南秦岭早古生代盆地的充填序列及结构演化.pdf

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1、磅他赁第3O卷第2期GEOLOGYOFSHAANXI2012年12k]-文章编号：1001---6996(2012)O2—-0038—08南秦岭早古生代盆地的充填序列及结构演化张俊良，陈高潮，李宗会，王炬川，张清盛，．孔文年，张随安(1．陕西省地质调查中心，西安710016；2．西安地质调查中心，西安710054)摘要：南秦岭早古生代盆地中心在紫阳安康一带。盆地沉积充填可划为两个Ⅱ级层序和五个Ⅲ级层序，在层序I和层序Ⅳ黑色岩系中，重晶石、毒重石产于海侵体系域与高水位体系域转换界面附近。盆地演化包括初始沉降

2、期、过渡沉降期、稳定沉降期、强烈沉降期、盆地萎缩期五个阶段。关键词：南秦岭；早古生代；充填序列；结构演化；被动陆缘盆地中图分类号：P534．4文献标识码：A层序地层学在国内外已成功地应用于以海相地层为主的沉积盆地分析中。层序地层学中的四个基本控制因素是全球海平面变化、盆地沉降、沉积物供给以及气候变化¨，盆地沉降作用与全球海平面变化相结合则会导致相对海平面变化，相对海平面变化进一步控制可容空间的变化，后者与沉积物供给相结合控制了沉积层序的形成2。盆地充填序列是盆地发育期的垂向沉积序列，该序列由若干套沉积组合

3、(体系)构成并按一定顺序出现，其中每一套沉积组合皆由共生关系密切的沉积相组成J。南秦岭早古生代盆地是在扬芋板块北部边缘发育的海相裂谷盆地与盆地形成有关的重晶石毒重石。钒钼矿等矿产比较发育，前人对其早古生代地层研究较为详细，但对于利用层序地层分析盆地充填序列及结构演化相对比较薄弱，本文试图通过层序地层建立分析盆地充填序列及结构演化，对早古生代盆地重晶石、毒重石、钒铝矿等矿产成矿预测有重要意义。1地质背景研究区位于扬子板块北部边缘，北以商丹断裂为界与北秦岭构造带相邻，南以麻柳坝钟亭断裂与扬子地块相接，东西两侧

4、分别与武当隆起和佛坪隆起相邻，平面上呈一巨大的矩形]区内地层从古元古界～新近纪都有出露，尤其以古生界地层最为发育，早古生界以裂谷盆地碎屑岩一碳酸盐夹火山岩沉积建造为主，分布于全区。早古生代地层包括迭部旬阳收稿日期：2O12—O5_3O．作者简介：张俊良，男，47岁，高级工程师，长期从事区域地质调查及矿产勘查评价工作。资助项目：西乡地区1：5万八幅区调联测项目(项目编号：【1990】2O号)；南江市幅、安康市幅1：25万区域地质调查(修测)项目(项目编号：【2005】oo4—o6)第2期张俊良等：南秦岭早古

5、生代盆地的充填序列及结构演化39地层分区水沟口组、岳家坪组、石瓮子组、白龙洞组、两岔河组、斑鸠关组、梅子垭组，t堰一随州地层分区鲁家坪组、箭竹坝组、毛坝关组、八卦庙组、黑水河组、洞河组、高桥组、权河口组、斑鸠关组、梅子垭组、陡山沟组、五峡河组；晚古生界以裂陷盆地碳酸盐岩一碎屑岩沉积，分布于安康断裂以北山柞镇旬地区。区内岩浆岩分布有限，新元古代岩浆岩侵入于牛山、凤凰山、平利隆起中；早古生代粗面岩及碱性基性和超基性岩出露于紫阳一平利—镇坪一带；印支期岩浆岩以中酸性为主，分布于研究区北部。研究区经历了晋宁期基底

6、形成之后，加里东期扬子板块北缘被动大陆边缘裂陷阶段，早中期随着秦岭洋的裂解，在扬子板块北部边缘形成裂谷盆地，晚奥陶一志留纪秦岭洋向北消减俯冲，扬子板块北部边缘一南秦岭地区整体隆升；华力西一印支期特提斯洋裂解，形成南秦岭晚古生代裂陷盆地，印支末期一燕山期华北板块与扬子板块陆陆碰撞，形成山阳一柞水热变质韧性滑脱逆冲推覆带和镇旬一北大巴山滑脱逆冲推覆带J。区内断裂发育，北侧商丹断裂带构成盆地北部边界，南侧麻柳坝一钟亭断裂呈向南凸出巨大弧形，作为南秦岭逆冲推覆构造带主推覆面，上述两条断裂带之间自北向南的次一级断裂

7、分别为镇安一板岩镇断裂、麻坪河一十堰断裂、安康断裂、红椿坝断裂，构成次一级推覆体推覆面。这些断裂具有多期活动特征，在盆地演化过程中不但控制盆地的演化，而且控制盆地后期构造变形。2南秦岭早古生代盆地层序地层划分2．1早古生代层序地层通过南秦岭早古生代盆地沉积地层系统的地层格架和层序地层初步研究，划分为两个Ⅱ级层序和五个Ⅲ级层序。现对五个Ⅲ级层序沉积体系域初步分析(图1)。21．1层序位于该盆地的最下部，时限为早寒武世，盆地南部下延至上震旦纪。鲁家坪组下部或水沟口组下部粉砂泥质岩、硅质岩构成海侵体系域(TsT

8、)，中部含磷、铁的高炭板岩、硅质含炭板岩为最大海泛面凝缩层段(SS)沉积，上部粉砂泥质岩、粉砂岩夹硅质岩构成高水位体系域(HST)，最大海泛面与高水位体系域转换带附近沉积重晶石、毒重石、磷锰矿。底界面在盆地北部为I型层序界面，顶界面均为Ⅱ型层序界面。沉积建造特征及沉积构造表明属于陆棚相一半深海相滞留盆地。盆地边缘区(斜坡区)在地层结构上表现为垂向和侧向加积；盆地腹部在地层结构上以垂向加积为主，海侵体系域沉积过渡较快，凝缩层段发