王小垚等

[摘要]福建永安地區(qū)位于華南褶皺系閩西北隆起帶，發(fā)育了燕山運動早期與燕山運動晚期二期疊合盆地。永安地區(qū)吉山剖面白堊系坂頭組為典型山間盆地的深水沉積，針對性系統(tǒng)開展這一露頭的物源分析，利于恢復(fù)古地貌背景，重構(gòu)沉積面貌，進而分析油氣地質(zhì)條件。通過對浙閩一帶永安地區(qū)坂頭組的砂巖系統(tǒng)采樣，進行了詳細的鑒定，觀察砂巖的碎屑組分與結(jié)構(gòu)的變化特征，并應(yīng)用Dick-inson 的分析理論對其進行了砂巖骨架礦物統(tǒng)計分析。結(jié)果表明永安地區(qū)坂頭組為混合物源，發(fā)育了幾種物源，主要是混合巖漿弧帶物源和在回旋造山帶上的俯沖帶復(fù)合體物源。

[關(guān)鍵詞]永安地區(qū) 吉山剖面 坂頭組 碎屑組分 物源分析

[中圖分類號] P5 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-50-3

0引言

中國東南部的浙閩贛粵古陸塊之上，廣泛發(fā)育了寒武紀—三疊紀海相和近海相沉積巖，是中國東南部迄今揭示的最大的海相地層發(fā)育區(qū)塊，主體位于福建省境內(nèi)（部分延入廣東省）的永安地區(qū)，兼具晚古生代海相地層和中—新生代陸相地層信息，是中國東南部一個較典型的多期復(fù)式疊合盆地，是研究晚古生代—中—新生代構(gòu)造環(huán)境演化的較佳場所[1]。

華南褶皺系閩西北隆起帶上的舉嵐盆地為燕山運動早期斷坳型盆地與燕山運動晚期火山盆地的二期疊合盆地，是浙閩一帶典型的山間盆地，地表面積約 1100 km2，盆地基底由上侏羅統(tǒng)南園組（J3n） 火山巖組成，基底埋藏西南深、東北淺，并在盆地東北緣出露。

盆地分析的重要內(nèi)容是沉積物物源分析，作為連接沉積盆地與造山帶的紐帶，為研究盆山相作用提供了有效途徑，是再現(xiàn)沉積盆地演化、恢復(fù)古環(huán)境的重要依據(jù)[2]。通過對典型的山間盆地——舉嵐盆地永安吉山中生界剖面下白堊統(tǒng)坂頭組進行物源分析，在早期研究的基礎(chǔ)上將沉積巖的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與大地構(gòu)造背景聯(lián)系起來。從而對浙閩一帶永安地區(qū)的物源作系統(tǒng)的研究分析，并在此基礎(chǔ)上確定永安地區(qū)下白堊統(tǒng)坂頭組的沉積物源區(qū)以及沉積構(gòu)造背景。并對該地區(qū)盆山相互作用的研究提過科學(xué)理論的依據(jù)。

1區(qū)域地質(zhì)背景

浙閩一帶的舉嵐盆地內(nèi)填充沉積河湖相下白堊統(tǒng)坂頭組（K1b）淺灰色泥質(zhì)砂巖，火山巖建造的石帽山群（ K1sh） 及河湖相赤石群（ K2c） 的淺灰色泥質(zhì)砂巖，K1b 和 K2c 碎屑巖系在全區(qū)分布較為廣泛，K1sh 僅見于盆地西南部，可見該地區(qū)古環(huán)境主要為深水沉積。盆地呈南西傾塊斷狀單斜結(jié)構(gòu)，區(qū)內(nèi)斷裂非常發(fā)育，發(fā)育 NE、NW、EW、SN 多組斷裂，斷層有正有逆，并以正斷層為主。據(jù)統(tǒng)計，K1b 出露區(qū)共有 33 個大小斷塊組成，構(gòu)造較為破碎[3]。

盆內(nèi)永安地區(qū)位于政和—大埔斷裂帶的核心部位，沿 NE—SW 走向分布，地理位置 N24°00' ～ 26°00'，E116°00' ～ 118°30'，整體形態(tài)為一山間洼地。大地構(gòu)造上，永安地區(qū)位于浙南閩北華夏塊體南部，其東南面為東南沿?；鹕綆r帶；邵武—河源斷裂，為其北西界，政和—大埔斷裂為穿盆而過的控制性斷裂。早晚白堊世之交，中國東南部曾發(fā)生過一次從擠壓到拉張的構(gòu)造轉(zhuǎn)換； 由此可見，永安地區(qū)地層發(fā)育于晚古生代，后期又經(jīng)歷動力學(xué)改造?，F(xiàn)今永安地區(qū)的盆山格局是長期地質(zhì)過程和構(gòu)造巖漿作用疊加改造的結(jié)果[4]。吉山中生界剖面出露保存好、沉積體系相對完整，主要為碎屑沉積，典型的深水沉積環(huán)境[5]。以吉山中生界剖面為研究對象通過碎屑巖類法從而進行物源特征的分析。

研究區(qū)吉山中生界剖面位于永安市西南3km，剖面起點在永安至連城公路旁，于下吉山村東北山頂結(jié)束。露頭良好，化石豐富。下段為吉山組總厚>977m，上段為坂頭組厚>127m。在永安地區(qū)吉山村坂頭組——吉山剖面進行了剖面勘測，以吉山村寶應(yīng)山殿后約25米處為起點，由于采集點位于華南褶皺隆起帶故受到多種地質(zhì)因素的限制到吉山村墻后終止。整個采樣區(qū)皆位于吉山剖面的層位段，約為162.5米。并在露頭良好的層位具體層段的露頭剖面用巖石采樣器進行采樣（表1）。

2坂頭組碎屑組分特征

本次的研究對吉山中生界剖面坂頭組作了系統(tǒng)的采樣，并進行了磨片處理，利用蔡司偏光顯微鏡進行了詳細的研究。坂頭組的砂巖從粒度上主要分為細砂巖與粉砂巖兩類。碎屑顆粒的含量一般在97%—80%之間。少數(shù)砂巖的含量低于了80%。碎屑物的磨圓度中等，分選性較好，各巖石樣品的粒度較為均一，大部分的成熟度中等偏差。

砂巖骨架統(tǒng)計表（表2）與薄片鑒定相結(jié)合，得出碎屑組分分的基本特征 為：（1）石英顆粒呈次圓狀、圓狀、橢圓狀等形態(tài)，磨圓度較好。單晶石英含量一般為 9%一43%； 單晶石英比多晶石英更常見，多晶石英含量一般小于1%?？傮w樣品平均含量達到了24.4%。從而也一定程度上反映了該地區(qū)物源的多樣化，與當時沉積地層的序列性與沉積環(huán)境的變化差異有關(guān)。 （2）長石顆粒呈短柱狀等，含量總體都在10%以下，平均含量只有4.1%，從而其特征的表現(xiàn)具有很強的指示意義，而長石的種類也可以說明其物源的特征。（3）巖屑顆粒多呈次圓狀、次棱角狀等。各巖石樣品巖屑類型呈現(xiàn)不等的變化。其總體平均含量也達到了59.0%，巖屑是在沉積過程中機械破碎的礦物顆粒的集合體，而其形態(tài)的特征也對物源的性質(zhì)起到了指示意義。巖屑種類也復(fù)雜多變主要為火成巖巖屑，其次變質(zhì)巖巖屑。（4）白云母和綠泥石含量都不高。（5）孔隙極少基本上都少于1%。從而，可以進一步的說明其物源的性質(zhì)，并且也指示著該地區(qū)巖石具有良好的儲集性，非滲透性的巖石也為油藏儲集提供了良好的條件。（6）填隙物基本上都以粉砂級粘土雜基為主。

坂頭組砂巖總體來看，砂巖厚度增大，粒度變不大，石英含量呈現(xiàn)了不等程度的變化 ，長石含量和巖屑含量與石英呈相互消長關(guān)系。樣品中石英顆粒磨圓度普遍比長石、巖屑更好 ， 說明石英是經(jīng)過多次破碎、搬運、磨蝕，而長石和巖屑經(jīng)歷的破碎次數(shù)少或搬運距離較短。可見其物源的復(fù)雜性與多樣性。

3物源分析及特征

3.1樣品觀測統(tǒng)計方法及原理

沉積巖的成分蘊含著大量與地殼發(fā)展演化密切相關(guān)的信息， 其中砂巖的研究在沉積學(xué)領(lǐng)域一直 占有重要的位置。砂巖作為大陸的風(fēng)化一沉積旋回產(chǎn)物，不僅直接記錄了沉積物的母巖組合，改造強度及沉積環(huán)境等信息，而且因其碎屑組分與所處大地構(gòu)造位置密切相關(guān)， 還可以反映區(qū)域構(gòu)造演化背景。因此砂巖的碎屑組分及其時空變化，在一定程度上可以反演區(qū)域構(gòu)造活動的強度、性質(zhì)和延續(xù)一轉(zhuǎn)變時間等[6]。根據(jù)砂巖的成分判斷其物源區(qū)的性質(zhì)與方向，進而探討物源區(qū)的構(gòu)造性質(zhì)與物源的特征。

事實上 ，由于露頭巖石樣品不同程度地存在化學(xué)風(fēng)化和成巖后期改造作用，因此詳細 、 準確的砂巖骨架組分鑒定和統(tǒng)計對物源研究尤其重要，其可信度要大大優(yōu)于化學(xué)分析資料[7]。針對永安地區(qū)保存比較完整的吉山中生界代表性剖面，進行了系統(tǒng)的砂巖樣品采集和薄片鑒定統(tǒng)計。為了保證碎屑骨架組成統(tǒng)計結(jié)果的可靠性，本文采用Dickinsonet a1（1979）. 和Dickinson（1983）的經(jīng)典方法。

3.2坂頭組碎屑組分統(tǒng)計及物源特征

符合上述統(tǒng)計原理并參加作圖的坂頭組有效砂巖樣品共11個，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表2。成分包括 ：單晶石英 （Q m ）、 多晶石英 （Qp ）、 長石 （F ）、 沉積巖巖屑 （Ls） 、火山巖巖屑（Lv） 、 變質(zhì)巖屑 （L m）、 總巖屑（L ）、填隙物、膠結(jié)物與基質(zhì)（M ） 、孔隙及其它。其它包括來源指數(shù)、流動指數(shù)、成熟度等。把模式分析各成分的結(jié)點個數(shù)換算成百分含量，其點計法統(tǒng)計結(jié)果和骨架三角圖解模式分析結(jié)果分別見表2和圖3。

砂巖骨架三角圖解模式分析結(jié)果顯示 ： 在 Qp—Lvm—Lsm 圖中其物源以混合巖漿弧和斷陷大陸邊緣物源為主，但是隨著火山巖巖屑的增加，出現(xiàn)少量的巖漿弧帶的砂巖，有部分的巖石樣品落在俯沖帶復(fù)合體物源區(qū)中 ； Lm—Lv —Ls 圖進一步反映永安地區(qū)坂頭組主要為混合巖漿弧帶物源，同時也有俯沖帶復(fù)合體與縫合帶混合物源，也伴隨出現(xiàn)少量的巖漿弧帶上的砂巖； Q—F—L 和 Qm —F—Lt圖解側(cè)面進一步顯示坂頭組砂巖物源主要來源于在回旋造山帶、在回旋過渡帶和島弧過渡帶及未切割島弧帶。由物源區(qū)與構(gòu)造背景對比圖進而證明了坂頭組的砂巖為混合巖漿弧帶物源與在回旋造山帶物源（表3）。綜上所述，坂頭組砂巖主要來源于混合巖漿弧物源區(qū)和在回旋造山帶物源區(qū)。

4結(jié)論

（1）永安地區(qū)白堊系坂頭組砂巖碎屑組分。碎屑組分特征主要為：石英顆粒磨圓度較好。單晶石英含量一般為 9%一43%； 單晶石英比多晶石英更常見，多晶石英含量一般小于1%。長石顆粒含量總體都在10%以下。巖屑顆粒其總體平均含量也達到了59.0%巖屑種類也復(fù)雜多變主要為火成巖巖屑，其次變質(zhì)巖巖屑?？紫稑O少。填隙物基本上都以粉砂級粘土雜基為主。

（2）坂頭組碎屑組分三角圖解和物源分析結(jié)果顯示 。坂頭組受燕山運動的巖屑影響，永安地區(qū)的古陸發(fā)生伸展裂陷產(chǎn)生窄洋盆，為典型的深水沉積環(huán)境，形成一套由混合巖漿弧物源區(qū)和在回旋造山帶物源區(qū)提供物源的大陸邊緣河湖相陸源碎屑巖組合。坂頭組砂巖具有混合物源，主要是混合巖漿弧帶物源和在回旋造山帶上的俯沖帶復(fù)合體物源。

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