邱军强,郭小霄,强巴扎西,李 虎,拉巴次仁
(1.安徽省地质调查院,安徽 合肥 230001;2.西藏地质矿产勘查局区域地质调查大队,西藏 拉萨 851400)
晚三叠世甲丕拉组地层分布于青海南部和西藏东部,前人已经对该组地层进行了系统研究(彭勇民等,2000;李尚林等,2005;汤朝阳等,2011),但各地区地层具不同特征,他们的研究角度也各不相同。1∶20万类乌齐、拉多幅区域地质调查(四川省区域地质调查大队等,1994)和1∶25万囊谦县幅、昌都县幅、江达县幅区域地质调查(西藏自治区地质调查院,2008)尚未对甲丕拉组分段。2007—2009年,西藏区调队开展了1∶5万类乌齐县等四幅区调,对甲丕拉组进行了路线追踪、剖面测制和系统采样分析,所测剖面与前人所测剖面岩性组合、厚度等不同,如前人所测剖面中未见或仅少量灰岩,而本研究却见有较多灰岩,并进行了分段。在成果报告(西藏自治区区域地质调查大队,2009)的基础上,研究了类乌齐地区甲丕拉组地层和沉积相特征,为进一步研究藏东基础地质提供资料。
测区地处青藏高原东部、三江流域中段北部、龙木错—双湖—澜沧江结合带(李才,2008)两侧(图1)。结合带北东侧属于羌北—昌都地块(成都地质矿产研究所,2004),地层区划属于昌都—思茅地层区昌都—芒康地层分区(西藏自治区地质矿产局,1993),发育了早石炭世—早二叠世和晚三叠世地层,局部有早侏罗世地层(西藏自治区地质矿产局,1997);结合带南西侧属于羌南—保山地块(成都地质矿产研究所,2004),地层区划属于羌塘(南)地层区类乌齐—左贡地层分区(西藏自治区地质矿产局,1993),主要出露了前奥陶纪—中三叠世、前石炭纪和晚三叠世—中侏罗世地层(邱军强等,2011a)。测区岩浆活动相对较弱(邱军强等,2011b),火山岩不甚发育,侵入岩仅少量岩体呈岩株、岩瘤、岩滴、岩枝状零星分布于测区中部(邱军强等,2012)。由于测区处于东西向构造向南北向构造转弯的部位,北西—南东向的褶皱和脆、韧性断层很发育(邱军强等,2011c)。
测区晚三叠世地层划分沿革见表1。青海省区域地质调查大队(1970)在结扎地区进行1∶100万温泉幅区域地质调查时创建了结扎群这一地层单位,并进行了初步划分;四川省地质局第三区域地质测量大队(1974)在进行1∶100万昌都幅区调时,在昌都城东甲丕拉山测制普果弄剖面,创建了甲丕拉组,为一套红色碎屑岩,局部夹安山岩、灰岩等,含菊石、珊瑚和双壳等化石,时代为晚三叠世;饶荣标等(1987)在《青藏高原的三叠系》中,增 加了夏日多组;1993年,四川省区域地质调查大队等(1993)在进行1∶20万类乌齐幅、拉多幅区调时,重新厘定了测区三叠系层序,划分了3组2段,因该套地层与青南地区的结扎群实属同一套地层,故并组为群,引用结扎群一名,以代表藏东地区这套后陆盆地沉积;同年西藏自治区地质矿产局(1993)划分方案与之相同;1997年,西藏自治区地质矿产局在《西藏自治区岩石地层》中只沿用了3组划分;2004年基本沿用了四川省区域地质调查大队等(1993)1∶20万类乌齐幅、拉多幅和西藏自治区地质矿产局(1993)《西藏自治区区域地质志》的划分方案,取消了巴贡组,并把巴贡组所辖的2个段级单位晋升为同名的组级单位;2007年,西藏自治区地质调查院(2007)1∶25万囊谦县幅、昌都县幅、江达县幅区域地质调查又沿用了成都地质矿产研究所(2004)《1∶150万青藏高原及邻区地质图说明书》的划分,只取消了结扎群这一单位;本次区域地质调查沿用西藏自治区地质调查院(2007)1∶25万昌都等3幅区调的划分方案,并据岩性组合差异,将甲丕拉组划分为3个岩性段(表1)。
表1 昌都—思茅地层区昌都—芒康地层分区晚三叠世地层划分沿革表
甲丕拉组地层出露于测区东部,总体呈NW—SW向不等宽的条带状展布,出露面积约340 km2,由甲丕拉组3个岩性段构成。在西藏类乌齐县桑多镇科察弄实测了甲丕拉组剖面(图2),剖面起点高程Z=4 000 m;终点高程Z=4 193.7m;剖面长度3 642.00 m。剖面构造简单,分段明确,出露良好,比较理想。
图2 西藏类乌齐县类乌齐镇科察弄上三叠统甲丕拉组实测剖面图(Pm1)
上覆地质体:类乌齐片麻岩套(AnO-T2)
58.灰白色至浅灰色二长片麻岩
——断层——
甲丕拉组(T3j) 厚>2394.1 m
第三岩性段(T3j3):断层未见顶 厚>1287.2 m
57.紫红色厚—巨厚层状砾岩、砂砾岩、含砾中粒长石砂岩、粉砂岩互层,磨圆较好,砾石成分主要为灰岩、砂岩和脉石英,未见顶 >203.04 m
56.紫红色厚—巨厚层状砾岩夹砾质砂岩,含砾中粒长石砂岩,粉砂岩 115.39 m
55.紫红色厚—巨厚层状砾岩夹中层状钙质胶结含砾石英砂岩,圆度较好 213.48 m
54—53.紫红色中厚—巨厚层状砾岩,钙质胶结砾质石英砂岩,含砾长石石英粗砂岩,中粒长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩组成向上变细的粒序层组合 87.93 m
52—51.浅紫红、灰紫色中厚—中薄层状含砾中粒长石砂岩、钙质胶结中细粒长石石英砂岩、薄层状粉砂岩-泥岩粒序组合 93.22 m
50—49.浅灰色中厚层状钙质胶结砾岩、砂质砾岩与钙质胶结中细粒岩屑石英砂岩组合,砂岩局部可见孔雀石化,且层面可见植物化石碎片 26.10 m
48.浅紫红色中层状钙质胶结砂砾岩夹灰黄色钙质(粉)砂岩 29.45 m
47.浅紫红色中厚层状砾岩、中层状铁钙质胶结中细粒长石石英砂岩、中厚层状钙质细粒石英砂岩组合,砾石圆度较好,成分以砂岩、脉石英为主,见少量灰岩 80.54 m
46.浅灰黄色的中厚层状中细砾岩夹中层状钙质胶结砾质石英砂岩 45.00 m
45.浅紫红色中层状钙质胶结含砾中细粒岩屑石英砂岩、浅灰色中厚层状石英砂岩夹紫红色中层状砾质中粒砂岩和灰黄色砾岩 50.39 m
44.浅紫红色中层状细中砾岩夹钙质胶结细砾石英砂岩57.22 m
43.浅灰色中层状钙质砾质砂岩、钙质胶结含砾石英砂岩夹薄层状钙质粉砂岩 78.00 m
42.浅红色中薄层状泥质粉砂岩、泥岩夹灰黄色薄层状中细粒长石石英砂岩 77.72 m
41—39.浅灰黄色中厚层状钙质胶结细粒石英砂岩夹互浅灰色中薄层状钙质粉砂岩 48.31 m
38.浅灰色中薄层状钙质粉砂岩 81.41 m
——整合——
第二岩性段(T3j2) 301.15 m
37.深灰色中厚层状灰岩 8.49 m
36.浅灰黄色中层状钙质胶结细粒石英砂岩夹紫红色中薄层状泥质粉砂岩 33.27 m
35.灰黄色中薄层状钙质胶结中细粒石英砂岩与紫红色粉砂岩互层 71.11 m
34.紫红色中层状钙质胶结细粒石英砂岩夹紫红色粉砂质泥岩 52.71 m
33.杂色泥岩夹灰褐色薄层状钙质含砂石英粉砂岩和紫红色泥质粉砂岩 76.63 m
32—26.灰色中厚层状亮晶砾屑灰岩、硅质泥晶灰岩夹中薄层状钙质砂质石英粉砂岩、砾质砂岩(局部见平行层理)和紫红色泥质粉砂岩(泥岩) 58.94 m
——整合——
第一岩性段(T3j1) >805.75 m
25—24.浅灰黄色中厚层状钙质细粒长石石英砂岩、钙质细粒石英砂岩、钙质粉砂质石英砂岩呈不等厚韵律互层46.17 m
23.浅紫红色厚层状砾质粗砂岩、浅灰色中层状粗中粒长石石英砂岩夹薄层状粉砂岩、泥岩、砾石分选差,磨圆较好、砾石成分为砂岩、灰岩、脉石英 84.25 m
22.浅灰、浅紫红色厚层状含砾粗砂岩与中层状粗中粒长石砂岩构成韵律组合 57.24 m
21.浅紫红色中层状砾岩、含砾砂岩、粉砂岩组成韵律(粒序) 46.02 m
20—16.浅紫红色厚—巨厚层状砾岩、砾质砂岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩、泥岩组成正粒序层,砾石分选差,圆度一般,成分为砂岩、灰岩、脉石英,砾石含量不等 90.19 m
15—14.紫红色中厚层状砾岩、砾质砂岩、钙质胶结含砾石英砂岩组成不等厚韵律互层 90.81 m
13.紫红色厚层状砾质石英砂岩,钙质胶结细粒石英砂岩组成正粒序层 68.07 m
12.浅紫红色巨厚层状含砾中粒长石砂岩夹粉砂岩,水平层理发育,砾石成分为紫红色砂岩 48.91 m
11.浅紫红色中厚层状钙质胶结细粒石英砂岩夹粉砂岩和紫红色泥岩组合,具水平层理 38.85 m
10—7.浅紫红色中—薄层状钙质胶结粗中粒,中细粒长石石英砂岩与钙质胶结细粒、石英砂岩、粉砂岩、泥岩基本组成正粒序组合,砂岩中水平层理较发育 42.68 m
6.浅紫红色中层状钙质胶结砾质石英砂岩 3.93 m
5—2.浅紫红色中—巨厚层状中细粒长石石英砂岩,发育水平层理、层劈理 149.55 m
1—0.浅紫红色中层状钙质胶结中细粒长石石英砂岩,顺层劈理发育 >39.08 m
甲丕拉组(T3j)由四川省地质局第三区域地质测量大队(1974)创名,命名剖面位于昌都县甲丕拉山。测区内集中发育于昌都—芒康地层分区,代表性剖面为类乌齐县桑多镇科察弄剖面(图2);其岩性组合按由老到新顺序划分为3个(一、二、三)岩性段。总体为一套河流—滨浅海相砂泥质碎屑岩沉积,超覆不整合在下伏类乌齐片麻岩套、石炭—二叠系之上,与上覆波里拉组(T3b)整合过渡,厚度大于2 394.10 m。产双壳类、腕足类、藻类、植物等化石,多为晚三叠世卡尼期的重要和常见分子,其时代为晚三叠世卡尼期。
为紫灰、灰绿、紫红色中薄—厚层状钙质胶结粗砂粒、含砾砂岩、中细粒长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩夹砾岩,底部为复成分砾岩组合,属于山前河流砂砾岩相;超覆不整合在下伏不同时代地质体之上,区内代表性剖面中未见其底,厚度大于805.75 m;该段局部产双壳Schafhaeutlia?sp.(球圆穹蛤,未定种,,图3-1—图3-3,由南京古生物研究所鉴定,下同),时限为晚三叠世卡尼期。
为一套灰、深灰色中—厚层状长石石英砂岩、岩屑石英砂岩、粉砂岩夹中层状灰岩组合,局部砂岩与灰岩互层,其底部和顶部均以灰岩为标志,属于滨浅海钙质碎屑岩-碳酸盐相,分别与本组一、三段为整合接触,故该岩性段是划分甲丕拉组的重要标志层,厚度301.15 m;该段产双壳:Entoliumsp.(光海扇,未定种,T3(?),图 3-4),Unionitessp.(蚌形蛤,未定种,T3(?),图 3-5),Halobiacf.pluriradiata-H.convexa组合;特征分子有Halobiaconvexa,H.cf.pluriradiata,H.striaca,H.cf.talauana,Posidonia bittner,Myophoriopis nuculiformis,M,cf.guizhouensis,Neomegalodon(Neomegalodon)Trigueter pannonica,N.(N.)cf.boeckhi,Cornucardia jomdansis.Posidoniaaff.Wengensis等,腕足:Rhaetinopsis ovata-Holcoshynchia Sambosanensis组合及藻类等化石。均是我国及欧、亚、美三大洲晚三叠世早—中期尤其是卡尼期的重要分子或组合。
图3 甲丕拉组产部分化石照片
上部为灰紫、紫褐色中—层状不等粒复成分砾岩、含砾砂岩为主、夹灰紫、紫红色中—厚层状中细粒长石石英砂岩、岩屑石英砂岩、长石砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩组合;下部则以上述砂岩为主夹砾岩组合,一般与上覆波里拉组为整合过渡关系,厚度>1 287.2 m,属于滨岸砂页岩相。在紫红、灰绿等杂色厚块状砂岩、砾岩中,局部见保存较差,含量少、属种单调的晚三叠世卡尼期植物化石及碎片,以Neocalamitessp.(新芦木,未定种)和Equisetitessp.(似木贼,未定种)及Nillsoniasp.(蕉羽叶,未定种)为主。
测区甲丕拉组沉积岩石变质程度较低,原生结构构造保存较好,化石丰富,有利于沉积相的研究。本次区调,在收集1∶20万类乌齐幅、拉多幅区调等资料的基础上,又补充了资料,初步建立了区内甲丕拉组的相序列。
该岩相分布于甲丕拉组第一岩性段,其特征如下。
(1)岩性组合为紫红色砾岩、含砾砂岩为主,夹粉砂岩、泥岩。且多呈中厚层状,侧向不稳定,常构成透镜体,反映快速堆积,具侧向迁移的特征。
(2)岩石的颗粒或砾石,分选性及磨圆度均差,具充填孔隙式结构。砾石成分主要为脉石英、石英岩、火山岩,次为砂岩、板岩。砂岩粒度参数特征为:粒度平均值较粗,为 2.52 φ;标准差为 0.94,属中等分选;偏度0.66;尖度3.90。概率曲线(图4)呈不明显的三段式,其中悬浮总体和跳跃总体质量分数较低,各占约10%,且斜率低,而牵引总体占70%以上,斜率陡。截点S、T都是突变的,分别在4 φ和2.5~3 φ,与河流曲线相似,且更趋近于心滩曲线。
图4 甲丕拉组概率曲线图
(3)垂向层序具有砾岩-含砂砾岩-粉砂岩-泥岩构成下粗上细的韵律,单层厚2.5~5 m(图5)。
图5 甲丕拉组河流沉积层序
分布于甲丕拉组二段,其特征如下。
(1)岩石组合:灰、灰紫色中厚层状钙质胶结长石石英砂岩与灰色、紫红色钙质粉砂岩、泥岩夹灰岩,局部砂岩与灰岩互层。
(2)岩石特征:砂岩碎屑以石英为主,次为长石、硅质岩等,质量分数大于85%,分选性好,粒径0.1~0.2 mm,以次棱角—次圆状为主。杂基由绢云母、微粒石英组成,质量分数4% ~10%。胶结物为铁质和钙质。灰岩多具生物碎屑结构,亮晶方解石胶结。
(3)沉积组构:具有发育的单斜层理,层系30~40 cm,最厚达250 cm。细层具明显或不明显的粒度韵律性,倾角较陡,达30°,细层向下收敛,此外还见低角度板状层理。
(4)生物化石群:以双壳、腕足类等窄盐性正常浅海生物繁盛,局部见有陆相植物的碎块。
(5)粒度参数特征:粒度平均值为3.38 φ,标准差为0.80,沉积物总体偏细,分选中等;偏度为0.55,正偏,具细尾现象;峰态 3.32,属单峰式,且较窄。概率累积曲线如图4所示,由跳跃总体和悬浮总体组成,跳跃总体占70%,斜率60°,分选好;悬浮总体占15%,斜率25°,分选差,两者之间为渐变,混合度约3.5~40,显示为近滨带的环境。上述特征表明甲丕拉组中部为滨浅海相沉积。
(1)分布于甲丕拉组三段,其岩石组合为紫红色钙质胶结长石石英砂岩、粉砂岩夹砾岩、泥岩。
(2)砂岩,具颗粒支撑结构,颗粒由石英、长石组成,质量分数大于85%。呈次圆—次棱角状,分选性好。胶结物为方解石,质量分数小于10%。含稳定矿物锆石,以中厚层,具板状斜层理为特征。其粒度参数为:粒度平均值 3.58 ~0.44 φ,标准差约0.85,分选中等;偏度 0.38 ~0.44,峰态 2.6 ~2.8,为窄峰态。概率曲线图(图4)呈三段式,以跳跃总体为主,斜率50°~65°,分选好,次为牵引总体和悬浮总体,分选中等。其形态与浅海波浪带的海砂曲线相似,反映了强烈的波浪簸选作用。泥岩中,见水平层理,局部地段可见沙纹层理。以上特征,显示滨岸沉积的特点。
通过路线追踪、剖面测制和区域地层对比,本次区调将甲丕拉组划分为3个岩性段:一段主要为砂岩夹砾岩,具山前河流砂砾岩相特征;二段主要为砂岩夹灰岩,局部砂岩与灰岩互层,具滨浅海钙质碎屑岩-碳酸盐相特征;三段主要为紫红色碎屑岩,具滨岸砂页岩相特征。将甲丕拉组分段是测区地层划分的进展之一,并作为填图单位,有助于藏东基础地质调查,同时还具理论意义,为该区地层层序的建立和详细对比提供了新的信息。
本研究在《1∶5万协通、类乌齐镇、瓦昌达、类乌齐县幅区调报告》基础上完成。参加该项目的还有谢尧武、崔永泉、王保弟、曾庆高、赵守仁、杨飞、平措等;在论文撰写过程中,得到了崔永泉高级工程师的帮助,在此一并表示衷心的感谢。
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