吳立河 朱春迪 黃 美
(1.桂林理工大學地球科學學院;2.廣西區域地質調查研究院)
?
廣西東平鎮南丹組滑塌沉積體特征*
吳立河1,2朱春迪2黃美1,2
(1.桂林理工大學地球科學學院;2.廣西區域地質調查研究院)
摘要廣西下雷—靈馬凹陷為右江盆地(P-T)內部受隱伏基底斷裂控制的NE向裂谷盆地,隨著右江盆地的閉合而逐漸萎縮消亡,在其形成、演化過程中形成了一系列與伸展作用相關的滑塌構造。通過1∶50 000印茶等5幅區域地質調查成果,在東平鎮南丹組中發現了灰巖滑塌巖塊、粒序層理、滑塌褶皺、同沉積斷層等一系列重要的沉積相資料,為斜坡沉積環境下地震作用觸發的災變事件地層。在分析區域地質背景、南丹組剖面位置以及地層特征的基礎上,對滑塌沉積層(體)特征進行了討論,對于晚古生代右江盆地裂解活動的幕式構造研究具有一定的參考價值。
關鍵詞下雷—靈馬凹陷裂谷盆地南丹組剖面滑塌沉積體
我國南方的泥盆系、二疊系和三疊系中都有與區域性地裂(震)活動有關的滑塌堆積,主要發育于拉張期大陸邊緣的陸坡上[1]。右江盆地以其特有的構造、沉積特點,受到國內外眾多學者的廣泛關注。其晚古生代—中生代不同層位中滑塌、滑坡、碎屑流和濁流等災難性事件層是沉積盆地事件沉積、不連續沉積的演化歷史,是區域構造事件的響應。災難性事件層廣泛出現于古臺地邊緣—深水斜坡環境,是研究地層滑塌堆積的理想場所,其古沉積環境對于尋找羥基巖也具有重要意義[2]。滑塌堆積具有不同的形成機制,滑塌堆積區的分布情況為研究古隆起斜坡傾向提供了依據[3]。廣西東平地區災難性事件沉積具有陣發性、遞進發展的特點,形態除巖塊外,主要出現(滑塌)角礫巖、碎裂礫質滑移體(板塊狀礫屑灰巖、板條狀礫屑灰巖、濁積巖系),不同事件層底面常發育沖刷構造或蝕底構造,均為同生(沉積)斷裂最重要的沉積記錄[4]。
1區域地質背景
下雷—靈馬凹陷是右江盆地南緣的次級裂陷盆地,且處于廣西二級構造單元的邊界附近,其盆地的形成、演化既與右江盆地構造活動關系密切,又具有其自身的沉積作用和構造活動特點。在其伸展裂陷期間,盆地內部呈臺(嶺)、溝(盆)縱橫交錯的格局,沉積相分異明顯,斜坡沉積環境下多發育滑塌、崩落堆積和重力流沉積,與同生斷裂構造活動聯系密切,是區域伸展裂解事件的產物。
2南丹組剖面位置及地層特征
南丹組剖面位于東平鎮南2 km處,前人開展過1∶20萬區域地質調查工作,但研究程度相對較低,尤其是對于特殊沉積體(或事件沉積)。滑塌沉積體(層)主要集中于石炭系—二疊系南丹組,下伏地層為下石炭統巴平組,上覆地層為中二疊統四大寨組。滑塌沉積在區域內多處可見,但出露均不連續。該剖面出露較連續,且頂底齊全(圖1)。其巖性自上而下為:①10層,灰—深灰色薄層狀砂屑灰巖、微晶灰巖夾薄層硅質巖、硅質條帶;②9層, 灰色中—厚層狀礫屑灰巖—薄層狀微晶灰巖、砂屑灰巖組合,發育滑塌褶皺等;③8層,淺灰—灰色厚層狀生物屑灰巖、砂屑灰巖、礫屑灰巖等組合,發育面理化剪切變形;④7層,灰—深灰色薄層夾中—厚層狀砂屑灰巖、微晶灰巖夾薄層狀灰巖、硅質條帶;⑤6層,滑塌角礫巖夾薄層狀砂屑灰巖、微晶灰巖、糜棱巖化砂屑灰巖組合,發育寬緩滑塌褶皺、塑性變形等;⑥5層,掩蓋;⑦4層,淺灰—灰色厚層狀生物屑灰巖、砂屑灰巖、礫屑灰巖等組合;⑧3層,滑塌角礫巖,雜亂堆積,呈階梯狀接觸面,發育寬緩滑塌褶皺、塑性變形等;⑨2層,淺灰—灰色,中—厚層狀藻屑灰巖、生物屑灰巖夾硅質條帶;⑩1層,灰黃色薄層狀硅質巖,發育褶疊層構造。
3滑塌沉積體特征
滑塌體是斜坡沉積環境中以重力流發育為特征的沉積組合,主要巖性單元以薄—中層狀碳酸鹽巖夾硅質巖組合為主。單個滑塌體呈夾層或互層狀,一般呈透鏡狀。滑塌堆積體的下層面可切截下伏層,上層面一般與上覆層產狀協調,但個別巖塊或滑塌體可凸起于上部地層中。滑塌體具有多個沉積旋回,單個旋回下部為碎(泥)石流沉積,巖塊大小混雜,以厚塊碳酸鹽巖為主,小巖塊與大碎屑基質無明顯的過渡關系,其形態多呈棱角狀,部分具有一定的磨圓度,更有甚者為多層的滑塌塊體,巨型巖塊呈似層狀或局部保留滑塌褶皺形態,內部發育滑塌褶皺、無根褶皺、塑性褶曲等同沉積變形構造。向上部由碎石沉積過渡至一般碎屑流沉積,碎屑與基質多無明顯界限,呈過渡關系,單個旋回(構造事件后期)頂部為濁流沉積,具有明顯的鮑馬序列。總體來講,碎石流沉積巖性較復雜,但滑塌巖塊與基質具有相同或相似的巖性組合。滑塌體巖性與上下巖層相近,為早期沉積經后期滑塌進入到新的沉積層中所致。作為一個災難性事件,沉積出現于穩定沉積層之間,下界面為較大的蝕地面,而上界面則為漸變,并與上覆層的底面沉積協調。滑塌體內部構造多發育滑塌軟褶皺、同生斷層、透鏡狀塊體、平臥軟褶皺、軟沉積變形等,滑塌體底部發育明顯的底模構造,內部見粒序層理。滑塌體在垂向上下部表現為超補償的沉積建造,向上部表現為非補償或欠補償特征,反映了區域構造運動的強度變化,同時也是區域性下雷—靈馬隱伏大斷裂晚古生代伸展作用下的重要沉積響應。

圖1 天等縣東平鎮伏農屯南丹組剖面
4結語
下雷—靈馬凹陷帶自泥盆紀以來經歷了多次大小不一的裂解事件(開合構造旋回)或伸展構造活動。在拉張或構造邊界,尤其是區域內多具“雙斷式”伸展盆地邊界,裂解塊體在非旋轉相對差異升降運動的作用下,巖石在固結或半固結的巖石狀態下極易產生塌落或滑移,并摻雜至新的或正在沉積的巖層中,形成了強度不一的構造活動事件沉積巖層(或災變性事件層)。滑塌體具有碎石流(或塊體流)到碎石流(或塊體流)與碎屑流伴生至碎屑流(或濁流)的沉積特征。通過對南丹組剖面露頭滑塌堆積的組成、空間分布、沉積規律的分析,不僅有利于認識靈馬凹陷內部古地貌、沉積環境及災變沉積過程,也有利于研究靈馬凹陷晚古生代蓋層伸展、裂解過程及沉積作用。
參考文獻
[1]張抗.滑塌堆積及其構造意義[J].巖相古地理,1994,14(6):15-24.
[2]趙云江.災變事件地層斜坡滑塌(帶)堆積的特征——以滇西寶山地區上三疊統南梳壩組為例[J].地質學報,2012,31(5):745-757.
[3]閆臻,楊長春.魯西地區饅頭組下部滑塌堆積的地質特征及其意義[J].沉積學報,2005,23(1):29-33.
[4]薛林福,劉立.大陸伸展和引張盆地形成模式及其沉積特征[J].世界地質,1994,13(3):1-10.
(收稿日期2016-04-15)
*中國地質調查局基金項目(編號:12120113063500)。
吳立河(1981—),男,工程師,碩士研究生,541003 廣西壯族自治區桂林市象山區環城南二路6號。