鐵肖永
(湖北國土資源職業學院 湖北武漢 430090)
房縣盆地處于南秦嶺造山帶與揚子克拉通接觸帶,以青峰斷裂帶為界,南秦嶺造山帶在其北側,揚子克拉通北緣前陸褶皺-沖斷帶[1]位于其南側。研究區自燕山運動后,開始接受陸相盆地沉積,對其沉積體系及充填模式進行分析研究,可以為房縣盆地提供新的基礎地質資料。
經野外調查,房縣盆地自下向上由老至新依次發育有晚白堊紀寺溝組、古近紀玉皇頂組、古近紀大倉房組、古近紀核桃園組、古近紀上寺組和新近紀沙坪組,其特征如下:
白堊紀寺溝組:在研究區主要呈帶狀發育,分布于房縣盆地北部,巖性以紫紅色厚層鈣質復成分中-粗礫巖、長石石英(雜)砂巖、含鈣質結核粘土質粉砂巖為主,在不同的地段偶見有少量卵石、含礫(巖屑)不等粒長石石英(雜)、粉砂質泥巖。顏色總體呈紫紅色,巖石具塊狀層理、平行層理,偶見楔狀層理,局部略具韻律特征。局部巖層顏色自下往上由紫紅色漸變為淺灰色。其整合接觸與上覆的玉皇頂組,與下伏基底為角度不整合的接觸關系。
古近紀玉皇頂組:主要在研究區北部的東溝至化龍一帶發育,巖性主要為一套紅-紫紅色厚層復成分粗-中礫巖、含礫鈣質長石巖屑砂巖、厚層中-細粒長石石英砂巖、砂質粉砂巖的組合,地層中可識別多個沉積韻律[1]。在盆地邊緣與上覆地層大倉房組呈假整合接觸,與武當巖群變質巖基底呈角度不整合的接觸關系。在研究區北部,與上覆的大倉房組呈假整合的接觸關系,與下伏寺溝組呈整合的接觸關系。
古近紀核桃園組:主要發育在房縣盆地中部的軍店鎮一帶,巖性主要為紫色-淺紫色的含礫粗粒巖屑砂巖、巖屑長石砂巖、細粒長石石英細砂巖、紫紅色厚層-塊狀含砂粉砂質粘土巖,其間偶可見灰白色中厚層狀的微晶灰巖、生物碎屑微晶灰巖,局部發育有紫紅色薄-中層狀粉砂質泥巖[1]。整合接觸于下伏的大倉房組之上,兩者呈漸變過渡的關系,相變較劇。
古近紀大倉房組:該套地層呈近北東東向展布,主要在房縣盆地龍脈溝-東溝一帶發育,巖性主要為紫紅色中厚層狀的中細礫巖、厚層狀含礫巖屑石英雜砂巖、長石石英雜砂巖、厚層至塊狀粉砂質泥巖。與下伏的玉皇頂組呈假整合接觸關系,發育有不規則的侵蝕沖刷面,頂部與核桃園組位整合接觸關系。
古近紀上寺組:主要在房縣盆地南部付家寨、盤峪河、作峪溝一帶發育,巖性以紫紅色中厚層鈣質復成分中粗礫巖、紫紅色含礫長石巖屑雜砂巖夾紫紅色長石石英砂巖為主。整合接觸與下伏的核桃園組之上,兩條地層相變明顯。
新近紀沙坪組:在研究區未見頂,其巖性組合為一套灰色厚層塊狀復成分粗礫巖、含礫不等粒長石巖屑砂巖,局部可紫紅色長石石英砂巖,層理不發育,角度不整合接觸于下伏的上寺組呈。
根據房縣盆地地層巖性組合特征,識別出3種層序界面類型。① 古構造運動面:玉皇頂組(E1-2y)或寺溝組(K2s)與下伏武當群角度不整合面、沙坪組(Ns)與上寺組(E3s)角度不整合面,它作為劃分盆內構造層序界面(SSB)依據,是較高級別不整合面;② 侵蝕或沖刷不整合面:大倉房組(E2d)與下伏玉皇頂組(E1-2y)之間明顯的大面積侵蝕或沖刷,界面上下沉積速率急劇變化,導致沉積體系和沉積體系域發生大范圍變化。它作為劃分構造層序內次一級層序界面(SB)依據;③ 巖性巖相結構轉換面:核桃園組與大倉房組巖性組合特征差異明顯,它作為劃分構造層序內次一級層序界面(SB)依據。
依據上述古構造運動面(SSB),將房縣盆地劃分為二個構造層序,每個構造層序代表同一構造背景下沉積的一套有成因聯系的沉積體系組合。構造層序內又根據盆地充填方式的不同所表現的次一級層序界面(SB)劃分為 4 個層序。① 構造層序Ⅰ:由寺溝組、玉皇頂組、大倉房組、核桃園組、上寺組構成。以古構造運動面為頂底,內部可進一步劃分為3個次一級層序。a層序SQ1:由寺溝組、玉皇頂組構成,以古構造運動面(SBⅠ)為底,大面積侵蝕或沖刷假整合面(SBⅡ)為頂。b層序SQ2:由大倉房組構成。以大面積侵蝕或沖刷假整合面(SBⅡ)為底,垂向上發育有明顯向上變細的韻律粒度結構,在每一個韻律底部常常發育波狀起伏或凹形有底沖刷構造。c層序SQ3:由核桃園組和上寺組構成。以相轉換面(SBⅡ)為底,以古構造運動面(SBⅠ)為頂,總體上核桃園組下部向上單層變薄、粒度變細、水體變深,具退積型結構特征,由核桃園組上部到上寺組單層變厚、粒度變粗、水體變淺淺,具進積型結構特征。②構造層序Ⅱ:由沙坪組構成。以古構造運動面(SBⅠ)為底,由一套沖積扇體及扇前辮狀河道沉積的厚-巨厚層狀礫巖、含礫粗砂巖、中厚層長石巖屑砂巖夾薄層粘土質粉砂巖為特征。
白堊紀時期,寺溝組具沖積扇相近源快速堆積特征,總體顯示沖積扇相-辮狀河道沉積特征,物源主體來自北部變質巖區。古近紀時期,玉皇頂組巖性特征為河流沉積,大倉房組巖性為扇三角洲沉積;核桃園組屬于典型的炎熱氣候條件下的扇三角洲相-濱湖相沉積特征;上寺組巖性屬扇三角洲平原沉積;該時期礫巖物源主體來自盆地南部沉積巖區。新近紀時期,沙坪組具沖積扇相快速堆積特征,物源來自南部沉積巖區[2]。
根據房縣盆地地層構造層序的界面特征和內部層序、沉積體系的構成,包括第四紀松散沉積物在內,該盆地自下而上由3個構造-沉積層序組成。其中構造-沉積層序Ⅰ垂向上由2個退積型-弱加積和1個進積-加積型層序構成,橫向上由沖積扇-河流沉積體系、扇三角洲-濱淺湖沉積體系和沖積扇-辮狀河流沉積體系構成。構造-沉積層序Ⅱ垂向上僅由 1個不完整的進積-弱加積型層序構成,橫向上由沖積扇-河流沉積體系構成。構造-沉積層序Ⅲ垂向上由進積-弱加積型層序構成,由于該層序為第四紀松散沉積物,可視為盆地的蓋層,故未進一步劃分,橫向上由沖(洪)積扇-河流沉積體系構成。總之,房縣盆地的充填模式表現為粗→細→粗的垂向結構,反映了具張性裂陷盆地幕式構造活動的特點。