西南地区二叠纪沉积盆地类型及演化

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 西南地区二叠纪层序古地理特征及演化~

西南地区系指由红河断裂、绿汁江断裂、龙门山断裂、城房断裂和钦防断裂所围限的滇东、贵州、广西和四川大部地区,构成华南板块西部(图8.18)(覃建雄等,1998)。该区具有特殊的板块构造属性和复杂的演化过程(曾允孚等,1993)。沉积盆地类型多种,沉积体系多样,沉积作用特殊,油气资源丰富,长期以来深受地学界的重视。曾允孚等(1993)、刘宝珺等(1993)、夏文臣等(1994)、殷鸿福等(1994)、许效松等(1996)、覃建雄等(1996)从不同角度对西南地区二叠系进行了层序研究,取得了大量成果。Chen Hongde等(1997)、Tian Jingchun等(1997)、覃建雄等(1998)、Qin Jianxiong等(1997)对整个西南地区二叠系进行了全面系统的层序地层学研究,共划分出11个三级层序,栖霞组(S1~S3)、茅口组(S4~S6)、吴家坪组(S7~S9)各3个,长兴组(S10~S11)2个,其中层序S1、S6、S7、S11为Ⅰ型层序,其余为Ⅱ型层序(Chen Hongde et al.,1997a,1997b;Qin Jianxiong et al.,1997)(表8.5)。本书正是在这些研究成果基础上,以油气勘探为目标,以沉积体系域和层序关键界面为编图单元,采用体系域压缩法和瞬时编图法,有针对性地编制西南地区二叠纪层序古地理图,进而论述该区二叠纪层序古地理特征及演化。

表8.5 西南地区二叠纪层序地层与年代地层、岩石地层及生物地层关系

8.5.1 层序古地理编图
8.5.1.1 关于层序古地理图
岩相古地理图作为沉积相和古地理的高度综合图解,是沉积体几何形态、岩石学特点、古生物特点和沉积环境的综合反映,其编图单位是“组”或“群”,有其局限性。层序地层学的诞生,给岩相古地理研究注入了新的思路和方法。沉积层序是年代格架中的成因地层单元:年代格架包括层序地层中的各级界面,其中最常用的是层序边界和最大海泛面;成因地层单元包括沉积体系域及沉积体系,它并非单纯的传统地层单元,而是地层单元的成因和岩相关系的综合体,具双重性,即既是成因地层单元,又是等时的沉积相。因而,以层序地层学理论为指导编制而成的层序古地理图(sequence paleogeographic map),将沉积层序作为岩相古地理学研究的基本地层单位,其编图方法有二:一是以体系域为成图单元,采用体系域压缩法编制层序古地理图;二是以相关界面如层序界面、最大海泛面或体系域顶、底界面作为编图单位进行编图,即瞬时编图法。通过这两种方法编制的层序古地理图,加上相应的体系域横向展布图和层序地层格架图,更客观地反映了特定的时间间隔内某地区的四维沉积演化史。显然,层序古地理图具时代和成因双重性,在此意义上讲,它具有划时代意义。
8.5.1.2 关于编图思想及方法
综观岩相古地理研究及编图发展史,其典型代表主要有:Pypuu等、Sloss等、刘鸿允、王鸿祯等、Christopher等、刘宝珺等(1993)所编制的岩相古地理图,对推动岩相古地理学的发展具重要意义,但仍存在共同的不足之处(李文汉,1992):一是怎样编制反映活动论的岩相古地理图;二是在二维平面图上怎样反映特定时间间隔内某地区的四维沉积发育史,即怎样选择等时地质体或等时面来编制真正等时的岩相古地理图,即层序古地理图。全球沉积对比计划(GSGP)和联合古陆计划(Pangea Project)的实施以及层序地层学理论的实践和应用,为重建全球古地理、追踪全球沉积记录、编制高精度层序古地理图提供了理论前提,层序及体系域不仅是年代地层段和等时地质体,且其顶底是可确定的物理界面。显然,层序古地理图更接近盆地沉积演化的真实性,以动态的变化反映盆地的充填史。
8.5.1.3 关于编图单元的选择
不同的岩相古地理研究方法,其编图单元不同,所编出的岩相古地理图反映的内容及真实性各异,以层序地层学理论为指导编制层序古地理图,同样涉及编图单元的选择问题。前述方法的等时性相对差,但所编制的层序古地理图是一个反映具体地质体的相对等时的岩相古地理图,在油气勘探和预测中具有重要意义;方法二的等时性强,但仅揭示了地史中瞬时的古地理格局,缺乏相对具体的地质体,因而其勘探意义相对较小。
本书以露头层序地层学理论为指导,以体系域和最大海泛面为主要成图单元编制了西南地区二叠纪11张层序古地理图。因篇幅所限,文中仅列出6幅具代表性的层序古地理图。

图8.19 第一层序低水位期层序古地理图

A—上扬子古陆;B—曲靖古陆;C—越北-马关古陆;D—云开古陆;1—暴露区;2—深水盆地;3—滨海—陆棚
8.5.2 层序古地理特征及演化
1)第一层序古地理演化。受前二叠纪构造古地理影响,低水位期古地理格局表现为上扬子古陆和云开古陆及其周缘暴露区所围限的残留台盆(图8.19)。其中,兴义—安龙—册亨—紫云—望谟—罗甸一线之北处于长期暴露剥蚀状态,发育0~10m不等的风化残积层;右江地区西部、北侧紫云—丹池一带及东缘桂林—贵港地区表现为残留台盆沉积,中东部处于相对短期风化剥蚀状态,发育0~1m不等的铁铝质钙泥岩;而钦州、百色—富宁地区则表现为与特提斯洋相通的残余深水盆地,以盆底扇、斜坡扇沉积为主。伴随古特提斯洋海水由南向北侵入,上扬子古陆解体为川滇古陆和越北-马关古陆,并被上扬子浅海所占据,总体表现为向南向东倾斜的缓坡;东南隅云开古陆逐渐向东退缩;右江地区主要为开阔台地,其中发育雏形台盆;钦州及富宁地区仍为深水盆地。高水位期古地理格局,由于该期海平面相对稳定和缓慢下降,上扬子浅海潮坪范围不断扩大,台地范围相对缩小;右江地区由于碳酸盐加积作用,其中初始发育雏形丘滩,并不断增生加大;钦防深水盆地发育加积-进积型硅质岩-浊积岩准层序组。
2)第二层序古地理演化。为前期主体海平面上升的继续,该期海域范围不断拓展。低水位期,大部地区以喀斯特暴露为主;而在广大右江地区,除丘滩背景短暂暴露外,其余为连续沉积,并发育低水位期加积退覆体。海侵期,由于海平面持续快速上升,上扬子浅海海域不断向川滇古陆超覆,相带逐渐向西迁移,碳酸盐岩超覆在先期混积岩层之上;右江地区由于沉积断裂初始活动的影响,雏形台盆有所加深。高水位期主要表现为长期海平面上升过程中短期海平面相对静止或缓慢低幅下降,沉积格局无明显变化,沉积相带从北、西向南、东依次为川滇古陆→内缓坡(上扬子浅海北西缘)→中缓坡(上扬子浅海中西部)→外缓坡(其中发育雏形台盆)(右江裂谷盆地)→被动陆缘走滑盆地(钦防深水盆地)的展布规律。

图8.20 第三层序最大海泛期层序古地理图

C—越北-马关古陆;E—川滇古陆;1—生物丘;2—次深海;3—台盆;4—开阔台地;5—孤台;6—缓坡;7—潮坪—局限台地;8—深水盆地;9—台前斜坡
3)第三层序古地理演化。相当低水位期海平面具短期静止或短期低幅下降特点,上扬子地区表现为川滇古陆东缘中—内缓坡的短期暴露和中—外缓坡加积-进积退覆体;在右江地区,除局部孤台丘滩背景发育暴露和喀斯特外,其余以连续沉积为主,斜坡—盆缘初始发育钙屑浊积岩,台盆以加积灰泥岩准层序组为特征,并开始出现生物丘滩礁雏形。海侵期,随着同沉积断裂活动不断增强和海侵范围不断扩大,上扬子地区和右江地区地势差异相对增大,右江地区台、盆相间格局逐渐明显,上扬子地区碳酸盐沉积不断向川滇古陆方向上超,同时沿元阳—开远—师宗—兴义—册亨—紫云—望谟—罗甸—南丹—河池—柳州—永福一线断续发育了生物丘滩沉积,为缓坡向镶边台地转化创造了条件。在最大海侵期,川滇古陆逐渐向西退缩至康定—越西—西昌—会东—昆明—石屏一线以西(图8.20),上扬子地区主要表现为碳酸盐缓坡,其上出现了缓坡内盆地和生物丘滩沉积;右江地区表现为初始台、盆相间沉积格局,浅水台盆与孤立台地高差不明显,其间的斜坡主要表现为相对缓倾的缓坡;钦防海槽不断向两侧加宽,并呈NE向延伸至桂东、湘中一带;云开古陆全部消失,代之以碳酸盐台地沉积。高水位期川滇古陆东缘潮坪相带加宽并向东拓展,缓坡上的生物丘、生屑滩明显增多、加大,右江地区台、盆地势差异增大,斜坡坡度不断加大。该期古地理特征为:①上扬子浅海滩丘增多加大、远端变陡、碳酸盐不断向陆超覆;②右江地区受先期构造古地理影响,表现为由台包盆向台盆相间格局转化,浅水台盆中由灰泥岩→硅质灰岩→灰质硅质岩→钙屑浊积岩,孤台由粒泥灰岩→泥粒灰岩→颗粒灰岩和丘滩组合,斜坡由粒泥灰岩和含砾泥灰岩→风暴岩→钙屑重力流沉积,总体揭示了台盆不断加深加宽、孤台逐渐变高变厚、斜坡逐渐变陡的总趋势;③钦防被动陆缘走滑盆地受同沉积断裂影响,不断加大加深拓宽,并向NE方向延伸,以硅质岩和深水泥岩为特征。
4)第四层序古地理演化。该期为西南地区二叠纪盆地海域扩大的突变期。沉积格局发生了较大变化,上扬子地区从栖霞期的碳酸盐缓坡转变为碳酸盐镶边台地,元阳—开远—师宗—兴义—册亨—紫云—望谟—罗甸—南丹—河池—柳州—永福一线出现了典型的丘滩礁组合;桂东南隅钦防海槽加深变宽,并沿NNE向延伸至湘鄂以北,形成成熟的被动陆缘走滑盆地;右江地区由于明显的断块差异升降,出现典型的台盆相间格局。相当低水位期,沉积特征与第三层序的相似,但在黔南、桂西斜坡和台盆开始出现生物丘;海侵期最典型的特征主要表现为上扬子地区广泛分布的页状藻灰岩和眼球状灰岩层,向台缘斜坡和台盆逐渐相变为浮游相灰泥岩、粒泥灰岩和硅质灰岩,并首次发育海侵丘滩礁组合,钦防地区以放射虫硅质岩为主;高水位期表现为碳酸盐自旋回、加积-进积、充填并向海进积过程,上扬子碳酸盐台地和右江孤台发育潮坪丘滩礁、台内丘滩礁、台缘丘滩礁及斜坡丘滩礁进积型准层序组,右江台盆以硅质灰岩-钙屑重力流沉积为特征,钦防被动陆缘走滑盆地发育硅质岩-钙屑浊积扇-盆底扇沉积。
5)第五层序古地理演化。为第四层序主体海侵的继续,继承了第四层序构造古地理格局,主要表现为:①上扬子克拉通台地内,潮坪—潟湖—台内丘滩礁组合不断拓宽加厚,开阔台地不断缩小或被丘滩礁所分割,台缘丘滩礁渐向四周拓宽增厚,斜坡丘礁及相关钙屑重力流逐渐向盆地充填进积;②在右江被动陆缘裂谷盆地,孤台逐渐加积、进积、加宽加厚,斜坡变陡并提供大量钙屑物源,台盆加深加宽与钙屑重力流充填同时进行,反映被动陆缘裂谷盆地演化晚期的扩张充填作用;③钦防被动陆缘走滑盆地在不断向NE向延展加宽的同时,由于两侧碳酸盐台缘斜坡提供大量的钙屑重力流,发生填积作用,造成硅质岩和钙屑浊积岩互层且向上钙屑浊积岩递增趋势,总体反映第五层序以加积充填作用与同沉积断裂活动同步进行。

图8.21 第六层序高水位期层序古地理图

C—越北-马关古陆;E—川滇古陆;1—暴露区;2—次深海;3—开阔台地;4—台盆;5—孤台;6—局限—开阔台地;7—潮坪;8—台缘礁滩;9—深水盆地;10—潮坪—局限台地;11—台缘礁;12—台前斜坡
6)第六层序古地理演化。第五层序末,由于东吴运动第一幕(王立亭等,1994)的影响,上扬子及右江地区西部大部孤台发生暴露,并堆积第一旋回P2β玄武岩;在右江台盆背景和钦防被动陆缘走滑盆地发育低水位期钙屑浊积岩和混屑浊积岩。海侵期,伴随相对海平面上升,从NW到SE依次由川滇古陆→潮坪→局限台地→开阔台地→台缘斜坡→盆地相带,并发育海侵期台内、台缘及斜坡丘礁组合,右江地区为典型的台盆相间格局,钦州—桂林一带为继承性深水盆地,发育硅质岩和钙屑浊积扇沉积,东南隅为局限台地—开阔台地环境。高水位期古地理格局与海侵期大体一致(图8.21)。上扬子地区开阔台地范围相对缩小,局限台地—潮坪范围明显扩大,并发育高水位期台内、台缘、斜坡丘滩礁组合及相关钙屑重力流沉积;右江地区由于孤台碳酸盐加积、进积及钙屑重力流的不断充填,台盆变浅变窄,孤台相对变宽加厚;钦防被动陆缘走滑盆地以硅质岩、硅质泥岩和钙屑浊积扇沉积互层为特征。
7)第七层序古地理演化。由于早二叠世末东吴运动的影响,该期古地理格局发生了巨大变化:钦防深水走滑盆地皱褶关闭,上扬子地区西缘为川滇古陆、西南缘为越北-马关古陆、南缘为大新古陆、东南隅为云开古陆、黔桂湘交界处为江南古陆,沉积区仅限于右江地区西部残留台盆,以混屑浊积岩为主,其他地区为剥蚀区,并发育0~10m不等的低水位期残积相。吴家坪初期,海水由南向北侵进,奠定了晚二叠世浅海海域轮廓。上扬子地区受西部川滇古陆的影响,向东依次发育冲积平原→滨海平原→潮坪→局限台地→开阔台地相带(图8.22);右江地区逐渐转化为弧后裂谷盆地,初始呈现台盆相间格局,台盆中发育火山碎屑浊积岩;越北-马关古陆和大新古陆北缘以及江南古陆周缘出现潮坪相沉积;云开古陆西缘十万大山地区逐渐向前陆盆地转化。高水位期古地理格局与海侵期的相似,但沉积特征有较大差别,主要表现在:①上扬子克拉通台地和右江孤台以强烈加积-进积准层序组为特征,顶部富含煤层;②台盆中以硅质泥岩、浮游相灰岩、火山碎屑浊积岩加积准层序组为主;③陆缘潮缘及台缘斜坡相带变宽,局限—开阔台地相带范围缩小。

图8.22 第七层序海侵期层序古地理图

C—越北-马关古陆;D—云开古陆;E—川滇古陆;F—大新古陆;G—江南古陆;1—孤台;2—深水台盆;3—台缘礁;4—冲积扇;5—河口湾;6—潮坪;7—辫状河—网状河;8—局限—开阔台地;9—滨岸—沼泽;10—潮坪—潟湖—三角洲;11—台缘礁滩;12—陆棚;13—台盆;14—前三角洲;15—冲积扇—河流;16—次深海
8)第八层序古地理演化。该期古地理格局与第七层序的基本一致,差异主要表现在:①海域范围逐渐扩大,水体不断加深;②碳酸盐台地丘滩礁组合不断增多增大;③台盆逐渐加深加宽;④十万大山前陆盆地不断向西迁移。
9)第九层序古地理演化。第九层序发育过程即为海平面不断向古陆上超充填的过程,总体具有如下演化趋势:①无论是上扬子混合台地还是右江孤台,海侵体系域及高水位体系域(图8.23)构成相似,以加积-弱退积或加积-弱进积准层序组为主,后者层序顶部发育煤层,揭示从低水位期→海侵期→高水位期海平面上升与碳酸盐自旋回同步,并具有缓慢均衡海平面上升及末期突然静止或低幅下降趋势;②台盆中硅质岩及火山碎屑浊积岩递增并构成沉积主体,揭示其水深不断加大、范围不断拓宽的特点;③十万大山前陆盆地层序沉积粒度变粗、总厚递增、海相化石及硅质岩递减,反映盆地不断向西迁移、水深逐渐变浅的趋势。
10)第十层序古地理演化。由于古特提斯洋裂谷作用及其导致的区域性大规模海平面上升,西南地区古地理格局发生了较大变化:①江南古陆没于水下;②川滇古陆向西退缩;③大新古陆向西南收缩;④云开古陆向西拓展推进;⑤右江弧后裂谷盆地沉降中心向西、向北迁移;⑥盆地水深加大,孤台缩小,形成典型的盆包台格局。相当低水位期,除上扬子克拉通盆地、右江孤台及十万大山前陆盆地短暂暴露外,台盆及斜坡背景连续沉积;海侵期发育退积型准层序组,并在台内、台缘、斜坡发育海侵型生物丘礁组合,在台盆出现大量火山碎屑浊积岩,十万大山地区表现为巨厚海底扇—扇三角洲相沉积;高水位期,古地理格局与海侵期基本一致,以加积-弱进积准层序组为特征,大量发育高水位期丘礁组合,十万大山前陆盆地以扇三角洲—冲积扇平原为主,台盆中混屑重力流沉积大量发育。
11)第十一层序古地理演化。其演化反映了海平面相对快速上升、同沉积断裂活动加剧、盆地水体加深的总趋势。低水位期,上扬子地区表现为暴露侵蚀面及其上薄层残积相沉积;右江孤台为短暂暴露区,在右江深水台盆中发育低水位期硅质灰泥岩及火山碎屑浊积岩沉积。海侵期上扬子地区陆屑沉积范围缩小,而碳酸盐沉积范围明显增大,不断向古陆超覆,并发育海侵型生物丘礁,其中各种台盆不断增多,加宽加深,在碳酸盐台地上的镇远—福泉—贵阳—平塘—从江一带表现为台盆相放射虫硅质岩沉积,在川北及川东与陕、鄂交界处出现了深水断陷盆地,右江地区仍为盆包台沉积格局,但生物丘礁明显增多增大。高水位期表现为相对海平面突然静止或轻微下降,相带有向海增大的趋势。川滇古陆东缘为冲积平原,向东分别为滨岸湖沼、潮坪—潟湖—三角洲、局限—开阔台地、台地边缘—台缘斜坡(图8.24),煤层仅局限于川滇古陆东缘陆缘碎屑岩中,表明丰富的陆缘供给与不断上升的海平面之间呈现的平衡状态有利于煤层的发育;十万大山前陆盆地由浊积扇相为主→海陆过渡相→陆相磨拉石建造。

图8.23 第九层序高水位期层序古地理图

C—越北-马关古陆;D—云开古陆;E—川滇古陆;F—大新古陆;G—江南古陆;1—台盆;2—台内礁;3—辫状河—网状河;4—湖泊—沼泽;5—潮坪—潟湖—三角洲;6—开阔—局限台地;7—潮坪;8—河口湾—河流;9—深水台盆;10—三角洲—海底扇;11—冲积扇—河流;12—次深海;13—台缘礁;14—台缘礁—斜坡;15—孤台;16—冲积扇;17一陆棚

图8.24 第十一层序高水位期层序古地理图

C—越北-马关古陆;D—云开古陆;E—川滇古陆;F—大新古陆;1—辫状河—网状河;2—湖泊—沼泽;3—潮坪—潟湖—三角洲;4—局限—开阔台地;5—台盆;6—台缘礁滩;7—冲积扇—河流;8—孤台;9—潮坪;10—潮坪—陆棚;11—扇三角洲—海底扇;12—台缘礁;13—开阔台地;14—次深海;15—深水台盆;16—河口湾
8.5.3 主要认识和结论
1)西南地区二叠纪层序古地理演化具有明显的继承性、不均一性、阶段性、方向性和同步性。继承性是指不同演化时期海陆分布格局、沉积相带展布规律、浅水沉积区与深水沉积区、碳酸盐台地边缘及其延伸方向大体一致;不均一性是指同一时期不同类型沉积盆地具有不同的沉积特征和发展历程,另一方面是指同一沉积盆地在不同时期呈现不同的沉积面貌和特点;阶段性是指层序古地理演化具多期多阶段性;方向性是指层序古地理的发展演化的总趋势,即表现为早、晚二叠世从早到晚古陆范围不断缩小,碳酸盐沉积范围不断增大,这与二级周期海平面变化规律一致;同步性是指不同沉积区的发展阶段大体同时、层序古地理面貌彼此相关,以及生物群的演化与层序古地理的演化基本一致。
2)与传统的岩相古地理图相比,它具有精确、等时、动态、成因连续和勘探实用等优点。它深刻反映了沉积作用、构造运动、海平面变化、火山活动和成油作用等地质事件或信息;合理揭示了古暴露剥蚀区的分布范围、沉积体发育与海平面升降及同沉积构造活动的密切关系;形象描绘了覆盖区沉积相带尤其是有利生、储、盖的空间展布及演化等。显然,层序古地理图不仅动态、客观地反映了盆地成生演化过程,而且对指导油气勘探具有重大的实际意义。

8.7.1 前言
研究区系指由红河断裂、绿汁江断裂、龙门断裂、城房断裂和钦防断裂所围限的滇东、贵州、广西和四川大部地区(覃建雄等,1998)。该区具有特殊的板块构造属性和复杂的演化过程(曾允孚等,1993)。沉积盆地类型多种,沉积体系多样,沉积作用特殊,油气资源丰富,长期以来,深受地学界的广泛重视和青睐。众多学者从不同角度对西南地区二叠系进行层序研究(曾允孚等,1993;刘宝珺等,1993;夏文臣,1994;殷鸿福,1994;陈北岳,1994;许效松等,1996;覃建雄等,1996),取得了大量成果,但仅限于某一省区或某一层位。最近,Chen Hongde等(1997)、Tian Jingchun等(1997)、覃建雄等(1998)、Qin Jianxiong等(1997)对整个西南地区二叠系进行了全面系统的层序地层学研究,共划分出11个三级层序,栖霞组(S1~S3)、茅口组(S4~S6)、吴家组(S7~S9)各3个,长兴组(S10~S11)2个,其中层序S1、S6、S7、S11为Ⅰ型层序,其余为Ⅱ型层序。本书正是在这些研究成果基础上,通过该区二叠纪沉积盆地类型及特征的研究,探讨并总结不同成因类型沉积盆地的地层层序成因格架。
8.7.2 沉积盆地类型及特征
加里东运动使扬子准地台和华夏准地槽连接构成统一的华南板块。自泥盆纪始,随着古特提斯洋的开启,华南板块西南缘处于张性应力场中,二叠纪复合盆地(曾允孚等,1993)正是在此背景下形成的,它是西南地区晚古生代沉积盆地演化的一个环节,具有明显的继承性,但又具自身特色。根据地壳类型、板块位置、沉积组合、火山活动及同沉积断裂活动特征,西南地区二叠系可划分为上扬子克拉通盆地、右江被动陆缘裂谷盆地、右江弧后裂谷盆地、钦防被动陆缘走滑盆地、十万大山前陆盆地5种类型。不同类型盆地的特征及分布如表8.2和图8.26所示。
8.7.3 不同成因盆地层序地层特征
不同成因沉积盆地,所处的板块位置及构造背景不同,其中充填序列、层序成因格架和内部构型各异,主要表现在层序界面性质、层序结构、厚度、组分、分布、完整性、对称性以及发育特征及控制因素等诸方面(图8.9a-e)。
8.7.3.1 上扬子克拉通盆地层序地层特征
由于上扬子克拉通盆地具有水体相对浅、构造稳定、基底平缓、碳酸盐自旋回作用明显等环境特点,因而其层序成因格架具有如下主要特征(图8.26a):①在层序物质构成方面,主要由碳酸盐岩构成,在构造面(或Ⅰ型界面)上,通常发育碎屑岩或碎屑-碳酸盐混合沉积,如界面SB1、SB7上分布的陆相或过渡相含煤碎屑岩系(覃建雄等,1998);②在层序内部构型方面,不同沉积背景的剖面位置,其特征各异。在上扬子克拉通内部浅水区,由于海侵作用滞后,沉积物供给通常超过沉降作用,剥蚀相对强烈,因而此位置剖面上的层序通常缺失LST和HST上部,并造成HST厚度≤TST厚度(图8.26a-Ⅰ),在相对海平面曲线上表现为快速上升、迅速下降特点(覃建雄等,1998),如西昌剖面和广元剖面。在上扬子克拉通内部较深水区(如台洼环境),有可能造成HST≥TST(图8.31a-Ⅱ),并在相对海平面曲线上表现为快速上升、相对缓慢下降特点,如四川古蔺、兴文剖面。在克拉通边缘位置,由于HST期相对稳定的海平面和构造条件,允许台缘加积、进积、增生作用,使HST>TST,通常缺失LST沉积(图8.26a-Ⅲ),在相对海平面曲线上,表现为快速上升、缓慢下降的特点(覃建雄等,1998),如黔南紫云、罗甸剖面;③对层序界面而言,由于克拉通上高频低幅和海平面升降变化,容易形成特征明显、分布稳定的层序界面标志,包括岩溶、侵蚀、暴露、区域淡水成岩相等,即陆上暴露不整合面(许效松等,1996),同时亦使层序遭受剥蚀,导致层序结构的不完整性和不连续性,甚至完全缺失某一层序,在相对海平面曲线上,造成层序之间不同程度的跳跃现象,如层序S1、S5、S6、S7等(覃建雄等,1998);④由于LST期岩溶、暴露、侵蚀作用和TST期海侵侵蚀改造叠加,因而上扬子克拉通盆地层序主要由HST和TST构成,通常缺失LST或SMT。加之,克拉通盆地水浅、离大洋盆地较远,在大多数情形下,仅见到与最大海泛面相对的浅水沉积物,很少见到理论上的凝缩层;⑤由于克拉通盆地边缘生物礁并进、追补、中止等造成的HST礁和TST礁相互叠置及其生态层序的复杂性(Qin Jianxiong et al.,1997),使层序格架和相应的海平面曲线结构及其对比更加困难。
8.7.3.2 右江被动陆缘裂谷盆地层序地层特征
右江被动陆缘裂谷盆地具有典型的台、盆相间分布格局(图8.26b),其中孤台层序发育主要受控于相对海平面变化和碳酸盐生产率(图8.26b′-IP),台盆层序发育则受构造沉降、海平面变化、台缘重力流及半远洋因素的综合影响,具多物源特点(图8.26b′-PB),在海平面升降旋回中,台盆和孤台在时空上既独立又贯通,从而导致其间层序既具差异性又具对比性。因孤台层序格架、发育特点及控制因素与克拉通盆地的相似,现仅重点描述台盆背景的层序成因格架:①在层序物质构成上,台盆层序主要由薄层灰岩、灰泥岩、硅质灰岩和钙屑重力流沉积构成,如广西河池剖面和云南西畴剖面;②在层序结构方面,台盆层序主要由HST和LST或SMT构成,两者厚度较大,通常HST>LST,HST以钙屑重力流沉积夹硅质灰岩为特征,具向上灰岩增多增厚、硅质岩减少减薄序列(图8.26b′-PB)。LST由混屑浊积岩和硅质灰泥岩为主。TST厚度小,以薄层—纹层硅质岩及泥质硅质岩为特征,具向上硅质岩增多增厚的变细序列。在相应海平面曲线上,表现为LST期快速高幅海平面下降→TST期快速高幅海平面上升→HST期缓慢低幅海平面下降,基本呈对称结构;③在台盆层序中,普遍见到真正的凝缩层,如广西河池剖面和云南西畴剖面,凝缩层由纹层状硅质岩构成,总厚10~15cm;④由于台盆始终处于海平面以下,层序界面以水下间断不整合面为特征(许效松等,1996),表现为岩相转换面,识别标志不明显,层序发育完整、连续性佳,更能详尽地反映海平面变化史。
8.7.3.3 右江弧后裂谷盆地层序地层特征
与早二叠世被动陆缘裂谷盆地相比,弧后裂谷盆地具有如下环境特点(图8.31c):①盆包台格局;②同沉积断裂活动加强,火山作用加剧;③四周出现岛弧或古陆。由于上述因素的影响,造成弧后裂谷盆地特殊的层序内部构型和成因格架特征(其中弧台层序近同克拉通盆地,此不赘述):①台盆层序主要由火山碎屑浊积岩、硅质岩、泥岩夹硅质灰岩等构成(图8.26c′-PB),如广西河池剖面;②层序发育完整,连续性佳,层序界面以水下间断不整合面为特征(许效松等,1996),具体表现为水下冲刷侵蚀面及其上的混屑浊积岩,如云南西畴、富宁剖面;③在层序内部构型方面,HST、TST、LST厚度均较大(图8.26c′-PB),HST期由于构造活动、火山作用及相对海平面较为稳定,允许孤台加积、增生、垮塌,提供大量台缘物源,因而台盆层序主要由钙屑重力流沉积和硅质灰岩构成。TST期,台盆强烈断陷、火山作用加剧,并与海平面快速上升同步,发育厚层火山碎屑浊积岩夹薄层硅质岩,富含硅质骨针及放射虫。LST期,台盆水体相对变浅,受台缘岩溶物质的影响,以混屑浊积岩和硅质泥岩为特征。在相应海平面曲线上表现为LST期快速高幅海平面下降→TST期快速高幅海平面上升→HST期短期海平面静止或缓慢低幅海平面下降,略具对称性;④在台盆背景,常见深水凝缩层,主要由悬浮相火山灰沉积和纹层状放射虫硅质岩构成,向孤台方向逐渐过渡为硅质泥岩→硅质灰岩→泥灰岩→生物微晶灰岩,并直接超覆在丘礁滩沉积组合之上,如广西河池剖面。
8.7.3.4 钦防被动陆源走滑盆地层序地层特征
由于钦防被动陆源走滑盆地与特提斯洋相通,水体深,因而其层序发育主要受全球海平面变化、构造沉降、远洋因素的控制(图8.26d′)。因而该类盆地层序成因格架及内部构型主要表现为(图8.26d):①层序由放射虫硅质岩和深水页岩构成;②层序连续、完整,界面表现为岩相转换面或序列过渡面(Qin Jianxiong et al.,1997),标识特征不明显,对比较困难;③在层序构型方面,总厚度薄,主要由HST和LST由纹层状放射虫硅质岩构成,HST由硅质岩和深水页岩构成,具有向上硅质岩变薄变少、页岩增多加厚序列(图8.26d′)。LST主要由深水页岩夹硅质页岩构成。在海平面曲线上具有LST期缓慢中幅下降→TST快速中高幅上升→HST期短期静止或低幅下降特点,对称性较好;④凝缩层由放射虫硅质岩和海绵骨针硅质岩纹层构成,厚度仅数厘米。
8.7.3.5 十万大山前陆盆地层序地层特征
层序发育主要受构造运动强度及相关物源、构造古地理、基底沉降幅度及古气候的综合控制,其次是相对海平面变化。在造山初期,盆地局部挠曲,相对海平面初始缓慢上升,粗粒物质向盆地进积,出现LST沉积,以盆底扇为特征(图8.26e′);造山早期以强烈造山作用为特征,盆地相对快速沉降,海平面相对快速上升,容纳空间剧增,同时由于丰富的物源供给,盆地以“追补”、“并进”为特征,出现强烈加积、弱进积或弱退积准层序组,造成巨厚层TST沉积,优势相为海底扇和扇三角洲(图8.26e′-B);造山晚期相当于构造调整、平静期(覃建雄等,1998),盆地缓慢沉降到静止甚至抬升,相应海平面表现为缓慢上升→静止→缓慢下降,盆地快速充填、溢出、强烈进积,形成以扇三角洲平原和冲积扇平原为主构成的HST沉积(图8.26e′-A)。
总体而言,该类盆地层序界面以构造隆升侵蚀不整合面为特征,凝缩层以相当巨厚层加积海底扇为特色。在海平面曲线上,表现为长期高幅海平面下降(LST)→长期高幅低频海平面上升(TST)→缓慢中低幅海平面下降(HST)特点,略具对称性,但层序分辨率低,侧向对比较困难。
8.7.4 结论
1)不同成因沉积盆地具有不同的层序成因格架和内部构型,因而通过层序地层特征研究,可以判识沉积盆地的成因、性质和类型;
2)由于各沉积盆地层序形成和演化均受到全球海平面变化这一共同因素的影响,因而不同成因盆地之间的层序格架既具差异性,又具可对比性。

该区系指由红河断裂、绿汁江断裂、龙门山断裂、城房断裂和钦防断裂所围限的滇东、贵州、广西和四川大部地区,构成华南板块西部(图8.25)。该区具有特殊的板块构造属性和复杂的演化过程。沉积盆地类型多种,沉积体系多样,沉积作用特殊,油气资源丰富,长期以来,深受地学界的广泛重视和青睐。曾允孚等(1993)、刘宝珺等(1993)、夏文臣等(1994)、殷鸿福等(1994)、陈北岳等(1994)、许效松等(1996)、覃建雄等(1996)从不同角度对西南地区二叠系进行了层序研究,取得了大量成果。最近,陈洪德等(1997)、田景春等(1997)、覃建雄等(1997、1998)对整个西南地区二叠系进行了全面系统的层序地层学研究,共划分出11个三级层序,栖霞组(S1~S3)、茅口组(S4~S6)、吴家坪组(S7~S9)各3个,长兴组(S10~S11)2个,其中层序S1、S6、S7、S11为Ⅰ型层序,其余为Ⅱ型层序。本书正是在这些研究成果基础上,对西南地区二叠纪沉积盆地类型、特征及演化进行全面系统探讨。

8.6.1 沉积盆地类型

加里东运动使扬子准地台和华夏准地槽连接构成统一的华南板块。自泥盆纪始,随着古特提斯洋的开启,华南板块西南缘处于张性应力场中,二叠纪复合盆地正是在此背景下形成的,它是西南地区晚古生代沉积盆地演化的一个环节,具有明显的继承性,但又具其自身特色。根据地壳类型、板块位置、沉积组合、火山活动及同沉积断裂活动特征,西南地区二叠系可划分为上扬子克拉通盆地、右江被动陆缘裂谷盆地、右江弧后裂谷盆地、钦防被动陆缘走滑盆地和十万大山前陆盆地5种类型(表8.2;图8.25,图8.26)。

8.6.2 不同成因盆地充填层序特征

8.6.2.1 上扬子克拉通盆地

位于扬子板块西部,南以南盘江断裂为界,与右江裂谷盆地相毗邻,东以江南断裂为界与中扬子地区接壤(图8.25)。系泥盆纪—石炭纪夷平面基础上发育而成,由于克拉通盆地水体相对浅、构造稳定、基底平缓、碳酸盐自旋回作用明显,因而层序发育主要受全球海平面和碳酸盐生产率的影响,层序主要由TST、HST构成,通常缺失LST沉积(图8.26a-a′)。盆地充填系列由两套陆源碎屑含煤岩系-浅水碳酸盐岩沉积旋回构成(图8.26a),其间为区域性分布的东吴运动构造面。其中,碳酸盐岩成层稳定、分布广泛,富含底栖生物组合,造礁生物发育。第一旋回(P1)底为0~20m碎屑岩,向北变薄尖灭,之上是栖霞期缓坡碳酸盐岩沉积,黔南、桂北、湘西、川东以缓斜坡与深水盆地相接。茅口期由于碳酸盐缓坡不断加积、进积、增生,转变为稳定的台地碳酸盐岩沉积,沿滇东—黔南—桂北—川东一带发育台缘丘礁滩及斜坡带。茅口期末,受东吴运动的影响,台地整体抬升,造成第二旋回(P2)底广泛分布的沉积间断及其上0~1m不等的风化残积层。龙潭期为混合陆棚沉积时期(覃建雄,1996),受川滇古陆物源的影响,其东缘发育冲积—滨海平原沉积体系,在黔东-川东地区仍以台地碳酸盐岩沉积为主。长兴期为混合台地发育时期,由于海侵影响,碎屑岩迅速向西退缩,碳酸盐岩相带明显向陆超覆,沿滇东—桂北—川东一带发育台缘生物礁。二叠纪末,上扬子克拉通盆地中西部局部抬升。

图8.25 西南地区二叠纪沉积盆地类型及分布

①红河断裂;②龙门山断裂;③城房断裂;④钦防断裂;⑤绿汁江断裂;⑥南盘江断裂;⑦丹池断裂;⑧江南断裂。A—上扬子克拉通盆地;B—右江被动陆缘裂谷盆地(P1)—右江弧后裂谷盆地(P2);C—钦防被动陆缘走滑盆地(P1)—十万大山前陆盆地(P2

8.6.2.2 右江被动陆缘裂谷盆地

该盆地始于中泥盆世,于早二叠世末结束,位于华南板块西南缘,为红河断裂、南盘江断裂、丹池断裂和钦防断裂所围限(图8.25),属陆壳—过渡壳性质,经历了早泥盆世—早石炭世早期扩张和中石炭世—早二叠世晚期充填阶段,总体具有单一的南北窄东西宽的菱形轮廓,受NE、SW向断裂的影响,呈现盆包台格局(D2—C1)→台盆相间格局(C2—P1)。其中,孤台层序发育主要受控于相对海平面变化和碳酸盐生产率(图8.26b′-IP)相应层序地层格架中,通常缺失LST沉积;台盆层序发育则受构造沉降、海平面变化、台缘重力流及半远洋因素的综合影响,具多物源特点(图8.26b′-PB)HST、TST、LST发育齐全。在海平面升降旋回中,台盆和孤台在时空上既独立又贯通,从而导致其间层序既具差异性又具可对比性。早期(D1—C1)台盆表现为非补偿的硅质岩系列,其间零星分布碳酸盐孤台,台盆和孤台具反向沉积序列,发育台缘生物礁和斜坡垮塌层,出现强烈的基性火山喷溢活动,具向上变深演化序列,表明为右江盆地早期扩张阶段的产物,也是大陆边缘裂谷的共同特征;晚期(C2—P1),由于碳酸盐孤台加积、增生、进积和塌积作用,形成厚层的加积-进积型的准层序组,斜坡发育大量钙屑浊积岩系,台盆得到补偿、填积,逐渐变浅变窄,出现典型的台、盆交错相间分布格局(图8.26b-b′),并与硅质岩系组成裂谷充填序列中常见的双层结构,从而结束了大陆边缘裂谷盆地的发展史。上述盆地结构、充填层序、火山作用及重力流沉积研究结果综合证实,右江裂谷盆地是由于地幔构造及热流活动、哀牢山洋盆开裂的影响,华南板块西南缘处于拉张状态条件下形成的被动型陆缘裂谷盆地。

8.6.2.3 右江弧后裂谷盆地

早二叠世末,受特提斯洋和环太平洋板块的影响,右江盆地四周出现岛弧和古陆,盆地轮廓、结构和组成发生了明显变化,从而进入了弧后裂谷发展阶段。与早二叠世被动陆缘裂谷盆地相比,弧后裂谷盆地具有如下环境特点(图8.26c-c′):①盆包台格局;②同沉积断裂活动加强,火山作用加剧;③四周出现岛弧或古陆。由于上述因素的影响,该期右江盆地的主体明显缩小,北缘向上扬子克拉通南缘超覆,形成东浅西深的统一盆地,盆地沉积格局主要表现为深水台盆包绕碳酸盐孤台分布的盆包台结构(图8.26c-c′),在台盆背景下,层序发育主要受同沉积断裂活动、火山作用、台缘重力流、相对海平面变化的综合控制(图8.26c-c′),西部以硅质岩和火山碎屑浊积岩混合沉积为主,东部以硅质灰岩和硅质泥岩层序为特征;孤台层序发育则受相对海平面变化、碳酸盐自旋回作用的控制,以加积-进积型碳酸盐准层序组为主,通常缺乏LST沉积。总体而言,盆地充填序列呈现由早期(P2)欠补偿的火山碎屑浊积岩-硅质岩系与晚期(T1-2)巨厚的陆源碎屑浊积岩系组成的双层结构,并有大量基性火山岩喷出,LST、TST、HST发育齐全,总体具向上变深序列,为典型的弧后裂谷-拉张盆地沉积产物。火山岩地球化学特征分析表明,从中泥盆统到二叠系再到三叠系,玄武岩由大陆边缘裂谷型→陆内裂谷型→岛弧型转化,揭示了大陆裂谷—岛弧—大洋盆地的存在。综上所述,由于早二叠世末哀牢山洋盆向NE俯冲和滨太平洋活动的崛起,使右江地区处于NE向的弧后扩张及NW向挤压状态,并出现从大陆边缘裂谷系到弧后裂谷盆地的转变。

图8.26 不同成因盆地内部结构及充填层序特征

1—灰岩;2—礁灰岩;3—颗粒灰岩;4—砾岩;5—含砾粗砂岩;6—硅质岩;7—煤线;8—角砾岩;9—生物屑灰岩;10—火山碎屑浊积岩;11—泥质灰岩;12—砂质灰岩;13—颗粒云岩;14—残积灰云岩;15—泥岩;16—砂岩;17—物源方向;18—构造力方向;19—台间盆地;20—深水盆地;21—孤立台地;22—开阔台地

8.6.2.4 钦防被动陆缘走滑盆地

位于华南板块南缘,属陆壳—过渡壳性质,构成桂湘赣拉张盆地的南端(图8.25),呈南宽北窄的楔形,在不同演化时期,其性质、深度及分布范围明显不同。钦防被动陆缘走滑盆地形成于加里东运动晚期,属扬子板块和华夏板块拼合后留下的残余盆地。由于钦防陆缘走滑盆地与特提斯洋相通,水体深,因而其层序发育主要受全球海平面变化、构造沉降、远洋因素的控制,层序主要由HST和LST硅质岩和深水泥岩构成(图8.26d-d′),TST以厚1cm至数十厘米放射虫硅质岩为特征。在盆地充填序列中,志留系与泥盆系为连续的深水沉积。随后由于华力西期的板内拉张走滑作用,盆地分布范围及深度有所扩大,从泥盆纪到早二叠世,盆地内始终以欠补偿的放射虫硅质岩—深水页岩为特征(图8.26d-d′),早二叠世末,受古特提斯洋板块NE向和滨太平洋板块NW向双向挤压的影响,褶皱成山,从而结束了其深水走滑盆地发展史。

8.6.2.5 十万大山前陆盆地

位于右江弧后裂谷盆地东南缘、钦防褶皱带北西侧(图8.25)。作为造山碰撞作用的动力学产物,层序发育主要受构造运动强度及相关物源、构造古地理、基底特征、基底沉降幅度及古气候的综合控制,其次是相对海平面变化。盆地充填序列主要由TST充填型浊积扇沉积和HST进积型扇三角洲沉积构成,其次是LST盆底扇沉积。盆地山前部分堆积有巨厚的磨拉石建造(图8.26e-e′),不整合超覆于不同时代地层之上,前陆盆地边缘沉积物主要由大小不等的砾岩构成,自下而上粒度逐渐变小,由陆相过渡为海相,总厚5000m左右,砾岩沿走向变化小,沿倾向厚度、岩性变化较大,向西北到崇左—上思一带相变为灰岩、燧石条带灰岩夹硅质岩,属缓坡到次深水环境沉积产物,向北东与桂湘盆地相接,厚100~150m,向北至南宁、龙州等地,厚度锐减至尖灭,形成NE向的前陆隆起,至早三叠世,前陆盆地继续发展,沉降中心不断向西迁移,形成以上思为沉积中心的深水陆源碎屑浊积岩盆地,直到中三叠世末,才结束其演化史。

8.6.3 沉积盆地演化

综观前述二叠纪沉积盆地类型及特征,西南地区二叠纪复合盆地演化大致可归纳为两个阶段4个时期(表8.6)。栖霞期(即层序S1~S3)为早二叠世西南海域初步定形和碳酸盐陆架形成早期。受石炭纪末黔桂运动的影响,前二叠纪沉积基底构造古地理表现为西部、中北部为上扬子古陆,东南隅为云开古陆,右江大部分地区暴露地表(除钦防残余海槽和富宁残余盆地外),总体地势北高南低的缓坡地形(图8.27)。从层序S1→S2→S3,随着海水自南向北超覆古地理格局主要表现自西、西南、东南分别为川滇古陆、越北-马关古陆和云开古陆,由北向南水体逐渐加深的缓坡盆地,南、北地势差异较小,其中上扬子地区相当于内缓坡,右江地区为外缓坡,并发育有雏形台盆和生物丘,略具台包盆格局,东南隅为NE向展布的钦防被动陆缘走滑盆地。随着同沉积断裂活动渐增和碳酸盐加积作用增强,由早期(S1~S2)等斜缓坡转化为晚期(S3)远端变陡缓坡,并发展成初始碳酸盐台地,同时雏形台盆加深加宽,生物丘增大加厚,钦防被动陆缘走滑盆地逐渐向NE扩展。该期海平面上升具有高幅低频特点,并与区域构造沉降同步。

表8.6 西南地区二叠纪沉积盆地充填格架及演化

①为混合陆棚的一种,特指由陆屑内台地和具镶边碳酸盐外台地构成的混合台地;②特指向海缓倾的混合陆棚。

图8.27 石炭纪末构造古地理图

EA—暴露区;DW—深水盆地;Ls-Sh—滨海陆棚

图8.28 茅口期晚期构造古地理图

IP—孤台;PB—台盆;DW—深水盆地;PES—台缘滩;PR—台内礁;PS—台内滩;Ba—次深海

茅口期是西南地区早二叠世碳酸盐浅海加积充填时期(图8.28)。该期海平面缓慢上升、碳酸盐加积充填与同沉积构造活动同步,差异升降活动明显,南、北地形差异增大,上扬子地区为碳酸盐镶边台地,边缘斜坡位于滇东—黔南—桂北—湘西—川东一线;右江地区为被动陆缘裂谷盆地,具典型的台盆相间分布格局,台、盆差异升降活动增大,东南隅钦防海槽不断加深加宽,延伸至桂林以北,进入典型的被动陆缘走滑盆地演化阶段。晚二叠世吴家坪期是陆屑-碳酸盐混合陆棚浅海海域的形成和构筑时期。由于受东吴运动的影响,前吴家坪期构造古地理格局表现为西缘、西南缘、南缘、东南缘、东部分别为川滇古陆、越北-马关古陆、大新古陆、云开古陆和江南古陆,右江地区西部为残余台盆包绕岩溶孤台,钦防地区为残余深水盆地,总体向东、向南缓倾的喀斯特岩溶缓坡(图8.29),随着吴家坪初期海平面向北超覆,形成向东、向南水体不断加深的陆屑-碳酸盐浅海。

从层序S7→S8→S9,随着海平面不断上升、同沉积断裂活动、火山作用及碳酸盐自旋回加积作用,上扬子地区由混合陆棚(S7)逐渐向混合台地(S8~S9)转化;右江地区则由岩溶台地包绕残留台盆格局不断向弧后裂谷盆地转化,南、北地势差异逐渐明显;钦防陆缘走滑盆地褶皱隆起,不断向前陆盆地发展。上扬子混合台地和右江孤台的HST顶部广泛发育煤层,揭示该期海平面上升具有低幅低频特点;而右江台盆地层柱中硅质岩和火山碎屑浊积岩呈向上递增现象,则反映台盆海平面上升与基底构造沉降同步以及水体总体加深的趋势。长兴期(即S10~S11)作为吴家坪期海侵的继续,代表西南地区晚二叠世海域快速扩张时期,该期海平面上升具有高幅低频特点。从层序S10→S11,江南古陆逐渐沉没消失,其他古陆不断缩小,云开古陆逐渐向西迁移,十万大山前陆盆地不断向西推进,右江弧后裂谷盆地沉降中心向西、北迁移,超覆在上扬子克拉通盆地南缘,形成东浅西深的统一盆地,其中台盆加深加宽,孤台分割缩小,上扬子混合台地陆屑相带不断向陆退缩,碳酸盐相带明显扩大并向西超覆(图8.30)。

图8.29 早二叠世末构造古地理图

P2β—玄武岩及暴露区;EA—暴露区;RIP—残留孤台;RPB—残留台盆;DW—深水盆地

图8.30 长兴期晚期构造古地理图

AP—冲积平原;LP—滨海平原;OP—开阔台地;IP—孤立台地;DPB—深水台盆;TF-RP—潮坪潟湖;FB—前陆盆地;Ba—次深海

3.6.4 结论

1)沉积盆地位于华南板块西部克拉通-被动边缘背景,主要占据陆棚位置,基底以陆壳和过渡壳为主,沉积盆地的性质、内部结构受同沉积断裂控制,可呈半地堑式、地堑式、走滑和拗陷型。

2)西南地区二叠系可划分为克拉通盆地、被动陆缘裂谷盆地、弧后裂谷盆地、被动陆缘走滑盆地和前陆盆地5种盆地类型。

3)不同成因类型沉积盆地,其充填序列、层序成因格架及内部构型不同。

4)盆地的形成和发展受基底构造活动、全球海平面变化和自旋回沉积作用的综合控制,盆地发育演化具有多期多阶段性,通常经历初始阶段、扩张-断陷阶段和充填阶段3个时期。初始阶段构造活动不明显,以陆屑沉积为主;扩张-断陷阶段,构造活动强烈,火山作用加剧,海平面快速上升,盆地深水相发育,沉积分异作用明显;充填阶段,构造及海平面变化相对稳定,以自旋回沉积作用为主,盆地充填、变浅、收缩。




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    云荀雷答:盆地西部下三叠统以陆相-海相碎屑岩为主,由东向西逐渐过渡为碳酸盐、膏盐为主的沉积,晚三叠世早期大部地层缺失,仅盆地西部见碳酸盐岩和海相碎屑岩的交互沉积。四川盆地早-中三叠世仍属扬子地层分区,可进一步划分为4个地层分区(图1-2-4),分别是:广元-峨眉小区、南充-自贡小区、万州-恩施小区...

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    云荀雷答:根据地壳类型、板块位置、沉积组合、火山活动及同沉积断裂活动特征,西南地区二叠系可划分为上扬子克拉通盆地、右江被动陆缘裂谷盆地、右江弧后裂谷盆地、钦防被动陆缘走滑盆地、十万大山前陆盆地5种类型。不同类型盆地的特征及分布如表8.2和图8.26所示。 8.7.3 不同成因盆地层序地层特征 不同成因沉积盆地,所处的板块...

  • 18565327514西南地区二叠纪层序地层及海平面变化
    云荀雷答:根据晚古生代沉积盆地形成过程及演化趋势、基底和同生断裂活动形式、距离板块边缘位置、地壳类型、沉积作用、层序充填样式和形成的驱动力等,将西南地区二叠纪沉积盆地划分为克拉通盆地、被动陆缘裂谷盆地、弧后裂谷盆地、被动陆缘走滑盆地和前陆盆地5种类型。各种盆地特征及分布见图8.16和表8.2。 8.4.4 沉积体系特征 ...

  • 18565327514二叠纪古地理特征
    云荀雷答:天山-兴安地区、西段天山准噶尔地区二叠系为山间盆地的陆相沉积。包括北山、内蒙古及东北北部的广大地区,早二叠世为活动海槽,沉积物内厚度巨大的碎屑岩夹碳酸盐岩、中酸性火山岩及火山碎屑岩组成,岩石遭受不同程度的变质。含北方型冷水动物群,以腕足类最丰富,珊瑚、 次之。其中腕足类Yakovlevia(雅可夫列夫贝)、...

  • 18565327514(三)中国含煤盆地(原型)分类
    云荀雷答:华南石炭、二叠纪含煤盆地也是陆表海型含煤盆地,即板内克拉通盆地。 位于准噶尔—兴安活动带西缘的吉木乃、富蕴、二台、将军庙盆片,天山—赤峰活动带西缘的博乐盆地及准噶尔—兴安活动带东缘的宝清密山等盆片,分别发育在准噶尔地块、伊宁地块和佳木斯地块等微小陆块的边缘,在陆缘海沉积环境形成规模较小的石炭、...

  • 18565327514叠合盆地形成的大地构造环境
    云荀雷答:华北盆地发育的泛盆地-边缘坳陷沉积、塔西南石炭纪—二叠纪盆地、四川石炭纪—中三叠世克拉通内裂陷盆地与鄂尔多斯盆地在石炭纪受其西侧贺兰山地区伸展作用的影响,在盆地内形成坳陷盆地以及准噶尔盆地石炭纪—二叠纪发育弧后前陆盆地,都是一套海陆交互相为主的沉积组合,其中的暗色泥岩和煤系是重要的生烃源岩。如准噶...

  • 18565327514石炭纪—二叠纪克拉通内裂陷盆地和弧后裂陷盆地演化阶段
    云荀雷答:在叶城西南棋盘及北部地区下二叠统为滨浅海相沉积。岩性为灰岩、砂岩夹钙质页岩,下部含大量 类化石,向上粉砂岩、砂岩及泥岩增多,剖面厚度667m。南天山一带出现陆内裂谷盆地,形成时间可能为晚石炭世—早二叠世,主要展布于南天山南缘近东西伸展的构造带,岩浆活动极为强烈,活动范围广、期次多,...

  • 18565327514南方石炭—二叠纪中小盆地(群)
    云荀雷答:西南地区其他矿区或煤田上二叠统煤以中煤级煤为主,但气煤较少,多为肥煤、焦煤和瘦煤。此外,在大巴山、鄂中、鄂东南及下扬子地区,煤级以无烟煤为主。南方石炭—二叠纪中小盆地(群)是我国重要的煤层气富集区,含气量大,含气饱和度高,甲烷浓度大,但资源丰度较低,随区域变化明显,影响煤层...

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