寧夏六盤山群沉積相、沉積環境演化分析

摘 要：依據地層學、沉積學、沉積相、巖相古地理基本理論方法，分析了寧夏六盤山群巖性組合、沉積特征、巖相古地理及垂向沉積序列等沉積特征，確定了六盤山群是在盆地待續下沉、湖水不斷加深、沉積物供給較為充足的條件下形成的，它的形成、演化受構造、物源和氣候的控制，最終得出六盤山群沉積環境由氧化—還原—氧化，氣候由干旱炎熱—干熱與溫暖交替，沉積相由沖積扇—河流—湖泊—咸化湖泊。至止晚期燕山運動使盆地抬升，湖泊迅速消亡，結束了早白堊世六盤山盆地的這一完整的沉積演化歷史過程。

關鍵詞：六盤山群 沉積相 巖相古地理 燕山運動 沖積扇 沉積環境

中圖分類號：P54 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（c）-0134-03

1 沉積相、沉積環境

早白堊世六盤山群屬內陸湖泊（斷陷盆地）沉積體系，發育沖積扇相、河流相、湖相及咸化湖相。

1.1 三橋組沉積相、沉積環境

三橋組以粗碎屑巖為主體，具沖積扇亞相沉積特征，可細分為扇根和扇端微相。

（1）扇根微相。

較為發育，三橋組主體屬扇根微相沉積。主要發育于月亮山、窯山、炭山一帶。組成巖性較為單一，為灰、深灰色塊狀粗-中礫巖、灰色厚層-巨厚層狀粗礫巖、紫紅色塊狀-厚層狀巨礫巖、巨-粗礫巖及粗礫巖。礫石成份以灰黑色灰巖、灰紅色花崗閃長巖為主，占90%以上，次為脈石英、硅質巖、偶見砂巖及灰白、灰綠色片巖礫石等；礫徑在0.2～30 cm之間，以2～10 cm居多，礫石雜亂排列，無定向性，局部略具疊瓦狀排列，有時顯示正粒序層，礫巖呈雜基支撐、基地式膠結類型，為白云質、鈣質膠結。

（2）扇端微相。

不發育，僅見于月亮山一帶。主要由紫紅色中-細礫巖、含礫長石石英砂巖夾少量粉砂質泥巖組成。礫巖特征與扇根微相礫巖相似，只是粒度細一些；長石石英砂巖多呈透鏡狀，時含細礫，發育平行層理、大型板狀斜層理。

1.2 和尚鋪組沉積相、沉積環境

和尚鋪組由砂巖及少量礫巖、泥（頁）巖組成，具有辮狀河亞相沉積特征，據巖石組合特征、沉積構造可細分為辮狀河道微相、心灘微相和辮狀河道間微相。

（1）辮狀河道微相。

主要發育于和尚鋪組下部和中部。由灰、深灰、紫紅色厚-巨厚層砂礫巖、中-粗礫巖及細礫巖構成。礫巖常呈透鏡狀（圖1），發育底蝕構造，礫石呈疊瓦狀排列。

（2）心灘微相。

主要發育于和尚鋪組上部，由紫紅色長石石英砂巖組成，發育平行層理，大型交錯層理。

（3）辮狀河道間微相。

由紫紅色粉砂質泥巖、粉砂巖組成，發育水平層理、沙紋層理。

1.3 李洼峽組沉積相、沉積環境

李洼峽組屬濱淺湖環境沉積，其巖性由蘭灰、淺黃灰、灰紫、紫紅色泥巖和淺灰、淺黃灰色中層狀鮞粒灰巖、礫屑灰巖、砂屑灰巖、微晶灰巖及少量灰色中層狀粉砂巖、細砂巖組成。泥巖一般不顯層理呈塊狀層，有時略顯水平層理而顯示頁理，含植物、葉肢介化石；細-粉砂巖常呈中-薄層夾于泥巖中，發育水平層理、沙紋層理，層面具對稱的、不對稱的及不規則的小型波痕，含植物碎片；鮞粒灰巖、礫屑灰巖、砂屑灰巖、微晶灰巖一般呈薄-中厚層狀，具水平層理、微波狀層理，含植物、葉肢介、介形蟲化石。

1.4 馬東山組沉積相、沉積環境

馬東山組屬半深湖-深湖環境沉積，其巖性以灰綠-蘭灰色泥巖、頁巖為主，夾灰-深灰色薄-中厚層砂屑灰巖、鮞粒灰巖、微晶灰巖、泥灰巖，偶夾有粉砂巖、細砂巖、油頁巖。碳酸鹽巖呈薄-中厚層狀，多具水平紋層、微波狀層理，頂面平直，底面凹凸不平，發育結核狀構造；泥巖一般呈塊狀構造，具球狀風化，含植物碎片；頁巖較少，頁理不甚發育；粉砂巖、細砂巖發育水oNJ2Vff2ZPjAif8q9xIY+g==平層理、沙紋層理、小型槽狀交錯層理，含植物碎片。

1.5 乃家河組沉積相、沉積環境

乃家河組屬半深湖-咸化湖泊環境沉積。其主體巖性為淺灰、淺灰綠、淺黃綠、淺蘭灰色泥（頁）巖、鈣質泥巖和淺灰-深灰色泥灰巖、鮞粒灰巖、砂屑灰巖、砂質灰巖，偶夾細-粉砂巖，在紅陽-硝口一帶上部發育膏巖及鹽巖沉積。泥巖、粉砂質泥巖多呈塊狀層，有時略顯水平層理；粉砂巖、細砂巖呈中-薄層夾于泥巖、粉砂質泥巖中，發育水平層理、沙紋層理；碳酸鹽巖主要為鮞粒灰巖、礫屑灰巖、砂屑灰巖、泥灰巖，呈中厚-薄層狀，頂面平直，底面具波狀，有時發育水平層理。石膏巖為厚層-塊狀，泥質含量高，時呈角礫狀；頁巖具水平層理，含植物、昆蟲化石。

以上特征表明，乃家河組由半深湖相逐漸向咸化湖泊相過渡，后期沉積了大量石膏巖及鹽巖，湖水不斷變淺，由還原環境逐漸變為強氧化蒸發環境。

2 沉積相、沉積環境演化

侏羅紀末的早期燕山運動使圖區抬升遭受短暫的剝蝕后，至早白堊紀地殼開始斷陷下沉，接受了斷陷型內陸湖泊沉積—即六盤山群。從巖性組合、沉積特征及總體向上變細的垂向沉積序敘看，六盤山群是在盆地待續下沉、湖水不斷加深、沉積物供給較為充足的條件下形成的，它的形成、演化受構造、物源和氣候的控制，其沉積相、沉積環境演化見圖2、3所示。

盆地開始（三橋期）地形起伏、沉積幅度及厚度差異較大，在東部炭山一帶僅厚26.8 m，而西部月亮山一帶厚度大于731.7 m。接受沉積了以粗碎屑巖為主的沖積扇相沉積，扇根比較發育，扇端不甚發育，沖積扇分異分帶性不明顯，表明盆地邊緣較陡，屬陡岸近岸沉積，碎屑物多呈棱角狀也說明了這一點。在月亮山一帶礫巖中90%以上來自于海原群中的片巖及大理巖和花崗巖，炭山一帶礫巖來源于奧陶紀馬家溝組的碳酸鹽巖。和尚鋪期，圖區處于河流環境，沉積了比較粗的碎屑巖，沉積巖石以砂巖為主，砂巖發育大型板狀斜層理、平行層理、槽狀交錯層理。砂巖中成分復雜，有石英、長石、云母、磁鐵礦等。碎屑分選差、磨圓度較差，粒度變化趨勢是下粗上細。沉積物為紅色，可見植物碎片，未見動物化石，說明當時氣候干旱炎熱。沉積中心在月亮山一帶，而在炭山不發育，由于物源區供給少，基本未接受沉積。

李洼峽期，圖區已演變為濱淺湖環境，在月亮山一帶最為發育，而炭山一帶不發育，未接受沉積。此時盆地表現為間歇性下沉，湖水時進時退，在沉積物供給充足的條件下，沉積了以細碎屑巖、泥質巖夾碳酸鹽巖的淺湖相沉積特征，李洼峽組中灰綠-蘭灰色泥（頁）巖和碳酸鹽巖約占總厚度的1/2～1/3，含有較為豐富的動植物化石，這說明李洼峽期氣候變得溫濕。

馬東山期，盆地下降速度加快，湖水迅速加深，圖區全成為半深湖—深湖環境，在盆地不斷下降沉積物供給速率減緩、可容空間增長速度大于沉積物供給速度的條件下，廣泛沉積了以碳酸鹽巖和泥質巖為主的馬東山組。此時氣候已變得比較濕潤，生物極為繁盛，有葉肢介、介形蟲、雙殼類、魚類、昆蟲、植物和輪藻等。空間上沉積中心在馬東山一帶，從顆粒灰巖比較發育和少量油頁巖的出現可以判斷此時湖水不斷在加深。而向西、向東均有變薄趨勢，尤其是向西楊明一帶巖性變粗，出現了較多的砂巖，厚度變薄，向四周過渡為半深湖相。

乃家河期，圖區由半深湖環境向咸化湖泊環境轉化，盆地沉降速度較馬東山期大大減小，并逐漸由下降轉為上升，沉積物供給逐漸增大，在可容空間的增長速度小于沉積物供給速度的條件下，沉積了以泥質巖為主夾少量碳酸鹽b8BzrH1ihZmGvMtiNgruSCNGkNznHfuvjtwrd63RZxw=巖及鹽巖的乃家河組，屬湖泊衰亡期沉積，這從乃家河組自下而上碳酸鹽巖迅速減少，紫紅色巖層逐漸增多和頂部膏巖層增多可以證明這一點。表明乃家河晚期地殼逐漸抬升，湖水變淺并過渡為咸化湖泊，空間上由東向西厚度有所增大，粒度變粗，石膏增多，表明湖盆是東淺西深，氣候逐漸轉向以干旱、炎熱為主。

綜上，早白堊世六盤山盆地發育演化大致經歷了四個時期：初期（三橋期）盆地內地勢差異較大，氣候干旱炎熱，發育沖積扇相沉積；早期（和尚鋪期 -李洼峽期）發育了河流相-濱淺湖相沉積，沉積與沉降中心大致在月亮山一帶，氣候由干熱逐漸轉向溫濕；中期（馬東山期）湖泊發育到鼎盛時期，此時湖水最深，湖面最廣，發育半深湖-深湖相沉積，沉降中心移至馬東山一帶；晚期（乃家河期）為湖泊衰亡期，發育半深湖相-咸化湖泊相沉積。從早白堊世早期到晚期，沉積物由粗到細，沉積物顏色由紫紅、灰紫-藍灰、灰綠-紫紅，沉積環境由氧化-還原-氧化，氣候由干旱炎熱-干熱與溫暖交替，沉積相由沖積扇-河流-湖泊-咸化湖泊。乃家河期末，晚期燕山運動使盆地抬升，湖泊迅速消亡，結束了早白堊世六盤山盆地的沉積演化歷史。

參考文獻

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