皖南地区志留系霞乡组沉积层序和沉积环境分析

王俊涛

（安徽省地质调查院，安徽　合肥　230001）

皖南地区志留系霞乡组沉积层序和沉积环境分析

王俊涛

（安徽省地质调查院，安徽合肥230001）

通过对皖南地区霞乡组地层及剖面的沉积序列研究，将霞乡组划分为2个海侵-海退层序，并根据层序对比，认为霞乡组下部为一海退层序，上部为一高位体系域，并建立了霞乡组的潮坪海岸进积型沉积相层序模型.

海侵-海退层序；层理；高位体系域；志留系；霞乡组

皖南地区志留系分布广泛，发育齐全，其地层属于扬子地层区（图1），主要由海滩相和陆棚相的碎屑岩组成［1］.霞乡组是安徽区调队1965年在1：20万旌德幅工作时所创建，前人对该区的霞乡组有一定的研究，主要是在古生物、岩石地层、生物地层以及岩相古地理等方面［1、2、7、8］，但对层序地层和沉积环境尚未进行系统的总结和深入研究，而且对层序地层的划分也存在着分歧,无法进行对比.本文是在总结前人资料的基础上，通过在该地区的区域地质调查工作,拟通过研究桃岭-桃坑剖面的沉积层序，以野外实际观察的资料为依据，对该区层序地层和沉积环境进行分析和探讨.

图1　皖南地区志留纪地层分区图

1　地层及沉积特征

根据岩性、岩相和生物群等特征，可以将区内志留系划分为下扬子地层分区和江南地层分区［2］（图1）.本文研究的重点主要为江南地层分区的霞乡组.霞乡组下伏地层为长坞组，上覆地层为河沥溪组，与上下地层均呈整合接触.

霞乡组的标准剖面在安徽省宁国县胡乐司北约五画里的霞乡附近，其上部地层因褶皱而不完整，故以太平县桃岭-桃坑剖面作为辅助剖面.该剖面（图2）（地层描述省略）下伏为长坞组砂页岩，上覆为河沥溪组细砂岩.霞乡组厚1323m，根据岩性和古生物特点，可分为上下两部分，下部为灰绿、黄绿色中厚层泥质细砂岩、粉砂岩夹粉砂质页岩、页岩，往上部泥质成分增高，砂页岩呈互层出现；上部岩性较为稳定，为灰绿、灰黄、青灰、灰色薄层含粉砂质页岩夹粉砂岩、泥质粉砂岩.

2　层序划分

在桃岭霞乡组剖面上顶底齐全，出露完整，因此可以按照沉积层序模式对其进行地层层序的划分［3、4］，也可进行海侵-海退层序的划分［5］.根据对霞乡组地层序列的描述，并与邻区剖面进行对比，本文采用海侵-海退层序的划分，可将其划分为2个沉积旋回或海侵-海退层序（图2）.

图2　皖南太平县桃岭-桃坑霞乡组剖面沉积层序

2.1海侵-海退层序Ⅰ

海侵-海退层序Ⅰ位于霞乡组下部，厚456.1m（第1-14层）.底部为薄片状砂页岩，与长坞组粉砂页岩呈整合过渡，是该层序的底界；顶部为浅灰色粉细砂岩.在霞乡组下部5-6层中具有压扁层理或脉状层理（图3C），7-8层具有波状层理（图3F），10层为厚层状粉砂页岩，块状层理，从下到上，泥质成分逐渐增加，岩性逐渐过渡，至此，代表了海侵最高位；之后为粉砂质泥页岩，具有透镜状层理（图3B）.从岩性和沉积构造上看，下部构成了一个完整的进积型（海退）沉积.

2.2海侵-海退层序Ⅱ

海侵-海退层序Ⅱ位于剖面上部，厚866.9m.底界为层序Ⅰ粉细砂岩之顶，岩性均为厚层状粉砂质页岩，块状构造、水平层理（图3A），连续过渡，夹厚层状粉砂岩（21层）.无明显的地表暴露标志，在其他剖面上表现为较深水沉积的薄层状黑色含炭质泥页岩，难以从地层结构及顶界标志等特征上识别该层序.在邻区剖面上及顶部河沥溪组岩性向对比结果表面，霞乡组与上覆地层见未见明显的地表暴露标志，说明霞乡组上部应为1个3级海退层序或沉积层序.

图3　皖南地区霞乡组沉积特征

3　沉积环境分析

经中加里东运动后，志留纪开始海水仅在下扬子海入侵，沉积区受北东东向的古构造控制，在东至-石台-宣城一线的东南侧，长期存在着凹陷带，属于下扬子陆棚相区，南北两侧分别为江南古岛和淮阳古陆［1］.根据桃岭剖面的沉积层序特征霞乡组下部主要为潮坪沉积为主，形成脉状层理-波状层理-透镜状层理组合.在剖面底部，在潮流活动期（涨潮流和退潮流），砂以小波痕形式搬运和沉积，先形成小波痕的砂层（图3E），而泥质仍保持着悬浮状态.而当潮流平静的时候，海水中悬浮的泥开始沉积在小波痕的表面，形成“盖层”，这就是压扁层理，这种层理一般出现在中潮坪的下部.波状层理一般是在潮流活动期，砂质和泥质成分大致相当而形成的，一般在中潮坪上部.透镜状层理是在砂的供给不足，泥质沉积条件较好的情况下形成的，一般出现在高潮坪.根据沉积构造和自下而上层序特点，霞乡组下部主要表现为进积型（海退）潮坪海岸沉积相层序，因而根据对剖面层序和沉积环境的分析，建立了霞乡组的沉积模型（图4）.

霞乡组上部为大套的灰黑色、深灰色含炭质泥岩、粉砂质页岩和粉砂岩，岩性单一，无明显变化，块状构造，具水平层理，反映为弱动力的低潮坪，为一退积型沉积相层序.

图4　潮坪海岸进积型沉积相层序模型

4　讨论与结论

志留纪时由于扬子板块与华夏板块的汇聚作用,使下扬子东南边缘处于前陆盆地的形成阶段,早志留世早期的下扬子海基本上继承了晚奥陶世晚期晚时的格局，在最初，沉积范围仅限于黄山、宁国一带，为一残存的海湾带，之后，沉积范围向北扩大到东至-贵池-和县一线，伴随着沉积盆地的演化,自下而上可分为2个三级层序组：层序Ⅰ由霞乡组底部黑色页岩组成,应代表海平面下降时的陆架边缘沉积物,在皖南地区的霞乡组沉积了厚度巨大的浊积岩为低水位楔形体，沉积了较厚的泥砂质型陆棚沉积（相当于霞乡组下段），反映了当时海水较浅，砂岩层面上有不对称波痕，波峰，波谷均较圆滑，且江南古岛的风化剥蚀作用较为强烈，碎屑物来源丰富，一面下沉，一面快速堆积，为早志留世的第一次海侵.沉积盆地随着东南逆冲带的推进，上扬子边缘前陆受负荷挠曲而后退,由于上扬子边缘升降翘起,早志留世中期（相当于霞乡组上段），扬子海已构成一个较均一的整体，均为泥砂质型陆棚相沉积，岩性均一，无明显变化，早志留世早期末的李氏锯笔石带时为海平面持续上升至最高点的非补偿性的凝缩段沉积［7］，霞乡组中段至上段为浅海陆棚至过渡带为加积性、进积性沉积层序结构，为高水位体系域沉积.

致谢：地调院陈秀其高工、夏立元高工，以及葛海影、汪雅菲等同志参加了野外工作，在此致以衷心的感谢.

〔1〕安徽省地质矿产局.安徽省区域地质志［M］.北京：地质出版社，1987.

〔2〕安徽省区域地质调查队.安徽省地层志留系分册［M］.合肥：安徽省科学技术出版社，1988.1-77.

〔3〕PosamentierHW，VailPR.EustatiControlson ClasticDepositionII-SequenceandSystemsTract Models［J］.Sea-Level Changes：An Integrated Approach.SEPM Spec.Pub.1988，42：125-154.

〔4〕van Wagoner J C，Posamentier H W，Mitchum R M，etal.AnOverviewoftheFundamentalsSequence Stratigraphy and Key Definitions［J］.Sea-Level Changes：An Integrated Approach.SEPM，Spec.Pub.1988：42：39-46.

〔5〕WeiJiayong，LiaoNengmao，YuYouyi.Triassic Transgssive-Regressive Sequences in Guizhou-Guangxi Region，South China［J］.Journal of China University of Geosciences，1996，7（1）：112-121.

〔6〕王良忱，张金亮.沉积环境和沉积相［M］.北京：石油工业出版社，1996.70-100.

〔7〕吴跃东，江来利，等.皖西南地区南华纪-志留纪层序地层分析［J］.沉积与特提斯地质，2003，23（1）：45-52.

〔8〕杜森官.安徽中南部震旦纪-三叠纪二级层序的划分［J］.安徽地质，1999（1）：14-20.

P535

A

1673-260X（2016）09-0116-02

2016-04-11

中国地质调查局地质调查项目（12120114019801）；安徽省地质矿产勘查局科技项目（KJ2012-01）