Question

构造-沉积旋回

Answer 1

沉积盆地从其形成到消亡，都在地壳幕式构造运动的控制下，沿一定的方向演化。不同演化阶段有其各自的特点且彼此有机地相联系，形成一个个客观地反映着古构造环境与古地理环境、在成因上互有联系而又各具特色的沉积总体的叠覆，组成若干个构造-沉积旋回。由于构造活动在一定区域范围内有其同时性或准同时性，因而其形成的沉积旋回及其组成阶段可以进行区域对比，从而提高了地层划分对比的分辨率。每个旋回都在纵向上出现岩石结构上粗→细→粗，颜色上红→暗 ( 杂) →红，岩相上冲积相→湖泊相的旋回特性。

白垩纪期间存在四个构造-沉积旋回，均以沉降开始，抬升的结束而结束。每个旋回都可分为沉降、稳定、抬升三个阶段，各有其相应的沉积总体，可以在各个盆地内追踪到相应的地层单元，进行区域对比。

第一旋回为火山旋回，时间跨度为早白垩世早期，区域上上侏罗统全部缺失，下白垩统不整合于中、下侏罗统或更老的地层上。这一构造面是兰江运动的地史记录，有一个隆起侵蚀阶段。下白垩统下部的大爽组 ( 浙东) 、劳村组 ( 浙西) 等河湖相地层的沉积是早白垩世盆地形成的标志和第一旋回的开始。第一旋回是个火山活动旋回。此时，除了正常沉积岩外，还因火山活动处于萌发阶段而夹有火山岩，是火山旋回的始发阶段。接着大规模的火山喷发，岩浆从基底断裂中喷溢出来，几乎全部覆盖了丽水-余姚断裂以东地区;丽水-余姚断裂以西则呈零星分布，这是白垩纪盆地发育第一旋回的第二阶段———高峰阶段，相应的地层有黄尖组 ( 浙西) 、西山头组、高坞组 ( 浙东) 等以火山岩为主的岩石地层单位。随后是火山活动衰竭期，但仍有余喷。这一阶段以沉积作用为主，地层中或多或少地夹有火山岩的层 ( 段) ，相应的地层为寿昌组 ( 浙西) 、茶湾组和九里坪组 ( 浙东) 。

早白垩世中期，闽浙运动发生，华南地块全区隆起，各盆地沉积间断、侵蚀，并形成下白垩统上、下部间的不整合，宣布第一旋回的结束。这一旋回的区域对比，各省意见一致。

第二构造-沉积旋回是目前研究程度最高，也是问题最多的旋回，它从馆头初期的断陷或坳陷开始，到晚白垩世中戴早期类磨拉石建造的形成结束，其时间跨度包括整个早白垩世晚期至晚白垩世中戴早期。第二旋回也是由沉降、稳定和抬升三个阶段组成。沉降阶段又分为初始充填和快速沉降两个分阶段。初始充填分阶段是盆地形成之初，在断陷盆地底部堆积了属类磨拉石建造性质的扇三角洲亚相砾岩，如舒洪盆地谢山头剖面馆头组下部砾岩段; 在拗陷盆地边缘堆积了冲积相的地层，如老竹盆地下桥—潘底剖面馆头组下部曲流河亚相岩段。初始充填分阶段快速沉降与快速充填同步进行，但沉降速率略快于充填速度，处于弱补偿状态。其后由于物源匮乏，充填速度低于沉降速度，以致水体渐深，向非补偿状态演变，进入第二旋回快速沉降分阶段，形成暗色和杂色岩段，相当馆头组中、上部 ( 浙东) 。其后构造活动弱化，甚至停顿，进入盆地发展的稳定阶段。这一阶段由于沉降速度小于沉积速度，湖盆逐渐浅化，直至填满，处于补偿沉积状态。这一阶段代表性的地层为朝川组中、下部 ( 浙东) 和横山组中部 ( 浙西) ，以滨浅湖亚相为主。晚白垩世中期，岩石圈重力均衡调整作用启动，地壳开始隆升，进入盆地演化的抬升阶段。随着侵蚀基准面的降低，侵蚀作用强化，先形成了辫状河亚相沉积，这是抬升的始发分阶段，相应的地层是朝川组上部 ( 浙东) 和横山组上部 ( 浙西) 。到晚白垩世中期，地壳隆升和剥蚀的速度和幅度加大，在山麓地带堆积了巨厚的类磨拉石建造。这是第二旋回抬升阶段的快速抬升分阶段，处于超补偿状态，相应的地层包括方岩组下段 ( 浙东) 、中戴组下段 ( 浙西) 。抬升阶段在晚白垩世初期湖盆基础上，形成辫状河亚相和山麓堆积相沉积，垂向序列上向上变粗。山麓堆积相砾岩的结束，标志着抬升阶段的结束，也是第二构造-沉积旋回的结束。

第三、四构造-沉积旋回形成的地层主要见于扬子陆块上。由于其层位处于白垩系的上部，在燕山运动末幕抬升后遭受侵蚀而保存很不完整。华南地块上只见第三旋回中、下部沉积，第四旋回沉积缺失。

晚白垩世地层的研究一直比较粗略，特别是华南地块上的上白垩统，如浙江省的方岩组和福建省的崇安组，由于保存不完整，多数剖面只保存下部的山麓堆积相段，而它的岩性和所形成的地貌形态却极为醒目，以致人们多将方岩组、崇安组与山麓堆积相砾岩画等号，没有进行更细的划分。浙江方岩组保存较好的要算天台赖家剖面 ( 区调图幅曾称 “赖家组上段”，后又改称 “赤城山组”) ，显示了从下而上，从山麓堆积相→河流相→湖泊相的相序，使之与研究程度较高的衢江群有了较好的对比性。为了便于区域对比，笔者将该地的方岩组按相分为下、中、上三段，但缺失与衢江群衢县组相应的地层。

第三构造沉积旋回主要见于扬子地块的金衢盆地，也与第二旋回一样，可分为沉降、稳定和抬升三个阶段，但没有再划分亚阶段。该旋回的沉降阶段以河流相开始，情况类似于拗陷盆地中的第二旋回沉降阶段。相应的地层包括中戴组上段 ( 浙西) 、方岩组中段( 浙东) 。这套河流相地层的出现，标志着地壳隆升已经结束，转入重新沉降阶段。进一步沉降便在冲积平原中形成湖泊，进入该旋回的稳定阶段，相应的地层为金华组 ( 浙西) 、方岩组上段 ( 浙东) 。由于控制此次成盆的不是断陷机制，而是热沉降机制，沉降作用的速度较慢，幅度较小，沉积作用多为补偿型。扬子地块上，有的地方会出现非补偿型沉积，如衢县斋堂有上百米暗色岩系的形成。华南地块上这一阶段的沉积很少保存，其露头也许仅见于浙江天台赖家剖面，以方山玄武岩下伏的滨湖相地层为代表，未出现非补偿性的暗色岩组 ( 段) 。据钻探资料，宁波盆地的方岩组上部有非补偿型的暗色深湖亚相地层和膏盐层，非常相似于扬子陆块上衢县斋堂的金华组。第三旋回的抬升阶段，相对于第二旋回而言，强度较低，在扬子陆块上，以巨厚的衢县组 ( 浙西) 为代表。华南地块上，此阶段的沉积为后期剥蚀夷去。

东南沿海火山岩占统治地位，沉积记录短缺，但浙江磨石山群之上、小雄组之下和福建小溪组之上、石牛山组之下这两个构造面，不失为构造沉积旋回分野的绝好标志而可以与其他地区进行大致的对比。小雄组、石牛山组之下的假合面，可以认为是与其他地区形成类磨拉石建造的抬升相对应的另一种上升的表现形式，但强度较低，类磨拉石建造缺失。它们底部的砾岩代表第三旋回沉降阶段的沉积，稍高层位的湖相沉积即为稳定阶段的记录，更上为火山岩，失去了沉积记录。

第四旋回以浙江的桐乡组为代表，其下部碎屑岩代表沉降阶段，上部湖相地层相当于稳定阶段，而代表抬升阶段的沉积已被剥蚀掉。

上述这种地壳幕式运动控制下出现的旋回性沉积作用，普遍见于中国东南诸省。尽管沉降、抬升的速度和幅度不尽相同，但却没有质的变化，它所形成的剖面结构，可以作为区域对比的依据。

表 10-2 浙江省白垩纪构造-沉积旋回的划分及地层对比

构造-沉积学对比，可以归纳为两条操作准则: ①相同的构造运动形成相同的构造环境和相似的沉积建造，后者可以认为是同期地层进行对比; 不同沉积建造形成于不同构造活动阶段，不是同期地层，不能进行对比; ②构造运动的旋回性及其演化阶段在区域上应相同，因而地层柱中的相序应该一致，同旋回同阶段才是同期地层，可以进行对比，否则不能进行对比。

根据上述，笔者将浙江省的白垩系划分对比如表 10-2 所列。