岩相古地理圖有哪些線

A. 二疊紀—中三疊世岩相古地理

從泥盆紀到晚石炭世，上揚子地區大部分為隆起剝蝕區，中二疊世的海侵作用，幾乎將整個中上揚子區全部淹沒，形成統一的、廣闊的碳酸鹽台地。中二疊世末期，受峨眉地幔柱作用，四川盆地內部隆升，直到晚二疊世中晚期，碳酸鹽台地建造再次形成。早中三疊世，受雪峰山隆起影響，古地理格局呈現東高西低的特徵。中三疊世末，印支運動導致海水全部退出，結束了四川盆地海相沉積歷史。

（一）二疊紀岩相古地理

1.PSQ1（相當於棲霞組沉積時期）岩相古地理

中二疊統沉積之前，受古特提斯洋伸展和拉張的影響，四川盆地屬於被動大陸邊緣的盆地性質，經歷了一次大范圍的暴露剝蝕。中二疊世早期發生的海侵過程，在四川盆地沉積了厚2～20m的梁山組濱岸沼澤體系碎屑岩，主要是一套石英粉細砂岩、砂岩、炭質泥頁岩夾劣質煤、鋁土岩、灰岩，含腕足類、雙殼類、介形類化石。之後四川盆地接受了棲霞組清水碳酸鹽台地沉積，總體表現為緩坡台地格局（圖3-4-1），主體發育開闊台地相，沉積了厚約100m的深灰色生屑泥晶灰岩、泥質灰岩、泥晶灰岩夾泥晶生屑灰岩、亮晶生屑灰岩等。開闊台地相總體表現為受風暴擾動影響的含泥質條帶生屑泥晶灰岩為主的沉積，局部為厚度稍大的台內灘亞相。台內灘亞相主要為亮晶生屑灰岩或泥亮晶生屑灰岩，生屑以有孔蟲為主，藻類次之，見少量砂屑。

該時期川西地區形成較深水的外緩坡相，其東側沿都江堰虹口、北川通口、廣元上寺一帶發育了中緩坡較高能相帶（相當於鑲邊台地邊緣相）。該中坡相呈NE走向，平行於龍門山分布，寬達30～50km，厚達100餘米；總體表現為淺灰色厚層-塊狀亮晶砂屑灰岩及亮晶砂屑生屑灰岩（圖3-4-2）。

川西寶興東大河及康定石喇嘛等地所發育的東大河組（層位相當於梁山組及棲霞組），其下部相當於梁山組的層位為灰色鈣質板岩、泥質灰岩夾黑色炭質頁岩，底部為細礫岩（假整合於上石炭統之上），厚約10餘米，屬於一套濱海沼澤沉積；上部相當於棲霞組的部分為灰-深灰色薄-中層狀泥晶灰岩夾頁岩、硅質岩、含生屑泥晶灰岩，厚近100m，屬於較典型的外緩坡下部—盆地相沉積。

2.PSQ2-PSQ3（相當於茅口組沉積時期）岩相古地理

茅口組沉積期，基本上繼承了棲霞組時期的碳酸鹽岩緩坡格局，由於張裂構造背景及伸展斷裂活動影響，控制形成了分布於川東北地區新的外緩坡及中緩坡相帶，並在開闊台地相帶內發育了明顯的水體較深的台內窪地亞相（圖3-4-3）。開闊台地相帶沉積水體總體較棲霞組沉積期更深，表現在沉積物特徵上即其岩性中泥質含量更高，並常見風暴擾動的變形層理及「眼球狀」構造。

圖3-4-1 四川盆地及鄰區PSQ1（棲霞組沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-2 四川盆地棲霞組中緩坡相沉積特徵

左：亮晶砂屑生屑灰岩，單偏光，都江堰虹口；右：白雲岩化淺灰色塊狀亮晶砂屑灰岩，北川通口

茅口組沉積期碳酸鹽台地總體表現為緩坡型台地，另一重要證據是其台地邊緣外的斜坡環境以外緩坡沉積為主，僅局部表現為坡度較大的斜坡相沉積。外緩坡沉積的典型特徵是大量發育具變形層理的泥晶灰岩、生屑泥晶灰岩、礫屑灰岩，局部還見到深灰色薄層狀硅質泥晶灰岩與灰黑色硅質岩不均勻互層夾薄層狀鈣屑濁積岩（泥晶砂屑灰岩）以及灰泥丘。根據不同的沉積物特徵可初步判別其所處的外緩坡環境的大致位置。一般地，外緩坡上部沉積以含較多來自中緩坡相帶的顆粒灰岩甚至白雲岩礫屑的礫屑灰岩（圖3-4-4）、變形層理薄層狀泥晶灰岩為主，其礫屑大小混雜，局部見到灰泥丘；外緩坡中部沉積以變形層理礫屑灰岩及薄層狀泥晶灰岩為主，局部可見滑塌岩塊；外緩坡下部沉積以深灰色薄層狀硅質泥晶灰岩與灰黑色硅質岩不均勻互層夾薄層狀鈣屑濁積岩（泥晶砂屑灰岩）為主。廣泛發育的外緩坡相的存在也說明了向台地內部方向應該發育中緩坡相或台地邊緣相，中緩坡相存在的直接證據來自綿竹天池剖面及龍4井等，其茅口組發育大套淺灰色厚層狀亮晶砂屑灰岩及泥亮晶生屑灰岩（圖3-4-4）。

圖3-4-3 四川盆地及鄰區PSQ2-PSQ3（茅口組沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-4 茅口組外緩坡、中緩坡沉積特徵

左：淺灰色礫屑灰岩，廣元白朝剖面；右：亮晶砂屑灰岩，綿竹天池剖面

3.PSQ4（相當於龍潭組/吳家坪組沉積期）岩相古地理

中二疊世末期—晚二疊世初期，發生了波及整個中國南方的東吳運動，造成四川盆地及鄰區的整體抬升剝蝕（馮少男，1991；何斌等，2005；李旭兵，2011；陳維濤，2007）以及茅口組碳酸鹽岩的風化岩溶作用（陸正元，1999）。晚二疊世初期，再次發生海侵並沉積了層序PSQ4，即龍潭組及吳家坪組。

峨眉地幔柱活動引起的地殼隆升及拉張構造背景使這一時期古地理格局與前期有較大的變化。主要變化表現在川西地區已隆升成陸（康滇古陸）並發育了龍潭組、宣威組陸相及海陸過渡相沉積，以及碳酸鹽台地的復雜化。即以吳家坪組沉積為代表的碳酸鹽台地表現為較層序PSQ2—PSQ3（茅口組）延伸更為復雜的台地邊緣及其台地邊緣相逐漸演變為弱鑲邊—鑲邊台地邊緣，並形成了開江-梁平盆地及城口-鄂西盆地（圖3-4-5），推測形成復雜台地邊緣的起因與張裂構造背景下發育的不同走向正斷層有關。

分布於川中地區的龍潭組表現為典型含煤碎屑岩（龍一段、龍三段）夾碳酸鹽岩（龍二段）的「夾心餅」岩性組合特徵，即潮坪三角洲沼澤相夾開闊台地相沉積，反映為一個由淺-深-淺的完整三級層序。盆地西部，受西南部康滇古陸的影響，發育了一套海陸交替相潮坪沼澤含煤沉積和灰泥坪沉積；華鎣山、綦江觀音橋等多處均見龍潭組煤系地層，是濱岸沼澤相的典型特徵（圖3-4-6）。盆地西南部發育大量大陸裂谷型層狀基性玄武岩和侵入岩，受其影響，川西北旺蒼大兩吳家坪組見薄層泥晶灰岩夾硅質岩，代表盆地相沉積，梁平—開江地區開始出現較深水沉積，川東華鎣山一帶出現台窪沉積。川西綿竹天池仍見淺灰色亮晶砂屑灰岩，為台地邊緣相。湖北利川紅椿溝發育薄層泥晶灰岩夾泥質岩，為盆地相特徵。

圖3-4-5 四川盆地及鄰區PSQ4（龍潭組/吳家坪組沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-6 華鎣山龍潭組沉積特徵

A.下煤層段，薄-中層褐色泥質粉細砂岩夾碳質泥岩，潮坪沼澤；B.中部灰岩段，灰色中-厚層泥晶生屑灰岩，見燧石團塊，開闊台地相；C.上煤層段，薄層黑色碳質泥岩與薄層泥質粉砂岩互層，潮坪沼澤

4.PSQ5（相當於長興組沉積時期）岩相古地理

長興組沉積期，古地理面貌總體繼承了前期的格局，但隨著張裂及差異升降作用的持續進行，康滇古陸及其陸相、海陸過渡相沉積范圍減小，海侵范圍即開闊台地相面積更大，開江-梁平盆地相面積也明顯增大，並在川中地區出現了面積較大及分布穩定的台內窪地亞相區，在台地邊緣及台內大量發育生物礁，形成典型的弱鑲邊—鑲邊型台地邊緣（圖3-4-7）。

該沉積期的康滇古陸依然存在，從川西南地區分布的宣威組三、四段沉積特徵來看，總體並未發生大的變化，依然保持了河流相沉積環境。長興組主體表現為開闊台地相環境，以中-厚層狀生屑泥晶灰岩夾泥質灰岩為主，局部發育以泥亮晶生屑灰岩為主的台內灘亞相以及以生物礁灰岩為主的台內點礁。與前期岩相不同的是，該期出現了分布面積較大的台內窪地亞相，主要表現為泥質灰岩、鈣質泥岩夾生屑泥晶灰岩沉積。長興組沉積期的台地邊緣相已經發展成為以發育生物礁為主的弱鑲邊—鑲邊型台地邊緣，其生物礁主要屬於障積礁及骨架礁。在川西北台地邊緣可能以發育台緣灘相生屑砂屑灰岩為主，生物礁並不十分發育。開江-梁平盆地SW側台地邊緣主要為弱鑲邊型台緣，其沉積斜坡坡度較小。

開江-梁平盆地及城口-鄂西盆地相區沉積了大隆組深水沉積物，其岩性主要為深灰色薄層狀泥質灰岩、生屑泥晶灰岩夾硅質岩、黑色炭質泥岩、鈣屑濁積岩，總體富含有機質，是一套優質烴源岩。

（二）早-中三疊世岩相古地理

1.TSQ1-TSQ2（相當於飛仙關組沉積期）岩相古地理

飛仙關組可以識別出兩個三級層序（TSQ1-TSQ2）。該層是油氣勘探的重點層系，因此以體系域為岩相古地理圖的成圖單元。TSQ1-TST、TSQ1-HST、TSQ2-TST、TSQ2-HST大致對應岩石地層的飛一段、飛二段、飛三段和飛四段。

（1）TSQ1-TST（相當於飛仙關組飛一段沉積期）岩相古地理

三疊紀早期，四川盆地及鄰區總體繼承了上二疊統長興組沉積期的沉積格局，但開江-梁平盆地相區和川中台窪面積減小（圖3-4-8）、水體深度明顯變淺，台緣及台內生物礁消失而以發育鮞粒灘為特色。廣大的川中、川東地區主要沉積了薄層泥晶灰岩、泥質灰岩夾顆粒灰岩等，為大川中開闊台地相區。在開闊台地內部高能地帶發育大面積鮞粒灘體，如川中的水口場（水深1井）—廣安（廣參2井）地區鮞粒灰岩可厚達30～40m、卧龍河（卧51井）地區鮞粒灰岩厚20～30m、磨溪（磨溪1井）地區厚10～15m。在開闊台地內部局部還發育了台內窪地，其中主要沉積了灰色鈣質泥岩夾少量風暴成因的透鏡狀泥晶砂屑灰岩。康滇古陸周緣為一套河流相碎屑岩沉積，相當於東川組，其岩性主要為紫紅色砂岩、泥岩、頁岩，具河流相「二元」結構，發育槽狀及板狀交錯層理、波痕等。河流相與開闊台地相之間發育混積潮坪相。在台地邊緣之外發育了斜坡相及盆地相，斜坡相主要沉積了薄層泥晶灰岩、泥質灰岩夾礫屑灰岩、鈣屑濁積岩，可見滑動變形層理。在盆地相中則主要沉積了薄層泥晶灰岩、泥質灰岩夾頁岩等。

圖3-4-7 四川盆地及鄰區PSQ5（長興組沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-8 四川盆地及鄰區TSQ1-TST（飛仙關組一段沉積期）岩相古地理圖

（2）TSQ1-HST（相當於飛仙關組飛二段沉積期）岩相古地理

與前期相比，該期沉積水體總體變淺。川西南、川中地區的陸源碎屑沉積區明顯擴大，大川中開闊台地面積減小，同時鮞粒岩主要集中發育於台地邊緣，萬源-開縣台地更為局限並演變為蒸發台地（圖3-4-9）。康滇古陸周緣河流相沉積范圍更大，由於陸源物質的供應增加，導致混積陸棚相沉積范圍也更大，主要沉積了一套暗紫紅色泥質灰岩、頁岩。萬源-開縣台地發育了較多的蒸發岩，主要沉積了膏質白雲岩、泥晶白雲岩及石膏，屬於較典型的蒸發台地膏質潟湖沉積。台地邊緣鮞粒灘壩厚度較大且集中分布，如羅家寨—普光一帶與元壩—龍崗一帶，鮞粒岩的累積厚度最大可達80～90m，單層厚度最大可達40m。盆地周緣綿竹雎水剖面、江油魚洞梁剖面、雲陽沙陀剖面、酉陽丁市老鷹庄剖面、來鳳龍潭壩剖面等都見到厚層-塊狀鮞粒灘沉積，為川西北綿竹-劍閣台緣帶及川東城口-鄂西台緣帶存在的標志。台地內部亦有小型鮞粒灘體分布，其灘體累積厚度不大，一般小於20m，且單層厚度較小，如廣安、豐都地區。

開江-梁平盆地相區由於以來自其南西側大川中台地相區的碳酸鹽灰泥、陸源泥質及台緣帶鮞粒等為主的大量沉積物的快速充填，形成了厚達260m的泥質灰岩、鈣質泥岩夾鈣屑濁積岩（泥亮晶鮞粒灰岩），進而使其深水盆地相分布范圍逐漸變小，直至該高位體系域沉積晚期消亡。

（3）TSQ2-TST（相當於飛仙關組飛三段沉積期）岩相古地理

層序TSQ2海侵體系域沉積期為另一個海侵期，陸源碎屑物沉積范圍減小，淺水碳酸鹽台地范圍擴大。與前期沉積面貌相比，最大的變化是開江-梁平盆地相區消失並代之以台內窪地沉積（圖3-4-10），早期盆地相區或斜坡相區，如廣元—南江—城口一帶演化為台地邊緣，發育厚層鮞粒灘體，在川西地區的讓水、通口、漢旺、茶坪、龍王廟及大飛水等露頭剖面均發現了鮞粒灘沉積，表明該時期的台地邊緣沿綿竹—劍閣—廣元—南江—城口一帶展布。盆地內整體呈現為一個較為寬闊、平坦的混積陸棚—碳酸鹽台地。沿康滇古陸周緣仍然發育河流相沉積，向東過渡為混積陸棚相，主要沉積了紫紅、紫灰色泥頁岩夾介殼灰岩。開闊台地相分布范圍廣，主要沉積了薄層狀泥晶灰岩夾中厚層狀砂屑灰岩、鮞粒灰岩，台地內部發育多個具一定規模的鮞粒灘體，主要分布於川東、川中、川東北地區。

（4）TSQ2-HST（相當於飛仙關組飛四段沉積期）岩相古地理

層序TSQ2高位體系域沉積期為一個明顯的海退過程，水體逐漸變淺，碳酸鹽岩減少，泥質岩增多，碳酸鹽台地由前期的開闊台地演變為局限甚至蒸發台地（圖3-4-11）。康滇古陸周緣依然為河流相沉積，其東側的混積陸棚沉積了紫灰、紫紅色泥頁岩夾泥質灰岩及介殼灰岩。局限台地沉積岩性為暗紫、褐紅色泥頁岩。磨溪—龍女寺和河灣場地區局部有薄層鮞粒灘分布。川東地區為蒸發台地相區，岩性主要為暗紫色泥岩、泥晶白雲岩、泥質灰岩、石膏及膏質白雲岩，其石膏累積厚度可達8～9m。

2.TSQ3-TSQ4（相當於嘉陵江組沉積時期）岩相古地理

（1）TSQ3（相當於嘉陵江組嘉一二段沉積期）岩相古地理

嘉陵江組TSQ3-TST沉積期，研究區從西南到東北依次發育陸相、碎屑潮坪相、開闊台地沉積（圖3-4-12）。西南部康滇古陸發育陸相沖積平原紫紅色碎屑岩沉積；康滇古陸周邊主要為碎屑潮坪相碳酸鹽岩-碎屑岩沉積；盆地內部主要為開闊台地灰質沉積，川中北凹陷處發育台內窪地沉積，主要分布於宣漢—鄰水—梁平一帶；值得注意的是，在古地貌相對高部位，如川鄂交界的雲陽、石柱一帶，台內灘發育，其厚度較薄且變化較為舒緩，岩性以泥晶-細粉晶灰岩為主夾鮞粒灰岩或呈互層狀，鮞粒灰岩、生屑灰岩、粒屑灰岩較為發育，單層鮞粒灰岩最厚可達10m，顆粒灰岩中可以見到斜層理與交錯層理，泥細粉晶灰岩中可以見到蠕蟲狀與條帶狀構造，生物碎屑較發育。

圖3-4-9 四川盆地及鄰區TSQ1-HST（飛仙關組二段沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-10 四川盆地及鄰區TSQ2-TST（飛仙關組三段沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-11 四川盆地及鄰區TSQ2-HST（飛仙關組四段沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-12 四川盆地及鄰區TSQ3-TST（嘉陵江組一段沉積期）岩相古地理圖

嘉陵江組TSQ3-HST沉積期，研究區從西南到東北依次發育陸相、碎屑潮坪相、局限台地沉積（圖3-4-13）：盆地內部主要為局限台地雲坪沉積，川中北坳陷處發育潟湖亞相，膏質雲岩為主，主要分布於宣漢、潼南一帶；在川鄂交界處雲陽—石柱一帶，繼承了嘉一期台內灘環境，但灘體范圍明顯縮小。

（2）TSQ4（相當於嘉陵江組嘉三四段沉積期）岩相古地理

嘉陵江組TSQ4-TST沉積期，研究區從西南到東北依次發育陸相、碎屑潮坪相、開闊台地沉積（圖3-4-14）。由於康滇古陸上升緩慢，地勢趨於平緩，古陸剝蝕強度降低，因此碎屑岩沉積范圍進一步萎縮，海侵范圍更廣；盆地內部主要為開闊台地灰質沉積，川中坳陷處發育台內窪地沉積，主要分布於廣安一帶；在川鄂交界處雲陽—石柱一線以東，為古地形的高部位，明顯繼承發育台內灘，主要為一套鮞粒灰岩、生屑灰岩夾含粒屑泥—微晶石灰岩，顆粒灰岩全段發育。

嘉陵江組TSQ4-HST沉積期，研究區從西南到東北依次發育陸相、碎屑潮坪相、局限台地沉積（圖3-4-15）。康滇古陸的影響已經逐漸減弱甚至消失，碎屑岩沉積很少，依然是西薄東厚、西高東低的格局，但已經呈現均一化。盆地內部主要為局限台地蒸發岩沉積，川中北坳陷處發育潟湖亞相，膏鹽為主，主要分布於宣漢—通江—合川一帶。

3.TSQ5-TSQ6（相當於雷口坡組沉積期）岩相古地理

（1）TSQ5（相當於雷口坡組雷一二段沉積期）岩相古地理

TSQ5-TST沉積期，盆地自西到東依次發育盆地、斜坡、台地邊緣、局限台地沉積（圖3-4-16）。盆地西部和西北緣廣元—江油一帶，發育台地邊緣灘亞相沉積；盆地中部川中地區存在一些近東西向或北西南東向的繼承性的次級低隆起，將盆地中部分隔成窪隆相間的格局，相對窪地處演化成潟湖亞相環境，潟湖主要分布在川中營山地區等；相對隆起處則發育台內灘亞相，由砂礫屑白雲岩、藻屑白雲岩組成，它們廣泛分布於川中坳陷與瀘州-開江古隆起的轉折部位或交接處等地勢變化處，而這些部位也常常是水動力條件由弱變強的地帶。

TSQ5-HST沉積期的環境與TSQ5-TST時期相似，僅陸源碎屑沉積區及膏鹽潟湖有所擴大。台內灘范圍大大縮小，僅零星分布在川中觀音場、資陽和達州等地區（圖3-4-17）。

（2）TSQ6（相當於雷口坡組雷三四段沉積期）岩相古地理

TSQ6-TST沉積期是快速海侵時期，海平面較高，水體較深，障壁後的地區和毗鄰的開闊海之間水體的自由流通能力大為改善，以開闊台地相沉積為主；研究區從西到東依次發育盆地、斜坡、台地邊緣、開闊台地沉積（圖3-4-18）。盆地中部相對窪地處演化成台內窪地亞相環境，主要分布在川中遂寧—營山地區等。值得關注的是，盆地西部和西北緣廣元—江油一帶，廣泛發育台地邊緣灘亞相有利相帶沉積，主要由砂礫屑白雲岩、藻屑白雲岩組成。

TSQ6-HST沉積期為快速海退時期，盆地內部以局限台地沉積為主，研究區從西到東依次發育盆地、斜坡、台地邊緣、局限台地沉積（圖3-4-19）：川中南充—西充地區及川中西成都等地區廣泛發育潟湖沉積，主要沉積蒸發鹽類（膏鹽）；龍崗—營山地區局部發育有利相帶——台內灘亞相。

四川盆地邊緣古隆起、古陸及盆內古隆起、坳陷的存在和演化以及海平面升降旋迴控制了四川盆地嘉陵江-雷口坡組縱向上「雲灰」間互的沉積演化特徵：大規模海侵（TST）時期，隨著海平面的大幅度上升，盆地內部海水與障壁後的開闊海自由交流，盆地內部主要為開闊台地灰質沉積，坳陷處主要是細結構的微、泥晶灰岩台內窪地沉積（如嘉一段、嘉三段、雷三段）；大規模海退（HST）時期，此時海平面較低，由於邊緣古隆起、古陸的障壁作用，大大限制了局限台地與外海的自由流通，盆地內部廣泛沉積蒸發岩類，坳陷處沉積膏鹽（如嘉二段、嘉四段、雷二段、雷四段）。

圖3-4-13 四川盆地及鄰區TSQ3-HST（嘉陵江組二段沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-14 四川盆地及鄰區TSQ4-TST（嘉陵江組三段沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-15 四川盆地及鄰區TSQ4-HST（嘉陵江組四段沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-16 四川盆地及鄰區TSQ5-TST（雷口坡組一段沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-17 四川盆地及鄰區TSQ5-HST（雷口坡組二段沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-18 四川盆地及鄰區TSQ6-TST（雷口坡組三段沉積期）岩相古地理圖

圖3-4-19 四川盆地及鄰區TSQ6-HST（雷口坡組四段沉積期）岩相古地理圖

B. 中國海相岩相古地理特徵及演化規律

2.2.2.1 中國主要海相沉積時期岩相古地理特徵

中國海相沉積主要發育於中新元古代—古生代—早中生代，由於受中新元古代—古生代—早中生代地質構造運動的影響，中國海相沉積的岩相古地理具有獨特的分布特徵與演化規律。中新元古代為泛海洋期，90%以上為海洋所佔據；震旦紀為海陸對峙期；早古生代以海侵為主，是地史上的廣泛海侵期，海洋面積佔3/4；晚古生代為海洋向陸地轉化時期；中生代基本上完成了由海向陸的轉化。本文參考了大量有關資料，匯編了13幅中國主要海相沉積時期岩相古地理圖（圖2-39～圖2-51）。現將它們的主要特點簡述如下。

圖2-38 中國海相沉積環境綜合模式示意圖

類、腕足類、苔蘚蟲種屬與生態均隨環境變化而異。

（2）中國海相沉積古地理演化的差異性

中國海相沉積古地理演化的差異性既表現在縱向上（時間），也表現在平面上（空間）。

1）古地理演化的縱向差異性。受中國大地構造演化階段性的影響，中國海相沉積古地理演化的縱向差異可分為5個基本階段。

●中新元古代（1850～685Ma）階段：這個階段的主要特徵為泛海洋期，海洋面積廣闊，陸域面積小，陸與洋比值約為1/9，其間850Ma左右曾有一短期泛大陸。

●震旦紀（685～543Ma）階段：陸域面積擴大，海陸基本對峙，陸與洋比值約為1/1.2。

●早古生代（543～400Ma）階段：以海侵為主導，是中國地史上重要的海侵期，陸與洋比值約為1/3。

●晚古生代（400～250Ma）階段：為海洋向陸地轉化時期，早期以海退為主，中期有明顯海侵，晚期又是海退，二疊紀—三疊紀之交250Ma聯合古陸（Pangea）形成。

●中生代（250～65Ma）階段：經海西運動和印支運動，海水大幅度退卻，其間早侏羅世末180Ma左右聯合古陸裂解。

三疊紀末，我國境內除青藏海、喜馬拉雅海及東部海域外均已上升為陸，基本上完成了由海向陸的轉化，進入了以陸相為主的中新生代地質歷史新時期。

2）古地理演化的平面差異性。受中國大地構造深層三縱兩橫構造格局的影響，中國海相沉積古地理演化的平面差異性十分顯著。中國大地構造深層的三縱（北北東向）和兩橫（東西向）分帶及兩者的交切成塊，構成了中國晉寧期—印支期古構造格局的塊帶結構。這種結構鑄就了中國中新元古代—三疊紀海相沉積古地理演化的南北、東西分異。分異的總體特徵是海相盆地發育北早南晚、西早東晚。從匯編的中國中新元古代—晚石炭世岩相古地理圖（圖2-39至圖2-51）可以看出，以賀蘭山-龍門山為界西部海相沉積明顯多於東部海相沉積；以天山-陰山為界北部海相沉積明顯多於南部海相沉積，海相沉積發育北早南晚、西早東晚的原因，除東、西、南、北構造特徵的差異外，還與中國中新元古代—石炭紀北有古亞洲洋，西、西南有古特提斯洋密切相關。

C. 早寒武世岩相古地理

(一)露頭剖面沉積特徵分析

寒武系主要出露於西北緣柯坪地區及東北緣庫魯克塔格地區,北緣哈爾克山南坡小鐵列一帶也有出露。柯坪地區寒武系主要分布在奇格布拉克、尤爾美那克、蘇蓋特布拉克和肖爾布拉克一帶,常與上震旦統奇格布拉克組相伴, 上寒武統還出露於柯坪縣同古四布隆、柯坪縣西北水泥廠及巴楚縣達坂塔格一帶。

肖爾布拉克剖面和蘇蓋特布拉克剖面, 屬柯坪地層分區, 寒武系為一套淺水碳酸鹽岩沉積。莫合爾山-烏里格孜塔格剖面和雅爾當山剖面屬於庫魯克塔格-塔東地層分區,寒武系為斜坡-盆地相沉積。

1. 肖爾布拉克剖面

肖爾布拉克剖面位於阿克蘇市西南約45km, 主要出露下寒武統和中寒武統, 上寒武統出露不全。

(1)玉爾吐斯組 (Є¹y)玉爾吐斯組, 厚18.6m。岩性主要為淺黃色中—薄層含泥質泥晶白雲岩、灰色薄—中層細晶白雲岩、灰—淺灰色薄層狀砂礫屑磷塊岩與灰、紫紅、黃色組成的雜色薄層泥頁岩不等厚互層,底部為淺紫紅色中薄層泥岩與灰黑色中薄層磷質硅質岩互層,與下伏上震旦統奇格布拉克組淺灰色白雲岩呈假整合接觸。岩性特徵表明, 在寒武紀早期, 快速的海進導致該地區進入水深較大、水體安靜的外緩坡或淺海盆地環境。

(2)肖爾布拉克組 (Є¹x)

肖爾布拉克組厚146.4m, 可分為上下兩段。下段厚108m, 以淺灰—灰色薄到中層粉細晶白雲岩夾深灰色薄層硅化泥—細晶白雲岩為主, 局部水平紋層、波狀紋層發育,偶見藻紋層, 化石以三葉蟲為主,另有個別腕足類、小殼化石, 為水體安靜的潟湖環境;上段厚36.7m, 以淺灰—灰白色厚層—塊狀白雲岩、藻紋層白雲岩、藻紋層疊層石粉—細晶含硅質白雲岩、厚層—塊狀亮晶礫屑、砂屑 (藻屑)白雲岩為主, 局部水平紋層發育, 順層見大量鳥眼構造。下段形成於水體相對較淺, 水體能量相對較高的開闊—半局限台地中的低能灘環境。

(3)吾松格爾組 (Є¹w)

吾松格爾組分為上、下兩段, 下段厚88.4m, 上段厚52.9m。吾松格爾組總體上為灰色、灰黃色、淺灰色中—薄層殘余顆粒粉—細晶白雲岩夾泥質白雲岩, 水平紋層、微波狀紋層比較發育。在吾松格爾組沉積期, 盆地西北緣水體交換不暢, 為局限台地環境; 局部顆粒含量較高, 說明低能顆粒灘在部分地區發育。

總體而言, 肖爾布拉克地區在早寒武世經歷了玉爾吐斯期快速海侵和肖爾布拉剋期—吾松格爾期持續海退的過程。海侵期接受了一套較深水灰黑色磷質岩及淺紫紅色薄層泥岩沉積, 水平紋層發育, 並含海綿骨針、小殼化石等, 海退期該地區進入局限台地環境, 水質潔凈、平靜。

2. 蘇蓋特布拉克剖面

蘇蓋特布拉克剖面位於肖爾布拉克剖面東約20km處, 出露不全, 缺失上寒武統。

(1)玉爾吐斯組 (Є¹y)

玉爾吐斯組厚29.9m, 分為3層結構。下部為黑色磷礦層和黑色頁岩層, 含海綠石砂岩層 (圖版1, 圖1～2)和橫向厚度變化較大的灰黃色細—中晶白雲岩; 中部為黑色泥頁岩夾薄層狀泥晶灰岩; 上部為中薄層泥晶灰岩夾灰黑色泥岩, 向上泥岩減少, 近頂部可見似瘤狀構造。玉爾吐斯組整體表現為水體較深環境的產物, 到晚期, 水體逐漸變淺。

(2)肖爾布拉克組 (Є¹x)

肖爾布拉克組厚184.8m, 也可分為3段。 下段厚45.7m, 岩性以灰—深灰色薄層白雲質灰岩、灰質白雲岩、白雲岩, 薄層狀粉晶白雲岩、硅化白雲岩為主, 層狀孔洞發育(圖版1, 圖3); 中段厚約105m, 以灰色—灰白色中厚層粉晶白雲岩、粉—細晶白雲岩,硅化粉晶白雲岩為主, 中部水平紋層發育, 至上部變為灰色、淺灰色塊狀粉細晶白雲岩;上段厚40.1m, 岩性為灰色、淺灰色中—薄層粉晶白雲岩夾泥質白雲岩和硅質岩薄層 (條帶), 顏色呈現深灰—灰色的韻律性變化, 每個韻律層厚約4～6m, 可見水平紋層。 肖爾布拉克組中上部發育藻礁, 礁體形態和遷移特徵明顯 (圖3-2-1)。單個礁體規模較大,最高可達40m, 礁體向北北東方向進積。 肖爾布拉克組沉積期該地區處於台地邊緣相帶。

圖3-2-1 蘇蓋特布拉克剖面肖爾布拉克組

(3)吾松格爾組 (Є¹w)

吾松格爾組厚69m, 可以分為上、下兩段。下段為灰色、深灰色薄層—紋層狀頁岩夾白雲岩紋層、深灰色薄層微晶白雲岩構成的旋迴, 下部旋迴厚度較大, 頁岩層和白雲岩層相當, 上部旋迴厚度變小, 泥質含量增加, 白雲岩與頁岩呈互層狀。 上段為深灰色含粉屑泥質微晶白雲岩、薄層粉晶泥質白雲岩, 呈現出薄—極薄層灰—深灰色白雲質泥岩—泥質白雲岩—白雲岩的韻律變化, 以泥質白雲岩為主。岩性特徵表明, 該時期以水體安靜的局限台地環境為主。

該地區經歷了早寒武世早期快速海侵後, 在緩坡背景下形成了以藻類為主要生物類型的台地邊緣建造, 該建造具有典型的礁體空間形態和明顯的遷移特徵。吾松格爾期, 台地邊緣向外快速遷移, 該剖面位置逐漸過渡為局限台地環境。

3.莫合爾山-烏里格孜塔格剖面

(1)西山布拉克組

西山布拉克組厚129.2m, 以黃褐—灰黑色硅質岩、黑—深灰色薄層硅質岩夾灰色厚層狀凝灰岩和少量泥質灰岩透鏡體為特徵。底部和中上部夾灰綠色塊狀基性火山岩。頂部為8m厚的淺灰色厚層砂質灰岩。

(2)西大山組

西大山組厚65m, 下部30m為淺灰色薄層灰岩與鈣質頁岩互層, 上部35m為灰色薄層灰岩夾少量鈣質頁岩。

從岩性特徵可以看出, 在早寒武世, 該地區為廣海陸棚-盆地環境。

4. 雅爾當山剖面

雅爾當山組厚54.47m, 底部為含礫白雲質岩屑砂岩夾硅質岩; 中部為深灰色白雲岩夾黑色硅質岩與暗黃色、綠色輝綠岩; 上部為黑色泥質硅質岩、硅質頁岩夾白雲質灰岩、硅質岩和泥岩。 總體上為水體較深的盆地環境。

綜上所述, 塔里木盆地西北緣露頭區在早寒武世表現為外緩坡→台地邊緣→局限台地的演化過程。早期,快速的海侵使該地區水深迅速增加,形成一套較深水沉積;早寒武世中期, 在緩坡背景下形成以藻礁為特徵的台地邊緣建造, 隨著台緣帶的向外遷移,在早寒武世晚期過渡為局限台地環境。東北部露頭區則在早寒武世保持穩定的深水盆地相, 以薄層灰岩、泥質硅質岩、泥岩等為主。

(二)覆蓋區鑽井剖面沉積特徵分析

盆地內鑽遇寒武系的探井較少, 主要集中在巴楚、塔北和塔東地區, 如康2井、和4井、同1井、英買36井、牙哈5井、塔東1井和英東2井等。覆蓋區下寒武統可劃分出碳酸鹽岩台地、斜坡、盆地幾個大相區, 每個相區又可以按照各自的特點分為不同的亞相(表3-2-1)。

1. 塔北地區

塔北地區下寒武統以白雲岩和白雲質灰岩沉積為主, 表明塔北地區水體與外海交換的渠道相對比較通暢, 以半局限—開闊台地環境為主。

例如英買36井鑽進下寒武統吾松格爾組103m (未鑽穿), 岩性為巨厚層白雲岩、灰質白雲岩, 夾中厚層白雲質泥岩及泥岩, 屬局限台地潮坪環境。牙哈5井肖爾布拉克組厚89m, 以深灰—褐灰色泥晶白雲岩為主, 夾薄層含泥 (泥質)白雲岩和灰質白雲岩; 吾松格爾組厚272m, 下部褐灰色泥粉晶白雲岩與粉屑灰岩呈韻律層, 深灰色泥粉晶雲岩中見水平紋層, 中部深灰色泥晶白雲岩與粉砂屑白雲岩, 上部為紫紅色間夾灰綠色灰質白雲岩。 總體上為局限—半局限台地環境。

表3-2-1 塔里木盆地中西部下寒武統鑽井綜合沉積相特徵

▽: 完鑽。

2. 塔中-巴楚地區

塔中地區塔參1井下寒武統厚120m, 缺失玉爾吐斯組。 肖爾布拉克組厚50m, 岩性主要為淺褐灰—褐灰色白雲岩。該組頂部第25次取心, 下部為灰黑—深灰色泥質白雲岩,見水平紋理; 上部灰黑色膏溶角礫岩, 角礫為泥質白雲岩, 白雲石膠結。 吾松格爾組厚70m. 岩性以褐灰色白雲岩為主. 夾灰色石膏、褐灰色含膏白雲岩、灰黑色頁岩。 總體上屬於局限台地潮坪環境。

巴楚地區下寒武統下部多以白雲岩為主, 向上膏鹽岩含量增多,反映了在炎熱乾燥古氣候環境下, 沉積環境由局限台地向膏鹽潟湖的轉變。例如方1井吾松格爾組厚269m,岩性由厚層含泥白雲岩、含膏白雲岩, 逐漸過渡為中厚層白雲質膏岩、含泥膏岩。

3.塔東地區

塔東地區下寒武統以反映較深水環境的灰黑色薄層硅質泥岩、泥質泥晶灰岩為主。例如塔東2井雅爾當山組厚94m, 以灰黑色、黑灰色泥岩、灰質泥岩夾白雲岩、含泥灰質白雲岩及含泥灰岩為主, 屬於欠補償盆地環境。

(三)地震資料沉積地質特徵分析

近年來, 碳酸鹽岩沉積結構的地震成像技術取得了顯著的進步, 使得解釋人員能夠更好地描述碳酸鹽岩台地復雜的演化史。將岩相分析與地震反射形態相結合, 使我們對碳酸鹽岩沉積和早期成岩作用的控制因素有了更為真實的理解 (Gregor P.Eberli等,2004)。

1. 地震相分析

下寒武統地震相可分為7個相區: 中頻連續反射區、S形斜交前積相、丘狀雜亂弱反射區、中頻亞平行連續相; 1～2個相位強振幅連續相超覆區、1～2個相位較強反射區、頂底連續中間弱反射區 (圖3-2-2)。

從地震剖面觀察, 塔東地區下寒武統厚度減薄的原因是沉積造成的。反射特徵從西向東為中頻亞平行較連續相—丘狀雜亂弱反射相—S形斜交前積相—中頻連續反射相, 反映出輪南-古城地區的古坡折帶; 同樣,在羅西地區也發育一個對稱的坡折帶, 由於資料較差, 特徵不是很明顯。

塔西南-塘古孜巴斯地區的厚度減薄則可能是構造運動造成的。地震剖面上可見到大量的上超現象,特別是在塔西南凹陷主體部位缺失下寒武統(圖3-2-3),在早加里東期發育北西向的古隆起, 而且隆起向東延伸,造成塔西南-塘古孜巴斯凹陷區下寒武統沉積較薄, 向西昆侖山前急劇加厚。

2.地震資料的沉積地質特徵分析

利用地震資料可以揭示地下沉積體的幾何特徵。不同類型沉積體在地震剖面上有不同的反射特徵,根據這些特徵的地震反射可以直接確定相應沉積相帶的時空分布特點,甚至可以確定沉積體的類型。例如利用地震剖面確定台地邊緣的空間展布和碳酸鹽岩台地類型, 以及確定礁 (丘)體的位置、規模等。

圖3-2-2 塔里木盆地下寒武統地震相圖

圖3-2-3 塔西南地區下寒武統地層超覆關系(Tg6-1拉平)

(1)台地邊緣-台緣斜坡-盆地相帶的確定

向台地方向增厚, 向盆地方向變薄, 存在地形坡度變化的反射特徵, 是在地震剖面上確定台緣斜坡位置的有效手段, 進而可以確定盆地相及台地邊緣相帶的分布, 具體如下:

碳酸鹽岩台地外側沉積的台緣斜坡坡腳通常為20～30°(Schlager和Camber, 1986),有時達到45° (Kenter, 1990), 甚至局部出現垂直甚至外突的斜坡 (Grammer和Gins-burg, 1992; James和Ginsburg, 1979), 這通常是由有機質粘結作用導致的。碳酸鹽斜坡腳沉積顯示下超、交互的上超和下超, 或者僅僅是上超。另外, 這些沉積可以通過變薄而聚集, 過渡為盆地沉積。 厚度薄, 通常只有一個地震反射軸, 橫向厚度變化不大, 強振幅, 連續性好是盆地相的典型地震反射特徵。

盆地內斜坡通常始於地層厚度開始變厚的點, 終止於地層厚度最大的點, 或者是厚度開始變得穩定的點。具體情況取決於台地的類型, 前者多為鑲邊型和遠端變陡型台地, 後者多為等斜緩坡型台地。形態上為一向盆地方向變薄的楔狀體, 以中—強振幅、中等—好連續性地震反射為特徵, 靠近台地邊緣位置可見到雜亂或丘狀反射, 可能為斜坡滑塌產物或台緣斜坡內側的灰泥丘反射 (圖3-2-4)。

圖3-2-4 塔里木盆地輪南地區寒武系碳酸鹽岩台地邊緣地震反射特徵

(2)開闊台地—局限台地相帶

開闊台地—局限台地相位於碳酸鹽岩台地內部。過去, 學者們通常認為台地內部是沒有區別的廣闊的淺水區域, 在這里碳酸鹽通過加積的方式生長, 向上變淺的沉積序列在橫向上分布廣泛。然而隨著地震資料品質和解析度的提高, 碳酸鹽岩台地內部的地層幾何形態逐漸被揭示。例如阿曼白堊系碳酸鹽岩台地不是簡單的 「層狀蛋糕」 形態, 而表現為更為復雜的內部結構 (Henk Drpste等, 2004)。

下寒武統碳酸鹽岩台地內部通常表現為中—高振幅、中—好連續性平行或亞平行地震反射特徵 (圖3-2-5), 表明台地內部基本上是 「層狀蛋糕」 式的地層結構, 沉積結構分異不明顯, 相對比較簡單。部分地區的丘狀反射或者地層增厚現象與下寒武統上段的膏(鹽)岩沉積有關。

圖3-2-5 塔里木盆地寒武系碳酸鹽岩台地內部地震反射特徵

這里要強調的是, 在進行地震沉積解釋時要特別注意後期構造變形以及中寒武統膏鹽岩形變所產生的影響, 以免對地震信息作出錯誤的解讀。

根據Tg7—Tg8地震層序所反映出來的地層幾何形態特徵, 可以准確的判斷台緣斜坡的位置, 結合地震層序內部的反射結構, 從而確定台地邊緣相帶的位置, 將不同反射特徵標注在測網圖上 (圖3-2-6), 可以明確台地邊緣相帶的空間展布, 做到重要沉積相帶的精細刻畫。

(四)地層厚度圖分析

利用全盆地地震解釋成果得到塔里木盆地下寒武統厚度圖 (圖3-2-7)。下寒武統厚度具有以下幾個特點:

1)東西厚, 中間薄。庫南1井—古城4井一線以西, 羅西1井以東, 地層厚度要遠大於之間的部分。

2)阿滿過渡帶之間的地層厚度變化趨勢相對平緩,古城地區表現的尤為明顯, 表明在早寒武世, 古城地區可能表現為碳酸鹽緩坡, 而非鑲邊碳酸鹽岩台地。塔西南地區地層厚度變化平緩, 同樣表明該地區為一向西南方向傾斜的碳酸鹽緩坡;伽師-麥蓋提-和田一帶為零厚度區, 根據地震反射特徵判斷是隆升作用造成的地層缺失。

3)輪南—英買力—塔中30井之間存在厚度高值區, 可能與碳酸鹽產率有關。

圖3-2-6 塔里木盆地中西部Tg7—Tg8地震層序沉積解釋

圖3-2-7 塔里木盆地下寒武統厚度圖

(五)岩相古地理特徵

總結歸納露頭、鑽井和地震相反映的不同沉積相帶的特徵, 結合區域地質背景, 編制了早寒武世岩相古地理圖 (圖3-2-8)。塔里木盆地早寒武世岩相古地理格局具有以下幾個特點:

1)早寒武世, 碳酸鹽岩台地東部台緣位於輪南1井—塔中32井—塔中5井一線, 並由塔中5井向西南方向延伸, 根據地震剖面解釋和地層等厚線特徵, 推測台地西南部台緣相帶位於民豐-於田-葉城-喀什一帶。

2)盆地西北緣露頭區蘇蓋特布拉克剖面肖爾布拉克組台地邊緣礁的出現表明早寒武世碳酸鹽岩台地西北側台緣帶位於阿克蘇市和烏什市之間。

3)碳酸鹽岩台地的樣式在不同地區有所差異——在東部和北部表現為鑲邊型或弱鑲邊型, 而在西部和南部可能表現為碳酸鹽緩坡。

4)伽師-麥蓋提-和田一帶缺失下寒武統, 可能是由於古地形相對較高, 在早寒武世暴露所致。據此推斷, 該地層缺失帶為同沉積隆起; 而瑪南和塘南地區的地層厚度低值區, 未見到明顯的地層缺失現象, 可能為水下低隆。

5)開闊台地環境中, 水體循環通暢, 養分含量較多, 碳酸鹽產率較高, 而局限台地環境下, 碳酸鹽的產率相對較低。據此判斷台地內部東北部地層相對高值區為開闊-半局限台地環境, 其他部分為局限台地環境。

D. 岩相古地理演化

4.2.1 早中三疊世岩相古地理

昌都地區早中三疊世岩相古地理繼承了晚二疊世末的基本格局，除北部的弧-盆區和微陸塊的東側局部見海相沉積外，大部分區域為隆升的古陸和沖積相沉積。

早三疊世印度期，本區東西兩側分布著三個古陸，它們分別為金沙江古陸、青尼洞古陸和類烏齊古陸（圖4.1）。對應海平面下降的結果是，古陸面積較晚二疊世末進一步增大，所提供的陸源碎屑物大部分被堆積在沖積環境中，少量的填積在早先形成的海水深凹處。顯然，海水入侵的方向與晚二疊世相比仍來自西北方向（羅建寧等，1992），但不排除來自東邊金沙江洋的可能。印度期沉積的一個最大特點是，岩相展布呈北北西向，與主構造線近乎平行，海相沉積僅局限發育在島弧區、弧後區與靠弧-盆區的昌都微陸塊東側等少部分地區。從岩相古地理格架看，似乎這個時期已展現出島海格局的弧-盆體系雛形。在弧-盆區，以江達普水橋組為代表，沉積一套陸相至濱岸、陸棚相的含礫粗砂岩、長石石英砂岩夾鮞粒灰岩、安山質火山岩與英安質火山岩，厚604～1000 m，產雙殼、腹足與菊石等化石。這一時期的江達陸緣弧系東側金沙江洋向西俯沖的結果；其以紫紅色殘積相花崗質底礫岩不整合覆於海西期花崗岩體之上，該不整合面也是俯沖作用的表現。在微陸塊邊緣，靠東側的青尼洞至貢覺一帶形成了碰撞型火山岩，以馬拉松多組或夏牙村組為代表，由陸相到海相的下部碎屑岩夾灰岩與上部中酸性火山岩夾碎屑岩組成，產雙殼類化石，厚超過100 m至超過2200 m。早三疊世印度期末的海退使青尼洞—貢覺一帶也隆升為陸，至此昌都微陸塊全部隆起。

圖4.1 昌都地區早三疊世印度期岩相古地理

到了奧倫剋期，僅在弧-盆區北段的江達、同普等地見有區俠弄組台緣淺灘-潮坪相組合（圖4.2），主要為一套鮞粒灰岩，砂或礫屑灰岩與泥晶灰岩，偶夾弧火山岩沉積，厚14～330 m。據區域資料分析，該期因地層缺失未能見到相應深水沉積相，推測於生達弧後區與江達島弧的東側可能存在較深水海相沉積物，現今可能已被埋藏或侵蝕掉。

中三疊世安尼期，同樣的古地理格架展布在江達、同普與德登等島弧區與可能的生達弧後區。色容寺組由濱淺海→斜坡相角礫狀灰岩、火山濁積岩、鮞粒灰岩、砂屑灰岩、微晶灰岩夾硅質岩與弧火山岩組成，厚513～1095 m。此外昌都微陸塊內沿瀾滄江分布的吉塘至竹卡一帶發育塔雅組濱淺海碎屑岩，厚＞2000 m。

中三疊世拉丁期，弧火山活動增強，島弧區的弧內盆地發生強烈拗陷並沉積巨厚的火山源、內源、陸源濁積岩；縱向上構成反復的退積型與進積型的海底扇疊復，平面上沿北北西向主構造線成群展布。由北向南自江達的同普、江達、卡貢等地到阿中的娘西可以追索到沉積相從盆地黑頁岩、放射蟲硅質岩→斜坡碎屑流角礫岩與砂質濁積岩→混積陸棚灰岩夾砂、泥岩等水體變淺的過程。與該期相當的地層為瓦拉寺組，產雙殼、菊石、放射蟲、腕足與植物化石等，厚2209～2649 m。另外，強烈的板內碰撞型火山活動可能出現於吉塘—竹卡一帶，其代表地層為竹卡組（T₂z）。

圖4.2 江達-阿中島弧北段下中三疊統沉積相柱狀對比圖

4.2.2 晚三疊世卡尼早期岩相古地理

卡尼早期是昌都地區岩相古地理格局發生轉變的重要時期，東側金沙江洋關閉，造山作用導致區內出現廣泛的磨拉石相沉積。弧 盆區的島海格局依然存在，但隨古陸的隆起，海域向西向北縮小，沿北北西向展布的沉積相呈對稱分布，自島弧向弧後區從河流相→濱岸→陸棚→斜坡與深海相變化（圖4.3）。弧區的江達一帶，東獨組主要為一套礫岩、砂岩與泥岩，夾滯後型的中酸性弧火山岩與泥灰岩，厚377～869 m。弧後區靠島弧側生達足那查葉口組由長石石英砂岩、板（泥）岩韻律互層夾介殼灰岩、噴流角礫狀灰岩、角礫狀硅質岩和硅質岩、重晶石岩層組成；砂岩具有鮑馬序列組合，見槽模、重荷模等底痕構造與深水遺跡化石，厚1103 m。弧後區盆地凹處的日膽果至長青可等地，為深海相板（泥）岩夾砂岩、泥晶灰岩與拉張鹼性系列的玄武岩，橄欖玄武岩沉積，厚＞2000 m。靠昌都微陸塊克拉通側稍北的面達組由混積緩坡泥晶灰岩、泥灰岩、生屑灰岩夾石英砂岩組成，厚＞1900 m；稍南的生尕—榮尕的確志尕組表現為河流相紫紅色礫、砂與泥岩沉積，厚200 m。昌都微陸塊內部的類烏齊—甲桑卡一帶相對凹陷，自南而北沉積了河湖相→三角洲相→濱岸相或潮坪相的陸源碎屑岩夾少量泥晶灰岩、介殼灰岩。其他地區普遍隆升，在妥壩—芒康一帶為甲丕拉組下段紫紅色礫岩、含礫粗砂岩、岩屑長石砂岩與少量泥岩，厚200～320 m。在西側的吉塘發育三角洲相的礫、砂岩和泥岩沉積，厚100～1039 m；在類烏齊鎮的鍋雪普組是由潮坪相砂岩、泥（頁）岩韻律互層夾風暴形成的介殼灰岩，產雙殼、腕足與植物化石，鑽孔與生物擾動多見，厚＞300 m。此外，在南部徐中等地見有濱岸板岩夾砂岩沉積，厚＞271 m；該凹處海相沉積與江達海相沉積遙相呼應，也暗示著島海格局的存在，海水有可能來自東側早先的金沙江洋。

圖4.3 昌都地區晚三疊世卡尼早期岩相古地理

4.2.3 晚三疊世卡尼中期岩相古地理

短暫的海平面上升和海侵作用導致海相沉積域擴大，陸相沉積與古陸面積縮減（圖4.4）。盡管造山作用最終關閉了東側的金沙江洋，然而造山後的滯後型弧火山活動與生達殘留弧後盆的發育反而使弧-盆區的島海格架變得更加清晰。在江達-阿中島弧帶為碳酸鹽台地沉積，其中或多或少夾有滯後型弧火山岩，台緣淺灘相由含鮞粒的砂屑或礫屑或生屑亮晶灰岩夾泥晶灰岩、泥質灰岩組成，厚超過251～816 m，產雙殼、菊石化石及其碎片。斜坡相在向北的長青可等地為礁角礫岩、角礫狀灰岩與泥灰岩、頁岩，厚＞454 m；在向南的江達地區為疙瘩狀灰岩、砂、礫屑灰岩與泥晶灰岩夾砂岩，厚835～1298 m。在生達盆地西側為緩坡相薄層泥灰岩、骨針泥晶灰岩、生物灰岩夾介殼灰岩與砂、泥岩，厚820～2250 m；盆地中央的深海相為泥灰岩與板岩互層夾砂岩、雜砂岩與拉張橄欖玄武岩等。與弧-盆區沉積不同，昌都微陸塊僅接受河流→濱岸（潮坪）→陸棚的陸源碎屑沉積。在它與弧-盆區的交接帶，發生陸源物質與內源物質的交叉與混合，正如圖4.4所表示的那樣。

4.2.4 晚三疊世卡尼晚期岩相古地理

海平面的相對下降，使海域向西北退縮，古陸增大；隨之來源於古陸的陸源碎屑物質快速充足的供給中斷了弧-盆區碳酸鹽台地或緩坡的發育，在原先的台地或緩坡的地方逐漸被河流→濱岸→陸棚→斜坡碎屑岩夾少量碳酸鹽岩、滯後弧火山岩所佔據（圖4.5）。島弧區早先形成的深水凹處有充足的空間接納大量的陸源碎屑與高峰期巨厚的滯後弧火山。相反弧後區的持續拉張沉陷出現鹼性橄欖玄武岩與濁積砂岩、硅質岩夾泥灰岩，厚＞3000 m。此時期的青尼洞古陸可能沉降為水下隆起。經過卡尼晚期的陸源碎屑的充填和堆積，填平補齊作用使昌都地區成為一個大的火山、陸源碎屑陸架，為下一個主海侵期的到來形成了基礎。

圖4.4 昌都地區晚三疊世卡尼中期岩相古地理

圖4.5 昌都地區晚三疊世卡尼晚期岩相古地理

4.2.5 晚三疊世諾利早期岩相古地理

伴隨滯後弧火山活動的結束與弧後區拉張的中止，在一個總體向北向西傾斜的巨大碎屑陸架上，研究區內規模最大的海侵期形成的碳酸鹽沉積向古陸超覆，東側金沙江古陸和西側類烏齊古陸最大程度地被淹沒。在靠早先古陸的正地形上發育兩條近平行展布的鮞粒和生物碎屑淺灘（圖4.6）；島弧的東側為灘後的開闊台地、局限台地的泥晶灰岩、砂礫屑泥晶灰岩與風暴介殼灰岩，產雙殼、腕足與珊瑚海百合莖化石；昌都微陸塊西側為潮坪相至局限台地相泥晶灰岩、鳥眼灰岩、白雲質灰岩、礫屑泥晶灰岩夾介殼灰岩與石膏鹽岩，產藻類、雙殼與腕足、海百合莖化石。介於淺灘之間的大部分區域為較深水與深水緩坡相薄層泥灰岩、骨針泥晶灰岩夾介殼灰岩與砂屑泥晶灰岩、泥頁岩，見遺跡化石與生物擾動構造，產菊石、雙殼與腕足化石，及少量海綿骨針碎片。該相也發育於甲桑卡地區。斜坡相珊瑚礁角礫狀灰岩與泥晶灰岩、砂礫屑泥晶灰岩，僅見於弧後區的格拉山至生達一帶。深海相的薄層泥灰岩、泥晶灰岩夾硅質岩和鈣質泥頁岩可能見於徐中、長青可等地。與這一時期相當的地層分別為島弧區、昌都微陸塊區東側的波里拉組、昌都微陸塊西側（類烏齊分區）的亂泥巴組和生達弧後區娘肯組。其岩相古地理具有三個大的特點：①古陸面積最小，提供最小限度的陸源物；②滯後弧火山與弧後區拉張火山活動均被中止，各種類型的沉積相中都無火山活動蹤跡，相反，在此之前的每個時期在弧-盆區均有火山活動及其沉積物，甚至在昌都微陸塊也偶爾見及；③在碎屑陸架基底之上，在昌都微陸塊上形成一個大的碳酸鹽緩坡，而在早先的弧盆區仍發育碳酸鹽台地。

圖4.6 昌都地區晚三疊世諾利早期岩相古地理

圖4.7 昌都地區晚三疊世諾利晚期岩相古地理

4.2.6 晚三疊世諾利晚期岩相古地理

規模最大的海侵期過後，緊接著就是海退，海平面快速下降導致古陸面積擴大（圖4.7）。與此相對應的結果是：一方面又一次發生碳酸鹽沉積的中斷以及台地與緩坡的消亡，這種反復的短暫海進海退引起快速的碳酸鹽台地（緩坡）生長與滅亡似乎與當時的島弧造山作用緊密相聯；另一方面，三角洲與濱岸相陸源沉積物又較大范圍地佔據早先的碳酸鹽緩坡，大體上由東向西對稱地展布著濱岸相→陸棚相→斜坡相。在類烏齊古陸兩側發育著三角洲碎屑岩沉積。與該期相當的地層為阿堵拉組、菜俊卡組與桑多組第一至第三段。

4.2.7 晚三疊世瑞替期岩相古地理

很顯然，該期岩相古地理具有諾利晚期的特徵，海水繼續向西北退出，古陸面積持續增加，毗鄰古陸的三角洲沉積發育得更好。與前期不同的是青尼洞古陸重新浮出水面，供給陸源碎屑物質（圖4.8）。與該期相當的地層為奪蓋拉組、巴馬組與桑多組第四段。

圖4.8 昌都地區晚三疊世瑞替期岩相古地理

值得一提的是中侏羅世早期，除類烏齊、甲桑卡等地有海相沉積外，其他地區已全部隆升為陸。晚侏羅世以後昌都地區結束海相沉積，陸相與過渡相沉積覆蓋全區，氣候逐漸變得乾燥起來，並在晚些時候發育石膏、鹽岩與油頁岩。

E. 岩相古地理圖類型

岩相古地理研究與編圖是一項理論性、綜合性和實用性很強的基礎地質工作。它是以沉積學理論為基礎，廣泛運用地層學、大地構造學、古生物學、古生態學、地球化學和地球物理學等基礎資料，通過研究沉積作用，重塑沉積環境，分析不同沉積環境下沉積物的特徵及其分布規律，總結不同地史時期海陸變遷、古氣候變化、古地理景觀特徵，為闡明地球表面的環境變遷和大地構造演化等重大問題提供依據，為查明沉積礦產和油氣資源的形成條件和分布規律提供基礎資料和理論依據。

岩相古地理編圖是沉積古地理研究的重要組成部分。常根據不同的目的、任務，編制不同類型和不同比例尺的沉積古地理圖，把豐富的實際資料和通過研究取得的科學認識直觀地反映出來。沉積古地理圖分為4類，即概略性和小、中、大比例尺圖，它們在表示範圍、精度、成圖單元和表現內容等方面均有所不同(表8.1)。

表8.1不同比例尺沉積相古地理圖的內容

(據劉寶珺等，1990)

一般說來，范圍愈大，成圖單元時限愈長，內容以古地理特徵為主。范圍小，時限短，內容以沉積相甚至岩性變化特徵為主。在實際編圖工作中，剖面上所識別的亞相，在平面圖上不一定能夠表示出來。一般應該根據實際情況和要求，提出合理的適用於工作區的沉積相分類系統。

8.1.1按制圖單位的劃分和比例尺的選擇

制圖單位的劃分和比例尺的選擇目前尚無統一規定，主要根據研究課題的需要、資料的豐富程度和地質條件的復雜情況而定。大、中、小3種比例尺的一般劃分敘述如下。

(1)小比例尺岩相古地理圖

比例尺一般小於1∶300萬，甚至1∶1000萬以下，這種圖件是全國或大區域性的，是在大地構造單元劃分的基礎上編制的，制圖單位的時間間隔為代或紀(世)。此類圖件可以作為大區域油氣預測的基礎圖件。

(2)中比例尺岩相古地理圖

比例尺一般為1∶300萬至1∶50萬，此類圖件包括范圍較小，一般為一個沉積盆地。制圖單位間隔為世或期。這類圖件可為進一步指明勘探方向提供岩性、岩相方面的依據。

(3)大比例尺岩相古地理圖

比例尺一般為1∶50萬以上，通常是為盆地內某一凹陷或地區進一步勘探而編制的。制圖單位為段、亞段或砂層組。

總之，沉積剖面或鑽孔越多，資料越豐富，制圖比例尺可以越大。制圖單位分得越詳細，圖件的精度越高。在我國一些含油氣盆地的勘探過程中，經常編制的是中－大比例尺的岩相古地理圖。

8.1.2按圖件要反映的主要內容編制主要基礎圖件

如以能源勘探為目的時，經常要編制下述一些圖件:

1)綜合柱狀剖面圖(地層劃分和對比的依據);

2)岩相剖面圖(顯示劃相依據及相的共生組合);

3)岩相對比剖面圖(反映相的縱橫向變化);

4)地層厚度圖(反映盆地輪廓、隆起和坳陷、凸起和凹陷，以及物源方向及河流流向等);

5)粒度分布曲線圖(累積曲線、頻率曲線、概率曲線、C－M圖和粒度參數的平面變化圖等);

6)砂岩厚度圖(反映砂體、砂岩富集區、砂岩尖滅界線，以及古水流方向、物源方向和三角洲位置等);

7)砂岩層數圖(推斷碎屑沉積與水位變化的關系，反映構造性質等);

8)砂泥比圖(判斷岸線位置、古水深度和主要物源方向);

9)泥岩顏色圖(反映陸上、過渡與水下3種沉積環境的大致范圍，是劃分湖盆相帶和有利生油相帶的主要依據);

10)重礦物圖(反映物源方向和沉積體系);

11)岩石類型圖(反映物源方向和分布趨勢，是劃分相帶的依據);

12)有機碳、還原硫、三價鐵和二價鐵等值線圖(反映不同沉積環境的地球化學特徵，並指示陸上或水下沉積的標志);

13)鍶鋇比值圖(反映古鹽度變化，間接判斷盆地的封閉狀況);

14)化石分布圖(劃分相帶和鑒別環境的標志);

15)地層水礦化度圖(反映古氣候條件);

16)電測曲線劃相圖(利用自然電位、電阻率、微電極以及地層傾角測井等電測曲線綜合分析，劃分岩性和韻律特徵，建立沉積模式);

17)砂體幾何形態圖(劃分砂體成因類型，指明油氣聚集有利地區);

18)岩相古地理圖(綜合成果圖，反映沉積邊界、母岩性質、物源方向、沉積相帶、沉積中心、沉降中心、砂體和砂岩富集區及生、儲油有利地區等);

19)勘探遠景預測圖(是勘探地層圈閉油氣藏和古地貌圈閉類型油氣藏的根據)。

上述前17種圖件是編制後兩種成果圖件的基本資料。總的可歸納為單因素分析和多因素分析兩種類型基礎圖件。圖件多少視不同研究目的和資料豐富程度還可增減。

岩相古地理圖及其基礎圖件主要以平面圖形式表示。在備好的底圖上，一般有等值線圖、分區圖和點圖3種表現形式，每種形式可單獨使用，也可視資料的相互關系和完善程度疊合起來使用，如在分區圖的背景上，可以有等值線和點圖的形式。數據齊、全、準的單因素資料最適合等值線圖，其精度也最高。

底圖准備與編圖質量關系甚為密切，原則上剖面點和井位要均勻分布，這與勘探程度有關。要根據不同勘探階段的進展情況，制定編制計劃。

F. 學習任務岩相古地理圖的編制

【任務描述】 ①掌握岩相古地理圖的概念；②了解岩相古地理圖的編制方法和步驟；③正確編制岩相古地理圖。

一、岩相古地理圖的概念

沉積相和相變的研究是再造古地理的基本手段。對某一地區從老到新的全部地層進行岩相分析，可以得出該地區沉積環境，即古地理的變遷史；而對不同地區、同一時代地層岩相及岩相變化進行研究，就能重建該時代的地理景觀。

對某一地區特定地質時期的地層分布及其沉積環境類型進行詳細研究後，就可以了解當時的海陸分布、地形和氣候等特徵。用簡明的圖例將這些研究成果表示在一定比例尺的地理底圖上，就構成了一幅古地理圖。隨著沉積學研究地深入，逐步在古地理圖中的沉積區內，用各種符號表示其沉積相類型，就稱為岩相古地理圖。它對於研究有關沉積礦產形成和分布規律及指導找礦都非常有意義。

根據研究任務和研究程度的需要，可編制各種不同比例尺的岩相古地理圖，大約可分三類：概略性岩相古地理，比例尺1∶1000 萬；小比例尺岩相古地理圖，比例尺通常是1∶200萬～1∶1000萬；大比例尺岩相古地理圖，比例尺大於1∶200萬。

地史分析中最常用的是概略性岩相古地理圖，主要表現廣大地區內海陸分布、海域性質、沉積相類型等內容，從而分析當時的古地理、古氣候和地殼構造運動等特徵，對了解有關沉積、層控礦產形成的地史背景也有一定意義。

二、岩相古地理圖編制方法和步驟

編制岩相古地理圖可分為兩步。

（一）准備工作階段

編圖的准備工作就是首先了解編圖區所屬大地構造分區和區域構造背景，進行資料的收集、分析和整理。資料的收集包括文獻資料和野外實際資料兩部分。

文獻資料包括地質報告、書刊、論文專著等有關地層岩相部分的內容及某些原始資料，如地質普查勘探區的地層剖面、各類鑽孔及石油鑽井岩心剖面資料、編圖區的地質圖和沉積層控礦產資料、古生物化石資料以及有關編圖區外圍的各類地質、岩相資料等。根據工作目的要求和實際資料的詳略程度選擇適當的比例尺，確定作圖范圍和時限。在收集資料的時候不能讓時代不明或鑒定有誤的內容混入。例如要編制華北地區中石炭世岩相古地理圖，那麼收集資料一定要限於這個地區和這個時期的地層。

野外資料的收集首先要測制控制性岩相剖面和若干條短的輔助性岩相剖面，並根據所選比例尺的精度要求布置一定的觀察點和觀察路線，從而由點到面掌握編圖區的岩性、岩相縱向上的沉積特徵、演變規律及空間展布情況。具體資料收集，最基本的內容包括：

◎岩石學資料：①岩石的物質成分；②岩石的結構構造，如顆粒大小、磨圓度及層面和層理特徵（波痕、泥裂、鹽類假晶、各種交錯層理等）；③新生礦物及有用礦物，特別是一些指相礦物，如海綠石等；④岩層的相變及厚度變化情況；⑤岩層之間的接觸關系。

◎古生物學資料：①化石的種類及生態特徵；②化石的埋藏情況，原地埋藏的生物組合、異地埋藏的生物屑特徵及排列方向和完整程度；③生物遺跡及生物擾動構造，如爬跡、鑽孔、掘穴、潛穴等。

根據編圖的比例尺大小和目的要求，在收集資料過程中應編錄詳細的實際材料卡。對所收集的資料經過充分研究後，進行地層對比，選出所需要的地層單位，用適當和簡明的圖例符號分別表示出來，再把這些資料所在的剖面點進行編號標在底圖上，這就成為編制岩相古地理圖的基礎圖件——實際資料圖。

（二）編制岩相古地理圖階段

編制岩相古地理圖一般要解決以下幾個問題：

（1）海陸界線的確定。在地質時期中由於大陸沉積物保存零散而不完整，又常遭受到剝蝕，所以確定海陸界線主要依賴對海相地層特別是濱海相地層的研究來確定海岸線的位置，在有濱海相地層的區域海岸線應劃在靠古陸的一側，若無濱海相沉積時，則應該根據岩相分布規律在淺海與古陸之間做出判斷，海岸線一般應位於淺海相與古陸之間。

（2）海盆地中不同岩相類型的圈定。即區分濱海、淺海、半深海、深海及它們內部的不同岩相類型，如濱海砂礫岩相、淺海砂頁岩相、淺海灰岩相……

（3）對陸地上的剝蝕區和沉積區以及沉積區內不同沉積類型進行劃分圈定，如湖泊沉積、河流沉積、山麓堆積、冰川堆積等。

值得注意的是，古地理圖與今天的地圖有很大的不同。古地理圖反映的是某一較長地質時期的綜合沉積特徵，現代地理圖表示的則是現代「一瞬間」的自然地理景觀。二者的關系是一部電影和一幕鏡頭的關系。例如一條河流似一條細長的繩子，而古代的河流相沉積則呈很寬的帶狀分布，它是古代河流在某一個地史階段內留下來的遺跡。同樣，現在的濱海帶很窄，而地質時期的濱海相沉積分布則比較寬。其次岩相帶的分布特徵要有一定的共生組合規律，要符合瓦爾特相律，即成因上相近且相鄰的相在橫向上或縱向上依次出現，而截然不同的兩個相絕不可能毗鄰。例如，廣海陸棚相中不可能突然出現河流相沉積。

此外，還應考慮到大地構造分區和區域的長期構造發展規律以及相鄰地質時代的古地理面貌等。只有這樣在一定的地質理論指導下，對一個地區的歷史構造發展有了深入的理解，並且慎重地客觀地利用和分析資料，才能編出一幅較為理想的岩相古地理圖。

三、技能訓練——岩相古地理圖編制（圖4-7）

（1）根據表4-4資料，對各地質點劃分岩相類型。

（2）按所給岩相圖例（圖4-6），將各地質點的岩相類型標在各自的位置上。

（3）劃出海陸界線。

（4）劃出海洋中各種岩相類型的界線。

（5）劃出陸地上的剝蝕區、沉積區或堆積區。

（6）在岩相帶內畫出各自的圖例（或顏色）符號。

表4-4 聶都地區石炭系岩石組合類型資料

續表

圖4-6 岩相圖參考圖例

圖4-7 聶都地區石炭紀岩相圖

G. 岩相古地理編圖類型

由於研究程度和研究目的不同，岩相古地理編圖的比例尺是不同的。按比例尺及其編圖內容要求，一般可分為概略性岩相古地理圖、小比例尺岩相古地理圖、中比例尺岩相古地理圖、大比例尺岩相古地理圖及特殊目的層岩相古地理圖等五類。

1.概略性岩相古地理圖

（1）比例尺：小於1：800萬；

（2）目的：闡明地層的沉積建造和分布規律，探索大區域構造格局，確立地層區劃和構造分區，探討大區域的構造發展史；

（3）編圖范圍：大區、全國或更大；

（4）成圖單位：一般可按「世」（相當於「統」一級）編制。

2.小比例尺岩相古地理圖

（1）比例尺：1：200萬～1：400萬；

（2）目的：開展跨區域研究，探討和闡明區域沉積環境和古地理、古構造背景；

（3）編圖范圍：大區域一級構造單元；

（4）成圖單位：「世」至「期」一級（相當於「統」至「組」一級）為編圖單元；劃出海陸分布及沉積相帶展布特徵；確定「相」至「亞相」一級岩相古地理單元，特殊單元到「微相」。

3.中比例尺岩相古地理圖

（1）比例尺：1：50萬～1：100萬；

（2）目的：在具有油氣遠景的地區選擇各重要目的層首先開展工作，研究區域沉積物的空間分布和時間演化及沉積環境特徵；

（3）編圖范圍：含油氣盆地范圍；

（4）成圖單位：「期」至「亞期」一級（相當於「組」至「段」一級）為編圖單元；確定「亞相」至「微相」一級岩相古地理單元。

4.大比例尺沉積相圖或岩相古地理圖

（1）比例尺：1：5萬～1：20萬；

（2）目的：直接服務於含油氣盆地生儲蓋條件分析，為油氣資源勘探提供預測資料；

（3）編圖范圍：含油氣盆地范圍內；

（4）成圖單位：以特殊目的層、目標層或高級別層序為編圖單元；要求對沉積微相進行深入研究，建立沉積模式，准確圈出「微相級」沉積區及岩石成因單元。

5.特殊目的層岩相古地理圖

按油氣地質調查生儲蓋的特殊要求確定1：5萬以上比例尺；以等時的特殊岩相或岩相組合為編圖單元；准確標出「微相」一級古地理單元。

H. 岩相古地理

古元古代里爾峪組早期是硼礦形成的早期。在遼東裂谷海槽（一級盆地）中存在有營口、鳳城、寬甸與吉林的集安4個次級火山-沉積斷陷盆地（二級盆地）（圖3-5）。古火山活動為成礦盆地帶來巨量成礦物質。盆地下陷較深並受同沉積斷裂控制。沿成礦盆地中的斷裂，分布有與火山活動有關的熱泉和噴氣孔群（馮本智等，1998）。

岩石中變價鐵計算結果，Fe₂O₃/FeO比率較大，表明含硼岩系沉積於氧化環境，Eh值應大於1，同時反映水體很淺（Barley M.E.et al.，1979）。鎂質碳酸鹽大都形成於1～3 m淺水潮間帶或潮上帶，反映碳酸鹽岩沉積期時為淺水條件。含硼岩系底部磁鐵礦-微斜長石岩具有高K₂O和Fe₂O₃/FeO比值，從岩石礦物學和地球化學特徵推測它們可能是紅層變質的產物（Peng Q.M.and Palmer M.R.，1995）。因此古沉積環境可能為裂谷早期乾旱氣候下的紅層沉積向濱淺海瀉湖相沉積轉化的環境（彭齊鳴等，1994，1999；Gresens R.L.，1978；Higgins M.D.and Shaw D.M.，1984；Hutchison R.W.and Engels S.G.，1970）。該地廣泛發育的層狀電氣石岩顯示了蒸發環境（Slack J.F.et al.，1993，1996）

圖3-5 里爾峪期沉積期岩相古地理略圖

（據姜春潮等，1987，修改）

1—里爾峪組沉積；2—深斷裂帶及硼礦床分布帶；3—太古宙基底；4—含硼二級盆地。硼礦床及編號：1—營口大台溝；2—遼陽諸葛嶺；3—營口後仙峪；4—遼陽生鐵嶺；5—鳳城翁泉溝；6—鳳城二檯子；7—鳳城邊溝；8—寬甸紅石砬子；9—寬甸磚廟；10—寬甸楊木桿；11—寬甸五道嶺；12—集安高台溝

含硼岩系中富鎂碳酸鹽岩層、透鏡體的存在，以及礦層中白雲石、菱鎂礦的大量出現，指示海水一度為鹼性，pH值達9，說明盆地中保持鹼性介質環境是形成鎂硼酸鹽有利的條件（黃鎮福，1992）。此外，由礦石的成分來看，成礦盆地海水中富含 B、Fe、Mg、Si、K、Na以及CO₂、

、F^-、Cl^-等組分，表明盆地沉積期海水的鹽度較正常者為高，是一種成分相當硫酸鹽-硼酸鹽型的熱鹵水盆地。據含硼岩系中容礦鎂質大理岩的氧同位素δ¹⁸O_（SMOW）為＋9.1‰～＋21.5‰，估算含硼成礦盆地的古海水溫度約在60℃以上（馮本智等，1999）。硼同位素分析結果表明其為非海相的海相蒸發岩系（Harder.H，1970；肖榮閣等，1999）。

綜上所述，認為里爾峪組含硼岩系沉積期屬裂谷早期構造環境，為乾旱氣候下的紅層沉積，隨著裂谷的打開，火山活動比較頻繁，初期以鹼性玄武岩噴溢為主，中後期則以中酸性火山岩和流紋質岩石為主的雙峰式火山岩，並攜帶大量的硼鎂質。由於當時氣候乾旱，在海相淺水的環境下，蒸發使海水濃縮，鹽度增高。在此蒸發環境中，富硼熱水補給，沉積富鎂碳酸鹽和硼酸鹽。

古元古代大石橋期，菱鎂礦沉積成礦作用受岩相古地理控制。古元古代時，遼東裂谷盆地東西長300km，南北寬100km（陳榮度等，1984，1994）。古地磁研究（姜春潮等，1987），表明大石橋組處於古緯度較低（北緯17°～28°）的乾旱的熱帶或亞熱帶環境。盆地沉降中心分布於主斷裂北側的虎皮峪—紅石砬子一帶。其北側為斜坡帶，向南逐漸加深。根據岩石類型、礦物組合、CaO、MgO等地球化學指標，將大石橋期含礦建造沉積相由北而南劃分為濱岸碎屑岩相→閉塞台地相→沿岸灘壩相→半閉塞台地相→開闊台地相（董清水等，1996）（圖3-6）。其中，菱鎂礦產於閉塞台地相-瀉湖相，形成於平均低潮線以下的沉積區，其沉積環境可能代表古陸邊緣的瀉湖，為蒸發環境。

圖3-6 遼東古元古代大石橋期岩相古地理分布略圖

（據董清水等，1996）

1—濱岩碎屑岩相；2—瀉湖相；3—沿岩灘壩相；4—閉塞台地相；5—淺海槽盆相；6—古陸

前人已發現菱鎂礦礦層中有大量變余的沉積組構，如變余的層理、層紋、斜層理、豆狀、結核狀、波痕、雹痕、滑塌構造等（馮本智等，1995）。作者最近在野外工作中，除觀察到上述地質現象外，還在大石橋附近的大嶺菱鎂礦采場發現菱鎂礦礦層附近所夾的灰黃綠色泥質碳酸鹽岩共生有40～50 cm厚的透鏡狀石膏夾層。其中石膏和硬石膏均為結晶礦物，含量可達60%以上。礦石裂隙中還有2～5 cm厚的白色纖維石膏（圖3-7）。采樣後分析，石膏硫同位素δ³⁴S_VCDT（‰）為23.9～26.5。石膏產狀、礦物組合和硫同位素等特徵說明這種石膏不是火山熱液成因的石膏，而是海相沉積蒸發岩系的標志。

大石橋菱鎂礦大理岩中發現有大量疊層石（圖3-8），這說明菱鎂礦沉積時有生物的參與。另一方面也說明當時氣候溫暖，海水干凈。現代疊層石研究認為，藻類一般形成方解石和白雲石，很難形成菱鎂礦；但是現代沉積環境與古代是有差別的。元古宙全球海水富鎂和大氣缺氧並富集CO₂（塗光熾，1996），有利於形成菱鎂礦。當初海水中Mg^2＋普遍較高，起初疊層石吸收Ca^2＋、Mg^2＋形成白雲石，海水中Ca^2＋減少，而Mg^2＋相對增高，這時疊層石也可吸收Mg^2＋積聚形成菱鎂礦。

圖3-7 遼東古元古代大石橋組菱鎂礦共生石膏標本及顯微鏡下礦物組合特徵

左—石膏標本；右—顯微鏡下石膏礦物與白雲石共生

圖3-8 遼東古元古代大石橋組菱鎂礦大理岩中疊層石

I. 中寒武世岩相古地理

(一)露頭剖面沉積特徵分析

台地相區中寒武統包含沙依里克組和阿瓦塔格組,盆地相區中寒武統包含莫合爾山組。

1. 肖爾布拉克剖面

(1)沙依里克組(Є²s)

沙依里克組厚53.3m, 下部為淺灰—深灰色、灰黃色薄—中層粉—細晶白雲岩、細晶砂屑白雲岩夾泥質白雲岩、泥岩, 發育水平紋層、波狀紋層; 上部為淺灰—灰色薄層亮晶砂屑灰岩、淺灰色中厚層粉晶灰岩夾泥質白雲岩。該時期, 肖爾布拉克地區為局限台地潮坪環境, 局部為低能砂屑灘。

(2)阿瓦塔格組 (Є²a)

阿瓦塔格組厚195.1m,分上下兩段。下段厚120.7m,岩性為紫色、褐灰色薄—中層白雲質泥岩、泥-粉晶白雲岩, 夾砂-礫屑白雲岩及灰質白雲岩, 含硅質條帶或團塊; 上段厚74.4m, 紫灰色、灰色泥-粉晶白雲岩、砂屑白雲岩、白雲質泥岩夾藻紋層白雲岩。顏色和岩石組合表明, 該時期處於炎熱乾旱氣候條件, 而且水體交換不暢, 為局限台地潮坪(泥雲坪)環境, 局部發育低能砂屑灘。

2.蘇蓋特布拉克剖面

蘇蓋特布拉克剖面缺失中寒武統頂部和上寒武統。

(1)沙依里克組 (Є²s)

沙依里克組厚106.8m, 岩性以淺灰—深灰色薄—中層粉細晶白雲岩、紋層狀泥質微晶白雲岩為主, 發育水平紋層、波狀紋層, 見有膏 (鹽)溶角礫岩, 表明在原始沉積物中含有較多的膏鹽岩, 推測當時屬於局限台地膏鹽岩潮坪環境。

圖3-2-8 塔里木盆地早寒武世岩相古地理圖

(2)阿瓦塔格組 (Є²a)

阿瓦塔格組厚53m, 底部為褐灰—深灰色塊狀粉晶白雲岩, 向上逐漸過渡為中—厚層泥晶白雲岩, 白雲質泥岩, 薄—極薄層具斑狀結構微晶灰岩, 極薄層或紋層狀白雲質條帶灰岩, 上部多見藻疊層石, 屬於局限台地環境。

3.莫合爾山-烏里格孜塔格剖面

莫合爾山組厚211m。下部為深灰色薄—中層泥粉晶白雲岩、白雲質灰岩, 夾硅質岩、泥岩或灰色中—厚層灰岩夾薄層灰岩及少量頁岩; 中上部為深灰—淺灰色薄層灰岩夾棕褐色鈣質頁岩或與鈣質頁岩互層。屬於欠補償盆地環境。

4. 雅爾當山剖面

雅爾當山剖面莫合爾山組厚約128.48m。底部為灰黑色中—厚層灰岩、白雲質灰岩、泥質硅質岩、硅質泥岩夾白雲岩; 下部為灰黑色薄層硅質泥岩夾硅質岩、泥粉晶灰岩; 上部為深灰—灰黑色薄—厚層泥粉晶白雲質灰岩、粉—細晶白雲岩夾灰黑色頁岩、鈣質頁岩。 中寒武世, 該地區屬欠補償盆地環境。

(二)覆蓋區鑽井剖面沉積特徵分析

本次使用鑽遇中寒武統的鑽井資料共12口,其中台地相區10口, 盆地相區2口 (表3-2-2)。

1.塔北地區

中寒武統塔北地區以灰色、褐灰色層狀泥粉晶白雲岩為主,夾泥質白雲岩和泥岩,局部夾含膏泥岩, 說明在中寒武世塔北地區屬於水體能量較低的局限台地環境, 如牙哈5井。

牙哈5井沙依里克組厚48m, 中、下部為褐灰—灰褐色泥微晶白雲岩,上部為褐灰色泥粉晶白雲岩。 阿瓦塔格組厚17m, 中、下部為灰綠色泥質泥晶白雲岩與褐色粉屑白雲岩成韻律沉積和具水平紋層的灰綠色泥質雲岩, 上部為褐灰色泥晶白雲岩和灰黑色泥質雲岩, 屬於局限台地環境。

膏鹽層說明中寒武世延續了早寒武世晚期炎熱乾燥的古氣候條件,但只是作為夾層出現,則表明塔北地區水體交換相對通暢,沒有形成高鹽度水體。

塔北東部庫南1井莫合爾山組為深灰—黑色含泥質泥晶灰岩、泥灰岩或泥晶灰岩、泥灰岩與鈣質頁岩互層, 為欠補償盆地環境產物。

2.塔中-巴楚地區

塔中地區中寒武統以深灰—褐灰色粉晶白雲岩、深灰色含膏白雲岩、膏質白雲岩及黑色泥質條帶狀頁岩不等厚互層為主, 膏鹽呈條紋狀, 例如塔參1井。說明該地區以潮坪相為主。

巴楚地區中寒武統以白雲岩、膏質白雲岩和膏鹽岩為主, 膏 (鹽)岩多呈條帶狀或厚層—塊狀,前者反映了水體鹽度的變化, 而後者則反映出在該地區存在鹽度穩定的水體, 即膏鹽潟湖。下面以和4井與和田1井為例說明。

1)和4井: 沙依里克組厚53m. 岩性為褐灰—淺褐色泥粉晶白雲岩夾少量亮晶砂屑灰岩,藻團粒粉晶白雲岩和泥晶灰岩, 為局限台地內低能台內灘與灘間海環境。阿瓦塔格組厚326m, 岩性為褐灰—深灰色中厚層白雲岩、泥質白雲岩、膏質雲岩、深灰色膏岩夾膏質泥岩和雲質膏岩,屬強烈蒸發條件下的膏岩潟湖環境。

表3-2-2 塔里木盆地中寒武統鑽井綜合沉積相特徵

▽: 完鑽

2)和田1井: 沙依里克組厚50.5m (未鑽穿), 岩性為深灰色泥質白雲岩, 灰質白雲岩及灰色白雲質灰岩,屬局限台地環境。 阿瓦塔格組厚602m, 下部為中—厚層灰白—褐紅色膏鹽岩與膏質泥岩互層,夾少量白雲岩、含膏白雲岩;上部為厚層灰—淺灰色、褐灰色白雲岩夾淺灰—褐灰色、褐紅色膏質白雲岩。

和4井與和田1井中寒武統的岩性序列說明沉積環境由中寒武世早期膏岩潟湖向中寒武世晚期局限台地的轉變。

3.塔東地區

塔東地區鑽遇中寒武統的鑽井包括塔東2井、塔東1井、米蘭1井和英東2井等。 中寒武統主要為一套反映較深水環境的欠補償盆地相產物。例如英東2井中寒武統莫合爾山組以黑—灰黑色薄—厚層泥岩、中—厚層灰質泥岩、雲質泥岩、泥質白雲岩為主,夾泥質白雲岩和硅質岩等。

(三)地震資料沉積地質特徵分析

1.地震相分析

中寒武統地震相可分為12個相區: 中頻連續反射區、S形斜交前積相、丘狀雜亂弱反射區、中頻平行連續相、單相位強振幅連續相、中頻較強振幅加厚超覆區、中頻較強振幅連續反射超覆區、1～2個相位弱反射區、塑性變形加厚區、亞平行連續相、丘狀加厚、上部斷續下部連續相 (圖3-2-9)。

中寒武統地震相繼承了下寒武統格局,東部地區未發生明顯變化, 差異之處主要體現在西部。塔西南地區下寒武統缺失帶在上、中寒武統表現為單相位強振幅連續相, 北部為中頻較強振幅連續反射超覆區,南部為中頻較弱振幅加厚超覆區, 上超現象非常明顯。這些特徵反映出塔西南隆起在中寒武世繼承性發展, 控制了周緣中寒武統的沉積厚度和環境。

塘古孜巴斯凹陷主體為1～2個相位弱反射區, 其北側瑪參1井—塘北2井區由於後期構造運動造成中寒武統在五排沖斷推覆體的構造核部位塑性變形地層增厚, 是多口井鑽遇的膏 (鹽)岩的響應,反映了當時閉塞的沉積環境。類似的地震反射還出現在英買力地區,英買1井和英買2井為穹窿形構造, 即為中寒武統膏 (鹽)岩層拱張形成; 東側的哈拉哈塘凹陷為中高頻連續相, 可能反映開闊台地沉積環境。

2.地震資料的沉積地質特徵分析

雖然中寒武統膏 (鹽)岩沉積塑性變形會有一定影響, 但這並不妨礙Tg6-1—Tg7地震層序的沉積地質特徵解釋。通過這一步驟, 可以明確中寒武世碳酸鹽岩台地邊緣相帶的空間展布和台地內部地層幾何形態(圖3-2-10)。 中寒武世,碳酸鹽岩台地邊緣東段較早寒武世向東進積了約5～80km,表現最為明顯的是古城地區, 向東進積約80km, 輪南地區和阿滿過渡帶則分別向東進積了5km和15km。台地內部以中—強振幅、中—好連續性平行反射為特徵, 總體上反映了台地內部中寒武世地層層狀結構的特點。

(四)地層厚度圖分析

中寒武統厚度(圖3-2-11)延續了下寒武統的格局, 總體上有以下幾個特點:

1)地層厚度具有兩條厚度過渡帶,一條位於庫南1井—古城4井一線; 另一條位於英東2井—羅西1井一線, 這是台緣帶的響應。

圖3-2-9 塔里木盆地中寒武統地震相圖

圖3-2-10 塔里木盆地中西部Tg6-1—Tg7地震沉積特徵解釋

圖3-2-11 塔里木盆地中寒武統厚度圖

2)地層厚度高值區位於輪南1井—英買力—和4井—塔參1井之間, 最厚可達900餘米。

3)塔西南伽師-麥蓋提-和田一帶地層厚度很薄, 推測最薄可能不足150m。在塘古孜巴斯凹陷一帶也存在低值區, 但較塔西南地區厚, 約在300m左右, 反映了早寒武世形成的古隆起在中寒武世繼續發育。

(五)岩相古地理特徵

總結歸納露頭、鑽井和地震相反映的不同沉積相帶的特徵, 結合區域地質背景, 編制了中寒武世岩相古地理圖 (圖3-2-12)。塔里木盆地中寒武世岩相古地理格局具有以下幾個特點:

1)繼承了早寒武世古地理格局, 總體表現為「兩台夾一盆」 的特徵。

2)與早寒武世一致, 中寒武世碳酸鹽岩台地東部和北部為鑲邊型, 西部和南部則表現為緩坡型, 羅西台地表現為碳酸鹽緩坡。

3)相對於早寒武世, 中寒武世台地邊緣相帶向外快速遷移, 輪南地區進積距離約為5km, 古城地區進積距離最大可達80km。

4)塔西南地區伽師-麥蓋提-和田同沉積隆起演變為水下低隆, 而塘南水下低隆則繼承性發育。

5)西部碳酸鹽岩台地英買力—塘北2井—同1井之間存在一個分布穩定的膏岩潟湖。

J. 岩相古地理圖編圖思路與步驟

岩相古地理的研究，主要是在單剖面和沉積斷面詳細分析沉積環境的基礎上，統計出各種能反映沉積環境的參數，最終編制出岩相古地理圖。岩相古地理編圖各派理論依據不同，如古生物地層學（劉鴻允，1955；盧衍豪，1965），大地構造學（張文佑，1959；王鴻禎，1985），單因素綜合作圖法（馮增昭，1977，2004），以及沉積相作圖法（劉煥傑等，1991）等。通過不同的方法繪制出的岩相古地理圖或沉積相古地理圖各有特色。其中單因素分析綜合作圖法使岩相古地理研究有了定量依據。

研究區晚古生代含煤岩系多以碎屑岩為主，石灰岩標志層發育，地層劃分及對比清楚，區內有煤田鑽孔控制。這些特徵不但適合於詳細的沉積環境和沉積模式研究，而且有利於各種古地理參數的統計，因此比較適合於用岩比法進行岩相古地理作圖（張鵬飛等，1997）。

岩相古地理分析首先必須重視岩相、沉積環境特徵研究以及單剖面的環境分析及古水流分析（劉寶珺和曾允孚，1985；張鵬飛等，1993），除此之外，在編圖過程中各種反映沉積環境參數（即單因素）的客觀定量統計也是必不可少的。實際資料的研究是編制岩相古地理圖的基礎工作。注重對每個鑽孔的分析，有目的地選擇製作剖面圖，不斷擴大認識范圍，最後編制平面圖。採取這種由點到面、循序漸進的方法，使整個編圖過程做到資料翔實可信，分析准確，最終編制出符合客觀實際、能反映沉積環境分布的岩相古地理圖。

（1）岩相古地理編圖統計指標

岩相古地理圖，實際上是一種對古地理的各種參數進行分析、理解、歸納抽象出的綜合圖件。

我們統計了多種能反映古地理面貌的參數，繪制出了各種參數等值線圖，用以從不同的角度反映當時的古地理面貌。需要指出的是，岩相古地理圖主要是根據砂泥比等值線圖，同時配合其他圖件綜合繪制而成的。

本次採用的古地理參數包括地層厚度、砂岩厚度、砂岩百分含量、砂泥岩比、煤層厚度、煤層層數泥岩厚度百分比、石灰岩厚度（含量、層數）等，各項參數的統計方法以及其等值線圖的地質意義見表2.5。其中石灰岩厚度、砂泥岩比、砂岩含量、煤層厚度等是繪制最終岩相古地理圖最重要的依據。

表2.5 岩相古地理分析中各項參數的統計方法及其意義

（2）古地理圖編制步驟

第一步，編制岩相及沉積相柱狀圖。

第二步，繪制沉積斷面圖。

第三步，資料統計、分析、選擇，繪制各種參數平面圖。

第四步，綜合分析並繪制古地理圖。

古地理圖上應反映出當時的海陸分布、各類古地理單元的分布狀況、海侵方向、物源方向等，圖面上還應有比例尺、指北方向以及大致的現代地理標志（如省界及主要城市等），同時圖面還應整潔美觀。