宜州地區裂陷槽盆地早石炭世沉積相古地理研究

（廣西壯族自治區第四地質隊，廣西 南寧 530033）

桂中地區相較于右江盆地而言，構造活動較弱，內生礦產相對匱乏，前人研究程度也相對較低。近年來，隨著沉積型礦產開發市場的火熱，研究區早石炭世沉積型碳酸錳礦和頁巖氣資源引發廣泛研究，但研究區基礎地質資料相對薄弱，舊的觀點無法滿足新的找礦需求，本文立足于宜州地區早石炭世沉積相古地理研究，在廣泛收集近年區調、礦調工作所測剖面的基礎上，對研究區早石炭世各沉積相區進行劃分，并進行剖面柱狀圖沉積相對比，還原宜州地區裂陷槽盆地早石炭世沉積相古地理環境。

1 構造背景

宜州裂陷槽盆地位于特提斯構造域與濱太平洋構造域的接合部位，北部為揚子板塊邊緣，南部為華南板塊加里東褶皺帶（廣西地質志,2019）。裂陷槽連接西部右江盆地和東部湘桂裂陷槽盆地。南丹-宜州-桂林斷裂帶是一條構造單元分界線，其北為雪峰山構造體系，南為桂中坳陷構造體系，現今構造表現為向北的疊瓦狀逆沖推覆，構造格局主體形成于印支期和燕山期（劉博等,2009）。

宜州裂陷槽形成于晚泥盆世早期，早石炭世基本成熟，至中二疊世早期基本充填閉合。裂陷槽盆地溝臺相間的構造格局與西部右江盆地多島洋的構造格局相比，深水沉積相區分布范圍較少，地殼撕裂強度明顯更低；與東部大瑤山隆起純碳酸鹽臺地構造格局相比，地殼撕裂強度明顯更高。總體而言，宜州裂陷槽盆地及鄰區自西向東撕裂強度減弱。

2 各相區巖相特征

裂陷槽及鄰區晚古生代地層發育齊全，以石炭系與二疊系出露較廣，區內沉積環境多樣，生物種類繁多，巖性、巖相變化較大（黃恒,2019）。

從沉積環境差異角度，可將研究區大致劃分為四大沉積相區：

（1）宜州裂陷槽內主要為深水沉積相區，下石炭統沉積地層有鹿寨組、巴平組。其中鹿寨組為臺溝、臺凹相沉積，巖性主要為灰黑色薄層狀硅質巖、淺灰色硅質泥巖、泥巖，局部夾炭質泥巖、凝灰巖；巴平組為斜坡相沉積，自下而上大致可分為3段，其中1段巖性主要為深灰色、灰色薄-中層狀微晶灰巖夾硅質條帶、泥質條帶，該段自下而上灰巖逐漸增多，硅質、泥質條帶逐漸變薄、減少，2段為含錳巖性，巖性主要為深灰色、灰黑色含錳灰巖、微晶灰巖夾泥質、硅質條帶，3段巖性主要為淺灰色、灰色厚層-塊狀白云巖、白云質灰巖、角礫狀白云巖。

（2）宜州裂陷槽以北，北西為開闊碳酸鹽臺地相區，地表未出露下石炭統地層，根據上覆地層推測，其下石炭統為開闊碳酸鹽臺地沉積。

（3）宜州裂陷槽以北，北東為濱岸碎屑巖相區，由于受北部江南古陸抬升剝蝕影響，巖性主要為濱岸相碎屑巖夾少量硅質巖、灰巖沉積。根據巖性差別，下石炭統地層可劃分為英塘組、黃金組、寺門組、羅城組，英塘組為濱岸相沉積巖性主要為褐黃色薄層狀泥巖、含粉砂質泥巖、褐黃色、灰綠色薄層狀硅質頁巖，局部夾黑色炭質頁巖、含錳泥巖；黃金組為濱岸-淺海沉積環境，主要巖性為薄-中層狀泥灰巖、微晶灰巖、灰黑色微-薄層狀硅質巖、淺黃色薄層狀泥巖，自下而上泥巖、硅質巖逐漸減少，灰巖逐漸增多；寺門組為濱岸-沼澤沉積環境，主要巖性為灰黑色泥質灰巖、含炭鈣質泥巖夾灰色海百合莖碎屑灰巖透鏡體、條帶狀海百合莖碎屑灰巖；羅城組為陸架邊緣-開闊臺地沉積環境，主要巖性為灰-深灰色中層狀砂屑微晶灰巖、生物砂屑屑灰巖夾硅質條帶、團塊灰巖。

（4）宜州裂陷槽以南為開闊碳酸鹽臺地相區，下石炭統沉積地層有隆安組、都安組。其中隆安組為半深水沉積，巖性主要為灰黑色薄-中層狀砂屑微晶灰巖、含砂屑微晶灰巖，層間多夾泥質條帶，局部夾少量硅質團塊、條帶；都安組為開闊臺地相沉積，巖性主要為灰色、淺灰色中-厚層狀生物屑微晶灰巖、微晶灰巖夾淺灰色中-厚層狀白云質灰巖、灰質白云巖。

3 沉積相古地理分布

本次研究利用近年來區調、礦調工作收集的剖面資料，進一步綜合整理，選取早石炭世宜州地區各沉積相區典型地質剖面柱狀圖，將其列為兩條沉積斷面進行橫向對比（圖1）。

圖1 研究區早石炭世沉積斷面柱狀對比圖

通過柱狀圖對比研究可以看出，龍頭-北牙一帶自南向北下石炭統地層厚度逐漸變薄，北山一帶臺地相區厚度最大，沉積水深最淺，多靈山、拉利一帶裂陷槽相區厚度最小，沉積水深最深，拉利以北逐漸向臺地演化，地層厚度逐漸變厚；洛東-馬泗一帶北部靠近陸源剝蝕區下石炭統地層厚度較大，其中以洛東石脈、肯棚厚度最大，南部深水臺凹相區遠離陸源區，地層厚度較薄，里苗、塘嶺等地下石炭統厚度僅為20m～30m。

在沉積斷面各巖組巖石特征、沉積相、巖組厚度等因素對比的基礎上，結合區域構造、地層分布，繪制了宜州地區早石炭世沉積相古地理圖（圖2）。

沉積相古地理圖將研究區劃分為桂北開闊臺地相區、桂北濱岸相區、龍頭-北牙裂陷槽相區、馬泗-洛富臺凹相區、桂中開闊臺地相區及太陽村孤立臺地相區等6個主要沉積相區。

從沉積相古地理圖中可以看出，宜州裂陷槽自西向東分布，裂陷槽自龍頭-拉利-北山-里苗分布清晰，在里苗一帶分叉，其中一枝向北東洛東方向延伸，一枝向南形成臺凹，其中沉積中心位于里苗-塘嶺一帶。西南部為桂中開闊臺地，臺地邊緣厚度最大。東北部為桂北濱岸相區，沉積厚度最大處為洛東一帶。東部為太陽村孤立臺地相區。

圖2 研究區早石炭世沉積相古地理圖

4 結論

（1）本次研究選取早石炭世宜州地區各沉積相區典型地質剖面柱狀圖，將其列為兩條沉積斷面，在巖石特征、沉積相、巖組厚度等方面對各沉積相區各巖組進行了對比研究，通過對比研究，大致還原各剖面位置早石炭世古地理環境。

（2）通過還原各剖面位置早石炭世古地理環境，結合區域構造、地層分布，還原了宜州裂陷槽的分布及形態，并繪制了宜州地區裂陷槽盆地早石炭世沉積相古地理圖，古地理圖的繪制對研究區下一步錳礦、頁巖氣等沉積礦產的找礦工作意義重大。