上扬子E-C转换期古地理格局及其地球动力学机制探讨

发布时间：2020-02-07 10:21

【摘要】：E-C转换时期上扬子陆块边缘呈现明显的台—棚格局,发育有广元—绵阳—磨溪、城口、峨边、彭水老厂坪和毕节等陆棚。整体呈近南北向展布,向边缘的开阔海开口,呈喇叭状。其中以广元—绵阳—大磨溪为最大,长约200 km,最宽处大于100km,最窄处30 km,面积约5.4×104km2。下震旦统陡山沱组—上震旦统灯影组三段—下寒武统筇竹寺组,从初始出现到最后消亡,经历了约110 Ma。台地上为碳酸盐岩沉积,深水陆棚相区内发育麦地坪+筇竹寺+沧浪铺黑色含磷硅质岩、硅质白云岩,夹有胶磷矿条带(资4井),环陆棚的外缘发育碳酸盐岩颗粒滩。川西—川北沿龙门山—米仓山一线密集分布的800~760 Ma左右的岩浆岩及其Hf同位素值指示了伴随Rodinia大陆裂解,在上扬子的西部和北部边缘发育了以荥经、宝兴为节点的三叉裂谷,向北东方向的一支大致沿松潘甘孜地块与扬子地块的边界裂开,裂开的深度已经达到了上地幔(陆间裂谷),向西北方向的原洋裂谷可能沿丹巴、小金—金川伸入古祁连海域。沿绵阳—广元、安康—平利、乐山—内江—女基井一线,有伸进上扬子台地内部的陆内裂谷发育。这些陆内裂谷控制了E-C转换时期上扬子西部和北部边缘台—棚分异格局。从Rodinia大陆裂解及其随后上扬子板块边缘的沉积格局看,大陆边缘的台—棚分异格局是超大陆的裂解的古地理效应。
【图文】：

典型岩性,地层界面,周缘,震旦系

二、灯三和灯四等4个岩性段(图1a)。川中、川北和川西地区，灯一段主要由灰色、浅灰色的葡萄状白云岩、结晶白云岩、藻屑或核形石白云岩等构成，灯二段主要为灰色、浅灰色粉晶—细晶白云岩，灯三段主要为一套深灰色粉晶云岩、页岩、含砾砂岩(图1d)和粉砂岩、细砂岩等岩性构成，灯四段主要为灰色、浅灰色粉晶白云岩、藻云岩(含叠层石)夹浅灰色、灰色和深水色硅质条带，向川南和川东南地区葡萄状白云岩可能在灯影组二段也出现，而灯影组三段碎屑岩可横向过渡为深灰色粉晶云岩。灯三段和灯二段在川北、川中—川西等地区可表现为平行不整合接触，其余地区灯组各段总体整合接触。上震旦统灯影组与下震旦统陡山沱组(灯影组)总体呈平行不整合接触(图1a，e)，而与观音崖组存在平行不整合接触(如峨眉山地区和川北地区等)。上震旦统灯影组与上覆下寒武统地层总体呈平行不整合接触(图1f，g)，其中川北地区可表现为下寒武统宽川铺组白云质灰岩(或者下寒武统筇竹寺组)与灯影组含硅质条带的藻云岩呈平行不整合接触(图1a)，在川西地区表现为含磷质岩的下寒武统麦地坪组与灯影组平行不整合接触，而在川南、川东北和川东等地区可表现为下寒武统牛蹄塘组或筇竹寺组与灯影组平行不整合接触(图1f，g)。灯影组晚期的灯三段和灯四段沉积时期，上扬子地区及周缘有非常明显的古地理分异，特别是在灯三段沉积时期，在上扬子陆块的边缘广泛发育一些深入台地内部的深水陆棚相区［18］，如广元—绵阳—磨溪22井区、汉南古陆东侧的城口地区、川西南的峨边地区、川东的彭水老厂坪、黔北的毕节等地，在此相区内接受了黑色的泥岩沉积，而后成为上扬子地区下组合油气藏的主要烃源岩之一。在台地上主要接受了浅水陆棚相区的碳酸盐岩沉积，沉积厚度一般在200～6

周缘,早寒武世,白云岩,筇竹

图2灯三段沉积时期上扬子地区及周缘古地理格局(据邢凤存等，2015，有修改)Fig．2ThepaleogeographicpatternoftheupperYangtzeregionanditsperipheryduringthedepositionofthethirdsegmentoftheDengyingFormation(modifiedfromXingetal．，2015)上露头、钻井和地震等资料显示的情况，认为灯四段沉积时期，整体处于一个海平面下降过程中的碳酸盐岩台地和台内礁滩的形成过程，潮坪相白云岩叠置在陆棚相之上，为一套灰白色、浅灰色中层、厚层—块状粉晶白云岩，局部夹硅质团块与条带。台内零星发育一些以一些微生物成因的丘滩沉积(图3)。先前的深水陆棚相区被填平补齐。这些台地相藻白云岩及晶粒白云岩、颗粒白云岩、针孔白云岩，以及晚震旦世末期地壳抬升后，经地表水淋滤形成的古风化壳成为以威远气田为代表的震旦系气藏的主力储集岩。2上扬子地区早寒武世(纽芬兰世—第二世)沉积古地理格局寒武系地层目前为四分，早期三分的下寒武统主要对应纽芬兰统和第二统。寒武系纽芬兰统在我国统称为梅树村阶第二统包括筇竹寺、沧浪铺、龙王庙阶、南皋阶、都匀阶，不同相带部位具有一定的分阶差异性［17］。前人研究认为上扬子主体区早寒武世主要为滨岸相碎屑岩—缓坡相或者陆棚相沉积［19-20］。现今残余地层厚度显示(图4)，上扬子地区下寒武统黑色页岩发育，并伴有白云岩、硅质岩、含磷质岩、泥岩、粉砂岩、砂岩等。基于上扬子及周缘地区早寒武世露头剖面、钻井岩芯、地震等资料所揭示的沉积相信息，综合编制了“麦地坪+筇竹寺+沧浪铺”沉积时期的古地理图(图5)，，其结果显示早寒武世上扬子及周缘地区的古地理格局与灯三段沉积时期的古地理格局有着明显的相似性和对应性，特别是扬子陆块周缘的深水陆棚相区的展布基本继承了灯三段?

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