荆门—当阳盆地上三叠统沉积相结构特点及其对构造控制的响应

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1、第38卷第6期2011年12月中国地质GEoLoGYINCHINAV01．38．No．6Dec．．2011荆门一当阳盆地上三叠统沉积相结构特点及其对构造控制的响应陈留勤，，2,3郭荣涛3钟焱3(1．核资源与环境省部共建国家重点实验室培育基地(东华理工大学)，江西南昌330013；2．江西省核资源与环境重点实验室，江西南昌330013；3．中国地质大学地球科学与资源学院，北京100083)提要：荆门一当阳盆地上三叠统九里岗组和王龙滩组为发育于前陆盆地系统前渊地带的一个典型陆相碎屑岩沉积序列。根据露头剖面沉积特征。荆当盆地的上三叠统可以识别出8种岩相单元、6种构型和

2、5种沉积体系。根据陆上不整合为主的层序界面可以将上三叠统划分为4个三级层序．每个向上变细的层序形成于加载和卸载的造山旋回．沉积物堆积发生于盆地挠曲沉降阶段．而层序界面则对应于均衡抬升作用阶段。九里岗组以湖泊、沼泽体系薄基底型含煤细粒沉积旋回为特征，反映了物源不足和相对较高的可容纳空间体系阶段(HASS)，盆地处于饥饿状态；王龙滩组早中期以发育河流沉积体系厚基底型砂岩沉积旋回为主，代表物源充足和相对较低的可容纳空间体系阶段(LASS)．盆地处于过补偿充填状态。可容纳空间和沉积相结构特点主要受到相邻造山带构造活动的控制。在长期温暖潮湿气候背景下．从九里岗组到王龙滩组

3、，沉积体系从低能湖沼向高能河流转变。而每个层序向上变细的趋势代表了造山活动过程中地形坡度的逐渐减小和沉积体系能量从下向上由高到低的变化。关键词：荆门一当阳盆地；上三叠统；沉积相；陆相层序地层；构造控制；河流构型中图分类号：P588．2文献标志码：A文章编号：1000-3657(2011)06-1446-08前陆盆地是沉积在与活动造山带相邻的克拉通区的沉积序列【1】。前陆盆地的沉积物充填不仅记录了盆地形成演化的信息．同时也反映了相邻造山带造山隆起的重要信息：相邻造山带构造演化导致前陆地区的挠曲变弯控制着盆地充填的地层结构圆。起源于被动大陆边缘的经典层序地层学刚认为

4、相对海平面变化是层序形成的主控因素．虽然不同的体系域对应于周期性海平面变化的不同阶段．但是各级次地层单元(准层序、准层序组、体系域和层序等)的识别和划分却只依赖于地层之间的物理关系，所以层序地层学被定义为年代地层框架内岩石关系的研究。这个框架由以侵蚀面、非沉积作用面或其相对应的整合面为界的重复的、成因上有联系的地层组成阎。层序地层研究以其有序性和高分辨率而受到广泛关注．并被誉为地质学的一次革命【日，为地层记录划分和对比提供了一种新的研究思路和方法．针对不同的研究对象已经提出了沉积层序、成因层序、T—R层序等模式．在油气资源勘查中发挥了重要作用。在基本不受海平面变

5、化控制的构造活动环境中，陆相地层横向上相变快和本身含有大量侵蚀间断面等特点给层序地层在陆相地层中的应用带来诸多困惑和争议，比如在层序定义、体系域划分、基准面识别和对比等方面还存在问题和分歧[6-11]．但是层序地层学基本原理仍然适用于陆相地层分析．并且本质都是在年代地层框架中进行沉积趋势变化分析f7】．进行沉积盆地充填序列研究[12A3]。在前陆盆地。差异构造作用导致层序界面、相构型、地层叠置方式等从造山带向克拉通发生明显的变化。中扬子北缘荆门一当阳盆地(以下简称荆当盆地)的上三叠统出露较为完整．在前人构造【14'，目和层序地层06A7]研究成果收稿日期：201

6、1-02-27；改回日期：2011—06-06基金项目：中国石油化工股份有限公司海相前瞻性项目(YPH08009)资助。作者简介：陈留勤，男，1983年生，博士，讲师，主要从事沉积学和层序地层学方面的工作；E—mail：liuqincheen@163．corn。第38卷第6期陈留勤等：荆门一当阳盆地上三叠统沉积相结构特点及其对构造控制的响应1447的基础上，在露头剖面中识别岩相单元、构型要素并分析主要的沉积体系．为探讨在基本不受海平面影响的陆相地层中构造对地层和沉积相结构的控制作用提供了研究资料。l区域地质背景中国大陆在晚三叠世印支构造事件中发生大规模碰撞和拼合

7、．扬子地块和华北地块之间的碰撞焊接造成上扬子盆地海水逐渐由东向西退去∽w．进入以内陆湖盆为主的发展阶段．开始接受上三叠统陆相沉积．在中扬子北缘形成复杂的前陆盆地沉积系统(图1)。中扬子地区位于扬子地块中段，包括湖北全部、湖南西北部及重庆东部．其北以襄樊一广济断裂带为界与秦岭一大别造Jh带相接．南以江南断裂带为界与华南褶皱带相连．东缘以郯庐断裂带为限而与下扬子地块接壤．西以黄陵隆起与上扬子地块分隔．在这种“三面围限”的构造背景下，中扬子前陆盆地为一挤压型拗陷盆地．主要发育河流沉积体系和湖沼沉积体系。荆当盆地位于中扬子北缘．与秦岭一大别造山带相邻．西以黄陵隆起与秭归

8、盆地分隔，南与江汉盆地相