宜州地区裂陷槽盆地早石炭世沉积相古地理研究

（广西壮族自治区第四地质队，广西 南宁 530033）

桂中地区相较于右江盆地而言，构造活动较弱，内生矿产相对匮乏，前人研究程度也相对较低。近年来，随着沉积型矿产开发市场的火热，研究区早石炭世沉积型碳酸锰矿和页岩气资源引发广泛研究，但研究区基础地质资料相对薄弱，旧的观点无法满足新的找矿需求，本文立足于宜州地区早石炭世沉积相古地理研究，在广泛收集近年区调、矿调工作所测剖面的基础上，对研究区早石炭世各沉积相区进行划分，并进行剖面柱状图沉积相对比，还原宜州地区裂陷槽盆地早石炭世沉积相古地理环境。

1 构造背景

宜州裂陷槽盆地位于特提斯构造域与滨太平洋构造域的接合部位，北部为扬子板块边缘，南部为华南板块加里东褶皱带（广西地质志,2019）。裂陷槽连接西部右江盆地和东部湘桂裂陷槽盆地。南丹-宜州-桂林断裂带是一条构造单元分界线，其北为雪峰山构造体系，南为桂中坳陷构造体系，现今构造表现为向北的叠瓦状逆冲推覆，构造格局主体形成于印支期和燕山期（刘博等,2009）。

宜州裂陷槽形成于晚泥盆世早期，早石炭世基本成熟，至中二叠世早期基本充填闭合。裂陷槽盆地沟台相间的构造格局与西部右江盆地多岛洋的构造格局相比，深水沉积相区分布范围较少，地壳撕裂强度明显更低；与东部大瑶山隆起纯碳酸盐台地构造格局相比，地壳撕裂强度明显更高。总体而言，宜州裂陷槽盆地及邻区自西向东撕裂强度减弱。

2 各相区岩相特征

裂陷槽及邻区晚古生代地层发育齐全，以石炭系与二叠系出露较广，区内沉积环境多样，生物种类繁多，岩性、岩相变化较大（黄恒,2019）。

从沉积环境差异角度，可将研究区大致划分为四大沉积相区：

（1）宜州裂陷槽内主要为深水沉积相区，下石炭统沉积地层有鹿寨组、巴平组。其中鹿寨组为台沟、台凹相沉积，岩性主要为灰黑色薄层状硅质岩、浅灰色硅质泥岩、泥岩，局部夹炭质泥岩、凝灰岩；巴平组为斜坡相沉积，自下而上大致可分为3段，其中1段岩性主要为深灰色、灰色薄-中层状微晶灰岩夹硅质条带、泥质条带，该段自下而上灰岩逐渐增多，硅质、泥质条带逐渐变薄、减少，2段为含锰岩性，岩性主要为深灰色、灰黑色含锰灰岩、微晶灰岩夹泥质、硅质条带，3段岩性主要为浅灰色、灰色厚层-块状白云岩、白云质灰岩、角砾状白云岩。

（2）宜州裂陷槽以北，北西为开阔碳酸盐台地相区，地表未出露下石炭统地层，根据上覆地层推测，其下石炭统为开阔碳酸盐台地沉积。

（3）宜州裂陷槽以北，北东为滨岸碎屑岩相区，由于受北部江南古陆抬升剥蚀影响，岩性主要为滨岸相碎屑岩夹少量硅质岩、灰岩沉积。根据岩性差别，下石炭统地层可划分为英塘组、黄金组、寺门组、罗城组，英塘组为滨岸相沉积岩性主要为褐黄色薄层状泥岩、含粉砂质泥岩、褐黄色、灰绿色薄层状硅质页岩，局部夹黑色炭质页岩、含锰泥岩；黄金组为滨岸-浅海沉积环境，主要岩性为薄-中层状泥灰岩、微晶灰岩、灰黑色微-薄层状硅质岩、浅黄色薄层状泥岩，自下而上泥岩、硅质岩逐渐减少，灰岩逐渐增多；寺门组为滨岸-沼泽沉积环境，主要岩性为灰黑色泥质灰岩、含炭钙质泥岩夹灰色海百合茎碎屑灰岩透镜体、条带状海百合茎碎屑灰岩；罗城组为陆架边缘-开阔台地沉积环境，主要岩性为灰-深灰色中层状砂屑微晶灰岩、生物砂屑屑灰岩夹硅质条带、团块灰岩。

（4）宜州裂陷槽以南为开阔碳酸盐台地相区，下石炭统沉积地层有隆安组、都安组。其中隆安组为半深水沉积，岩性主要为灰黑色薄-中层状砂屑微晶灰岩、含砂屑微晶灰岩，层间多夹泥质条带，局部夹少量硅质团块、条带；都安组为开阔台地相沉积，岩性主要为灰色、浅灰色中-厚层状生物屑微晶灰岩、微晶灰岩夹浅灰色中-厚层状白云质灰岩、灰质白云岩。

3 沉积相古地理分布

本次研究利用近年来区调、矿调工作收集的剖面资料，进一步综合整理，选取早石炭世宜州地区各沉积相区典型地质剖面柱状图，将其列为两条沉积断面进行横向对比（图1）。

图1 研究区早石炭世沉积断面柱状对比图

通过柱状图对比研究可以看出，龙头-北牙一带自南向北下石炭统地层厚度逐渐变薄，北山一带台地相区厚度最大，沉积水深最浅，多灵山、拉利一带裂陷槽相区厚度最小，沉积水深最深，拉利以北逐渐向台地演化，地层厚度逐渐变厚；洛东-马泗一带北部靠近陆源剥蚀区下石炭统地层厚度较大，其中以洛东石脉、肯棚厚度最大，南部深水台凹相区远离陆源区，地层厚度较薄，里苗、塘岭等地下石炭统厚度仅为20m～30m。

在沉积断面各岩组岩石特征、沉积相、岩组厚度等因素对比的基础上，结合区域构造、地层分布，绘制了宜州地区早石炭世沉积相古地理图（图2）。

沉积相古地理图将研究区划分为桂北开阔台地相区、桂北滨岸相区、龙头-北牙裂陷槽相区、马泗-洛富台凹相区、桂中开阔台地相区及太阳村孤立台地相区等6个主要沉积相区。

从沉积相古地理图中可以看出，宜州裂陷槽自西向东分布，裂陷槽自龙头-拉利-北山-里苗分布清晰，在里苗一带分叉，其中一枝向北东洛东方向延伸，一枝向南形成台凹，其中沉积中心位于里苗-塘岭一带。西南部为桂中开阔台地，台地边缘厚度最大。东北部为桂北滨岸相区，沉积厚度最大处为洛东一带。东部为太阳村孤立台地相区。

图2 研究区早石炭世沉积相古地理图

4 结论

（1）本次研究选取早石炭世宜州地区各沉积相区典型地质剖面柱状图，将其列为两条沉积断面，在岩石特征、沉积相、岩组厚度等方面对各沉积相区各岩组进行了对比研究，通过对比研究，大致还原各剖面位置早石炭世古地理环境。

（2）通过还原各剖面位置早石炭世古地理环境，结合区域构造、地层分布，还原了宜州裂陷槽的分布及形态，并绘制了宜州地区裂陷槽盆地早石炭世沉积相古地理图，古地理图的绘制对研究区下一步锰矿、页岩气等沉积矿产的找矿工作意义重大。