第34卷 第4期2004年10月 吉林大学学报(地球科学版)Jour nal of Jilin U niv ersity(Earth Science Edition)V ol.34 No.4Oct.2004滇黔桂盆地及邻区泥盆纪层序地层格架及其古地理背景梅冥相1,2,曾萍1,初汉明1,刘智荣1,李东海1,孟庆芬1,易定红1(1.中国地质大学地球科学与资源学院,北京 100083;2.教育部岩石圈构造、深部过程及探测技术重点实验室,北京 100083)摘要:滇黔桂盆地及其邻区的泥盆系包括下部的海侵碎屑岩系、中部的混合沉积地层和上部的碳酸盐岩地层,其中又可以进一步划分为13个三级沉积层序和两个二级构造层序。
不同阶段三级层序的相序组构特征及其空间变化代表了不同的岩相古地理背景,形成了一个受海平面变化和区域构造运动共同控制的沉积盆地充填序列;同时也反映出研究区域三级海平面变化与欧美地区相对比存在较大的差异。
关键词:层序地层格架;古地理背景;泥盆纪;滇黔桂盆地及邻区中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:16715888(2004)04054609收稿日期:20031222基金项目:中国石化集团科技开发工程项目(N PJ-1008)作者简介:梅冥相(1965),男,贵州仁怀人,教授,博士,主要从事沉积学与地层学研究,E -mail:meiming xiang @263.net 1Devonian sequence -stratigraphic framework and its paleogeographicalbackground in the Dianqiangui Basin and its adjacent areasMEI M ing -xiang 1,2,ZENG Ping 1,CHU Han -m ing 1,LIU Zh-i rong 1,LI Dong -hai 1,MENG Q ing -fen 1,YI Ding -hong 1(1.School of Earth S ciences and Resour c es ,China Univer sity of Geosciences,Beij ing 100083,China ;2.K ey L aboratory o f L ithospheric Tec -tonics and L ithopr obling Techonology ,M inistry of Ed ucation ,Be ijing100083,China)Abstract:The Devonian System in the Dianqiangui Basin and its adjacent areas consisting of three parts.T he lower part is a set of transgressive sandstones,the m iddle is a mixed rock series and the upper is markedby a set of carbonate rocks.For the Devonian System of the Dianqiang ui Basin and its adjacent areas,13third -order sedimentary sequences can be discerned and they can be g rouped into tw o second -order tectonic se -quences.In different depositional periods,the facies -succession features of the third -order sequences and their regular spatial changes reflect various palaeogeographical patterns.Controlled both by the global sea -level changes and by the regional tectonic movements,a particular Devonian filling succession of the sedimentary basin w as form ed.The third -order sea -level chang es in the study area differ greatly from those of Europe and America.Key words:sequence -stratigraphic framework;paleogeog raphical patterns;Devonian;the Dianqiangui Basin and its adjacent areas0引言滇黔桂地区的泥盆系研究程度较高,大量的研究成果为我们的工作叠定了坚实的基础。
这些成果包括:侯鸿飞等、钟铿等关于地层学的系统研究[1,2];曾允孚等对沉积岩相古地理的长期研究[3];许效松等、吴诒等、梅冥相等关于层序地层学的研图1滇黔桂盆地及邻区早泥盆世埃姆斯期岩相古地理图及主要剖面的分布位置图Fig.1The outline map showing the sedimentary facied and paleogeography f or the Aimsian of the early Devonian epoch in the Dianqiangui Basin and its adjacent areas as well as the location of the main logged sections图中的黑色三角形代表主要的实测剖面:(1)贵阳乌当;(2)都匀绿荫桥;(3)贵州独山;(4)南丹罗富;(5)隆林德蛾;[1]至[13]代表沉积相带及其相关符号:[1]古陆,[2]前滨相砂岩,[3]前滨至临滨相泥砂岩,[4]混积台地相砂岩及灰岩,[5]局限海台地相白云岩,[6]开阔海台地相灰岩,[7]生物礁灰岩,[8]台间陆棚相泥灰岩,[9]台间盆地相泥页岩,[10]陆棚相砂页岩,[11]次生海盆地相泥页岩夹硅质岩,[12]相界线,[13]同生控相断裂带究[4~6]。
本文对不同古地理背景下的典型剖面(图1)进行详细的三级层序划分,结合生物地层的资料,以沉积物的时间演化序列和沉积相的空间展布形式所代表的规律性为基础建立了研究区域泥盆系的层序地层格架。
三级层序的相序组构的时空变化,既明显地表现出三级沉积层序的两大特征)))空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性,同时又较为清楚地反映了地层记录中的两种相变面以及与其相关的两种穿时性[7]。
该层序格架还较为清楚地表明,在受到区域构造运动控制的同时,伴随着海平面升降变化所造成的旋回性环境加深和变浅过程区域古地理背景的有序变化。
1泥盆系三级层序的总体特征对不同沉积古地理背景的剖面进行区域追踪和对比,得出图2所示的区域层序地层格架。
该格架图表明,泥盆系总体上构成一个大型的楔状体,底部为加里东运动之后的从南而北的海侵尖灭,而顶部则为与紫云运动相关的由北向南的海退尖灭[8]。
在滇黔桂盆地中,泥盆系包括三套岩系:下部为一套海侵砂岩系,中部为混合层系,上部为一套碳酸盐岩。
它们代表了海域逐渐扩大而后又萎缩的古地理变迁过程中所形成的盆地充填序列。
伴随着三级海平面升降变化,不同阶段形成了各具特点的三级层序的相序组构,从而可以识别出13个三级层序。
547第4期 梅冥相,等:滇黔桂盆地及邻区泥盆纪层序地层格架及其古地理背景图2滇黔桂盆地及邻区泥盆系层序地层格架Fig.2The Devonian sequence-stratigraphy framework in the Dianqiangui Basin and its adjacent areas图中各剖面的位置见图1所示;[1]~[4]代表主要的区域构造运动不整合面:[1]加里东运动,[2]海口运动,[3]紫云运动第一幕,[4]紫云运动第二幕受区域构造运动的控制,这13个三级层序又可以进一步归为两个二级层序(SQ1-SQ7组成一个,SQ8-SQ13构成第二个;图2),这两个二级层序均以明显的区域不整合面为界。
不同古地理背景下的地层剖面的层序划分及其相关的年代地层特征,梅冥相等[8]已经在另一篇文章中进行了较为详尽的论述,在此不予赘述。
2早泥盆世的层序地层特征及古地理背景大致相当于洛赫考夫期的地层构成两个三级层548吉林大学学报(地球科学版)第34卷序即SQ 1和SQ 2,而布拉格期的地层组成SQ 3和SQ 4(图2)。
总体来讲,SQ 1和SQ 2形成在以潮汐动力为主的滨海环境,它们以总体向上变浅的正粒序序列为特征;而SQ 3和SQ 4则产在以波浪动力为特征的浅海环境中,所以其海侵体系域发育较多的陆棚相砂页岩层,其相序组构则以向上变浅的反粒序序列为特征。
这4个三级层序主要分布在古地形相对较低洼的地带,代表了一个慢速海侵作用过程中沉积相分异不太明显的古地理背景(图3),与其它地区不同的是在钦)防地区该4个三级层序由一套深水盆地相夹硅质岩的泥页岩系组成。
图3滇黔桂盆地及邻区泥盆纪洛赫考夫期至布拉格期岩相古地理概图Fig.3The outline map showing the sedimentary f acies and paleogeography f rom the Lockkovian age to the Pragian age in the Dianqiangui Basin and its adjacent areas大致相当于埃姆斯期的地层构成三级层序SQ 5,其最明显的特点是在该三级层序的海平面上升阶段发生了较大规模的海侵事件,从而形成了明显的沉积相分异即明显的/台-盆-丘-槽0的古地理格局(图1)。
明显的沉积相分异与图3所示的洛赫考夫期至布拉格期的古地理背景形成了鲜明的对照,表明在与SQ 5的海平面上升阶段相对应的海侵加深过程中,研究区域的古地理格局发生了较大规模的变化。
在这种古地理背景下,三级层序SQ 5的分布范围明显扩大,而且其相序组构则形成一些有规律的变化(图2):(1)在古陆边缘的贵阳乌当至贵州都匀一带,该三级层序由一套海侵砂岩系组成;(2)在连陆台地的向海部分如贵州独山一带,该三级层序的海侵体系域为砂岩系地层,高水位体系域为开阔海台地相灰岩地层;(3)在连陆台地边缘及孤立台地上为一套局部发育生物礁的开阔海台地相灰岩;(4)在台沟背景中,总体上为一套台盆相泥页岩系。