东秦岭山阳-柞水盆地泥盆系“刘岭群”沉积构造及古流向特征研究

吴涛

(大陆动力学国家重点实验室，西北大学地质学系，陕西 西安 710069)

江小均

(昆明理工大学西南地质调查所，云南 昆明 650093；中国地质科学院地质研究所，北京 100037)

周海

(大陆动力学国家重点实验室，西北大学地质学系，陕西 西安 710069)

秦岭造山带是位于华北板块和扬子板块之间的复合型大陆造山带[1]。按东秦岭地区现今地表地质特征，可以分别以宝鸡-洛南-栾川断裂带和商丹断裂带为界，划分为华北地块南缘构造带、北秦岭构造带和南秦岭构造带3个层次的构造带[2]。东秦岭地区存在一个古秦岭海洋，新元古代开始发育, 奥陶纪末期开始关闭,志留纪晚期完全闭合。在古秦岭洋板块的北部发育具沟、弧、盆体系的古活动大陆边缘，南部发育被动大陆边缘。继古秦岭海洋板块北缘活动大陆边缘俯冲消减作用之后，其南、北2 个古大陆边缘进一步接近而碰撞,北侧的活动大陆边缘沿商南-丹凤缝合带向南仰冲到南侧的被动大陆边缘前沿。研究区位于陕西省商洛市山阳县色河铺乡青石垭村(N：33°32′54.5″；E：109°42′08.0″)，其构造位置处于山阳-凤镇断裂以北的刘岭盆地。山阳-凤镇一线的基底隆褶带的出现，正是扬子地块向华北地块俯冲碰撞时形成的海沟外缘隆起带，由于板块沿海沟俯冲下弯导致其后部拱曲。刘岭盆地南以凤镇-山阳断裂为界，北以商丹缝合带为界，西至太白县下白云一带，东至商南以南，处在秦岭板块最北缘与华北板块相交接的部位。

秦岭泥盆纪处于加里东运动之后，由于秦岭构造演化比较复杂，北秦岭泥盆纪出露较少，南秦岭较多，表明南北秦岭在加里东期的构造演化是不同的。长期以来, 东秦岭泥盆系沉积环境和沉积构造背景一直存在着较大争议，主要观点有：①北秦岭加里东期造山之后的前陆盆地[3]；②南秦岭古被动大陆边缘沉积[4-5]；③被动大陆边缘盆地沉积[6-7];④活动大陆边缘或弧前盆地[8]。 为此，笔者对东秦岭山阳-柞水盆地泥盆系“刘岭群”中沉积构造研究和古流向数据进行了统计分析。

1 沉积构造特征

东秦岭泥盆系刘岭盆地仅发育有中、晚泥盆统，因而将这一套地层统称为刘岭群，是一套以细碎屑岩为主的沉积，夹少量碳酸盐岩、石英砂岩及菱铁矿等，此外还有(变质)火山碎屑岩[9]。在中-晚泥盆世早期，该盆地显示滨岸大陆架向斜坡-盆地体系演化的退积充填序列，反映裂陷盆地扩大、加深的趋势[10-12]。

东秦岭泥盆系刘岭群的总体沉积环境为滨浅海沉积环境，自下而上沉积环境由牛耳川组为水动力较弱的浅海陆棚相→海水加深→池沟组浅海陆棚相→海水变浅→青石垭组为潮下带沙坪-潮间带混合坪-潮上带泥坪相环境→水体加深→桐峪寺组下部为浅海陆棚相(海进序列)，向上变为滨浅海相(海退序列)→海水变浅→二峪河组变为海陆交互相(潮坪相)。有学者认为刘岭群为一套深水复理石沉积[13]。

该研究区基本属于海岸浅水沉积体系，由薄-厚层状细-中粒长石石英砂岩和石英砂岩组成，主要岩相包括交错层状砂岩、平坦层状砂岩及少量粉砂岩和泥岩。一般从粉砂质板岩或含钙泥质粉砂岩开始，以深灰色泥质灰岩互板岩结束，可作为与下伏池沟组及与上覆下东沟组的划分标志，其详细地质剖面如图2所示。

注:D2q为青石垭组；D2q1为青石垭组下部；D2q2为青石垭组上部；D2xd为小东沟组。图1 研究区西沟口-青石垭-二峪河青石垭组剖面图

2 古流向特征

波痕是由风、水流或波浪等介质的运动在沉积物表面所形成的一种波状起伏的层面构造，是反映古水流方向的最常见和最明显的标志[14]。按成因，波痕可分为浪成波痕、流水成因波痕和风成波痕3种类型，其中浪成波痕、流水成因波痕为浅水波痕，风成波痕多出现于沙漠、湖泊和海滨岸的沙丘沉积中。按对称方式，波痕可分为不对称波痕和对称波痕，其中不对称波痕的水流方向垂直波脊的走向，波痕陡倾面的倾向方向指示水流方向，而对称波痕代表双向水流，水流方向垂直于波脊走向。

表1 陕西省山阳县色河铺-黑山镇剖面波痕统计表

注：H为海拔高度值。

图2 研究区古流向图

通过野外观察，在陕西山阳县青石垭村的青石垭组剖面上发现大量波痕、小型斜层理和潮汐层理。表1所示为陕西省山阳县色河铺-黑山镇剖面波痕统计表。从表1可以看出，在山阳青石垭地区发现的波痕主要为不对称波痕。针对其选取4个有效GPS点进行测量统计，用stereo软件成玫瑰花图(见图2)，显示其具有单一的指向性，且其指示的古流向为正北方向。

3 结论

1)东秦岭山阳柞水盆地的泥盆系处在南秦岭被动大陆边缘向北秦岭活动大陆边缘俯冲的关键地带，且主要受南秦岭被动大陆边缘控制，其沉积背景为浅海相、滨浅海相。

2)通过东秦岭山阳柞水盆地泥盆系典型剖面的波痕统计分析，认为该研究区的古流向为正北方向。

[参考文献]

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