广西印茶—天等地区泥盆纪地层序列及沉积演化探讨

凌绍年，龚 云，黄祥林

广西区域地质调查研究院，广西 桂林 541003

广西印茶—天等地区位于右江盆地南西部，地跨德保、田东、天等、大新等4 个县，地理坐标为东经106°45′～107°15′，北纬22°50′～23°30′，地处扬子地块西南缘［1］，是古特提斯多岛洋及右江盆地性质构造演化等国际前沿课题研究的关键地区之一，前人对该区做过大量的研究工作，建立了地层划分的基本架构和沉积环境的基本认识，但因该区沉积类型多样，岩相复杂，构造环境特殊，很多相关地质问题没有进行系统研究。研究小组从泥盆纪地层序列、沉积相类型及沉积演化等方面进行研究探讨，为进一步认识盆地形成演化和岩相古地理演变提供直接证据。

1 地层序列

研究小组通过调查研究，将该区划分为11个岩石地层单位 (见表1)。研究区从早泥盆世晚期（D14）开始出现岩相的分异，识别出台地内部相、台地边缘相及斜坡—盆地相3 个岩石地层系列。其中北流组、融县组同属台地内部相和台地边缘相沉积。

表1 印茶—天等地区泥盆纪地层划分表

1.1 陆地边缘碎屑岩

莲花山组（D1l）：岩性以紫红色、灰绿色中—厚层状细砂岩、石英砂岩为主，有夹灰绿色中—厚层细砾岩、含砾石英砂岩。弄屯一带中部为灰色薄—厚层块状白云岩化灰岩、白云岩。属潮坪相砂坪、混合坪亚相沉积，厚130～565 m。

那高岭组（D1n）：岩性为薄—厚层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，顶部常夹钙质泥岩、生物泥岩，原岩呈灰绿色，风化后呈灰黄色、褐黄色、紫红色。生物主要有腕足、双壳类，其中腕足有Orientospirifer wangi(Hou)，Elymospirifer kwangsiensis(Hou)，双壳有Paracyclassp.，Solemgasp.。属潮坪相泥坪、混合坪亚相沉积，厚175～273 m。

郁江组（D1y）：底部为灰绿色中—薄层状细砂岩、石英砂岩；中上部为灰色、灰绿色中—厚层状砂质泥岩、泥质砂岩夹少量灰绿色薄—中层状石英砂岩、细砂岩；局部地段顶部为灰绿色中—薄层状含生物泥岩、钙质泥岩、粉砂质泥岩夹灰岩结核。产腕足Rostrospirifer tonkinensis，Acrospirifersp.，Cymostro-phiasp.，Chonetescf .kwangsiensis及双壳类Mytilarcacf.qujingensisGuo。属潮坪相砂坪、泥坪及混合坪亚相沉积，厚107～160 m。

1.2 台地相序列

1.2.1 台地内部相

黄猄山组（D1hj）：下部为深灰色中—厚层块状夹薄层状白云岩、白云质灰岩夹含层孔虫白云岩、灰岩结核；上部为深灰色、灰黑色中—薄层夹厚层块状白云岩、白云质灰岩。那岭伏大一带下部产较多单体的四射珊瑚及层孔虫。产层孔虫Amphoporasp.等。属局限台地、半局限台地相沉积，厚130～556 m。

北流组（D1-2b）：岩性以灵马凹陷为界，划分为北部、南部2 个沉积分区。北部以灰色、浅灰色薄—中层状生物屑灰岩、砂屑灰岩为主，夹薄层状微晶灰岩、白云质灰岩；属半局限台地、开阔台地相沉积；厚400～535 m。南部为灰色、深灰色薄—厚层状砂屑灰岩、藻砂屑灰岩、生物屑灰岩、藻纹层灰岩夹中薄层状层孔虫灰岩；发育水平层理、鸟眼构造；属半局限台地、开阔台地，厚209～450 m。

融县组（D3r）：岩性以灰色、浅灰色中厚层状白云岩、白云岩化灰岩为主，夹少量藻砂屑灰岩、微晶灰岩、鲕粒灰岩。在天等小山乡一带中部夹30 m 浅灰色腕足灰岩，产腕足Dzieduszyckiasp.及牙形刺Palmatolepis glabraprima，Pa.subperlobata，Pa.subperlobata等。在作登龙贵、大新上冻一带与上覆下石炭统隆安组呈平行不整合接触，接触面呈凹凸不平状，接触面上发育2～10 cm 厚的铁质壳层。属局限台地、半局限—开阔台地，厚250～760 m。

1.2.2 台地边缘相

北流组（D1-2b）：岩性为深灰色、灰色中—厚层状层孔虫灰岩、亮晶砂屑灰岩、砂屑生物屑灰岩、藻砂屑灰岩夹中—薄层状藻纹层灰岩及含白云质灰岩。属台地边缘相沉积，厚395～760 m。

融县组（D3r）：该组分布于那马台地龙元一带，为灰色、浅灰色厚层块状微晶灰岩、藻屑微晶灰岩、藻砂屑灰岩夹白云岩、白云质灰岩。该相岩石单层厚度较大，生物以层孔虫、珊瑚、腕足类为主。属台地边缘相沉积，厚480～1 095 m。

东岗岭组（D2d）：该组出露不全，未见底，岩性为浅灰色、灰色厚层块状夹中层状微晶灰岩、含生物屑微晶灰岩、砂屑灰岩、砂屑生物屑灰岩。岩石具花斑状结构、块状构造。生物有珊瑚、腕足类、层孔虫。产珊瑚Dendrostellasp.，Temnophyllumsp.及腕足Stringocephalussp.，Stringocephalusburtini，Bornhardtinasp.等。属台地边缘相沉积，厚度＞35 m。

1.3 斜坡—盆地相序列

平恩组（D1-2p）：底部为深灰色薄层状硅质岩、竹节石硅质岩夹薄层状泥岩，厚41.32 m。下部为深灰色薄—中层状泥晶灰岩、含碳质灰岩夹少量硅质岩条带。产牙形刺Polygnathuscostatuspatulus，Polygnathus costatuspartitus等，厚68.47 m。上部为深灰色中—薄层状泥质灰岩、微晶灰岩夹薄层状硅质岩，水平层理、水平纹层发育，厚118.40 m。坡元一带顶部发育灰色同构造震裂滑塌角砾岩脉，角砾呈棱角状，角砾成分为同期沉积的微晶灰岩。属台地前缘斜坡相沉积。

巴漆组(D2-3b)：该组仅见于向都台地坡州一带，呈NE 向条带状分布，岩性为深灰色薄—中层状砂屑灰岩、粉屑灰岩、含碳质微晶灰岩夹硅质团块、硅质条带或硅质岩。产腕足Tenticospirifersp.，珊瑚等化石。属台地前缘斜坡相沉积，厚89 m。

榴江组（D3l）：岩性为灰色、深灰色薄层状硅质岩、竹节石硅质岩、竹节石硅质泥岩、硅质泥岩夹薄层状含锰质硅质岩、锰质泥岩，局部地段底部夹20～50 cm 薄层状泥岩。产Palmatolepisgigas，Ancyrodellanodosa，A.gigas，Ancyrognothustriangularis等竹节石化石。属盆地相沉积，厚45～356 m。

五指山组（D3w）：岩性为浅灰色、浅肉红色薄层状扁豆状灰岩、泥质条带灰岩、微晶灰岩夹少量泥岩。在宁干台利一带底部为紫红色、紫褐色、灰黄色极薄层—薄层状微晶灰岩夹极薄层泥岩，厚12.8 m；往上为灰黄色、灰白色夹浅肉红色极薄层状扁豆状灰岩、条带状灰岩夹少量极薄层状泥岩，厚24 m；顶部为浅灰色、灰色、灰黄色极薄层—薄层状微晶灰岩夹薄层状泥岩，厚4.8 m。在坡元北部一带为紫红色中—薄层状泥岩、粉砂质泥岩。向都坡州一带侧向与老地层北流组呈毗连不整合接触[2]。属台地前缘斜坡相、盆地相沉积，厚14.6～41.6 m。

2 沉积相类型及特征

研究小组通过开展1 ∶5 万印茶、下雷、古美等区域地质调查研究，将印茶—天等地区泥盆纪地层划分为陆地边缘碎屑岩、孤立台地和斜坡—盆地3 大相类型，并进一步将其划分为潮坪相、局限台地相、半局限台地相、开阔台地相、台地边缘相、台地前缘斜坡相和盆地相7 种沉积相类型[3]。

2.1 陆地边缘岩相区

潮坪相可划分为3 个亚相。（1）砂坪亚相，发育于莲花山组中下部、郁江组底部，岩性为含砾细砂岩、细砂岩、岩屑杂砂岩、石英细砂岩等，具交错层理、正粒序层理。（2）泥坪亚相，发育于那高岭组及郁江组中上部，岩性以泥岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩等为主，属潮下低能沉积环境。（3）混合坪亚相，为陆源碎屑沉积夹少量碳酸盐岩的潮间—潮下带低能环境，莲花山组中部、郁江组顶部属该亚相沉积。

2.2 孤立碳酸盐台地相区

2.2.1 台地内部相

局限台地相：黄猄山组及部分北流组、融县组属该相沉积。岩性以中—细粒白云岩、枝状层孔虫白云岩为主，白云岩化不均匀，内部夹不规则灰岩层。具水平层理、厚层块状层理，局部具粒序层理。生物主要有枝状层孔虫、少量的腕足类、介屑、球块状层孔虫。

半局限台地相：工作区浅水沉积型的地层中或多或少有该相发育，总体上该相沉积物颜色较深、颗粒较细，代表岩性有砂屑灰岩、藻砂屑灰岩、生物屑灰岩。水平层理发育。

开阔台地相：往盆地方向快速变为台地边缘相。部分北流组、融县组属该相沉积。该相沉积物颜色较浅，单层厚度较厚，代表岩性有生物屑灰岩、砂屑灰岩。沉积构造发育，有块状层理、粒序层理、水平层理、平行层理、交错层理、蚀底构造、叠瓦构造，部分地层中含丰富的鲕粒、豆粒、凝块石、核形石等。生物以海百合或藻类为主。

2.2.2 台地边缘相

东岗岭组及部分北流组、融县组属该相沉积。该相沉积变化大、变化迅速，沉积水深变化也很大。沉积物有异地和就近的岩屑、砾块及生物屑，也有原地的生物屑（或生物体）及灰泥。主要发育块状层理、粒序层理、蚀底构造。产丰富的广海开阔型生物，见（球）块状层孔虫、珊瑚、腕足类等。该相中顺其走向常有沉积岩脉发育。

2.3 斜坡—台沟（盆）相区

台地前缘斜坡相：平恩组、巴漆组及部分五指山组为该相沉积。沉积物各个时期略有不同，平恩组、巴漆组岩石主要是深灰—灰黑色的砂屑灰岩、生物屑砂屑灰岩、粉屑灰岩夹少量竹节石生物灰岩、微晶灰岩及团块、透镜状硅质岩。岩石发育正粒序层理、水平层理、纹层理、均匀层理、楔状层理，具底冲刷构造、钙屑浊流沉积特征。生物有海百合、腕足类、藻等广海生物，还产深水斜坡环境的牙形类、竹节石、海绵骨针化石。

台沟（盆）相：此相带海水较深，位于台地浪基面之下至氧化界面附近，沉积环境较安静、低能。榴江组、部分五指山组属该相沉积。沉积物以原地悬浮的或化学沉积的泥质、灰质、硅质为主。代表岩性有硅质岩、硅质泥岩、扁豆状灰岩等。具水平层理、水平纹层及条带状、扁豆状构造等。生物以竹节石、牙形刺为主。

3 岩相的展布与演化特征

3.1 早泥盆世

加里东运动使华南早古生代盆地封闭，区域地壳抬升成陆，泥盆纪早期从南往北开始大规模海侵，该区开始接受沉积。莲花山期海水自南向北侵入[4]，下泥盆统莲花山组角度不整合于寒武系地层之上，开始由滨岸向潮坪发展。郁江期早期短期内返回滨岸沉积，继而再次经潮坪阶段向台地发展，在四排早期形成统一的碳酸盐台地。四排末期开始，随着果若—进远NE 向基底断裂（下雷—灵马断裂）的拉张、走滑，台地裂解形成了宁干—金洞NE 向雁列式斜坡，进一步分解形成以NE 向为主要台沟格局的初形，形成了天等、台利、向都、大旺、龙光、作登及那马等7 个碳酸盐岩台地，台地四周为台边缘相—盆地沉积（见图1A）。斜坡带沉积物为含竹节石薄层灰岩。

3.2 中泥盆世

中泥盆世延续早泥盆世晚期的沉积格局。应堂期随着海侵加剧，天等、向都、龙光、作登、大旺等孤立碳酸盐台地的边缘地带略有缩小（见图1B），形成了深灰—灰黑色中—厚层状枝状层孔虫灰岩半局限台地沉积和浅灰色块状灰岩台地边缘相沉积。东岗岭早期，由于NW、NE、EW 向基底断层活动，台盆沉积局格分化趋于明显。东岗岭晚期（见图1C）发生的区域性同生构造活动，地壳剧烈拉张，龙光、向都、天等孤立碳酸盐台地边缘及大旺、台利台地迅速裂陷为台沟，向都台地边缘发育同构造沉积不整合接触关系现象（陡坎式沉积）。果来一带下—中泥盆统北流组（D1-2b）与上泥盆统五指山组（D3w）为平行不整合接触，向都坡元一带下—中泥盆统平恩组（D1-2p）顶部发育一套具有同构造震裂、滑塌特征的沉积岩脉，皆为该事件的表现。

3.3 晚泥盆世

晚泥盆世早期，随着宁干、龙光基底断裂再次活动，并且进一步加强，右江盆地又一次发生强烈的构造造盆事件，沉积分异愈加明显（见图1D），龙光、向都、台利、天等4 个孤立台地与大旺、金洞、宁干3 个台沟构成NE 向的“三盆四岭”构造格局。盆地下陷到了氧化界面之下，沉积了含锰硅质岩系榴江组。在向都台地内部及南侧一带可见到晚泥盆世榴江组—早石炭世巴平组与中泥盆世北流组之间的毗连不整合接触现象（指榴江祖、巴平组侧向与老地层北流组之间的陡崖式沉积接触关系）。晚泥盆世中期台地与盆地之间为狭长的斜坡相带，台地边缘及斜坡相常发育塌积砾屑灰岩[5]。晚泥盆世晚期（见图1E），由于区域性海退及基底断裂的间歇性活动，盆地（台沟）逐步充填，内部水体明显变浅，出现碳酸盐沉积，发育大量的扁豆状灰岩和条带状灰岩。向都台地内部晚泥盆世末期台沟变浅，经融县组的填平作用演化为统一台地。作登、天等台地由于海退，台地抬升，局部出现沉积间断或地层缺失。在定列西侧及北侧，晚泥盆世融县组顶部发育有沉积间断标志的角砾状灰岩层，天等台地那栋屯一带上泥盆统融县组与下石炭统隆安组之间出现平行不整合接触现象，表明该区泥盆纪末存在一次强烈的构造运动。

图1 印茶—天等地区泥盆纪各时期岩相古地理示意图

综上所述，从早泥盆世晚期开始，在区域性基底断裂活动及海侵等作用下，该区出现岩相分异，形成了台盆割据的构造格架，沉积相序明显，相带展布井然有序，具有明显的继承性发展及阶段性演化特征，反映了研究区沉积盆地的持继演化进程。

4 结 语

研究小组通过对印茶—天等地区泥盆纪沉积序列及沉积演化的调查研究形成的一系列成果对桂西地层序列的厘定、灵马凹陷形成发展、右江盆地生成与演化及区域岩相古地理演化的深入研究具有重要的意义。

（1）印茶—天等地区从早泥盆世晚期—晚泥盆世晚期地层出现岩相的分异，各时期岩相古地理演变具有继承性、阶段段性演化的特征，可识别为台地内部相、台地边缘相及斜坡—盆地相3 个沉积相类型，并建立了相应的岩石地层序列，反映了右江盆地中孤立碳酸盐岩台地的生成发展演化过程。

（2）早泥盆世晚期—晚泥盆世，识别出作登、那马、龙光、大旺、向都、台利、天等7个孤台和狭于其间的大旺、金洞、宁干3 个台沟，提出由龙光、向都、台利、天等4 个孤台和大旺、金洞、宁干3 个台沟构成“三盆四岭”的构造格架新认识，为灵马凹陷形成发展、桂西地区岩相演变、右江盆地形成演化发展的研究提供了新的资料。

（3）坡元一带平恩组（D1-2p）顶部发育的沉积岩脉，果来一带北流组（D1-2b）与上泥盆统五指山组（D3w）为平行不整合接触，是右江盆地中晚泥盆世之交发生裂解造盆事件的地质响应。

（4）定列一带晚泥盆世融县组上部发育的角砾状灰岩层沉积间断标志，天等台地那栋屯一带上泥盆统融县组与下石炭统隆安组之间的平行不整合接触，表明该区泥盆世末期发生了强烈的构造运动及大规模海退。

（5）在向都坡元剖面平恩组下部的微晶灰岩中采获牙形刺Polygnathuscostatuspatulus（下泥盆统埃姆斯阶顶部patulus带）与Polygnathuscostatuspartitus（中泥盆统艾菲尔阶底部partius带），对该区下—中泥盆统斜坡相型沉积的平恩组（D1-2p）地层时代归属及厘定平恩组（D1-2p）为穿时地层单位提供了依据。