川滇黔桂地区志留纪构造_岩相古地理

古地理学报

JOURNALOFPALAEOGEOGRAPHY

Vol15No12

May2003

　　文章编号:167121505(2003)0220180207

川滇黔桂地区志留纪构造2岩相古地理

万　方　许效松

成都地质矿产研究所,四川成都6100823

摘　要　晚奥陶世与早志留世之间的都匀运动,使滇中古隆起与黔中古隆起成为一个整体隆起带(习惯上称黔中古陆),把滇东南2黔南地区与滇东北2黔北2川南地区分隔为南、北两个不同的构造沉积域。南侧的曲靖一带出露下、中寒武统,其上分别与中、上志留统和下泥盆统呈假整合,其间缺失奥陶纪和早志留世的沉积物。北侧的禄劝—武定一带,下古生界的沉积序列与之相反,有完整的奥陶纪沉积组合,上与泥盆系假整合,其间无志留纪的沉积。这表明黔中古隆起两侧的沉积域各为独立的系统。中、晚志留世,黔中古隆起南侧应归属于上扬子与滇黔桂地块前陆挠曲盆地的一部分,由曲靖向北东经赫章的哑都到贵阳南转向湘西,向南则与云南的绿春海相连,黔中古隆起北侧的沉积域则为上扬子前陆(川南2黔北)盆地的边缘相。

关键词　川滇黔桂地区　志留纪　构造2岩相古地理　加里东运动　前陆挠曲盆地第一作者简介　万方,女,1968年生,2002年毕业于成都理工学院,获工学硕士学位,主要从事沉积学与石油地质学方面的研究。

中图分类号　P531　　文献标识码　A

1　区域地层沉积序列与层序分析

川滇黔三省交界一带,围绕昆明、曲靖、东川,向北至昭通附近,在早古生代中、晚期为滇中隆起的中北部。其南、北两侧早古生代中、晚期沉积古地理轮廓有很大不同,为两个不同的构造2沉积域。

111　隆起北侧奥陶系沉积序列

滇中的禄劝—武定,向东至寻甸回回村一带,奥陶系沉积在中寒武统陡坡寺组白云岩古喀斯特面上,上被下泥盆统坡松冲组超覆,其间缺失志留纪沉积物,与上、下地层之间均为假整合接触。

出露的奥陶系为下统汤池组、红石崖组和中统巧家组,上统的下部为大箐组,剖面序列见图1。

汤池组和红石崖组　总厚约400m,为碎屑岩。汤池组的底部以灰黄色、灰色细砂岩超覆在中寒武统陡坡寺组白云岩古喀斯特面上,形成海侵面,具沙纹层理、小型槽状层

3中国石油化股份有限公司“十五”重点攻关项目成果收稿日期:2002210215　　改回日期:2002211215

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理,层面上有丰富、多样的滨海相生物遗迹,向上有两个向上变深的海侵序列,典型代表是紫红色泥岩与灰色粉砂岩的互层,为红石崖组的标志特征。

巧家组　巧家组厚约117～250m,由碎屑岩与碳酸盐岩组成,为粉砂岩、泥岩、泥灰岩和白云岩,间夹2～3层鲕状赤铁矿层和含铁页岩。

大箐组　大箐组为一穿时岩石地层单元,相当中统的上部和上统的下部,为白云质灰岩与白云岩互层,厚186m,介壳生物发育,并含角石,为一向上变深的序列,其上被下泥盆统坡松冲组砂岩超覆。

112　隆起南侧下中志留统沉积序列滇中隆起的南侧,出露有大片下古生代地层,向东在黔西南一带以逆冲断层形式与中下三叠统接触。这一带与北侧的沉积序列相反,无奥陶纪—早志留世沉积物。中志留统关底组假整合在中寒武统陡坡寺组白云岩古喀斯特面上,与上覆下泥盆统翠峰山组呈假整合接触。

曲靖一带,是云南境内扬子地块[1]唯一有志留系出露的地区[2],以潇湘水库剖面为典型代表,为一向上变深的大陆边缘和前陆盆地沉积,具有淹没台地的演化模式(图1),剖面沉积序列如下:

图1　云南禄劝—曲靖间早古生代沉积序列对比(剖面位置见图4中黑三角标记1、2、3、4)

Fig11　SedimentarysequencecorrelationofthePaleozoicofLuquan2QujinginYunnan

关底组　关底组厚约400m,底部为陡坡寺组古喀斯特面上的充填物,喀斯特顶部具溶蚀孔洞,白云岩表面有古土壤层和铁质壳和结核,溶蚀洞高差约015～1m。中志留统砂岩、粉砂岩呈充填和超覆状,并有沉积改造再沉积的特点,为白云岩残块和砂泥质杂基胶结,出露厚度约3m。其上为石英砂岩,以海侵上超面形式沉积在改造层上。下部为砂岩夹碳酸盐岩,向上为碳酸盐岩夹砂岩,近顶部为泥质岩。沉积演化序列由碎屑岩潮坪→碳酸盐潮坪→潮下泥质岩,为向上变深的序列。

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妙高组　妙高组是一向上变深的旋回,具低能、深水沉积特征,厚500m。底部为紫红色泥岩、粉砂岩,与下伏地层呈冲刷接触,向上为碎屑岩向碳酸盐岩过渡,表现为碳酸盐夹层由透镜状至薄层状,顺层分布的透镜体中有浪成沙纹,具风暴岩特征。中、上部为薄层瘤状灰岩与黑色页岩互层,发育苔藓和薄壳腕足组成的生物层,单层厚数厘米,向上发育一层砂屑灰岩,为碳酸盐浅滩。顶部为泥灰岩与灰岩互层。在泥灰岩中具有灰岩的角砾状和瘤状块体,它们多平行层理面分布,也有垂直层理和穿层石分布,具低密度流沉积特征。

玉龙寺组　玉龙寺组厚约200m,下部为钙质黑色页岩,与下伏灰岩成水下冲刷侵蚀接触,为大陆边缘低位体系域。向上夹灰岩透镜体和薄层,中、上部为灰黑色粉砂岩与页岩互层,前者向上增厚并转为粉砂岩与钙质泥岩互层,近顶部发育含砂碳酸盐浅滩沉积,厚约10m,有沿层面和斜交层面的钙结壳层,顶部有铁质结核,代表沉积后的暴露,其上被下泥盆统翠峰山组海侵砂岩超覆。

113　沉积序列演化、层序与时间损失量

上述两个剖面的每个岩石地层单元,均可作为一个三级层序,且均是向上变深再变浅的序列,顶部为加里东运动构造2隆升不整合,晚古生代地层向西海侵超覆[12](图1)。

滇中隆起的南侧,中志留统关底组超覆在喀斯特面上,溶蚀充填物为低位体系域,底界面为隆升侵蚀不整合[3],代表中寒武世后加里东构造运动的响应;妙高组底部紫红色碎屑岩可视为第二个三级层序的低位体系域;玉龙寺组底部为大陆边缘低位域,向上的暴露代表加里东运动的最后一幕,被早泥盆世海侵超覆。沉积间断发生在晚寒武世—奥陶纪—早志留世间,时间损失量大约80Ma。

滇中隆起北侧的奥陶系,可分为两个三级层序,汤池组、红石崖组和巧家组为一个复合三级层序组,内有多个暴露不整合面;大箐组为一个向上变浅的三级层序,下为海侵面、上为构造导致的暴露面。沉积间断发生在晚奥陶世晚期—志留纪间,时间损失量包括早泥盆世莲花山阶,大约40Ma。

2　构造2岩相古地理与沉积环境

211　沉积环境与构造机制

滇黔交界附近的古生代地层除曲靖外,滇东南的文山—富宁与广西交界一带也有早古生代地层出露,但属越北地块的边缘,不是扬子的范畴。而黔中隆起以南的广大地区,出露地层以三叠系为主,上古生界仅出露在短轴背斜和穹隆的核部。前人对沉积环境和古地理的认识,则根据贵阳南和都匀剖面分析,推测为大陆边缘,并作为上扬子台地向西南方向延伸的一部分,如寒武系和下、中奥陶统[4,5,11]。晚奥陶世至志留纪时,则认为是隆起无沉积[4]。滇东南的志留系出露完整[6],前人把这一地区的海域与上扬子西缘的雅安地区相连,由此向西入川西深海槽[4],有人认为这一海域终止在滇东北[7];向南交汇在哀牢山断裂带上,归属于原特提斯洋东缘演化的一部分[8],笔者对此有不同的意见。

在中、晚志留世,南、北海域不相通。黔中隆起的北部,也即上扬子的川南—黔北一带,已找到晚奥陶世—早志留世沉积的尖灭带。笔者认为晚奥陶世为浅海深水盆地,属前

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陆盆地转换过程中在克拉通上的淹没台地[9],早志留世沉积为滨浅海相粉砂岩,且大部分地区于中志留世初即已隆起无沉积,在云南的昭通、禄劝等无志留系,因此南、北海域

在志留纪时不能相通。

滇中和黔中隆起两侧古地理演化具有反向效应。北侧武定以北的昭通有相当晚奥陶世五峰组黑色炭质页岩和早志留世龙马溪组的黑色页岩,其古地理应与川南相连并为同一浅海深水盆①;而南侧曲靖在中志留世为浅海—深水沉积,在时序上与前者沉积环境的演化对比具滞后效应。说明两侧盆地的构造演化不同,沉积环境与古地理各异,海水注入、海侵方向以及与外海连通的海道亦不同。

212　扬子东南大陆边缘演化滇、黔、桂三省区交界带早古生代地层出露极少,在广西境内除桂北以外,仅在南宁大明山附近有下奥统[10],桂中和桂西仅有小范围寒武系出露,其上均与泥盆系呈假整合接触,如南宁六景、百色等地。因此,滇、黔、桂交界广大地域除寒武系外有无奥陶纪的沉积,是多年给古地理研究者遗留的一个重要的、悬而未决的问题。近十多年来,在古地理研究上,均作为扬子东南大陆边缘向西南的延伸部分,从而推测其沉积相带的展布,显然不能解释这一地区复杂的地质问题。

除上述地区外,另有两个地带出露有奥陶—志留纪的地层,前人忽略了其价值。重新认识其重要性,将在处理其构造归属和古地理上可能起到关键作用。

一是贵阳以南的新添寨,出露有与上奥陶统宝塔组相当的灰岩,但缺五峰组黑色页岩,其上与相当于下中志留统的下高寨田组碎屑岩呈冲刷侵蚀接触,其岩性、岩相均与上扬子的川南—黔北不同,不能同属上扬子沉积域,应另有归属。

二是贵州有名的哑都2紫云2罗甸断裂带,特别是在赫章的哑都沿断裂出露一狭长的下高寨田组②(图2),这一地质露头资料在以往古地理编图时均被忽略。

除上述两地外,在云南屏边出露震旦系—寒武系浊积岩,云南富源戈白以断层形式出露小面积震旦系浊积岩(原板溪群后改为震旦系,王立亭面告,2002年)等,均可表明滇、黔、桂在早古生代沉积环境与上扬子碳酸盐台地沉积序列不同,应为独立的滇黔桂地块,沉积了一套以浊流为主的碎屑岩。

图2　贵州赫章县哑都附近地质简图

Fig12　GeologicmapofYaduinHezhangCounty,Guizhou

213　滇东南前陆挠曲盆地

加里东期,扬子的东缘与华夏大陆间的古华南洋在广西和赣西一带,于晚寒武世末至早奥陶世间有碰撞、挤压作用。广西大明山下奥陶统砂砾岩与寒武系假整合接触[13],代

①　浅海深水盆是指在浅海中包含有与其他水域相比具有较大水深盆地的浅海域。

②　贵州省地质局108地质队四分队11∶20万威宁幅区域地质调查报告1贵阳:贵州省地质局,1973

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表加里东运动第一幕———郁南运动的构造响应(图3)。

图3　广西大明山奥陶系与寒武系界面与加里东构造运动关系

Fig13　RelationshipbetweenCaledonianMovementandtheboundaryof

OrdovicianandCambrianinDamingshan,Guangxi

扬子东南缘与滇黔桂地块和华南洋之间,发生洋陆转换和陆间挤压,形成复合的前陆盆地。寒武纪时的滇黔桂海盆转为前陆挠曲盆地。从图5可看出由郁南至钦州,加里东构造挤压运动由东向西推移,大明山一带缺失中晚奥陶—志留纪沉积,代表前陆隆起的时序并向西扩大,可称桂中前隆,因而广西与贵州交界的广大范围无奥陶纪的沉积,奥陶—志留纪海域逐次向西迁移。

在中、晚志留世,前陆隆起带扩展,雪峰山、武陵山和黔中隆起相连,在这些隆起与桂中前隆(图4中的前陆逆冲剥蚀区)之间沿滇东南—黔西—黔南形成一海槽,向东可与湘西南的早、中志留世海槽相通(周家溪组浊积岩),为同一前陆挠曲盆地(图4)。

扬子前陆隆起和造山挤压作用,导致挠曲盆地海域向西推移,在曲靖一带造成海岸上超,形成中、晚志留世的沉积海域。

3　结　语

前人把滇东南中、晚志留世海域向北西延伸至滇东北,由雅安与川西海相连,并作为志留纪的海退口,但这一判断可能有误。黔中隆起南侧的曲靖地区,中、上志留统和泥盆系直接超覆在下、中寒武统上;北侧的禄劝、武定一带则发育有完整的奥陶纪沉积,其上与泥盆系呈假整合。南、北两侧的剖面沉积序列反映了这两个沉积域应为独立的系统。滇中和黔中隆起在中晚志留世,已成为一个统一的整体隆起带,但曲靖一带在加里东构造运动已隆起的地区又再次沉陷,从而形成一个浅海深水盆。滇东南2黔南浅海与外海的通道和形成深水盆的构造因素,主要是因为滇黔桂地块与上扬子大陆边缘在华南洋俯冲过程中形成复合前陆盆地,使滇东南—黔西—黔南—湘西连成统一的前陆挠曲盆地,以此可以解

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图4　中、晚志留世上扬子与滇黔桂地区构造2岩相古地理图

Fig14　Tectonic2lithofaciespalaeogeographymapoftheMiddleandLateSilurianin

Sichuan2Guizhou2Yunnan2Guangxiregion

释深水盆与外海的连通性和与川南—黔北间的阻隔性。

滇黔桂(桂中和桂西)和华南的地质构造问题近几年倍受瞩目,二次开发和新的地质信息冲击了传统认识,也必将推动和深化华南沉积地壳和地质构造演化的探讨。笔者粗浅见解只是抛砖引玉,以促进华南地质的探讨。

尹福光、陈明、谭钦银和余谦等同志曾参与地质调查工作,在此一并致以谢意。

参　考　文　献

[1]许效松,徐强,潘桂棠,刘巧红1中国南大陆演化与全球古地理对比1北京:地质出版社,1996142～85[2]云南省地质矿产局1云南省区域地质志1北京:科学出版社,1990187～105

[3]许效松,刘宝　,赵玉光1上扬子台地西缘二叠系—三叠系层序地层界面成因分析与盆山转换1特提斯地质,

1996,(20):1～30

[4]刘宝　,许效松1中国南方岩相古地理图集(震旦纪—三叠纪)1北京:科学出版社,1994158～86

186　古地理学报第5卷

[5]冯增昭,彭勇民,金振奎,等1中国南方寒武纪和奥陶纪岩相古地理1北京:地质出版社,2001113～58[6]云南省地质矿产局1云南省岩石地层1湖北武汉:中国地质大学出版社,1996124～96[7]云南省地质矿产局,云南岩相古地理图集,云南昆明:云南科技出版社,1995131～91

[8]李兴振,许效松,潘桂棠1泛华夏大陆群与东特提斯构造域演化1岩相古地理,1995,15(4):1～13

[9]许效松,万方,尹福光,陈明1奥陶系宝塔组灰岩的环境相、生态相与成岩相1矿物岩石,2001,21(3):64～68[10]广西壮族自治区地质矿产局1广西壮族自治区区域地质志1北京:地质出版社,198511～853[11]冯增昭,彭勇民,金振奎,鲍志东1中国晚寒武世岩相古地理1古地理学报,2002,4(3):1～10[12]陈洪德,田景春,刘之均,许效松,郑荣才,牟传龙,李余生,覃健雄1中国南方海相震旦系—中三叠统层序划分与对比1成都理工学院学报,2002,29(4):355～379[13]许效松,尹福光,万方,梁宝华,韦宝东,张金瑞1广西钦防海槽迁移与沉积2构造转换面1沉积与特提斯地质,

2001,21(4):1～10

TECTONIC2LITHOFACIESPALAEOGEOGRAPHYOFTHE

SILURIANINSICHUAN2YUNNAN2GUIZHOU2

GUANGXIREGION

WanFang　XuXiaosong

ChengduInstituteofGeologyandMineralResources,Chengdu610082,Sichuan

Abstract　During　DuyunmovementoccurredbetweentheLateOrdovicianandEarlySilurian,theupliftbeltcalledQianZhongOldlandwasformed1ThisupliftbeltseparatedsoutheastYunnan2SouthGuizhouregionandNortheastYunnan2NorthGuizhou2SouthSichuanregion,thosearetwodifferentdepositional2tectonicdomains,theoneinthesouth,andanoth2erinthenorth1Inthesouthdomain,theLowerandMiddleCambrian,MiddleandUpperSil2urian,andLowerDevoniandeveloped1ThereisanunconformitybetweentheCambrianandSilurian,andtheOrdovician1IntheLuquan2Wudingregionofthenorthdomain,theOrdovi2cianiscomplete,andisunconformablyoverlainbytheDevonian1Thetwodifferentdeposition2alsequencesinnorthandsouthdomainsindicatethatthesetwodomainsdevelopedindepen2dently1IntheMiddleandLateSilurian,thesouthoftheQianZhongupliftshouldbelongtotheUpperYangtzeblockandtheforelandflexuralbasinofYunnan2Guizhou2Guangxiblock1ThisareaextendedtowardsnortheasttoQujing,andthroughYaduofHezhang2Guiyang,thenturnedtowestHunan,andsouthwardlinkedwithLuchunSeainYunnan1ThenorthoftheQianZhongupliftshouldbelongtothemarginareaoftheforelandbasin(southSichuan2northGuizhou)intheUpperYangtzeblack1

Keywords　Sichuan2Yunnan2Guizhou2Guangxiregion,Silurian,tectonic2lithofaciespalaeogeography,Caledonianmovement,forelandflexuralbasin

Aboutthefirstauthor　Wanfang,bornin1968,graduatedfromChengduInstituteofTechnologyandobtainedtheMasterdegreein19951Nowsheisengagedinsedimentarybasinanalysisandpetroleumgeology1