Question

中泥盆世岩相古地理特征

Answer 1

中泥盆统布拉克巴什组主要分布于布伦口、库地、奥依亚依拉克、月牙沙、阿其克库勒湖、线狭沟上游、兔子湖-寒凝泉、喀尔瓦山南北坡、布伦台、格尔木南等地（图7-1），不同地段沉积环境有所差异。

1.西昆仑地区

布拉克巴什组分布于昆北区布伦口、库地一线以北，呈北西向展布。北部为灰岩夹碎屑岩，含丰富的化石，基本层序清楚，每个层序由砂质灰岩到灰岩或由砂岩向灰岩过渡；灰岩中产珊瑚、腕足、层孔虫及头足类和腹足类等化石；纵、横向上岩石组合面貌及岩相特征变化不大，沉积环境稳定。南部为深水复理石沉积；根据刘训等（1997）的研究，在南部的西昆仑山塔木以北，岩石组合为石英砂岩、粉砂岩、细砾岩及少量的粉砂质泥岩，向上钙质增加，构成粗细变化频繁的韵律性层序，发育粒序层理、鲍马序列和沟模、槽模构造，并见有重荷模和滑塌变形构造，遗迹化石多为水平觅食迹，为深水重力流沉积，其沟模、锥模等指示物源来自北西方向；其上过渡为浅海陆棚沉积，为稳定的碎屑岩和碳酸盐岩沉积，化石丰富。在阿克陶县科克亚一带，为连续海进-海退沉积旋回，沉积相从浪控陆棚-浪控三角洲进积体系过渡到河流冲积体系，古水流从北东流向南西方向。据此，中泥盆世沉积的特点是：昆仑山及其山前为深水盆地沉积，塔里木南缘为滨浅海台地相沉积，即沉积物在三维空间上为楔状体；不含火山岩；具有早期为海相、深水沉积，晚期过渡为陆相、浅水的充填序列，沉积盆地向上变浅。结合该套地层发育于早古生代昆仑洋盆闭合后的岩浆弧后地区，具有弧后前陆盆地沉积的总体特征。

图7-1 昆仑造山带中泥盆世岩性分布图

2.东昆仑中西部

（1）月牙沙、阿其克库勒湖一带

布拉克巴什组多以正常沉积为主，横向上岩性变化不大。月牙沙一带呈构造窗出露，白沙河岩群推覆逆掩其上，岩性为灰、浅灰、灰白色白云岩、角砾状白云岩，含珊瑚化石。朝阳沟-骆驼山一带呈大小不一的未变形变质构造岩片（块）混杂于朝阳沟构造蛇绿混杂岩带中，岩性主要是深灰色-灰黑色中厚层状微晶灰岩、大理岩化微晶灰岩，少量含炭质微晶灰岩夹生物屑微晶灰岩、砂屑灰岩，局部夹砾屑灰岩，产珊瑚、层孔虫、双壳类、双壳、介形类等化石，与混杂岩带中的其他岩片呈断层或韧性剪切带接触。往南东至群疙瘩以南一带，主要为深灰-灰黑色中厚层状砂屑灰岩夹微晶灰岩，局部夹白云岩化生物屑灰岩，具水平微层理、小角度交错层理及波状层理；上部出现绢云千枚岩。白云岩化生物屑灰岩中含丰富的层孔虫化石，与朝阳沟构造蛇绿混杂岩呈韧性断层接触。

（2）阿其克库勒湖东南地区

布拉克巴什组主要岩性为浅灰色中-厚层状结晶灰岩、浅灰色厚层状细晶-微晶白云岩夹块状角砾灰岩、含棘屑微晶灰岩，含有石松、珊瑚、螺等化石，未见底，与上覆马尔争组呈断层接触，总厚超过4605.1 m。布拉克巴什组可见小型波纹层理、重力滑塌构造。该区的布拉克巴什组为一推覆体，属外来的异地地层系统，根据推覆方向，其来源于东昆南地区。

（3）阿其克库勒湖东、线狭沟上游、兔子湖-寒凝泉等地

布拉克巴什组北部为碳酸盐岩夹少量碎屑岩组成。其岩性为浅灰色、灰色、灰白色、灰黑色块状灰岩、细晶-泥晶灰岩、白云岩夹少量深灰色、灰黑色钙质岩屑砂岩、钙质粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩。

南部为碳酸盐岩和火山碎屑岩，夹少量碎屑岩，分上下两段（图7-2），之间为断层接触。下岩段为碳酸盐岩段，为浅灰色、灰色、灰白色、灰黑色块状灰岩、细晶-泥晶灰岩、白云岩夹深灰色、灰黑色钙质岩屑砂岩、钙质粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩，视厚度大于2050 m。灰岩中含珊瑚、层孔虫、海百合茎等化石。属浅海碳酸盐台地相，可进一步划分为A、B两个亚相。A亚相为开阔台地相（下段下部），为灰色、灰黑色块状灰岩、细晶-泥晶灰岩、泥晶灰岩、灰黑色厚层状灰岩、生物灰岩。灰岩中生物碎屑多，为多门类组合，主要有珊瑚、苔藓虫、海绵、层孔虫和海百合茎等，生物屑含量高达30%，说明为生物繁盛、水循环良好、含氧量高的开阔台地相沉积环境。另外，在东邻幅卡拉楚卡山一带，有鲕粒灰岩、竹叶状灰岩及核形石灰岩等。其中的灰色亮晶鲕粒灰岩，鲕粒达68%，主要由表鲕组成，分布有同心鲕、单晶鲕不等，粒度一般0.5～2 mm，个别可发展成直径5～8 mm的核形石，代表潮下高能环境；灰岩中富含多门类生物化石，为正常浅海环境。B亚相为局限台地相（下段上部），为灰白色、灰黑色细晶白云岩，偶夹生物碎屑。系沉积环境相对闭塞、水浅受限制的局限台地。上岩段为火山碎屑岩段，为灰绿色、绿灰色晶屑凝灰岩、糜棱岩化凝灰岩、安山岩、安山质角砾熔岩、安山质碎裂岩夹灰色、浅灰色中-厚层状灰岩、不等粒岩屑石英砂岩、凝灰质砂岩，视厚度约1390 m。灰岩中含有丰富的珊瑚、层孔虫、海百合茎等化石，属含火山物质的碳酸盐台地相；火山物质的喷发期，阻断了碳酸盐台地的生长，而在火山喷发的闭歇期，碳酸盐台地继续生长，因此在剖面上反映出火山物质与碳酸盐岩互层的结构，为含火山物质的碳酸盐台地相。

图7-2 线狭沟上游布拉克巴什组（D₂b）剖面图

（据1∶25万鲸鱼湖幅）

1～7—块状灰岩；8～9—白云岩；10～11—灰岩；12～14—糜棱岩化凝灰岩；15—岩屑石英砂岩；16—安山质碎裂岩；17～18—安山质角砾熔岩；19～20—绿泥石化安山岩；21—凝灰质砂岩；22—灰岩；23—晶屑凝灰岩；24—灰岩

（4）小熊滩-甘泉、卡拉楚卡山一带

布拉克巴什组分布在布喀达坂峰北部的小熊滩-甘泉、西北部卡拉楚卡山一带，总体属周缘前陆盆地滨岸-浅海陆棚及台地相碳酸盐岩沉积。黑熊沟-甘泉一带以滨岸-浅海陆棚沉积为主，以小熊滩南剖面为代表，其纵向沉积序列见图7-3。滨岸相（剖面4～9层）：为灰、灰褐色中厚层状砾岩、细砾岩及岩屑石英砂岩、含砾粗砂岩、泥质粉砂岩（图7-4）；具小型波痕层理、斜层理、水平层理；从其岩性和沉积构造来看，主要由潮坪微相、滨岸砂坝微相组成。浅海陆棚相（剖面10～17 层）：沉积物为细碎屑-泥质沉积，后期具弱变质和强变形破坏了原始沉积特征，但仍可辨认原始沉积相以滨外陆棚亚相为主。由具沙纹交错层理细砂岩、具斜层理炭质粉砂岩、具变形层理中细粒岩屑砂岩、具平行层理的泥质岩组成。岩石呈灰绿色、深灰色、浅灰色，以薄层状为主，岩屑砂岩、粉砂岩碎屑颗粒以石英为主，占70%～80%，岩屑15%～20%，多呈颗粒支撑，填隙物由泥质杂基组成；原生构造多以水平层理为特征，反映较深静水条件，小砂纹交错层理细砂岩可能为波浪面附近的过渡带沉积。碳酸盐台地相（剖面18～19 层）：具块状构造泥晶灰岩，深灰色，中-薄层状，单层5～10 cm；灰岩中泥晶方解石占65%，后期已重结晶为粉-微晶集合体。多数灰岩不含化石，常和泥质岩、凝灰岩呈互层状，灰岩、泥质岩中含黄铁矿，均反映闭塞局限台地沉积特征。

卡拉楚卡山为巨厚碳酸台地相夹风暴岩沉积，以卡拉楚卡山西路线剖面为代表，其纵向沉积序列见图7-5。开阔台地相：为灰色、深灰色薄-中层块状生物碎屑灰岩、硅化灰岩、鲕粒灰岩、核形石灰岩。沉积相依据有：①灰色亮晶鲕粒灰岩，鲕粒占68%，主要由表鲕组成，分布有同心鲕、单晶鲕等，粒度0.5～2 mm，个别成5～8 mm的核形石，代表潮下高能环境；②灰岩中富含生物化石，为多门类组合，有珊瑚、双壳、腕足、苔藓、海绵、有孔虫和海百合等，生物含量高达35%，表明为海水盐度正常、生物繁盛、水循环良好、含氧量高的开阔台地沉积环境。局限台地相：为灰-灰白色薄层-中厚层状灰岩，偶夹生物碎屑，灰岩具鸟眼状孔，被灰泥和亮晶充填，形成示顶底构造（示顶指向西南），为潮间和潮上带的沉积物。上部为灰白色厚层块状白云岩化灰岩，由于受古喀斯特影响，该层白云岩化灰岩多形成峰林及古溶洞地貌。风暴岩沉积（事件沉积）：风暴岩沉积是浪基面以下浅海陆棚常见的一种岩相类型。在小熊滩南剖面第4层中见有一层厚约1m的风暴岩层（图7-6），见下部粒序层（滞留层），侵蚀面明显，丘状层理发育。布拉克巴什组风暴沉积零星发育，如卡拉楚卡山西路线剖面在该套地层中下部有层厚0.5m左右的风暴岩层（图7-7），缺失下部滞留层及上部背景层，反映风暴事件极为频繁，以小型丘状层理及沙纹层理为特点。

图7-3 小熊滩南中泥盆统布拉克巴什组沉积相及相标志

（据1∶25万布喀达坂峰幅）

1—砾岩；2—岩屑砂岩；3—泥质粉砂岩；4—白云质粉砂岩；5—砂岩；6—白云质灰岩；7—灰岩；8—片理化变质细砂岩、泥岩；9—绢云片岩；10—凝灰岩，11—粒序层理；12—平行层理；13—小型交错层理；14—波痕层理；15—砂岩透镜体；16—正粒序；17—黄铁矿化

3.东昆仑东部

库鲁·彼得勒克·得亚南岸、喀尔瓦山南北坡布拉克巴什组呈北西西条块状断续展布，南侧被树维门科组碳酸盐岩推覆块体叠覆，北侧大部分被第四系覆盖，局部呈断片逆冲于马尔争组碎屑岩之上。分上下岩段。

下岩段下部以灰色-烟灰色（含放射虫）玉髓（粘土）硅质岩为主，灰色岩屑长石质中碎屑岩和灰绿、灰色、少量紫红色长石石英质或长石质细碎屑岩次之，夹火山碎屑岩，少量泥质板岩。粉砂岩发育水平纹层理、板状交错层理及槽状交错层理；板岩发育水平纹层理，主要由硅质岩→泥质岩或硅质岩→粉砂岩的韵律性沉积层序构成。上部以灰绿色、灰色（砂质）复成分砾岩、岩屑长石质中碎屑岩为主，夹薄层或透镜状含砂屑微晶（生物碎屑）灰岩、深灰色变泥质岩、中基-基性火山岩，局部夹较厚硅质岩。粗砂岩中见正粒序层理，细砂岩发育平行层理、沙纹层理、波状层理、斜层理，粉砂岩发育水平纹层理，灰岩夹层中见平行层理，总的由下至上发育由粗到细的旋回性沉积层序，基本上由两个类型基本层序构成：其一，由砾岩→含砾粗砂岩→细粒砂岩组成；其二，由粗砂岩→中细粒砂岩或粉砂岩→泥质岩组成。上述特征反映该岩段总体为下细上粗的复理石及海底喷发特征，上部以浅海相固着及底栖生物为标志，下部以出露较多含放射虫硅质岩层为标志，由下至上具有从深海、次深海盆-浅海陆棚相的沉积特征。

上岩段下部是以灰色（少量灰紫、灰绿色）泥质岩-长石岩屑质中碎屑岩为主、硅质岩质粗碎屑岩次之的陆源碎屑岩，夹内源沉积灰岩透镜和玄武岩及其变种透镜体；上部是以灰紫色或紫红色中碎屑岩为主、夹细碎屑岩的陆源碎屑岩，夹粗碎屑岩，底部有泥质岩。具低绿片岩相变质。下部特征：①层面构造为波长较短的对称及不对称波痕，并见冲刷面构造，局部见泥裂构造；②层理构造发育，泥质岩发育水平层理、水平波状层理，砂岩发育平行层理及板状交错层理、槽状交错层理，并见砂质透镜状层理（潮汐层理），局部见逆粒序层理；③沉积层理发育，从泥质岩-中粗碎屑岩均有，以薄层或中薄-厚层状为主，部分呈巨厚层状或块层状，普遍发育下细上粗的韵律性及旋回性层序层理或沉积层序。上部特征：①层面构造中见泥裂、雹痕及雨痕，波长较短的浪成或水流不对称或对称波痕发育；②层理构造发育，泥-细碎屑岩发育水平层理，水平波状层理，中碎屑岩发育平行层理、板状交错层理及槽状交错层理，另外，泥砾构造发育，且具下粗上细的特征；③沉积层理发育，以中薄-厚层状为主，巨厚层次之，两种以上岩性者普遍组成下粗上细的韵律性及旋回性沉积层序。该岩段地层皆为海陆过渡沉积环境的产物，其中下部具有古海洋三角洲前缘亚相的特征，上部具有潮坪相的特征。三角洲和潮坪构成一个不甚完整的岸进海退的进积型连续沉积层序，总体上具有海盆地收缩阶段沉积的磨拉石建造特征。东昆仑布拉克巴什组发育于早古生代昆仑洋盆闭合后的岩浆弧前地区，结合该套地层沉积特征，反映其具有周缘前陆盆地沉积的总体特征。

图7-4 布拉克巴什组滨岸相基本层序图

（据1∶25万布喀达坂峰幅）

图7-5 卡拉楚卡山西中泥盆统布拉克巴什组沉积相分析

（据1∶25万布喀达坂峰幅）

图7-6 风暴沉积基本层序图

（据1∶25万布喀达坂峰幅）

图7-7 风暴沉积基本层序图

（据1∶25万布喀达坂峰幅）

概括昆仑山中泥盆世沉积古地理格局为：北部与塔里木接壤处为弧后前陆盆地，而昆南早古生代增生楔杂岩带及其以南地区为周缘前陆盆地。