

2.42m

27浅灰绿、灰色中厚层状粗粒岩屑砂岩与同色厚块状砾岩呈不等厚韵律互层。

32.30m

26浅灰绿、灰色厚块状砾岩。砾岩由粗砾岩渐变过渡为中砾岩，两者呈不等厚韵律互层。

9.06m

25浅灰绿、灰色中厚层状中-细粒岩屑石英砂岩，发育平行层理、交错层理。

3.02m

24灰、浅灰绿色中厚层状细粒岩屑石英砂岩，顶部为灰绿色薄层状粉砂岩。

3.16m

23浅灰绿、灰色厚块状砾岩。砾岩层由粗砾岩与中砾岩呈不等厚韵律互层。

5.27m

22灰、灰绿色中层状粉砂岩。

1.58m

21紫红色中层状粉砂岩。

2.37m

20灰、浅灰绿色中厚层状中-粗粒岩屑砂岩。

11.86m

19浅灰绿色中厚层状细粒岩屑砂岩。

0.79m

18紫红色中层状粉砂岩，发育水平层理。

0.79m

17灰、褐灰色中厚层状不等粒岩屑砂岩夹同色中厚层状砾质砂岩。

52.04m

16紫红色中层状粉砂岩，发育水平层理。

1.08m

15灰白、灰黄色中厚层状不等粒岩屑砂岩。

5.06m

14灰、褐灰色中厚层状含砾岩屑砂岩。

1.45m

13紫红色薄层状粉砂岩，发育水平层理。

1.08m

12灰白、灰黄色中层状不等粒岩屑砂岩夹褐色薄层状粉砂岩，发育平行层理。

6.36m

11褐紫色中厚层状含砾中-细粒岩屑砂岩。

2.55m

10灰、褐灰色厚层-块状砾岩夹褐紫色中厚层含砾粗砂岩。

7.64m

9褐灰色厚层-块状砾岩、同色中厚层状含砾砂岩与同色中厚层状中-细粒岩屑砂岩韵律互层。

14.86m

8紫红色薄层状粉砂岩，岩层中见有水平层理。

1.65m

7褐黄色中厚层状粉砂岩，发育平行层理。

2.48m

6灰、褐灰色中厚层状中-细粒岩屑石英砂岩夹同色中厚状含砾粗砂岩。

11.10m

5褐灰色厚层-块状砾岩，岩层中从下往上砾石含量减少，粒度变小的正粒序。

0.82m

4灰、褐灰色中厚层状粗粒砂岩。

2.05m

3褐灰色厚层-块状砾岩。

8.21m

2褐灰色中厚层块状中-细粒岩屑石英砂岩。

1.64m

1褐色、紫灰色厚至块状砾岩。

8.21m

未见底(第四系掩盖)

3 岩性组合特征和沉积环境

3.1 岩性组合特征

下白垩统亭贡错组岩性组合底部为褐色、紫灰色厚至块状砾岩；下部为褐灰色厚层状砾岩、含砾(质)粗砂岩与灰色(不等粒、中-细粒)岩屑(石英)砂岩呈韵律互层夹紫红色粉砂岩，由下往上显正粒序；中上部总体为灰色块状砾岩夹浅灰绿、灰色中厚层岩屑砂岩及同色(局部为紫红色)中层状粉砂岩或三者呈韵律互层。砂岩中见交错层理、平行层理，粉砂岩中发育水平层理。据野外实测剖面宏观和室内镜下微观特征：

砾岩：呈厚层至块状，砾岩层从下往上由粗砾岩渐变为中砾岩，两者顶底接触面凹凸不平，局部组成不等厚韵律互层。砾岩层中常夹中-粗粒岩屑砂岩或含砾砂岩透镜体。岩层从下往上砾石含量减少，粒度变小渐变过渡为含砾(质)岩屑砂岩，总体由下往上显正粒序。岩石中砾岩含量70%～85%，砾径4cm～6cm×6cm～8cm居多，大者可达8cm～10cm×10cm～15cm，主要成分为砂岩、石英，呈棱角-次棱角状，少量椭圆状，砾石长轴有顺层展布的趋势。岩石中填隙物为细砾、砂，胶结物为钙质。

含砾(质)粗粒岩屑砂岩：中厚-厚层状，砾石含量5%～10%，砾径0.5cm～0.8 cm×0.8cm～1cm，大者1cm～2cm×2cm～3cm。镜下以粒度<1.00mm～0.25mm粗-中砂级陆源碎屑为主，粒度<0.25mm～0.03mm细-粉砂级陆源碎屑少见，粒度<4.00mm～2.00mm细砾级陆源碎屑偶见；呈棱角状、次棱角状、次圆状、圆状，磨圆度较差，分选性差。成分以岩屑(96%)为主，次为填隙物和其它矿物屑。矿物成熟度差。粗粒砂岩层中发育交错层理，局部含砾(质)粗粒岩屑砂岩与下伏砾岩接触面为冲刷接触。

不等粒岩屑砂岩：中厚-厚层状，岩层面中因颜色、粒度差异形成的同心状层理发育。镜下以粒度<2.00mm～0.25mm粗-中砂陆源碎屑主见，粒度<0.25mm～0.03mm细-粉砂陆源碎屑次见，二者之比为7/3；呈棱角状、次棱角状、次圆状、圆状，磨圆度较差，分选性差。成分以岩屑(93%)为主，次为填隙物和其它矿物屑。矿物成熟度差。

中-细粒岩屑石英砂岩：中厚层状。镜下以粒度<0.35mm～0.06mm中-细砂陆源碎屑主见，粒度<0.06mm～0.03mm粉砂陆源碎屑少见，二者比例为9/1；次棱角状、次圆状、圆状，磨圆度及分选性中等。成分以石英矿物屑(57%)、岩屑(35%)为主，次为填隙物和其它矿物屑。矿物成熟度中等。

中-细粒岩屑砂岩：中厚层状。镜下粒度<0.25mm～0.06mm细砂陆源碎屑为主，粒度<0.50mm～0.25mm中砂陆源碎屑次之，粒度<0.06mm～0.03mm粉砂陆源碎屑少见，三者之比为7.5/1.5/1；次棱角状、次圆状、圆状，磨圆度中等，分选性较差。成分以岩屑(95%)为主，次为填隙物和其它矿物屑。矿物成熟度差。

粉砂岩：呈薄-中层状，粒度<0.06mm～0.004mm粉砂陆源碎屑为主，粒度<0.16 mm～0.06mm细砂陆源碎屑偶见；次棱角状、次圆状、圆状，磨圆度中等，分选性较好。成分以岩屑(95%)为主，次为填隙物和其它矿物屑。矿物成熟度较好。岩层中见有水平层理。粉砂岩层风化后具有呈层性。

3.2 沉积环境

亭贡错组主体为一套碎屑岩沉积，以砾岩、砂岩为主，次为粉砂岩。砾岩和砂岩具有粒度较粗、分选差及磨圆度以棱角-次棱角状为主，少量椭圆状等特点，沉积物特征为一套陆相冲积扇沉积环境[8～9]。该组碎屑岩中不同类型的岩系沉积的“源-汇”系统同时也构建了不同的沉积特征和沉积环境[10]，剖面详细沉积亚相特征分述如下。

1-3层具冲积扇之扇根亚相的沉积特征；4-8层具有正粒序构造特征。沉积主体以细-粗粒砂岩为主。为陆相冲积扇之扇端亚相的沉积；9-11层韵律互层，其中以砾岩沉积为主。表现为冲积扇之扇根亚相的沉积特征；12-22层以不等粒岩屑砂岩沉积厚度最大。为冲积扇之扇端亚相的沉积；23-27层为厚块状砾岩与中厚层状不等粒砂岩韵律互层，具冲积扇之扇中亚相的沉积特征；28-32层以不等粒岩屑砂岩沉积为主。岩性组合特征表现为冲积扇之扇端亚相的沉积环境；33层具有冲积扇之扇中亚相的沉积特征；34-35层为冲积扇之扇端亚相的沉积；36-38层呈不等厚韵律互层，具冲积扇之扇中亚相的沉积特征；39-40层向上过渡为含砾粗粒砂岩与中厚层状含粉砂质细粒岩屑砂岩、薄层状泥质粉砂岩呈不等厚韵律互层。表现为冲积扇之扇端亚相的沉积环境；41-42层以含砾粗砂岩沉积为主。具冲积扇之扇中亚相的沉积特征；43-49层含砾(质)粗粒岩屑砂岩与不等粒岩岩屑砂岩呈不等厚韵律互层；不等粒岩岩屑砂岩与泥质粉砂岩呈不等厚韵律互层，以不等粒岩屑砂岩沉积为主。表现为冲积扇之扇端亚相的沉积环境；50-57层以砾岩沉积为主，从下往上粗砾岩渐变过渡为中砾岩，两者呈不等厚韵律。表现为冲积扇之扇根亚相的沉积特征；58层具有冲积扇之扇端亚相的沉积环境；59-62层为中厚层状不等粒岩屑砂岩、厚块状砾岩。其中59-60层及61-62层由下至上为粒度逐渐变细，显正粒序特征。具冲积扇之扇中亚相的沉积特征；63-64层为厚层状含砾岩屑砂岩与中厚层状不等粒岩屑砂岩呈韵律互层。由下至上为含砾岩屑砂岩→不等粒岩屑砂岩→粉砂岩，具正粒序。为冲积扇之扇端亚相的沉积环境；65-67层由下至上为砾岩→含砾岩屑砂岩→不等粒岩屑砂岩→粉砂岩，具正粒序。表现为冲积扇之扇中亚相(砾岩、含砾岩屑砂岩)与扇端亚相(不等粒岩屑砂岩、粉砂岩)多个沉积旋回的沉积环境；68层具冲积扇之扇根亚相的沉积特征；69层具冲积扇之扇中亚相的沉积特征；71层砾岩层从下往上粗砾岩渐变过渡为中砾岩，两者呈不等厚韵律。表现为冲积扇之扇根亚相的沉积特征；72-75层具冲积扇之扇中亚相的沉积特征；76-78层具冲积扇之扇中亚相的沉积特征。

根据岩石组合特征、沉积构造特征，可细分为扇根、扇中和扇端三种沉积亚相，而且三者构成了多个沉积旋回(图3)。

扇根亚相：沉积物为灰色块状砾岩，砾岩中常见中粗岩屑砂岩或含砾砂岩透镜体，砾石多呈棱角至次圆状，砾径多为中至巨砾，填隙物为砂质，砾石长轴多顺层展布。每一旋回砾石在垂向上略具正粒序。

扇中亚相：主要岩性为灰色中厚层至块状中、细粒砾岩与暗紫红色、灰色中厚层砂岩构成不等厚韵律，每一韵律厚1m至几米，韵律中砾岩层底部为凹凸不平接触面，砾岩、砂岩中可见交错层理、平行层理。

扇端亚相：沉积物较细，主要为暗紫红色、灰色中厚层(含砾)砂岩和紫红色粉砂岩。岩石中发育水平层理。

图3 西藏改则地区亭贡错组地层剖面柱状图

4 地质意义

班公湖-怒江洋盆关闭时限一直是地学界争论的焦点之一。研究区班公湖-怒江洋盆在地球内动力的汇聚背景向北俯冲消减的格局下，北缘羌南地块亭贡拉地区相配套形成了弧后前陆盆地。充填了一套下白垩统亭贡错组冲积扇粗碎屑岩沉积。其是早白垩世时期与俯冲消减作用格局下有关的前陆磨拉石组合的物质记录，沉积物的特征反映了搬运距离不远、快速堆积的过程，并且沉积厚度较大，代表燕山期碰撞造山山麓堆积的结果，是碰撞造山的证据。因此，对下白垩统亭贡错组的重新梳理具有意义：

(1)班公湖-怒江洋盆向北俯冲消减作用的格局下，北缘羌南地块相配套形成了弧后前陆盆地，盆地内充填以砾岩、砂岩、粉砂岩为主体一套粗碎屑沉积，表现为粒度较粗、分选和磨圆度差的特点，具陆相冲积扇沉积环境，而沉积充填物质的记录特征则为碰撞、俯冲消减作用下的产物，代表燕山期碰撞造山期磨拉石沉积。

(2)亭贡错组是早白垩世时期磨拉石盆地形成的一套岩石组合地层。它的出现，证实了早白垩世时期俯冲消减的格局下，相配套形成碰撞时期的前陆磨拉石盆地，继而南羌塘陆块在这一时期向南羌塘盆地转化。体现了沉积演化过程与构造背景的相关性。

5 结论

早白垩世时期，在西藏班公湖-怒江洋盆西段向北俯冲消减的格局下，北缘羌南地块亭贡错地区相配套形成了弧后前陆盆地，即由叠置于稳定的陆棚-滨浅海沉积基底盆地向弧后陆相前陆盆地转换或演化。盆地内沉积了以厚层至块状砾岩、中-厚层状含砾粗砂岩与岩屑砂岩及中层状粉砂岩交替产出的特点，沉积物特征指示了亭贡错组具陆相冲积扇沉积环境。该套岩系则是早白垩世时期与俯冲消减作用有关的前陆磨拉石组合的物质记录，代表燕山晚期碰撞造山山麓堆积的产物，表明亭贡错组碎屑岩的沉积受班公湖-怒江洋北向俯冲控制，各岩系的交替沉积构成了多个沉积旋回。在此基础上，说明了班公湖-怒江洋盆已闭合，并结束了海相沉积史，对分析整个特提斯构造域的演化史具有重要的意义。

致谢：成文中得到贵州省地质调查院白培荣高级工程师指导和帮助；编辑部和审稿专家提出的宝贵意见，在此一并表示感谢！