馬角壩地區礦床地質特征及沉積演變

朱筱曦

（成都理工大學地球科學學院，四川 成都 610059）

馬角壩地區位于揚子板塊西北邊緣的龍門山推覆構造帶的前陸推覆帶之天山沖斷帶，區內構造復雜，褶皺、斷裂發育，地層出露齊全，露頭良好，且各種地質現象典型、豐富，前人已經對馬角壩地區不同時代的地層進行了深入研究，但并無對整個馬角壩地區礦床地質特征和沉積演變進行研究和報道。

本文通過對馬角壩地區地層的實地觀測和剖面測治，結合現有的資料，通過對馬角壩地區出露地層巖性、化石的分析，根據威爾遜模式確定各個地層的沉積相，結合前人的研究，對整個地區寒武紀至今的沉積演化進行探討，與助于了解整個地區的礦床地質特征和沉積演化史，對構建區域古環境、古地理模型意義深遠。

1 區域地質背景

馬角壩地理上位于四川盆地西北緣，大地構造上位于揚子克拉通四川盆地邊緣，其北部為秦嶺造山帶，西側為松潘-甘孜地體，北西側為中間地塊-碧口地塊，之間以龍門山造山帶為界。地質演化受上述5個構造單元的深刻影響。

馬角壩地區內主要以海相的碳酸鹽和碎屑巖為主，不見巖漿巖的出露和變質巖的出露。出露的地層單元包括古生代的寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系；中生代的三疊系、侏羅系、白堊系；新生代的第四系。

這其中: 泥盆系－三疊系為海相碳酸鹽－碎屑巖建造，化石豐富，包括腕足、珊瑚、海百合等等。 侏羅系－白堊系為陸相盆地磨拉石（粗碎屑巖）建造，化石相對較少。新生代第四系為陸相磨拉石建造。

馬角壩地層多為走向北東-南西向，傾角在30°～55°左右，受構造影響可能有的地方局部巖層偏陡。除馬角壩背斜的南東翼地層倒轉外，其它地方的巖層均為正常沉積順序。圖1為馬角壩地區礦床原貌。

2 沉積巖及沉積環境演變

2.1 研究范圍及出露地層

研究區位于四川省江油市馬角鎮，地理坐標 為（18504.7,3550.4）、（18508.3,3550.4）、（18504.7,3553.2）、（18508.3,3553.2），研究區全區面積約10平方公里。

研究區內地層從老到新依次出露為下-中志留統韓家店組（S1-2h）、中-上泥盆統觀霧山組（D2-3g）、上泥盆統沙窩子組下段（D3s1）、上泥盆統沙窩子組中段（D3s2）、上泥盆統沙窩子組上段(D3s3)、上泥盆統茅壩組（D3m）、下-上石炭統總長溝組（C1-2z）、上石炭-下二疊統黃龍組（C2-P1h）、中二疊統梁山組(P2l)、中二疊統棲霞組（P2q）、上二疊吳家坪組（P3w）、下三疊飛仙關組下段（T1f1）、下三疊飛仙關組上段（T1f2）、下三疊統嘉陵江組下段（T1j1）、下三疊統嘉陵江組中段（T1j2）、下三疊統嘉陵江組上段（T1j3）、中三疊統雷口坡組下段（T2l1）、中三疊統雷口坡組中段（T2l2）、中三疊統雷口坡組上段（T2l3）、上更新統（Q3al(Ⅲ)）、全新統（Q4al－dl）。

圖1 馬角壩地區礦床原貌

圖2 馬角壩地區出露地層沉積相帶分析

2.2 礦床地質特征及沉積演變

馬角壩地區在早寒武世處于淺海環境，以砂、泥質沉積為主，早寒武世晚期受早加里東運動影響上升成陸地，長期遭受剝蝕。至早志留世晚期，海水侵入本區西部，形成濱淺海發育，泥質為主的沉積。晚加里東運動本區上升成陸，缺少沉積。早泥盆世時，泥盆紀末的早華力西運動，本區一度抬升遭受剝蝕。早石炭世石又降，形成淺海環境，表現為質地較純的碳酸鹽建造。

中期經短時間沉積間斷后繼續沉積形成濱淺海碳酸鹽夾泥質的沉積，并富含鐵質。

晚石炭世。海水更淺且較動蕩，藻類繁殖，形成含藻碳酸鹽建造。晚石炭世末，晚華力西運動使本區又一次上升成陸。中二疊世早期，處于海陸交互的濱淺海沼澤環境，形成鋁土質建造。早二疊世末海水退出，至晚二疊世中期才又侵進，形成濱海至淺海，發育泥、硅質建造和硅質碳酸鹽建造。

早三疊世，泥質供應量增加，發育紫紅色泥質及泥質碳酸鹽建造。晚期海水退出逐漸形成瀉湖，發育白云巖含膏鹽建造。中三疊世末，經短暫上升，海水時進時退，形成海陸交互的碎屑巖含煤建造。

三疊紀末，受造山運動影響，全區褶皺上升成陸，結束海侵。早侏羅世，本區處于四川湖盆邊緣，發育河湖相粗碎屑含煤建造，中侏羅世至早白堊世本區處于湖盆邊緣的山麓地帶，發育為紅色粗碎屑巖建造。

早白堊世末上升，遭受剝蝕。新近紀，本區處于剝蝕，第四紀末末則受新構造運動影響，地殼多次上升，在本區形成五級階地和相應河床沖積物。

本研究區內由老到新共出露21套地層。此次研究以威爾遜模式為基礎，寒武世-三疊世沉積的19套以碳酸鹽建造為主的地層為研究對象，對馬角壩地區各套地層的沉積相進行分析，如圖2。

3 結語

主要通過對研究區內地層巖性、沉積相的分析，從志留世到中三疊世末期，發生了3次較為明顯的海進。從早志留世至早泥盆世為持續的海進，形成了一套碳酸鹽建造，在泥盆紀末經抬升剝蝕。

早石炭世，本區下降，海水侵進，形成碳酸鹽沉積建造，經短時間沉積間斷后，繼續沉積濱淺海碳酸鹽，至晚石炭世，海水逐漸變淺，受晚華力西運動再次抬升成陸。

綜上所述，馬角壩地區礦床成礦階段明顯。加強對馬角壩地區礦床成礦研究，了解其形成的地質背景，成礦機制等，對發展礦床學研究，認識區域成礦特征具有重要的理論和實際意義。