西藏布若錯地區布曲組碳酸鹽巖微相與沉積環境

蘇桂芬，黃　建，馮俊嶺，馮　丹，劉鳳民

(1．國土資源實物地質資料中心，河北 三河 065201；2.中國地質大學(武漢)，湖北 武漢 430074；3．華北科技學院，河北 三河 065201)

?

西藏布若錯地區布曲組碳酸鹽巖微相與沉積環境

蘇桂芬1，黃建2，馮俊嶺1，馮丹3，劉鳳民1

(1．國土資源實物地質資料中心，河北 三河 065201；2.中國地質大學(武漢)，湖北 武漢 430074；3．華北科技學院，河北 三河 065201)

碳酸鹽巖薄片顯微鏡研究，為微相分析提供了十分重要的基礎資料。本文采用微相分析的方法，對西藏布若錯地區布曲組碳酸鹽巖的微相類型和沉積環境進行了研究，選擇布曲組地層完整的獨雪山剖面巖石薄片詳細分析，在顯微鏡下對其顆粒成分、生物組合、基質類型及結構特征等進行深入觀察，劃分出10種碳酸鹽巖微相類型，依據各微相特征和實測剖面資料，結合前人的研究，認為布曲組碳酸鹽巖形成于緩坡相沉積環境，分出5種亞相并細分出4種沉積微相，由此得出布曲組沉積環境變化，為區域地質研究和石油普查提供重要的基礎資料。

布若錯；中侏羅統布曲組；碳酸鹽巖微相；沉積環境

利用顯微鏡研究碳酸鹽巖的巖石組分、顯微結構和原生沉積構造等沉積特征，在分析碳酸鹽巖微相、相帶劃分及沉積環境等方面效果顯著并能發揮不可替代的作用[1-3]。

筆者在巖石薄片圖像采集工作中，發現布曲組生物種類豐富，個體保存較完整，顆粒組分出現了較多鮞粒、藻粒、核形石等，這為微相分析提供了有利條件。本文以室內顯微鏡下的詳細觀察為主要技術手段，結合布若錯地區多個中侏羅統布曲組野外實測剖面資料，對該地區中侏羅統布曲組碳酸鹽巖和沉積環境進行了微相劃分研究，為恢復其古沉積相提供依據。

1　剖面特征

布若錯地區位于中國西藏自治區那曲尼瑪縣境內，地處北羌塘盆地西部，侏羅系地層廣泛發育，中侏羅統布曲組地層主要分布于拉雄錯-獨雪山-友誼溝和雙泉湖-甜水河-雷音溝一帶，其中以獨雪山、雷音溝兩地出露最為完整(圖1)。為一套夾少量泥巖、頁巖、白云質灰巖和砂屑的碳酸鹽巖組合，與下伏雀莫錯組和上覆夏里組均呈整合接觸。

①島湖—小尖梁斷裂；②甜水河斷裂；③圖北湖—七泉山斷裂(紅脊山構造帶北東部邊界斷裂)；④貓耳山斷裂(紅脊山構造帶南西部邊界斷裂)圖1　布若錯地區構造簡圖及布曲組實測剖面位置圖(據文獻[5]修編)

本文主要討論該區獨雪山剖面，其內見布曲組的頂底面，控制厚度1092.3m。巖層自下而上特點突出，顯示一定的規律性，廣泛發育由下往上變厚、變粗的多級次、多旋回碳酸鹽巖沉積組合[4-5]。

2　碳酸鹽巖微相類型

碳酸鹽巖微相類型劃分、沉積環境分析的重要依據就是巖石特征和其內的顆粒類型[6]。布曲組碳酸鹽巖顆粒種類齊全，包括生物碎屑、藻類、核形石、鮞粒及陸源碎屑，共5種。本文化石碳酸鹽巖微相的定名主要依據Dunham[7]的沉積結構分類方案和余素玉[1]的分類方案。

2.1泥晶灰巖MF1

組分單一，由致密泥晶方解石集合體組成，含量95%～97%，雜基支撐結構。少量生物碎屑，星散見有幾粒石英微粒分布。鏡下有不規則長條狀生物活動遺跡—潛穴。此類巖性為灰-灰黑色，顏色較暗，中薄層狀，反映其形成時水動力條件很弱，見于盆地、深緩坡、瀉湖等低能環境(圖2(a))。

2.2含生物碎屑泥晶灰巖MF2

巖石主要由泥晶方解石集合體組成，含量大于50%，含生物化石碎屑較高，不均勻地有少量粘土礦物斷續分布，局部有少量鐵質相伴，雜基支撐結構，基底式充填。此類微相顏色較暗，為灰-灰黑色，具水平層理，反映形成時水動力條件較弱，在潮坪、瀉湖、深緩坡等環境中可見(圖2(b))。

2.3泥晶生物碎屑灰巖MF3

生物碎屑結構，顆粒大于50%，粒屑種類繁多，以生物碎屑為主，含量在25%～56%之間，見有腹足、腕足、介形蟲、瓣鰓、苔蘚、棘屑、有孔蟲等，部分生物屑內部被細-中晶白云石集合體取代，但外形依然保留。少量圓狀、次圓狀砂、鮞粒等混雜時多時少不均勻分布。該微相主要分布在中低能量環境中，水體能量略高，出現在濱岸帶處(圖2(c))。

2.4介殼灰巖MF4

巖石主要顆粒成分為生物碎屑，化石顆粒大于50%，生物碎屑結構，以介形蟲、瓣鰓、腕足為主，少量有孔蟲、棘屑，粒徑0.4～15mm，長軸方向大致顯定向。該微相主要形成于能量高的淺灘和深緩坡、外緩坡(風暴巖)環境中(圖2(d))。

2.5亮晶含砂屑含生物碎屑球粒灰巖MF5

顆粒支撐結構，以圓形藻砂屑、藻球粒為主；砂屑多呈棱角、次棱角狀，以石英為主，少量長石、泥硅質巖屑；生物碎屑為腕足、腹足、棘屑、有孔蟲等，直徑0.15～0.6mm。其間由亮晶方解石呈孔隙式膠結。巖石整體分選、磨圓較好，粒間為亮晶膠結，反映巖石沉積環境水動力較強，可在淺緩坡的淺灘中出現，也常見于風暴巖中(圖2(e))。

2.6泥晶砂屑灰巖MF6

均為泥晶方解石充填，總體約占60%，藻砂屑、藻屑和棱角狀、次棱角狀陸源碎屑混合相對均勻分布，粒度0.05～0.3mm，含量相差不多，砂屑以石英為主，少量長石。次圓-長條狀生物碎屑含量20%左右，粒度為0.15～0.6mm。其形成環境是水動力條件較強的中等動蕩水或淺海潮下高-中能環境，在淺灘、潮坪中常見(圖2(f))。

2.7(亮)泥晶鮞?；規rMF7

鮞粒結構，重結晶結構，以(藻)鮞粒為主，含量38%～60%，呈圓狀或橢圓狀，大小0.1～0.6mm，鮞粒內核由生物屑及內碎屑組成。生物碎屑含量3%～27%，直徑為0.4～7.6mm不等，除部分混合分布外，多數各自相對富集、不均勻分布，粒屑間主要由泥晶方解石充填。

有的巖石粒屑間多為連體亮晶方解石(含量大于25%)充填膠結，亮晶粒度在0.2～0.6mm之間不等，為亮晶鮞?；規r(圖2(g))。

有的巖石由于后期白云石(含量大于25%)化作用，填隙物方解石絕大多數被細-中晶白云石交代，為白云質鮞?；規r(圖2(h))。

該微相主要分布在正常天氣浪基面以上的高能量環境中，主要出現在淺灘環境中。

圖2　西藏布若錯地區中侏羅統布曲組碳酸鹽微相巖石特征

2.8鮞粒核形石灰巖MF8

鮞粒、核形石各自含量均25%左右，呈圓狀、次圓狀、橢圓狀，大小0.2～0.7mm。生物碎屑含量小于18%，少量(礫)砂屑、藍綠藻等，粒屑間由晶粒亮晶方解石呈孔隙式充填膠結。該微相主要形成于能量高的淺灘中(圖2(i))。

2.9核形石灰巖MF9

顆粒主要為核形石，含量36%～40%，呈圓狀或橢圓狀，核內由各類生物碎屑及砂屑混合組成，生物碎屑含量13%～17%，外圍由多少不均勻的富藻有機質泥晶呈不規則紋層環繞，大小2.1～8mm。另一種核形石形成于能量較低的瀉湖環境，外形極不規則，呈不規則狀或長柱狀，粗-細懸殊不一，大小2.7～18mm不等，內核由長條狀生物碎屑或幾個鮞粒等內碎屑組成，在特大的核形石內有次一級小核形石(2～3個)及少量生物屑、砂屑混合分布，外圍藻紋層斷續發育或不規則環繞。其間為微泥晶方解石(局部有少量泥質)呈基底式充填膠結，部分填隙物不均勻被細晶白云石取代(圖2(j))。

2.10藻粒泥晶灰巖MF10

藻顆粒為藻砂(礫)屑或藍綠藻等，呈圓狀或橢圓狀，含量38%～48%，生物碎屑7%～26%，少量鮞粒。碎屑顆粒間由泥晶方解石及少量泥質、亮晶方解石呈孔隙式充填膠結(圖2(k))。

有的巖石由于成巖后期白云石(含量大于25%)化作用，微晶方解石絕大部分被細晶白云石取代，為白云質藻粒灰巖(圖2(l))。

此微相中藻均為鈣質藻，對環境有選擇性分布的特點，潮坪環境以藻紋層沉積物和藍綠藻為特征；部分在瀉湖環境中也有出現。

3　沉積相與沉積環境

對于西藏北羌塘盆地的沉積環境，前人已做過很多研究，夏國清等通過對北羌塘盆地中東部布曲組多個地層剖面的研究，結合構造背景和古地貌特征，證明布曲組碳酸鹽巖地層為緩坡相沉積[8]。筆者根據實際資料的對比研究，結合碳酸鹽巖微相的分析，認為北羌塘盆地西部布若錯地區布曲組碳酸鹽巖也應形成于緩坡型沉積環境。

本文主要參考梅冥相[9]的分類方案，將布曲組碳酸鹽巖緩坡相劃分為5個沉積亞相，并進一步細分出4個沉積微相。自陸向海依次為：內緩坡亞相(包括瀉湖微相和潮坪微相)、淺緩坡亞相(包括淺灘微相和濱岸帶微相)、深緩坡亞相、外緩坡亞相以及盆地亞相(圖3、圖4)，詳述如下。

圖3　布若錯地區布曲組沉積相理想模式圖

圖4　西藏布若錯地區獨雪山布曲組沉積相綜合柱狀圖

3.1內緩坡亞相

此帶為潮汐作用帶及其以上的環境，介于平均海平面和平均低潮線之間，進一步細分為瀉湖和潮坪兩種沉積微相。該環境的特點是具有周期性的潮汐作用，常遭受不同程度的白云石化作用。

3.1.1潮坪微相

巖性為深灰-灰黑色中、薄層泥晶灰巖、含生屑泥晶灰巖，伴有少量的砂屑灰巖和藻粒泥晶灰巖。巖石具泥晶結構，多發生過重結晶作用，含少量生屑和陸源石英顆粒，發育水平層理、條帶狀層理，具鳥眼構造、窗格構造等。部分巖石發生白云巖化。巖石微相組合為MF1、MF2、MF6、MF10。

3.1.2瀉湖微相

以灰白、灰、深灰色薄-厚層狀泥晶灰巖、泥灰巖、核形石灰巖為主，夾少量顆粒泥晶灰巖、含生屑泥晶灰巖及泥頁巖，具水平紋理。生物較少，見少量藍藻、紅藻等藻類化石，陸源碎屑成分以石英為主，其次為長石和云母。核形石呈不規則狀，短棒狀，其外圍無藻紋層或不規則環繞。由于后期海退使沉積區部分露出水面，在大氣淡水和海水的混合作用帶發生白云巖化[6]。表現為深灰-淺灰色中至厚層塊狀泥晶灰巖夾少量薄層狀白云化鮞粒生物屑灰巖、白云化鮞?；規r等。巖石微相組合為MF1、MF2、MF9、MF10。

3.2淺緩坡亞相

為平均低潮線以下到正常天氣浪基面之間的沉積環境，此帶的波浪作用頻繁，水動力能量很高。在研究區識別出的沉積微相為淺灘和濱岸帶。

3.2.1淺灘微相

淺灘是緩坡中沉積水體最為活躍的場所，常受波浪、潮汐，甚至風暴浪的作用。主要沉積反映水體能量較高的鮞?；規r、介殼灰巖及少量砂屑灰巖、生屑顆?；規r、球?；規r、鮞粒核形石灰巖。鮞粒圈層較多，呈同心紋層、放射狀，其核心以生物屑為主，有的層段中鮞粒以陸源碎屑為核心，鮞粒間由亮晶方解石呈孔隙-基底式充填膠結。介殼灰巖以介形蟲、瓣鰓為主，定向排列，反映為正常鹽度的清水中-高能環境沉積。核形石呈圓狀、橢圓狀，也反映其形成于高能環境。填隙物以亮晶為主、其次為泥晶。具交錯層理、粒序層理、定向排列構造等水流、波浪沉積形成的組構。巖石微相組合為MF4、MF5、MF6、MF7、MF8、MF9。

3.2.2濱岸帶微相

濱岸帶位于淺灘以下正常天氣浪基面附近，是淺緩坡到深緩坡的過渡地帶，其水動力能量依然較高。該環境陽光充足，氧氣充分，因此生物活動十分旺盛。沉積巖石以灰、灰黑色中厚層狀生屑顆?；規r為主。生物碎屑為瓣鰓、腕足、腹足、介形蟲、有孔蟲、苔蘚蟲、海綿、珊瑚、藻類、棘皮等廣海相多門類生物組合，以瓣鰓類和腕足類居多，粒間以亮晶膠結為主。巖石微相組合為MF3。

3.3深緩坡亞相

此帶位于正常天氣浪基面以下到風暴浪基面之間，深緩坡帶的海底可受到風暴浪作用的影響，而正常波浪則影響不到此帶，沉積物顯示出頻繁風暴再沉積作用的跡象，發育風暴巖及與風暴有關的沉積構造，如粒序層理。在正常情況下沉積以灰-灰黑色薄層狀微晶灰巖、泥質微晶灰巖為主，含有正常淺海生物碎屑，發育水平層理，反映水動力條件普遍較弱的沉積背景，是水深更深、更廣闊的低能環境。巖石微相組合為MF1、MF2、MF4。

3.4外緩坡亞相

此帶為風暴浪基面以下延伸到盆地的密度躍層，主要巖性為灰、深灰、灰黑色薄紋層狀-中厚層狀泥晶灰巖、泥灰巖和泥巖沉等富含泥質巖石，生物碎屑很少。風暴浪一般并不直接影響到此沉積環境，但當有特大風暴如海嘯時，此帶可能會受到影響。與風暴有關的沉積組合可零星地出現于此帶的上部。巖石微相組合為MF1、MF4。

3.5盆地亞相

主要分布于密度躍層的下部，是海盆內遠濱的較深水或深水的沉積環境，為靜海盆地。主要沉積富含有機質的泥晶灰巖及泥頁巖，成層性極好。發育水平層理、紋層理，具生物攪動構造、水平蟲跡、斑塊狀及草莓狀黃鐵礦。反映沉積速率低，深水、貧氧的環境。巖石微相組合為MF1。

綜上所述，根據布曲組沉積相的分析，結合獨雪山地區實測剖面巖性的變化(圖4)，可以看出中侏羅世布曲組早中期17～96層以海侵為主，且具有明顯的階段性；17～28層，沉積環境以盆地和外緩坡為主；在29～57層，海平面基本無變化，沉積環境經歷了從盆地到潮坪的完整連續的變化；58～96層海侵趨勢不明顯，海平面較動蕩，出現了微弱的白云石化；在布曲組的晚期，97～123層，海平面升降頻繁，但其頂部出現白云石化，結合上覆夏里組地層出現了白云巖，反映海平面在頻繁的升降變化中有海退的趨勢。

4　結論與認識

通過本次研究，對西藏布若錯地區布曲組碳酸鹽巖的物質組成、顆粒類型進行了巖性微相分析，識別出剖面沉積相序及變化規律(圖4)，在此基礎上探討該區沉積環境，判定中侏羅統布曲組屬緩坡沉積，對其微相做了詳細劃分，歸納出沉積相理想模式(圖3)。

1)研究區布曲組碳酸鹽巖微相10種：泥晶灰巖、含生物碎屑泥晶灰巖、泥晶生物碎屑灰巖、介殼灰巖、亮晶含砂屑含生物碎屑球粒灰巖、泥晶砂屑灰巖、(亮)泥晶鮞粒灰巖、鮞粒核形石灰巖、核形石灰巖、藻粒泥晶灰巖。

2)西藏布若錯地區具備緩坡型沉積特征，共識別出5個沉積亞相，并進一步細分出4個沉積微相：內緩坡亞相(包括瀉湖微相和潮坪微相)、淺緩坡亞相(包括淺灘微相和濱岸帶微相)、深緩坡亞相、外緩坡亞相以及盆地亞相。

3)研究區布曲組早中期以海侵為主，后期開始出現海退，沉積微相以淺灘和瀉湖為主，總體上沉積環境較穩定。

[1]余素玉.化石碳酸鹽巖[M].北京：地質出版社，1989.

[2]包洪平，楊承運.碳酸鹽巖微相分析及其在巖相古地理研究中的意義[J].巖相古地理，1999，19(6)：59-64.

[3]董運青.碳酸鹽巖微相研究現狀與發展展望[J].科技視界，2012，8(22)：70-72.

[4]陸濟璞，陸剛，許華，等.中華人民共和國區域地質調查報告(1∶25查多崗日幅)[R].廣西壯族自治區地質調查研究院，2006.

[5]陸濟璞，陸剛，許華，等.中華人民共和國區域地質調查報告(1∶25布若錯幅)[R].廣西壯族自治區地質調查研究院，2006

[6]馬伯永，王訓練，王根厚，等.青藏高原羌塘盆地東緣貢日地區中侏羅統布曲組碳酸鹽巖微相與沉積環境[J].地質通報.2009，28(5)：609-617.

[7]Dunham R J.Classification of carbonate rocks according to deposi-tional texture[M].Amer.Assoc.Petrol.Goel.Mem.，1962：108-121.

[8]夏國清，伊海生，黃華谷，等.北羌塘盆地中侏羅統布曲組緩坡相及沉積演化[J].巖性油氣藏.2009，21(2)：29-34.

[9]馬永生，梅冥相，陳小兵，等.碳酸鹽巖儲層沉積學[M].北京：地質出版社，1999：77-84.

The carbonate microfacies and sedimentary environments of Buqu Formation in Buruocuo Tibet

SU Gui-fen1，HUANG Jian2，FENG Jun-ling1，FENG Dan3，LIU Feng-min1

(1.Material Geological Data Center of Ministry of Land and Resources，Sanhe 065201，China；2.China University of Geosciences(Wuhan)，Wuhan 430074，China；3.North China Institute of Science and Technology，Sanhe 065201，China.)

The observation of carbonate thin sections under the microscope, as a basic method, that could provide a very important information for microfacies analysis. Through the method of microfacies analysis, we study the carbonate microfacies and sedimentary environments of Buqu Formation in Buruocuo, Tibet. Ten kinds of carbonate microfacies have been divided according to observation under a microscope of its grains, biological combination, matrix type and structural characteristics through rock thin sections from Buqu Formation in Duxueshan area. According to the characteristics of each microfacies and measured section, combing previous studies, we think that the Buqu Formation carbonates formed in ramp facies sedimentary environments and five subfacies and four sedimentary microfacies are proposed. Basing the above research finding, we derived the sedimentary

Buruocuo；Middle Jurassic Buqu Formation；carbonate microfacies；sedimentary environment

2015-07-22

國家地質數據庫建設與更新維護《國家級巖心標本采集及數字化》項目資助(編號：1212011120404)

蘇桂芬(1967-)，女，教授級高級工程師，從事基礎地質研究及巖礦鑒定。E-mail：tongxing.su@163.com。

P58

A

1004-4051(2016)08-0171-06