南秦嶺東段早寒武世黑色巖系金釩成礦特征與找礦方向-以夏家店礦床為例

1、文章編號 : 1000 20550 ( 2007 ) 05 20653 210南秦嶺古生代沉積盆地構(gòu)造活動海平面變化與沉積響應唐永忠 1朱迎堂 2( 1. 陜西地質(zhì)調(diào)查院 西安 710054; 2. 成都理工大學 成都 610059 )摘 要 位于揚子地臺北部被動邊緣的南秦嶺鎮(zhèn)安 、旬陽古生代沉積盆地 ,發(fā)育一套早古生代 中生代一套碳酸鹽巖夾細碎屑巖沉積 ,其沉積建造穩(wěn)定 ,巖相清晰 ,地層層序及沉積體系域發(fā)育清楚 ,海平面變化敏感 ,是研究海平面變 化與沉積響應較理想的地區(qū) 。通過對區(qū)內(nèi)沉積盆地地層特征及側(cè)向變化分析 ,初步劃分出了 10 個層序 ,識別出若干個沉積體系域和層序界面 。盆地沉

2、積演化與構(gòu)造體制 、區(qū)域性構(gòu)造運動密切相關 ,構(gòu)造活動控制了海平面變化 。通過區(qū)域地層格架分析和層序地層學研究 ,可以進一步研究區(qū)域構(gòu)造活動歷史 ,恢復海平面變化細節(jié) ,建立巖石地層 、年 代地層格架 ,從微觀上準確了解區(qū)域海平面敏感變化 ,確切刻畫古氣候 、古地理 、古環(huán)境 ,從而更好的預測沉積礦產(chǎn) 。 關鍵詞 南秦嶺 沉積盆地 構(gòu)造活動 海平面變化 層序地層分析第一作者簡介 唐永忠 男1965年出生 高級工程師中圖分類號P542. 1 P539. 2 文獻標識碼A礦產(chǎn)地質(zhì)勘查及盆地研究E2m a il: tangyongzong163. com南秦嶺古生代沉積盆地位于揚子地臺北部被動邊緣

3、,主要由鎮(zhèn)安和旬陽兩個 級盆地構(gòu)成 ,盆地發(fā) 育一套早古生代 中生代一套碳酸鹽巖夾細碎屑巖沉積 ,其沉積建造穩(wěn)定 ,沉積構(gòu)造清晰 ,巖相穩(wěn)定 ,地 層層序及沉積體系域發(fā)育清楚 ,海平面變化敏感 ,是 研究海平面變化與沉積響應較理想的地區(qū) 。丹一線擴張拉開分別形成華北板塊和揚子板塊 ,開始出現(xiàn)有限的秦嶺洋 ,其北側(cè)屬華北板塊南緣活動大陸 邊緣 ,南側(cè)屬揚子板塊北部被動大陸邊緣 。巴山弧形斷裂到商丹斷裂之間的南秦嶺屬陸緣弧后裂谷盆地 巴山弧形斷裂對盆地的發(fā)育有著明顯影響 ,導致其靠 近斷裂一側(cè)為盆地中心 ,古地形上北高南低 ,使盆地 呈向南傾斜的不對稱萁狀 (圖 1 ) 。1區(qū)域古構(gòu)造古地理格局晚

4、元古代 ,秦嶺轉(zhuǎn)入現(xiàn)代板塊構(gòu)造體制 1 ,沿商早古生代早期 O , 南秦 嶺繼 承 晚元 古1代的構(gòu)造特點 ,繼續(xù)發(fā)生裂陷沉降 ,受古地形和同生圖 1 南秦嶺東部鎮(zhèn)安 旬陽沉積盆地區(qū)域地質(zhì)簡圖 (據(jù)張國偉等 , 2001編繪 )1 - 商丹縫合帶 ; 2 - 勉略構(gòu)造帶 ; 3 - 主要斷裂系 ; 4 - 結(jié)晶基底陸塊 ; 5 - 過渡性基底 ; 6 - 古生界 ; 7 - 中生代花崗巖 ; 8 - 新生界 ; 9 - 重點工作地區(qū)F ig. 1 Ske tch geo logica l m ap of Zhengan - Xunyang ba sin to the ea st of Sou

5、th Q ingling Moun ta in s收稿日期 : 2007 201 209;收修改稿日期 : 2007 203 201斷裂影響 , 形 成 了 陸 緣 裂 谷 盆 地 和 地 壘 地 臺 并 存的構(gòu)造格局 。裂陷 沉 降 中 心 位 于 區(qū) 域 南 部 安 康 平利 紫陽 一 帶 , 形 成 厚 度 巨 大 的 炭 質(zhì) 、硅 質(zhì) 、泥 質(zhì) 沉 積 建 造 ; 在 寧 陜 旬 陽 帶 則 主 要 為 半 深 海 外陸棚 相 , 發(fā) 育 硅 質(zhì) 、炭 質(zhì) 、泥 灰 質(zhì) 巖 夾 火 山 巖及次火山巖沉積 。早古生代中晚期 O1 S2 , 揚子 板塊 向 華北 板塊匯聚俯沖 ,引起后緣

6、(旬陽和山陽 鳳鎮(zhèn)斷裂之 間 )拱隆抬升 ,地臺地壘隆升成陸 。南秦嶺差異性升 降作用加劇 ,近東西向同生斷裂發(fā)育 ,斷陷盆地分異 明顯 ,火山活動強烈 。安康 紫陽一帶發(fā)育中基性火 山巖及次深海炭質(zhì)泥質(zhì)巖 ;而旬陽地區(qū)仍處于裂陷狀態(tài) ,沉積了含炭泥巖 、硅質(zhì)泥巖為主的沉積建造 。不 斷抬升的武當古陸對區(qū)域古地理具有一定的控制作 用 ,不同的 沉 積 相 (濱 淺 海 相 、生 物 礁 相 、次 深 海 相 )大致環(huán)繞武當?shù)貕K分布 。早古生代末 期 ( S2 S3 ) , 受 加 里 東 運 動 隆 升 影響 ,南秦嶺沉降裂陷盆地的構(gòu)造 格 局發(fā) 生了 重 大轉(zhuǎn) 變 ,主要表現(xiàn)在長期處于擴張裂

7、 陷 的南 秦嶺 南 部安 康 平利地區(qū) ,裂谷盆地發(fā)生大規(guī)模海退 、收縮 、填滿 關閉 ,進而抬升剝蝕 。同期 ,沉降中心向北轉(zhuǎn)移至旬 陽 寧陜一線 ,構(gòu)成南 、北 、東三面環(huán)陸 ,東高西低且向西延伸較閉塞的斷陷殘留盆地 ,繼續(xù)接受濱岸淺海 相 陸棚相砂泥質(zhì) 、粉砂質(zhì) 、泥灰質(zhì)沉積 。隨著構(gòu)造 隆升 ,古陸逐漸被風化剝蝕 ,古地形漸趨平緩 ,盆地逐 漸淤平 ,開始接受新的沉積 。枚巖 、鐵白云石千枚巖 、絹云千枚巖 、黑云絹云千枚巖夾深灰色薄 中厚層砂礫巖 、巖屑砂巖 、菱鐵礦砂巖 及深灰色中厚層狀泥質(zhì)生物碎屑灰?guī)r等組成 。東部 仙河一帶砂礫巖增多 ,雙河一帶夾有薄 中厚層狀灰 巖 ;西部小

8、水河見較多的凝灰質(zhì)砂巖 。水洞溝組主要由灰綠色 、紫紅色綠泥絹云千枚巖 、絹云粉砂質(zhì)千枚巖 、絹云千枚巖 、鐵白云石綠泥千 枚巖夾灰綠 、紫紅色薄 中厚層石英雜砂巖 、泥質(zhì)粉 砂巖 。與上覆下泥盆統(tǒng)西岔河組整合接觸 。下泥盆統(tǒng)西岔河組主要由灰褐色 灰黃色硅質(zhì) 礫巖 、含礫砂巖 、石英雜砂巖 、長石石英雜砂巖 、石英 細砂巖及粉砂質(zhì)千枚巖組成 。西岔河組區(qū)內(nèi)縱 、橫向變化較大 ,北西部鎮(zhèn)安縣 結(jié)子鄉(xiāng)碾子坪為紫灰色硅質(zhì)礫巖 、砂礫巖 ,上部粉砂 巖 、含礫砂巖 ,由北向南厚 10 320 m。北東部澗長溝 發(fā)育礫 、砂巖 ,并以較大角度與下伏地層接觸 ;東部湖 北關防鋪 旬陽仙河一帶以砂礫巖 、長

9、石石英砂巖為主 ,厚度大 。西南部桐木溝 、大紅巖由白云質(zhì)砂巖 、長 石石英砂巖 ,西岔河廟溝 、水洞溝上部含礫砂巖夾紫 紅 、灰綠色板巖 、千枚巖夾灰黃色白云巖透鏡體 。南 側(cè)則相變?yōu)榛尹S色粉砂巖 、粉砂質(zhì)板巖 ,厚僅數(shù)米 ,與 下伏地層界線則不易區(qū)分 ,總體表現(xiàn)為北薄南厚 、北西變質(zhì)變形強 ,東部變形弱 2 。 公館組主要由下部粉砂質(zhì)白云巖夾絹云板巖 ,中部中厚 塊狀砂屑粉晶白云巖 、細晶白云巖及粘土質(zhì) 白云巖 、含砂白云巖 ,上部厚層 塊狀粉晶白云巖間 互鈣泥質(zhì)千枚巖組成 。生物以藻類為主 ,含層孔蟲 、介形蟲 、珊瑚類 。公館組下部發(fā)育水平層理 ,中部發(fā) 育層紋石 、疊層石 、鳥眼 、

10、窗孔構(gòu)造 ,砂屑白云巖發(fā)育 藻紋層理 、透鏡狀層理 ;上部發(fā)育水平層理 ,總體向上 變淺 ,由潮下低能帶 潮間 潮上坪暴露帶 ,反映為 潮坪 瀉湖環(huán)境沉積序列 。東部湖北關防鋪 旬陽仙河一帶以含礫砂巖 、石 英細砂巖夾千枚巖為主 ,偶見白云巖 ; 西部旬陽桐木 一帶則與 西 岔 河 組 紫 色 粉 砂 巖 呈 鋸 齒 狀 相 變 ,“缺 失 ”公館組及白云巖 ,使石家溝組直接超覆于西岔河 組之上 。中泥盆統(tǒng)石家溝組主要由下部深灰色薄層鈣質(zhì) 板巖 、灰 深灰色厚層狀泥質(zhì)生物碎屑灰?guī)r 、泥晶灰 巖夾薄層鈣質(zhì)板巖 ;上部厚層塊狀細 中晶白云巖夾 鈣質(zhì) 、粉砂質(zhì)板巖 、薄層生物碎屑灰?guī)r組成 。生物主

11、要以珊瑚 、腕足為主 。2 盆地地層特征及側(cè)向變化區(qū)域內(nèi)分布有早古生代志留系 、晚古生代泥盆 系 、石炭系 、二疊系及中生代三疊系 ,主要有志留系梅 子埡組 、雙河鎮(zhèn)組 、水洞溝組 ,泥盆系西岔河組 、公館 組 、石家溝組 、大楓溝組 、古道嶺組 、星紅鋪組 、鐵山 組 ,石炭系袁家溝組 、四峽口組 、羊山組 ,二疊系水峽 口組 、龍洞川組 、熨斗灘組 、門里溝板巖及中生代三疊 系嶺溝組等巖石地層單位 (圖 2 ) 。志留系梅子埡組主要由淺變質(zhì)的下部粉砂質(zhì)絹 云千枚巖夾變砂巖 ,中部凝灰質(zhì)變砂巖 ,上部條帶狀絹云板巖 、粉砂質(zhì)絹云板巖 。中東部地區(qū) ,砂礫巖 、長 石砂巖較普遍 ,局部含較多的

12、火山凝灰質(zhì)砂巖 ; 西部 地區(qū)主要由粉砂質(zhì)千枚巖 、中厚層結(jié)晶灰?guī)r 、薄 中 厚層硅質(zhì)板巖組成 。雙河鎮(zhèn)組主要由灰 、暗灰綠色石英粉砂質(zhì)絹云千第 5期唐永忠等 :南秦嶺古生代沉積盆地構(gòu)造活動 海平面變化與沉積響應655圖 2 鎮(zhèn)旬盆地區(qū)域地層與層序地層綜合柱狀圖The d iagram of the stra tigrap h ica l co lum n fo r regiona l stra tigrap hy and sequence stra tigrap hy in Zhenxun B a sinF ig. 2該組在北部錫銅溝以粉砂質(zhì)板巖 、鈣質(zhì)石英粉砂巖夾微晶生屑灰?guī)r ,東部旬陽仙

13、河一帶見有砂巖及生 物碎屑灰?guī)r ,中部旬陽十里及西部楓樹 麻坪河一帶見有較多的深灰色厚 塊狀生物礁灰?guī)r 、白云巖化白云巖 。含珊瑚化石 。石家溝組下部板巖 生屑灰?guī)r , 粒度向上變細 ,反映為一種淺海陸棚環(huán)境 。上部單層 變厚 ,灰?guī)r發(fā)育白云巖化 ,屬較閉塞的局限碳酸鹽臺 地 。西岔河泥砂質(zhì)含量增加 ,頂部發(fā)育鳥眼灰?guī)r ,反 映陸棚 潮坪環(huán)境沉積 。超覆志留系之上 。西部桐 木一帶發(fā)育鈣屑濁積巖 。小嶺子以西巖石單層變薄 , 生物明顯減少 ,冷水溝發(fā)育成鈣屑濁積巖 ,發(fā)育底沖刷 ,粒序?qū)永砑八禄?,反映深水斜坡沉積 。 大楓溝組主要由下部灰綠色 、淺紫色厚層狀含鐵生物碎屑白云質(zhì)砂巖 、泥

14、質(zhì)粉砂巖 、石英細砂巖夾透鏡狀生物碎屑灰?guī)r ; 中部淺灰色 厚層 白云 質(zhì) 生屑 灰 巖 、泥晶灰?guī)r夾黃綠色鈣質(zhì)泥質(zhì)板巖 ; 頂部鈣質(zhì)細砂巖夾薄層泥灰?guī)r 、中厚層狀長石石英砂巖 、粉砂巖 、灰綠色粉砂質(zhì)千枚巖組成 。生物相對較少 ,以珊瑚 、腕 足為主 。北部五字溝 、南部旬河一線為砂屑灰?guī)r夾粉 砂質(zhì)板巖 ,鈣質(zhì)細砂巖 ,上部局部具古溶蝕孔洞等暴 露標志 ,反映為由東向西的潮坪 礁灘沉積 。東部砂 巖較多 ,西部桐木一帶發(fā)育鈣泥砂質(zhì)濁積巖 ,沉積厚 度大 。該組下部砂巖具逆粒序 ,發(fā)育水平層理 、透鏡 狀層理 、小型沙紋層理 ,反映為潮下坪環(huán)境 。中部單層變厚 ,發(fā)育鳥眼 、窗孔構(gòu)造 ,為潮上

15、坪環(huán)境 。上部發(fā) 育交錯層理 、平行層理 ,為淺海陸棚環(huán)境 。、古道嶺組主要由灰綠 紫紅色薄 中厚層中細粒石英砂巖 、長石石 英 砂巖 、泥 質(zhì)粉 砂巖 、粉 砂 質(zhì)板 巖 ,深灰色薄層泥晶灰?guī)r 、泥質(zhì)灰?guī)r 、泥質(zhì)生物灰?guī)r , 淺灰色 深灰色厚 塊狀礁灰?guī)r 、白云巖組成 。古道 嶺一帶為灰 淺灰色厚層 塊狀顆粒灰?guī)r 、層孔蟲 、 藻礁灰?guī)r 、礫屑灰?guī)r 、生屑灰?guī)r ,深灰色泥 微晶灰?guī)r間夾深灰色鈣質(zhì)板巖 。生物以富集無洞貝 、顎頭貝及 珊瑚 、層孔蟲為特征 。下部向上單層由厚變薄 ,上部 向上單層由薄變厚 。東部湖北關防鋪 旬陽公館一帶下部砂巖 、粉砂 巖發(fā)育 ,公館向西砂巖則不發(fā)育 ,中上部發(fā)

16、育厚 塊 狀生物礁灰?guī)r 、核形石灰?guī)r 。在東岔河 、旬河一帶下部發(fā)育深灰色微薄層泥晶灰?guī)r ,鈣板巖 ,局部夾黑灰 色硅質(zhì)板巖 ,含炭泥晶灰?guī)r ,炭 、鈣質(zhì)板巖 ,屬深水低 能臺盆相 。上部中厚層砂屑灰?guī)r ,生物碎屑灰?guī)r ,反 映為較開闊的鑲邊型碳酸鹽臺地 。上泥盆統(tǒng)星紅鋪組主要由灰 深灰色粉砂質(zhì)板巖 、鈣質(zhì)板巖 、鈣質(zhì)砂巖 、泥砂質(zhì)灰?guī)r和灰綠色砂巖 、 鈣質(zhì)板巖 、泥砂質(zhì)灰?guī)r ; 灰 深灰色厚 塊狀泥質(zhì)條 帶灰?guī)r 、泥質(zhì)灰?guī)r 、生物礁灰?guī)r組成 。生物以腕足 、珊 瑚為主 。該組巖性穩(wěn)定 ,在縱向 、橫向上變化不大 ,上部以灰綠色細碎屑巖為特征 。在梅花店至鎮(zhèn)安主要為石 英砂巖夾粉砂巖 、粉砂質(zhì)

17、板巖 、鈣質(zhì)板巖 ,由北向南砂 巖逐漸減少 ,粉砂巖具平行紋層 、沙紋交錯層 ,向上過 渡為泥巖 、泥灰?guī)r ,且發(fā)育沉積滑塌 。在青銅關斷裂 北部 ,下部為厚粉砂 質(zhì) 絹云 板巖 , 上 部為 生 屑灰 巖 。青銅關斷裂 羊山斷裂間 ,由東向西夾互泥巖 ,由小 型點礁和礁前塌積漸變?yōu)閵A含較多炭質(zhì)千枚巖 、硅質(zhì) 巖 、深色鈣泥質(zhì)巖沉積 ,反映由淺水漸變?yōu)檩^深水的 低能環(huán)境 。屬陸棚 斜坡沉積 。西岔河則以碎屑巖 漸變?yōu)橹泻駥吁b?；?guī)r ,核形石灰?guī)r夾互鈣質(zhì)板巖 ,屬淺水高能陸棚沉積 。鐵山組主要由下部淺 深灰色薄層鈣質(zhì)石英砂 巖 、石英砂巖互淺灰色 、紫紅色薄 中厚層泥砂質(zhì)灰 巖 、砂屑灰?guī)r 、鮞

18、粒粉屑灰?guī)r 、核形石灰?guī)r 、泥質(zhì)生物 灰?guī)r 、砂質(zhì)白云巖及上段灰 深灰色中厚層 厚層塊狀鈣質(zhì)砂巖 、砂屑灰 巖 、角 礫狀 礫屑 灰?guī)r 、核 形 石灰 巖 、砂質(zhì)生物碎屑灰?guī)r 、深灰色厚層細晶白云巖 、生物 礁灰?guī)r組成 。生物以珊瑚 、腕足 、牙形石為主 。該區(qū)巖性組合基本一致 ,巖性變化上 ,北為微 薄層泥質(zhì)巖夾砂巖和碳酸鹽巖 ,南部多為厚層碳酸鹽巖夾泥質(zhì)巖 ,深水相牙行刺特別發(fā)育 ; 整體呈現(xiàn)西厚(冷水河 700 m ) ,東薄 (西岔河 200 m ) ,由泥晶灰?guī)r 、砂屑灰?guī)r 、鮞?；?guī)r組成旋回式沉積 。砂巖具平行層 理 ,砂屑灰?guī)r具水平層理 ,鮞?；?guī)r具鳥眼構(gòu)造及小 型砂紋層理 。上

19、部由角礫灰?guī)r與砂屑灰?guī)r組成 ,反映 為淺水高能臺地邊緣 淺灘相 。下石炭統(tǒng)袁家溝組主要由下部淺灰色中厚層含燧石結(jié)核泥晶灰?guī)r夾含燧石條帶亮晶灰質(zhì)礫巖 ;上部 厚層鮞?；?guī)r 、含生屑礫屑灰?guī)r 、泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾鈣 質(zhì)板巖 、泥質(zhì)板巖組成 ,局部發(fā)育生物礁灰?guī)r 。生物 主要為腕足 、珊瑚 。在南部冷水河及大磨溝鐵鎖洞一帶 ,巖石中下部 普遍白云巖化 ,形成白云巖化白云巖 。發(fā)育中厚層含燧石團塊細晶白云巖 、生屑結(jié)晶白云巖 、角礫狀白云 巖 。屬臺地淺灘或岸堤坎封閉蒸發(fā)環(huán)境 。北部鎮(zhèn)安 羊山一帶以灰?guī)r為主 。該組南部巖石組合單一 ,總體 為碳酸鹽臺地沉積 ,上部局部過渡為臺地邊緣高能淺 灘環(huán)境沉積 。鎮(zhèn)

20、安斷裂以北總體深灰色 、層薄 ,具水平紋層 ,側(cè)向延伸穩(wěn)定 ,反映為深水盆地沉積 。 中石炭統(tǒng)四峽口組主要由深灰色薄 中厚層石英砂巖 、含菱鐵礦結(jié)核頁巖 、泥晶灰?guī)r夾灰黑色炭質(zhì) 板巖 、鈣質(zhì)板巖組成 。北部鎮(zhèn)安茅坪 四峽口一帶底部夾較多的石英礫巖 ,土地嶺發(fā)育 灰?guī)r 角 礫巖 。東部 底部 發(fā) 育砂 礫 巖 ,中部發(fā)育含礫砂巖及細砂巖 ,西部以鈣泥質(zhì)板巖 、 泥晶灰?guī)r為主 ,局部發(fā)育低水位扇 。下部均以深灰色 板巖互砂巖 ,具水平層理 ,含植物化石及碎片 ;含礫板 巖 ,礫巖中偶見泥盆紀的珊瑚 、腕足碎屑 ,巖石主體以深灰 黑色板巖直接覆于袁家溝深色灰?guī)r之上 ,反映 為貧氧較深水靜水盆地環(huán)境

21、。中上部礫巖 、薄 厚層 砂巖 ,層理不明顯 。復成分礫巖與灰質(zhì)礫巖 、泥礫巖 交互共生 ,且大多礫巖內(nèi)部混雜無粒序 ,但扁平礫石 多平行底面發(fā)育 ,反映為斜坡扇 三角洲沉積 。上石炭統(tǒng)羊山組主要由下部為淺灰色厚層泥晶 藻屑灰?guī)r 、細晶生屑灰?guī)r夾深灰 紫紅色粉砂質(zhì)板 巖 ,中部厚 巨厚細 、亮晶含 灰?guī)r 、細晶藻屑灰?guī)r , 上部由淺灰色厚層微 泥晶灰?guī)r 、生物碎屑灰?guī)r 、生物礁灰?guī)r組成 。生物主要為腕足科 、珊瑚 、海綿及有孔蟲 、苔蘚蟲等 。頂部開闊碳酸鹽巖臺地多發(fā)育生物礁灰?guī)r 、古喀斯特巖溶角礫巖 ,具明顯的古喀斯特 巖溶界面 。反映了該期海平面下降 ,臺地暴露地表 。 西部鎮(zhèn)安兩河 龍洞

22、川一帶發(fā)育生物礁灰?guī)r及 巖溶角礫巖 ,該組由東向西厚度逐漸遞減 ,并含較多的砂屑 ,反映為一種廣闊的陸棚型碳酸鹽臺地 。第 5期唐永忠等 :南秦嶺古生代沉積盆地構(gòu)造活動 海平面變化與沉積響應657下二疊統(tǒng)水峽口組主要由下部薄板狀 頁片狀微晶生屑 灰 巖 , 上 部 厚 層 塊 狀 微 晶 灰 巖 、礫 屑 灰 巖 、砂屑灰?guī)r 、生物碎屑灰?guī)r 、生物礁灰?guī)r組成 。含大 量 類 、珊瑚 、腕足化石 。鎮(zhèn)安龍洞川一帶頂部多發(fā)育生物礁灰?guī)r及巖溶 角礫巖 。其與羊山組地層在東西方向上為相變接觸關系 。該組向西 ,下部局部含燧石 ,上部漸變?yōu)楹谏?炭質(zhì)板巖互微晶生屑灰?guī)r夾石英砂巖扁豆體 。水峽 口組早期主

23、要承襲羊山組晚期沉積 ,為連續(xù)的碳酸鹽 臺地 ,晚期沉積為灰?guī)r夾泥質(zhì)碎屑巖 ,發(fā)育大型人字 型交錯層理 ,反映為臺地邊緣向濱岸潮坪環(huán)境過渡 。 西口組主要由下部厚細粒石英砂巖 、長石砂巖 、粉砂巖 、絹云母板巖 ,上部生屑微晶灰?guī)r夾薄層絹云母板 巖 、長石石英砂巖 、含燧石結(jié)核生屑隱晶灰?guī)r 、生物粘 結(jié)灰?guī)r組成 。生物主要為珊瑚 、海百合 、腕足 、海綿等 。區(qū)內(nèi)碎屑巖向東增多 ,灰?guī)r減少 。剖面下部砂巖 比較穩(wěn)定 ,且底部發(fā)育切蝕凹面 ,砂巖底面常發(fā)育 1 10 cm 褐色泥質(zhì)物 ,并為灰質(zhì)礫巖 、石英砂巖充填 。巖 相特征反映下部為近岸淺海 濱岸沼澤環(huán)境 ,上部發(fā) 育生物粘結(jié)灰?guī)r及生物擾動

24、構(gòu)造 ,反映為陸棚邊緣環(huán) 境 。熨斗灘地區(qū)發(fā)育紫紅色砂屑生屑灰?guī)r 、鈣泥質(zhì)板 巖及生物礁灰?guī)r 。在西溝一帶盆地邊緣發(fā)育低水位角礫巖楔 。西口組與熨斗灘組灰?guī)r為側(cè)向相變關系 。 熨斗灘組主要由一套紫紅色 、厚層生物碎屑灰?guī)r 、泥晶灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r ,底部夾褐黃色鈣質(zhì)板巖 ,粉 砂巖組成 。熨斗灘灰?guī)r呈紫紅色 ,縫合線構(gòu)造發(fā)育 , 富含珊瑚類 、腕足類化石 ,化石呈雜亂堆積狀 ,偶見大型樹枝狀珊瑚個體化石 ,并為鐵質(zhì)填隙 ,頂部含菊石 類化石 。反映為低能臺緣礁 灘相快速沉積 。剖面 及區(qū)域上 ,該組巖性二分性明顯 ,下部層厚 ,上部層薄 并由西向東漸夾薄板狀鐵質(zhì) 、鈣質(zhì)板巖 ,鐵質(zhì)生屑隱 晶灰?guī)r

25、。上二疊統(tǒng)龍洞川組主要由淺灰色中厚層狀生屑 、微 晶 、亮晶灰?guī)r ,生物灰?guī)r 、粒屑灰?guī)r 、生物礁灰?guī)r組成 ,向 西在龍洞川盆地邊緣一帶 ,上部夾棘屑灰?guī)r巖楔 ,頂部 明顯發(fā)育高水位角礫巖楔 。向東下部灰?guī)r中夾薄層狀 鈣質(zhì)板巖 ,上部含藻屑 、具鮞粒 ,局部發(fā)育海綿生物礁灰?guī)r 。龍洞川組沉積特征 ,反映為較開闊碳酸鹽臺地沉 積 ,東緣為淺灘環(huán)境 ,西緣屬臺緣斜坡環(huán)境 。東部門里溝一帶由灰色薄層泥質(zhì) 、鈣質(zhì)板巖 、薄板 狀生物碎屑細晶灰?guī)r組成 ,上部板巖發(fā)育水平管跡 ,富 含菊石 、雙殼類 、珊瑚類 、腕足類化石 。門里溝板巖巖性較為穩(wěn)定 ,巖相組合整體反映為較深水盆地沉積 。薄板狀鐵質(zhì)鈣質(zhì)板巖

26、夾生屑灰?guī)r ,明顯為饑餓沉積 。自西向東 ,從盆地邊緣到深水盆地內(nèi)部 ,盆地下超十分明顯 。龍洞川灰?guī)r與門里溝板巖為側(cè)向相變關系 。下三疊統(tǒng)金雞嶺組主要由底部礫屑灰?guī)r ,中下部鈣質(zhì)石英粉砂巖 、粉砂質(zhì)板巖 、粉晶灰?guī)r 、含砂屑灰?guī)r夾砂屑鮞?；?guī)r 、微薄層泥鈣質(zhì)板巖 。上部淺紫灰色砂屑灰?guī)r 、微晶灰?guī)r 、層紋灰?guī)r 、疊層石灰?guī)r組成 ,頂部發(fā)育古喀斯特巖溶角礫巖 。在金雞嶺嶺溝一帶發(fā)育角礫巖楔及薄層微晶灰 巖 、粉砂質(zhì)板巖 、鈣泥質(zhì)板巖沉積 。向東底部發(fā)育鈣 質(zhì)板巖 ,向上為厚層粉晶灰?guī)r ,上部為厚層鮞?；?guī)r , 含雙殼類 、腹足類化石 。下部主要為臺地邊灘環(huán)境沉積 ,上部發(fā)育干涉波痕 、交錯層及

27、紋層狀灰?guī)r 、疊層石 灰?guī)r ,反映為潮坪環(huán)境沉積 。嶺溝組主要由薄層狀粉砂質(zhì) 、鈣質(zhì)板巖 、灰質(zhì)泥 巖 、含泥微晶灰?guī)r組成 ,區(qū)內(nèi)上覆未見沉積 。含雙殼 類 、瓣鰓類化石 。該 組底 部下 伏 地層 發(fā)育 古 溶蝕 地貌 ,嶺溝一帶該組發(fā)育灰質(zhì)角礫巖楔 。沉積環(huán)境屬濱 岸 潮坪環(huán)境沉積 。3 層序地層劃分及沉積體系域特征通過對區(qū)內(nèi)泥盆紀 三疊紀各巖石地層系統(tǒng)的 地層格架及層序地層學初步研究 ,可劃分為兩個 級 層序 (D1 - P1、P2 - T2 ) 和 10 個 級層序 3 。目前 , 結(jié)合層序不整合界面 、地層格架分析及層序地層學研 究 ,對 10個 級層序內(nèi)部的沉積體系域特征進行了 初

28、步劃分分析 (圖 3 ) 。3. 1 層序 以泥盆系底部區(qū)域性 型不整合剝蝕面為其底 界 ,以發(fā)育多層暴露標志的潮間帶沉積為特征的公館 組頂部 型層序不整合面為頂界 。層序 由低水位 沉積體系域 、海侵 體系 域 、高 水位 沉積 體 系域 構(gòu)成層序內(nèi)低水位沉積體系域 (L ST) 副層序由西岔河組 下部沖積扇 、滯留礫巖 、篩積巖 、雜砂礫巖 、含礫砂巖 沉積的水道疊置體組成 。剖面結(jié)構(gòu)由下而上粒度變細 、單層變薄多個韻律 層組成 ,沉積構(gòu)造主要為正粒序?qū)永?、濁積層理和大型槽狀交錯層理 、低角度交錯層理 、平行層理等 ,反映 出分支河道 河口水下三角洲相構(gòu)成的深切谷充填 地層堆積型式表現(xiàn)為

29、北薄南厚 ,東厚西薄 ,總體沿盆 地周緣及底部發(fā)育 ,呈楔形體 。這種盆地充填的非對稱性 ,反映了半地塹式斷裂地貌特征 。這種河流相 邊灘滯流海灣相沉積 ,代表海平面快速下降期 ,盆地內(nèi)堆積低水位楔 。在中部旬陽小嶺一帶可能發(fā)育海底扇沉積 。海侵體系域 ( TST) 副層序由西岔河組上 段潮坪相石英雜砂巖 、白云巖組成 ,副層序為自下而 上巖層厚度逐漸變薄的退積型結(jié)構(gòu)序列 。高水位沉積體系域 ( H ST)由公館組白云巖組成 ,發(fā)育鳥眼 、窗孔 、帳篷構(gòu)造 ,反映出頻繁暴露的進積型潮坪 瀉湖 相地層結(jié)構(gòu) 。圖 3 巖石地層格架 ( EW 向 )1. 砂躒巖 ; 2. 砂巖 ; 3. 鈣泥質(zhì)板巖

30、 ; 4. 含砂泥質(zhì)干校巖 ; 5. 砂質(zhì)灰?guī)r ; 6. 生物碎屑灰?guī)r ; 7. 微 薄層灰 巖 ; 8. 粘土質(zhì)白云巖 ; 9. 鳥眼白云巖 ; 10. 溶蝕孔洞白云巖 ; 11. 龜?shù)[巖質(zhì) ; 12. 礁灰?guī)r ; 13. 灰?guī)r角礫 巖 ; 14. 硅質(zhì)巖 ; 15. 低水位體系域 ; 16. 海侵體系坡 ; 17. 凝縮沉積 ; 18. 高水位體系坡 ; 19. 古塔斯特 化 ; 20. 海侵面 ; 21. 最大海泛面 ; 22. 型不整合面 ;F ig. 3 The fram ewo rk of rock stra tigrap hy ( EW )3. 2 層序 底界為 DS1之頂界 型

31、層序界面 ,頂界為大楓溝 組頂部出現(xiàn)的一層鐵錳質(zhì)風化殼 ,頂界面屬 型層序界面 。層序 由海 侵體 系 域 、高 水 位沉 積體 系 域構(gòu)成 。層序內(nèi)海侵體系域 ( TST) 副層序由石家溝組泥 砂質(zhì)板巖與生物碎屑灰?guī)r構(gòu)成 ,剖面結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為沉積 環(huán)境由泥沙質(zhì)潮坪相向淺海陸棚相逐漸演化 ,沉積物粒度向上逐漸變細的退積型結(jié)構(gòu)序列 。潮坪相的泥沙質(zhì)沉積與淺海陸棚相的碳酸鹽巖沉積界面 ,是區(qū)內(nèi) 第一次 大 規(guī) 模 的 海 侵 面 。在 盆 地 南 中 部 旬 陽 麻 坪河 十里一帶 ,由于處于淺水碳酸鹽巖臺緣 ,石家溝組上部發(fā)育較多的點狀生物礁并白云巖化 。高水位沉積體系域 ( H ST)副層序由大楓

32、溝組含鐵石英砂巖 、 石英砂巖 、泥質(zhì)粉 砂 巖 、板 巖 及厚 層白 云 巖 、灰?guī)r 組成 ,碳酸鹽巖發(fā)育鳥眼 、窗孔和古溶蝕孔洞 。地層結(jié) 構(gòu)屬濱岸相 潮坪相進積型地層結(jié)構(gòu) 。在近陸部位 ,該層序高水位期形成的沉積建造與盆緣不同沉積層 位接觸 ,具清晰的下超現(xiàn)象 。3. 3 層序 底界為 DS2之頂界 型層序界面 ,頂界為出現(xiàn)窗 孔等潮坪暴露標志的古道嶺組頂 部 型 層序 界面 。層序 由海侵體系域 、高水位沉積體系域構(gòu)成 。層序第 5期唐永忠等 :南秦嶺古生代沉積盆地構(gòu)造活動 海平面變化與沉積響應659內(nèi)海侵體系域 ( TST) 副層序由古道嶺組下部石英砂巖 、粉砂巖 、泥質(zhì)生物灰?guī)r等組

33、成 ,沉積構(gòu)造主要有大 型槽狀層理 、板狀交錯層理 、平行層理及風暴層理等 , 副層序類型為潮道砂巖 潮下 潮坪粉砂巖 陸棚 生物灰?guī)r ,地層結(jié)構(gòu)為沉積粒度向上變細的退積型結(jié) 構(gòu)序列 。通過橫向追索 ,在盆地南中部旬陽公館以西厚度減小 ,該地層明顯呈楔型 ,呈現(xiàn)出淺水陸棚邊緣 楔的特點 。中 部 的 微 薄 層 泥 晶 灰 巖 與 粉 砂 質(zhì) 泥 巖及薄 層 硅 質(zhì) 巖 4 , 屬 凝 縮 沉 積 ( C S) , 是 區(qū) 內(nèi) 第 一次最 大 規(guī) 模 的 海 侵 事 件 , 地 層 結(jié) 構(gòu) 為 進 積 加 積型 。高水位沉積 體 系 域 ( H ST) 副 層 序 由 中 上 部 厚層泥沙 質(zhì)

34、 灰 巖 、生 物 灰 巖 、生 物 礁 灰 巖 、白 云 巖組成 。生物礁以層孔蟲 珊 瑚 礁 為 主 , 規(guī) 模 大 , 屬 碳 酸鹽巖 臺 緣 岸 礁 。白 云 巖 中 發(fā) 育 鳥 眼 、窗 孔 暴 露 標志 ,剖面結(jié)構(gòu)自下而上 , 反 映 了 由 淺 海 陸 棚 相 向 碳酸鹽 巖 臺 地 邊 緣 礁 灘 相 潮 坪 相 發(fā) 展 , 沉 積 粒 度逐漸變粗 ,地層結(jié)構(gòu)為進積型 。3. 4 層序 頂?shù)捉缑婢鶠?型層序界面 ,層序 由海侵體系 域 、高 水 位 沉 積 體 系 域 構(gòu) 成 。層 序 內(nèi) 海 侵 體 系 域 ( TST)副層序由星紅鋪組下部薄層砂巖 泥質(zhì)粉砂 巖組成 ,自下而

35、上副層序類型由潮坪相向淺海陸棚相演變 ,沉積物粒度變 細 , 巖 層變 薄 , 地層 結(jié)構(gòu) 為 退積 型 。高水位沉積體系域 ( H ST) 副層序由中上部碳酸 鹽巖臺緣生物礁灰?guī)r 、礁后坪薄層泥晶灰?guī)r 、生物碎 屑灰?guī)r 、礁前塌積礫屑灰?guī)r組成 ,生物礁以層孔蟲珊 瑚礁為主 ,規(guī)模大 ,屬碳酸鹽巖臺緣岸礁 。自上而下 ,沉積物粒度變粗 ,地層結(jié)構(gòu)為進積型 。3. 5 層序 頂?shù)捉缑婢鶠?型層序界面 ,層序 由海侵體系 域 、高 水 位 沉 積 體 系 域 構(gòu) 成 。層 序 內(nèi) 海 侵 體 系 域 ( TST)副層序由鐵山組石英細砂巖 、粉砂巖及粒屑灰?guī)r組成 , 自下而上副層序類型由海灘 潮坪相

36、向演 變 ,沉積物粒度變細 ,巖層變薄 ,地層結(jié)構(gòu)為退積型 。 高水位沉積體系域 ( H ST)副層序由袁家溝組含燧石 條帶灰?guī)r 、生物碎屑灰?guī)r 、交代白云巖 、生物礁灰?guī)r組 成 ,剖面結(jié)構(gòu)自下而上沉積物粒度變粗 ,巖層變厚 ,地層結(jié)構(gòu)為進積型 。3. 6 層序 底界面為 型層序界面 ,頂界面為西口組發(fā)育切 谷充填的 型不整合剝蝕面 。層序 由海侵體系域 、 高水位沉積體系域構(gòu)成 。層序內(nèi)海侵體系域 ( TST)副層序由四峽口組濱岸 沼澤相石英砂巖 、含菱鐵礦結(jié)核砂質(zhì)頁巖 、鈣質(zhì)板巖 、炭質(zhì)板巖 、泥晶灰?guī)r和羊山組中下部淺海陸棚相泥晶灰?guī)r 、生物碎屑灰?guī)r 、砂屑 灰?guī)r組成 ,自下而上沉積物粒度

37、變細 ,海水變深 ,地層 結(jié)構(gòu)為退積型 。高水位沉積體系域 ( H ST) 副層序由 羊山組上部和水峽口組組成 ,副層序由碳酸鹽巖臺地 邊緣相泥晶灰?guī)r 、生物碎屑灰?guī)r 、顆?；?guī)r組成 ,上部發(fā)育生物礁 ,頂部開闊碳酸鹽巖臺地發(fā)育古喀斯特巖 溶角礫巖 。剖面結(jié)構(gòu)為自下而上沉積物粒度變粗 ,海 水變淺 ,地層結(jié)構(gòu)為進積型 。3. 7 層序 底界面為西口組發(fā)育切谷充填的 型不整合剝 蝕面 ,頂界面為 型層序界面 。層序 由低水位沉積體系域 、海侵體系域 、高水位沉積體系域構(gòu)成 。層序 內(nèi)低水位沉積體系域 (L ST) 副層序由西口組底部深 切河谷充填灰質(zhì)礫巖 、石英砂巖組成 ,具明顯的侵蝕 沖刷面和

38、低水位角礫巖楔 。海侵體系域 ( TST) 副層 序由中下部濱岸相長石石英砂巖 、陸棚相微晶灰?guī)r組成 ,剖面結(jié)構(gòu)自下而上沉積物粒度變細 ,巖層變薄 ,地 層結(jié)構(gòu)為退積 加積型 。在深海盆地內(nèi)部發(fā)育明顯 的饑餓沉積和海底扇 ,具清晰的海底下超 。高水位沉 積體系域 ( H ST) 副層序由上部臺地邊緣相長石石英 雜砂巖 、礫屑灰?guī)r 、生物灰?guī)r組成 ,西部熨斗灘一帶頂部發(fā)育生物礁 。剖面結(jié)構(gòu)自下而上為潮坪相向臺地 邊緣礁灘相演化的進積型序列 。3. 8 層序 底界面為 型層序界面 ,頂界面為龍洞川組 型 不整合剝蝕面 ,以龍洞川組灰?guī)r頂部發(fā)育沖蝕槽的剝蝕面為特征 。層序 由海侵體系域 、高水位沉積

39、體系 域構(gòu)成 。層序內(nèi)海侵體系域 ( TST) 副層序由熨斗灘 灰?guī)r組成 ,副層序類型以碳酸鹽臺地相紫紅色的砂屑 灰?guī)r 、生屑灰?guī)r及鈣泥質(zhì)板巖為主 ,生屑灰?guī)r中生物 碎屑成分復雜 ,混雜堆積 ,層理類型為巨厚塊狀層理 ,反映出事件沉積的特點 。剖面結(jié)構(gòu)自下而上表現(xiàn)為 沉積物粒度變細 , 生 物碎 屑減 少 , 灰泥 增 高 , 巖層 變 薄 ,地層結(jié)構(gòu)為退積型 。在盆地內(nèi)部 ,門里溝一帶發(fā) 育深水沉積的葉片狀 、薄板狀鈣泥質(zhì)板巖夾生屑泥晶 灰?guī)r ,具明顯的饑餓沉積 。自西向東 ,從盆地邊緣到深水盆地內(nèi)部 ,盆地下超十分明顯 。高水位沉積體系 域 ( H ST)副層序由龍洞川組碳酸鹽臺地邊緣礁灘

40、相 生屑微晶灰?guī)r 、粒屑灰?guī)r 、鮞?；?guī)r為主 ,局部發(fā)育海 綿礁 。在龍洞川盆地邊緣一帶 ,龍洞川組頂部明顯發(fā) 育高水位角礫巖楔 。剖面結(jié)構(gòu)自下而上表現(xiàn)為沉積物粒度變粗 ,海水變淺的進積型序列 。3. 9 層序 頂?shù)捉缑婢鶠?型層序不整合面 。層序 由低 水位沉積體系域 、海侵體系域 、高水位沉積體系域構(gòu) 成 。層序內(nèi)低水位沉積體系域 (L ST) 副層序由金雞 嶺組灰?guī)r底部礫屑灰?guī)r楔狀體組成 ,具明顯的侵蝕沖 刷面和低水位角礫巖楔 。低水位沉積體系域頂界面以金雞嶺組灰?guī)r頂部古喀斯特化為特征 。海侵體系 域 ( TST)副層序由金雞嶺組中下部鈣質(zhì)石英粉砂巖 、 粉砂質(zhì)板巖 、粉晶灰?guī)r組成 ,巖

41、層厚度變薄 ,粒度變細 的退積型結(jié)構(gòu)序列 。凝縮沉積為中部微薄層泥沙質(zhì) 板巖 、鈣質(zhì)板巖 ,自西向東地層結(jié)構(gòu)明顯向海盆方向 超覆 ,副層序堆積型式為加積型 。高水位沉積體系域( H ST)副層序由金雞嶺組上部砂屑鮞粒灰?guī)r 、疊層石 灰?guī)r組成 ,自下而上 ,剖面結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為由潮坪至淺灘 迅速變淺 ,粒度變粗 ,頂部具古喀斯特化的特征 ,副層 序堆積型式為進積型 。3. 10 層序 底界面為 型層序不整合面 ,上部被剝蝕 ,屬一 不完整層序 。層序 由低水位沉積體系域 、海侵體系 域構(gòu)成 ,層序內(nèi)低水位沉積體系域 (L ST)副層序由嶺 溝板巖下部海底峽谷充填角礫巖楔 、斜坡扇等低水位 楔組成 ,地

42、層堆疊型式為退積型 。海侵體系域 ( TST)副層序由嶺溝板巖中上部薄板狀鈣質(zhì)板巖 、粉砂質(zhì)板 巖及微晶灰?guī)r組成 ,自下而上 ,剖面結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為巖層 厚度變薄 ,粒度變細 ,海水迅速加深的海進退積序列 。 由于構(gòu)造活動加劇 ,海平面變化頻繁 ,高水位沉積體 系域被剝蝕 。劇烈 ,饑餓沉積主要表現(xiàn)為筆石頁巖相 、深水炭硅質(zhì)頁巖相 。早泥盆紀 早二疊紀 級海平面變化從早 到晚主要呈現(xiàn)出緩慢下降 ,構(gòu)造沉降速度與海平面變 化升降速度基本一致 ,海平面變化頻繁 ,饑餓沉積明 顯 ,總體表現(xiàn)為高頻振蕩螺旋式上升 ,缺乏低水位沉 積和河流回春現(xiàn)象 , 型層序不整合面不發(fā)育 ,明顯具“伸展式沉積層序 ”特點

43、。 級海平面升降變化周 期更為頻繁 ,總體缺乏低水位體系域沉積 ,碳酸鹽巖 臺地暴露頻繁 ,巖相變化大 ,饑餓沉積發(fā)育但厚度小 。 晚二疊 中三疊世 級海平面變化具有升降快速 ,構(gòu) 造沉降速度遠大于海平面變化速 度 , 海平 面 升降 頻 繁 ,缺乏饑餓沉積 的特 點 。總 體 表現(xiàn) 為高 頻 快速 上升 ,發(fā)育低水位沉積和河流回春現(xiàn)象 , 型層序不整 合面發(fā)育 ,明顯具“擠壓式沉積層序 ”特點 。4. 2 構(gòu)造體制與海平面變化眾所周知 ,板塊運動控制了全球海平面變化 ,區(qū)域 性構(gòu)造活動則控制了區(qū)域性海平面變化 ,局部性海平面變化與地區(qū)性構(gòu)造隆升有關 ;區(qū)域性海平面變化與 構(gòu)造體制密切相關 。

44、海平面變化幅度是構(gòu)造活動速 度 、基底沉降速率和沉積速率的函數(shù) 。在造山帶擠壓 構(gòu)造體制下 ,海平面下降 ,沉積空間縮小 ,沉降速率相 對較快 ,沉積建造多為復雜的不穩(wěn)定 次穩(wěn)定的陸屑建造和復雜碳酸鹽巖建造 ,沉積環(huán)境及巖相變化迅速 ; 伸展構(gòu)造體制下 ,海平面上升 ,沉積空間增大 ,沉降速 率相對較慢 ,形成的層序界面多為型層序不整合面 , 缺乏低水位沉積 。沉積建造主要為碳酸鹽巖開闊臺地 相沉積 ,沉積環(huán)境分異明顯 ,饑餓沉積較為發(fā)育 。4. 3 構(gòu)造活動與海平面變化盆地沉積與構(gòu)造作用及板塊活動密切相關 ,構(gòu)造 作用規(guī)律的旋回性 ,造成盆地周期性沉降與隆升 ,而 不整合或假整合及層序界面侵

45、蝕 ,就是這種構(gòu)造作用 的記錄和印證 。前者如西岔河組與水洞溝組 ,袁家溝組與四峽口組之間的接觸關系 ;后者如水峽口組與西 口組及熨斗灘組 , 龍洞川組與金 雞嶺 組間 的 接觸 關 系 。這些界面都記錄了區(qū)域構(gòu)造作用對盆地升降的 影響 ,也反映了構(gòu)造作用的旋回性與盆地內(nèi)不整合界 面的同步性 、耦合性 。這種旋回性反映在盆地成生沉積演化中 ,盆地水位呈規(guī)律的枯水萎縮 充水沉積 枯水萎縮的變化 ,造成盆地內(nèi)沉積序列規(guī)律的組合韻 律或旋回 5 。4. 3. 1 加里東運動 加里東運動對南秦嶺具有重要的影響 ,其主要表現(xiàn)為古生代沉積盆地自南向北的快速隆升 ,海水逐漸4 構(gòu)造活動與區(qū)域海平面變化4.

46、1 區(qū)內(nèi)的海平面變化周期南秦嶺早古生代 中生代沉積盆地 ,可初步劃分 出 3 個 級海平面變化周期 :即震旦紀 晚志留紀 級海平面變化周期 ,早泥盆紀 早二疊紀 級海平面 變化周期 , 晚二疊紀 中三疊紀 級海平面變化周 期 。區(qū)內(nèi)早泥盆紀 早二疊紀 級海平面變化周期 可劃分出 6個 級海平面變化周期 ;晚二疊紀 中三 疊紀 級海平面變化周期可劃分出 4 個 級海平面變化周期 。 級海平面變化周期與劃分的 10 個層序 相對應 。區(qū)內(nèi)海平面變化具有以下特點 : 從早到晚 ,震旦 紀 晚志留紀 級海平面變化主要表現(xiàn)為早期快速 下降到晚期快速上升 ,構(gòu)造沉降速度遠大于海平面變化升降速度 ,沉積厚度

47、及構(gòu)造沉降幅度大 ,巖相變化第 5期唐永忠等 :南秦嶺古生代沉積盆地構(gòu)造活動 海平面變化與沉積響應661由南東向北西方向退卻 ,盆地沉降中心逐漸向北西方向遷移 ,在區(qū)內(nèi)形成大范圍的 型層序不整合界面及 型層序 。加里東早期 ,東部武當古陸及中部平利 牛山一帶首先隆起 ,遭受風化剝蝕 ; 而位于揚子板塊 北部被動邊緣的北大巴山紫陽 嵐皋 平利一帶 ,主 要形成黑色硅質(zhì)巖 、炭質(zhì) 泥質(zhì)巖沉積 。加里東晚期陸陸碰撞造山作用使南秦嶺發(fā)生區(qū)域性拗褶而隆起 ,海水從東南部大部分地區(qū)退出 6 。4. 3. 2 華力西運動區(qū)內(nèi)華力西運動不甚明顯 ,主要表現(xiàn)為伸展構(gòu)造 體制下中晚石炭世海盆的高頻 振蕩 , 海

48、平面 緩 慢上 升 ,碳酸鹽開闊臺地發(fā)生大范圍的古喀斯特化 ,局部隆升出現(xiàn)海陸交互沉積 。形成 型層序界面及 型 層序 ,早期早 中泥盆世沉積地層明顯超覆在中晚志 留世沉積地層上 。4. 3. 3 印支 燕山運動印支運動在南秦嶺表現(xiàn)強烈 ,隨著揚子板塊與華 北板塊的強烈碰撞 ,盆地沉積范圍逐步萎縮 ,海平面急速上升 ,海水全部退出 ,發(fā)生陸內(nèi)造山 ,多發(fā)育 型層序不整合界面及 型層序 ,形成近東西向大中型直 立傾豎褶皺和區(qū)域性同生斷裂 ,產(chǎn)生區(qū)域變質(zhì)作用 。 燕山運動產(chǎn)生重要的多層次逆掩斷層作用 ,同時伴隨較多的中酸性巖漿活動 。沉積凝縮層 ,成礦物質(zhì)豐富 ,有利于成礦 。在碳酸鹽臺緣 ,形成

49、與生物礁有關的熱水沉積型鉛鋅礦 ,如旬 北沉積盆地中的楓樹 趙家莊鉛鋅礦帶 ; 盆地內(nèi)部 , 往往形成與凝縮沉積有關的金礦 ,如旬陽小河 、惠家 溝金礦即產(chǎn)于楊嶺溝組復合型凝縮沉積的粉砂質(zhì)千 枚巖與微薄層泥晶 灰 巖組 合中 5 。石 炭 紀中 晚期 ,受海西運動影響 ,區(qū)內(nèi)鎮(zhèn)旬盆地局部隆升 ,碳酸鹽臺 地發(fā)生普遍古喀 斯特 化 , 局部 有汞 銻 、鉛 鋅礦 產(chǎn)出 二疊紀 中三疊紀 ,隨著印支運動的加劇 ,盆地快速 升降頻繁 ,盆地快速下降 ,形成大量小型水下不整合 面 、深切河谷 、低水位角礫巖楔和低速沉積層 ;盆地快 速上升 ,則碳酸鹽臺地發(fā)生古喀斯特化并遭受剝蝕 ,發(fā)育高水位角礫巖楔

50、。中三疊世末期 ,沉積范圍縮小 且僅局限于金雞嶺一帶 ,沉積盆地屬盆緣較陡的相對 深水盆地環(huán)境 。盆地快速升降 ,海平面變化頻繁 ,沉 積環(huán)境變化快 ,沉積速率大 ,不利于成礦 。5. 2 沉積體系域與成礦5. 2. 1 低水位沉積體系域與成礦 低水位沉積體系域多為復陸屑沉積建造 ,成礦物質(zhì)來源于附近古陸 ,在風化剝蝕及流水搬運下或沿同 生斷裂進入沉積建造而成礦 ,多形成古風化型礦床 如旬陽公館 潘家一帶早泥盆世西岔河組低水位沉積體系域中分布的砂巖型銅礦及砂巖型金礦 3 。5. 2. 2 高水位沉積體系域與成礦 高水位沉積體系域?qū)Τ傻V控制主要表現(xiàn)在兩方面 :即沉積建造控礦和巖相控礦 。在高水位

51、期 ,高水 位體系域形成的碳酸鹽巖臺地大多暴露于地表 ,碳酸鹽巖臺緣生物礁普遍產(chǎn)生白云巖化 ,由于生物礁具有 良好的空隙性 、滲透性 ,同時對成礦物質(zhì)具有很強的 吸附性 ,為高度濃縮的成礦物質(zhì)提供了良好的成礦空 間 ,有利于成礦 。巖相控礦實質(zhì)上是形成一種有利于 成礦的物化屏障或巖相圈閉條件 ,使成礦物質(zhì)在有利的沉積環(huán)境下進一步富集而成礦 7 。高水位沉積體 系域頂界面 ,往往是一個沉積間斷面 ,有利于形成紅 土型礦床 。如旬陽公館 、青銅溝汞銻礦產(chǎn)于公館組高 水位沉積體系域的藻白云巖中 ;旬陽楓樹 趙家莊一 帶鉛鋅礦產(chǎn)于石家溝組上部白云巖化生物礁灰?guī)r中 ;大多數(shù) MV T型鉛鋅礦賦礦圍巖為高

52、水位沉積體系域 藻白云巖或生物礁灰?guī)r ;旬陽陽坡河鐵鈷金礦點產(chǎn)于 星紅鋪組頂部生物礁灰?guī)r與千枚巖接觸的古風化界 面上 。5. 2. 3 凝縮沉積與成礦凝縮沉積由于沉積速率低 ,物源匱乏 ,但因沉積5 海平面變化與成礦5. 1 海平面變化與成礦構(gòu)造運動控制構(gòu)造體制 ,構(gòu)造體制又制約了海平 面升降變化 。在早古生代 ,從寒武紀到志留紀 ,海平面變化總體變淺 ,屬于一海退旋回 。早期的深水缺氧還原環(huán)境 ,形成了含煤沉積建造 ,區(qū)內(nèi)形成了鐵 、錳 、 磷 、釩 、鋇等沉積型礦產(chǎn) 。志留紀末期 ,受加里東隆升 影響 ,區(qū)內(nèi)大部分地區(qū)暴露于地表 ,發(fā)育淺水暴露標志 ;泥盆紀初期形成區(qū)域性不整合剝蝕面并有河

53、流回 春現(xiàn)象 ,同時有銅 、金等成礦物質(zhì)的初步富集 ,在旬陽 小河 雙河一帶形成砂巖型銅礦 、砂 (礫 ) 巖型金礦 和沉積 改造型汞銻礦 。中泥盆世早期 ,隨著盆地的沉降 ,區(qū)內(nèi)首次發(fā)生大范圍海侵 ,局限碳酸鹽臺地形成并發(fā)育大量的珊瑚 礁 。中晚泥盆世 ,海侵范圍進一步擴大 ,開闊碳酸鹽 臺地形成 ,碳酸鹽臺緣發(fā)育大量的珊瑚 、層孔蟲礁 ,礁 體規(guī)模大 ,局部碳酸鹽臺地暴露地表并發(fā)生古喀斯特 化 ,形成古風化殼型鐵鈷礦 。在盆地中心 ,由于沉積速率低 ,陸源物質(zhì)貧乏 ,往往形成富含有機質(zhì)的化學2 楊永成 , 湯亞琪. 陜西省寧 (陜 ) 、鎮(zhèn) (安 ) 、旬 (陽 ) 1 5 萬片區(qū)總結(jié)報告

54、. 陜西地礦局 , 1999 Yang Yongcheng, Tang Yaq i. R egionalR epo rt on N ing ( Shan ) , Zheng ( A n ) and Xun ( Yang) A rea s of 1 50000 Scale in Shaanxi P rovince. Shannxi B u reau of Geo logy and M iner2a l R e sou rce s, 1999 時間長 ,沉積分異明顯 ,往往形成富含有機質(zhì)的化學沉積薄層 ,造成有利于成礦物質(zhì)沉淀的還原環(huán)境 ,多 形成磷 、錳 、鐵 、鈷 、釩 、鈾 、金等化學沉積礦

55、產(chǎn)及多金 屬礦產(chǎn) 。如旬陽惠家溝金礦 、小河金礦即產(chǎn)于古道嶺 組復合型凝縮沉積的粉砂質(zhì)千枚巖與微薄層泥晶灰 巖巖石組合中 。3唐永忠. 南秦嶺鎮(zhèn)旬盆地層序地層特征及盆地分析. 陜西地質(zhì) ,1998 , 16 ( 1 ) : 30 241 Tang Yongzhong. Sequence stra tigrap hy and ba sin ana lysis of Zhengxun basin in sou th Q ingling Moun ta in s. Shannxi Geo lo2 gy, 1998 , 16 ( 1 ) : 1 241 董王倉. 小河口幅 、落駕河幅 、雙河口幅 1

56、5 萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告. 陜西地礦局 , 1994 Dong W angcang. R epo rt of regiona l geo logy su rvey ( 1 50000 ) of X iaohekou, L uo jiahe and Shuanghekou a rea. Shannxi B u reau of Geo logy and M ine ra l R e sou rce s, 1994 唐永忠 ,吳幫朝. 陜西鎮(zhèn)安 旬陽盆地汞銻鉛鋅金成礦控制條件. 昆侖 秦嶺 大別山系地質(zhì)構(gòu)造與資源環(huán)境學術研討會論文集. 地質(zhì)通 報 , 2003 , 22 ( 7 ) : 49 253

57、Tang Yongzhong, W u B angchao. Con stra in ts on H g, Sb, Pb, Zn and A u o re depo sits in Zheng A n2Xun Yang ba sin, Shannxi. Geo logica l B u lletin, 2003 , 22 ( 7 ) : 49 253 唐永忠 , 候滿堂. 南秦嶺古生代沉積盆地沉積 構(gòu)造事件與熱水 沉積成礦. 礦產(chǎn)與地質(zhì) , 2006 Tang Yongzhong, Hou M an tang. Sed2 im en ta ry2tec ton ic even ts and t

58、he rm a l m ine ra liza tion in Pa leozo ic sed i2 m en ta ry basin in sou th Q ingling Moun ta in s. M ine ral and Geo logy,2006 唐永忠 . 鎮(zhèn)旬盆地南西緣泥盆紀碳酸鹽臺緣生物礁與層控鉛鋅 礦. 陜西地質(zhì) , 2000 , 18 ( 2 ) : 30 237 Tang Yongzhong. D evon ian b io2 he rm a round ca rbona te p la tfo rm m a rgin and stra tigrap h ically

59、con tro lledPb - Zn depo sits in the we stern m a rgin of Zhengxun ba sin. Shannxi Ge2o logy, 2000 , 18 ( 2 ) : 30 237 6 結(jié)語盆地的沉積演化與構(gòu)造體制相聯(lián)系 ,構(gòu)造體制與 區(qū)域性構(gòu)造運動密切相關 ,構(gòu)造活動控制了海平面變 化 。構(gòu)造運動能引起構(gòu)造沉降作用和相對海平面的 升降變化 ,在巖石地層單位的形 成 和環(huán) 境演 化 過程 中 ,起著極為重要的控制作用 。通過區(qū)域地層格架分 析 ,可以進一步研究區(qū)域構(gòu)造活動歷史 ,復原海平面 變化細節(jié) ,同時進行層序地層學研究 。深入細致的層 序地層學研究 ,不僅可以建立巖石地層格架和年代地 層格架 ,而且可以進行精細地層研究 ,從微觀上準確 了解區(qū)域海平面敏感變化 ,確切刻化古氣候 、古地理 、 古環(huán)境 ,從而更好的預測沉積礦產(chǎn) 。4567參考文獻 ( Referen ce s)1 張國偉