贵州开阳洋水背斜初始褶皱特征初探

戴玉皇 刘 翔 陈凤雨

（贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院，贵州 贵阳 550018）

1 地质概况

研究区大地构造位于扬子准地台鄂、湘、黔凹陷带黔中隆起北缘，属黔中东西构造带、川黔构造带及新华夏系第三巨型隆起交接复合、横跨反接及重叠部位。区域地质构造为一系列NNE向的短轴背斜，发育紧密，形态窄小，向斜则宽缓，轴部断裂构造发育。研究区主要构造为一短轴梭形背斜，称洋水背斜。背斜轴向NE，两翼不对称，西陡东缓，西翼倾角25°-45°，东翼倾角10°-25°，局部受断裂影响，地层发生直立甚至倒转。在核部及两端倾伏处发育多条断裂构造，其中核部多为逆断层，少量发育正断层，走向与背斜轴向近一致；转折端多为正断层，走向垂直或斜交地层。断层产状较陡，倾角一般为50°-80°。

受加里东运动影响，本区缺失奥陶纪、志留纪、泥盆纪和石炭纪地层，洋水背斜核部地层主要为前震旦纪板溪群变质砂页岩、板岩，两翼依次出露震旦系南沱组冰碛砾岩、紫红色砂页岩、陡山沱组含磷地层、灯影组藻白云岩和寒武纪及二叠纪地层。目前，认为洋水背斜地区有三个磷矿层位[1][2]，即为上磷矿、中磷矿、下磷矿，上磷矿产于洋水背斜两翼寒武系底部牛蹄塘组黑色页岩之中；中、下磷矿产于洋水背斜近核部的陡山沱组之中。其中，下磷矿层为规模巨大的浅海相沉积矿床[3]，厚3m-5m，品位P2O533%以上，为磷酸盐富矿，亦为本区研究的重点。

图1 贵州省早震旦世陡山沱期岩相古地理略图（据《全省磷矿预测》修编）

2 洋水背斜初始褶皱特征

2.1 黔中隆起

“黔中隆起”最初由罗绳武教授提出，其后被地质学界长期使用，但其范围和性质多有分歧，本文所指的黔中隆起东界在福泉、余庆一带，西界在赫章、纳雍附近，北界在仁怀、湄潭一线，南界在安顺、贵阳、福泉连线附近。该区是一个长期隆起地带，总体看来在中奥陶纪以前为水下隆起，在中奥陶纪至石炭纪为古陆，成为蚀源区，早二叠纪起沦入水下。

早震旦世陡山沱期，贵州正处于上扬子古陆东南被动边缘向前陆充填的活动期，晋宁运动后黔中地区隆升成古陆，为物源供给区，周缘沉降盆地接受陆表海沉积，溶解磷酸盐的富磷上翻洋流由湖南西部自东向西进入贵州，在适宜的环境和生物化学条件下形成了含磷岩系[4]。依据岩石和磷块岩的结构、构造、沉积层序、岩石组合、水动力条件、古生物组合及生态等沉积环境标志，将陡山沱期古地理格局沿古陆周缘岸线向外渐变过渡，按相序配置划分为四个相带：近岸浅水区域为潮坪—泻湖—障壁礁滩相带，属障壁型海岸相组；初始浅海台地相带，属台棚相组；台地前缘斜坡相带和浅海陆棚盆地相带，属陆棚相组[5]。

研究区位于黔中隆起的北缘（图1），属海湾泻湖环境，北方朝海，入海口有一东西向障壁礁滩，减弱了海水对海湾的强烈冲刷作用，使海湾处于一个相对稳定的沉积环境，有利于生物的生长繁殖和碎屑的沉积。

2.2 洋水背斜主要断裂构造

洋水背斜的主要构造为岩脚断层、沙坝土断层及温泉复杂断块，研究区以洋水背斜及其伴生相关构造为主体，北以邱家营断层、南以白马洞断层、西以南极顶断层、东以高云断层为界。

2.3 洋水初始褶皱形成

通过以洋水初始褶皱（以下简称初始褶皱）含磷岩系中的下磷矿层为研究对象，来探究洋水初始褶皱特征，依据现有地勘资料，探究洋水褶皱及其伴生的断裂构造发展演化。

初始褶皱形成的具体时间段：从洋水地区进入活动性地台盖层发展演化时期，青白口系上部南沱组顶部遭受不均匀剥蚀，趋于夷平并形成囊括“南沱组顶部、陡山沱组、灯影组底部”的含磷岩系后，直至本区加里东运动最强的一幕—广西运动的出现，至此，陡山沱期开阳中心—息烽一带相对隆起，在陆缘滨岸碳酸盐台地的礁滩微相环境中形成了下磷矿层，呈舒缓的穹状、箱状隆起产出；晚期全区为动荡的滨、浅海盆地，并伴随灯影组白云岩沉积；其末世，部分地段短暂上升成陆，随即沉积寒武纪下统牛蹄塘组至明心寺组地层。

本区加里东运动主要表现为西强东弱、南强北弱的差异性上升[6]；强烈的南北向挤压应力场导致原始的上扬子陆块的一部分演变为略呈东西向的黔中隆起，并继续主导了洋水背斜地区低缓的穹状或箱状隆起，初始褶皱成宽缓的短轴背向斜产出，伴生与其相关配套的断裂、节理裂隙体系。

2.4 洋水初始褶皱特征

极乐矿段是确认初始背斜的关键地段，主要考虑背斜核部是南华系地层分布，局部也有青白口系地层断露，南起石笋口，北至温泉矿段倾没。在NE10°-15°方向上，南段始终有大片南华系地层分布，即为洋水背斜的轴部地层；在温泉矿段倾没端的断夹块中，南华系、震旦系陡山沱组、灯影组构成背斜向北倾没的鼻端构造。其初始褶皱与主要构造的相互关系如图2、3、4所示。

极乐向斜其本质是燕山期逆冲推覆构造体系的一部分，是位于F403逆冲推覆面（断坪）之上的、剥蚀残余的逆冲岩席。在其遭剥蚀后出露的港湾状空间中，沿NE10°-15°方向，多处断续出露南华系、震旦系陡山沱组、灯影组地层，形成背、向斜束，部分为倒转褶皱，反映了逆冲岩席锋缘及岩席两侧与下伏岩层、构造的相互作用。也就是说，揭去F403逆冲推覆面（断坪）之上逆冲岩席，南沱阶到加里东期形成的以“下磷矿层”为标志层的初始褶皱是客观存在的。

东翼北端的明泥湾勘探剖面上，F403逆冲断层呈断坪截切了下磷矿层，向东也表现了低倾角的产出特征。东翼深部新区的盲矿段，除被逆冲叠瓦状纵贯断层截切的部分矿层牵拉成小型褶皱外，下磷矿层的主体仍然保留了10°左右的低倾角，这些都是初始褶皱存在的证据。

结语

根据以上研究，获取的几点认识如下。

（1）洋水背斜地区属海湾泻湖环境，溶解磷酸盐的富磷上翻洋流由湖南西部自东向西进入贵州黔中地区，入海口有一东西向障壁礁滩，减弱了海水对海湾的强烈冲刷作用，使海湾处于一个相对稳定的沉积环境，有利于生物的生长繁殖和碎屑的沉积。

（2）从洋水地区进入活动性地台盖层发展演化时期，青白口系上部南沱组顶部遭受不均匀剥蚀，趋于夷平并形成含磷岩系；广西运动的促使陡山沱期开阳、息烽一带相对隆起，在陆缘滨岸碳酸盐台地的礁滩微相环境中形成了下磷矿层；晚期全区为动荡的滨、浅海盆地，并伴随灯影组白云岩沉积；末世，部分地段短暂上升成陆，随即沉积寒武纪下统牛蹄塘组至明心寺组地层。

（3）南沱阶到加里东期形成的以“下磷矿层”为标志层的初始褶皱是客观存在的。东翼北端的明泥湾勘探剖面上，F403逆冲断层呈断坪截切了下磷矿层，向东也表现了低倾角的产出特征。东翼深部下磷矿层的主体仍然保留了10°左右的低倾角，这些都是初始褶皱存在的证据。

[1]叶连俊.中国磷块岩的形成特点、矿石类型及远景评价[M].北京:科学出版社,1959.

[2]叶连俊等.中国磷块岩[M].北京:科学出版社,1989.223-237.

[3]吴祥和,韩至均,蔡继锋,等.贵州磷块岩[M].北京:科学出版社,1989.223-237.

[4]周明辉.论“黔中隆起的形成与演化”[J].南方油气,2005.18(2) :6-9.

[5]何熙琦,肖加飞,王尚彦,等.黔中隆起研究[J].贵州地质,2005.22(2):83-89.

[6]戴新春,黄友庄.刍议黔中隆起及形成过程中的均衡沉陷作用[J].贵州工业大学报,1998,27(2):23-26.