徐 博， 杜秋定， 伊海生， 夏國(guó)清， 杜春陽(yáng)

(1.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院,成都 610059；2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心,成都 610081)

晚前寒武紀(jì)中國(guó)南方大陸解體,形成了揚(yáng)子與華夏兩個(gè)新的大陸板塊,揚(yáng)子板塊東南緣繼裂谷作用及裂谷盆地充填作用之后形成一個(gè)新的被動(dòng)大陸邊緣[1]。早寒武世中期—晚奧陶世末期,在504～439 Ma漫長(zhǎng)地質(zhì)時(shí)期內(nèi),除中奧陶世發(fā)育短時(shí)間的碎屑巖與碳酸鹽巖的混積外,揚(yáng)子地臺(tái)整體上以淺水碳酸鹽巖沉積為主。直至晚奧陶世末,揚(yáng)子碳酸鹽巖臺(tái)地才被頁(yè)巖盆地替代,才結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)約75 Ma的碳酸鹽巖臺(tái)地的生長(zhǎng)演化歷史。臺(tái)地的演化過程受多種因素控制,如熱沉降、海平面變化、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等[2-5]。前人對(duì)湘西黔東地區(qū)沉積學(xué)特征做了深入研究,成果顯著。梁薇等[6]對(duì)中上揚(yáng)子地區(qū)寒武紀(jì)第三世—芙蓉世古地理演化做了相關(guān)研究,并繪制了古地理圖件；周懇墾[7]對(duì)中上揚(yáng)子及其東南緣中奧陶世—早志留世沉積特征與巖相古地理演化亦做了詳盡研究,但關(guān)于揚(yáng)子碳酸鹽巖臺(tái)地演化歷史的相關(guān)研究卻較為有限。筆者在研究過程中發(fā)現(xiàn)，中上揚(yáng)子碳酸鹽巖臺(tái)地演化經(jīng)第三世開始形成,早奧陶世臺(tái)地發(fā)展至高峰,于晚奧陶世衰亡。所選擇的研究區(qū)地處黔東南石阡地區(qū),寒武系—奧陶系地層發(fā)育連續(xù),地質(zhì)現(xiàn)象豐富,為詳細(xì)研究黔東地區(qū)碳酸鹽巖臺(tái)地演化提供了良好的素材。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

晚前寒武紀(jì)中國(guó)南方大陸解體,形成了揚(yáng)子與華夏兩個(gè)新的大陸板塊。揚(yáng)子板塊在地理位置上幾乎包括了整個(gè)長(zhǎng)江流域,在大地構(gòu)造位置上揚(yáng)子板塊位于中國(guó)南方的中心,其西以三江造山帶為界,西北為松潘—甘孜造山帶,北有秦嶺—大別山造山帶,南鄰右江造山帶,東南接華南造山帶,東南為沿海造山帶[8]。黔東地區(qū)恰處于陸殼穩(wěn)定區(qū)和江南改造區(qū)的過渡區(qū),整個(gè)寒武系屬揚(yáng)子區(qū)與江南區(qū)之間的過渡型地層分區(qū)。加里東期,上揚(yáng)子地區(qū)進(jìn)入了由裂谷盆地向被動(dòng)大陸邊緣盆地的轉(zhuǎn)化階段,在一套裂谷盆地充填序列的基礎(chǔ)上形成了碳酸鹽巖臺(tái)地建造,奠定了湘西黔東地區(qū)北西高、南東低的古地理格局[2,9-10]。

研究區(qū)位于黔東南石阡一帶(圖1[6-7]),處于大型揚(yáng)子碳酸鹽臺(tái)地向江南頁(yè)巖盆地過渡地帶。區(qū)內(nèi)早古生代沉積相帶復(fù)雜多樣,包括臺(tái)地內(nèi)部相,臺(tái)地邊緣相和盆地相。臺(tái)地相以白云巖為主,白云巖中鳥眼構(gòu)造、次生溶孔發(fā)育,生物化石稀少。臺(tái)地邊緣相以灘相沉積為主,巖相主要為亮晶顆粒灰?guī)r、鮞粒白云巖及白云巖等。盆地相主要為暗色頁(yè)巖、硅質(zhì)巖沉積,幾乎未見生物。該地區(qū)雖然加里東期經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),但相帶保存的完整性和連續(xù)性良好,是研究碳酸鹽巖臺(tái)地演化對(duì)加里東運(yùn)動(dòng)的沉積響應(yīng)最理想的地區(qū)之一[1,11]。

圖1 中國(guó)南方大地構(gòu)造單元及中上揚(yáng)子地區(qū)寒武紀(jì)構(gòu)造背景[6-7]Fig.1 Tectonic units in South China and the tectonic framework of the Middle and Upper Yangtze region in the Cambrian[6-7]

2 沉積相類型與特征

研究區(qū)位于黔東南銅仁市石阡地區(qū),寒武系—奧陶系地層連續(xù)發(fā)育,地質(zhì)現(xiàn)象豐富,對(duì)研究區(qū)寒武系—志留系11條實(shí)測(cè)剖面進(jìn)行了較為詳盡的研究,其中主干剖面6條,包括伍德大橋、席坑村、苦李坳、楓香鄉(xiāng)、黃金山村、鋪溝村；輔助剖面5條:坪山鄉(xiāng)、大霧坡、龍?zhí)镦?zhèn)、易木坳村,露頭較好,巖性及組合、沉積構(gòu)造清楚,基本囊括了從早寒武世杷榔組至晚奧陶的所有地層,自下而上完整發(fā)育有杷榔組、清虛洞組、高臺(tái)組、石冷水組、婁山關(guān)組、桐梓組、紅花園組、大灣組、十字鋪組、寶塔組,為黔東地區(qū)碳酸鹽巖臺(tái)地演化的研究提供了重要材料支撐,對(duì)于中上揚(yáng)子地區(qū)寒武系第二統(tǒng)—奧陶系上統(tǒng)年代地層劃分,采用國(guó)際地層委員會(huì)最新劃分標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合前人研究成果對(duì)研究區(qū)進(jìn)行了簡(jiǎn)要對(duì)比(圖2[12])。

圖2 貴州晚寒武世-早志留世地層對(duì)比[12]Fig.2 Stratigraphic correlation of the Cambrian to Early Silurian in Guizhou[12]

通過對(duì)研究區(qū)內(nèi)寒武系—奧陶系野外宏觀沉積特征的觀察以及室內(nèi)鏡下顯微特征的分析,在前人的基礎(chǔ)上,對(duì)沉積相與亞相類型進(jìn)行了細(xì)化,共識(shí)別出4種沉積相:陸棚相、臺(tái)地邊緣相、臺(tái)地相、潮坪相,為黔東地區(qū)臺(tái)地演化提供了有利的材料支撐,沉積相對(duì)比如圖3所示。圖4所示為石阡地區(qū)野外露頭特征；圖5所示為石阡剖面沉積微相特征。

圖3 石阡地區(qū)沉積相對(duì)比Fig.3 Correlation of sedimentary facies of the Shiqian area

2.1 潮坪相

潮坪相主要發(fā)育于第三統(tǒng)及芙蓉統(tǒng)。見于金豐村P02剖面石冷水組及婁山關(guān)組,巖性總體為一套灰色-深灰色白云巖夾淺黃褐色砂質(zhì)紋層狀白云巖，薄層膏巖,鳥眼構(gòu)造、溶孔[圖4(c)]、層理發(fā)育,可見小型沖刷構(gòu)造,反映了潮上—潮間沉積環(huán)境。

2.2 臺(tái)地相

臺(tái)地相可分為局限臺(tái)地相、開闊臺(tái)地相。臺(tái)地內(nèi)部多發(fā)育灘相沉積,鮞粒灘、砂屑灘多見,局限臺(tái)地內(nèi)部多發(fā)育蒸發(fā)潟湖相沉積,但分布范圍有限,規(guī)模不等。

2.2.1 局限臺(tái)地相

第三統(tǒng)—芙蓉統(tǒng)多發(fā)育局限臺(tái)地相沉積,研究區(qū)內(nèi)均有分布,典型特征見于金豐村P02剖面。石冷水組地層巖性穩(wěn)定,發(fā)育大套灰白色厚層至塊狀白云巖沉積,小型交錯(cuò)層理、波痕等沉積構(gòu)造發(fā)育。與西部坪山鄉(xiāng)P03剖面潮坪相夾有薄層泥頁(yè)巖與粉砂巖的薄層狀白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖呈漸變過度關(guān)系,向東至伍德大橋P04剖面則砂泥質(zhì)含量減少。芙蓉統(tǒng)局限臺(tái)地相發(fā)育趨于成熟,以厚層狀白云巖為特征,較第三統(tǒng)泥質(zhì)含量明顯降低。

2.2.2 開闊臺(tái)地相

開闊臺(tái)地相主要發(fā)育于芙蓉統(tǒng)、下奧陶統(tǒng)特馬豆克階,與局限臺(tái)地相呈漸變過渡關(guān)系。見于金豐村P02剖面,婁山組頂部發(fā)育的厚層狀結(jié)晶白云巖逐漸向紋層狀白云質(zhì)灰?guī)r[圖4(d)]過渡,至桐梓組沉積了大套厚層狀生屑灰?guī)r。伍德大橋P04剖面以寶塔組或十字鋪組單一碳酸鹽巖為代表,厚層狀生屑灰?guī)r廣泛發(fā)育。

2.2.3 臺(tái)內(nèi)灘相

臺(tái)內(nèi)灘相多以點(diǎn)灘的形式出現(xiàn)。第二統(tǒng)多為鮞粒灘、生屑灘,發(fā)育于席坑村P04剖面清虛洞組下部,巖性以灰色薄-中狀鮞粒灰?guī)r、亮晶鮞粒白云巖、泥晶生屑灰?guī)r為主；第三統(tǒng)主要為砂屑灘,見于金豐村P02剖面石冷水組上部以及婁山關(guān)組下部地層,巖性為含砂屑云質(zhì)灰?guī)r、砂屑白云巖,亮晶膠結(jié),指示中-高能動(dòng)蕩水體環(huán)境。

2.2.4 蒸發(fā)潟湖相

該亞相發(fā)育于第三世—芙蓉世局限臺(tái)地內(nèi),見于楓香鄉(xiāng)剖面婁山關(guān)組中上部,巖性為白云巖夾膏質(zhì)白云巖,局部含細(xì)粉砂白云巖。

2.3 臺(tái)地邊緣相

2.3.1 臺(tái)地邊緣灘相

淺灘相初現(xiàn)于第二統(tǒng),發(fā)展壯大于第三統(tǒng)至芙蓉統(tǒng),代表中-高能的沉積環(huán)境。主要見于席坑村P01剖面、金豐村P02剖面。P01剖面清虛洞組中部地層,以鮞粒灰?guī)r最為典型[圖5(a)],并伴有生屑灰?guī)r產(chǎn)出。對(duì)比地層接觸關(guān)系發(fā)現(xiàn)鮞粒灘遷至金豐村一帶,P02剖面婁山關(guān)組中部地層,巖石組成主要為鮞?；?guī)r、鮞粒白云巖為主,并夾有數(shù)層角礫白云巖、藻屑白云巖,這類顆粒碳酸鹽巖多亮晶膠結(jié)[圖5(c)],結(jié)構(gòu)成熟度較高。

圖4 石阡地區(qū)野外露頭特征Fig.4 Field outcrops of the Shiqian Region

2.3.2 臺(tái)緣斜坡相

第二世、上奧陶統(tǒng)大瑞威爾階均有臺(tái)緣斜坡相發(fā)育,主要見于伍德大橋P04剖面及苦李坳村P06剖面十字鋪組、寶塔組地層。巖性主要灰色條帶狀泥灰?guī)r、龜裂紋灰?guī)r及礫屑灰?guī)r。既有斜坡本身的泥晶-粉晶灰?guī)r,泥灰?guī)r,也有來自臺(tái)地邊緣的亮晶砂屑灰?guī)r、亮晶鮞?；?guī)r等,礫屑灰?guī)r較為發(fā)育,礫屑分選較差,成分復(fù)雜,向東至新晃陳家一帶,大量滑塌沉積和碎屑流礫屑灰?guī)r沉積[2],表明斜坡已由緩坡演化為陡坡。

2.3.3 臺(tái)緣礁相

礁(即生物礁)是造礁生物原地生長(zhǎng)、埋藏形成的具有抗浪能力的碳酸鹽巖隆起,一般指示水體能量較高的淺水環(huán)境。該相主要發(fā)育于下奧陶統(tǒng)新廠階,以伍德大橋P04剖面紅花園組礁灘相灰?guī)r[圖4(e)]最為典型,藍(lán)綠藻、珊瑚、苔蘚蟲[圖5(h)]、海綿等造礁生物廣泛發(fā)育。

2.4 陸棚相

陸棚相從巖性組成上可進(jìn)一步細(xì)分為碎屑巖陸棚相、碳酸鹽陸棚相以及混積陸棚相,在研究區(qū)內(nèi)均有發(fā)育。

2.4.1 碎屑陸棚相

第二統(tǒng)及中奧陶統(tǒng)大坪階均發(fā)育有碎屑陸棚相,發(fā)育于席坑村P01剖面杷榔組地層以及楓香鄉(xiāng)P03剖面大灣組地層,但其沉積特征及范圍略有不同。P01剖面下部變馬沖組、杷榔組地層,為一套暗色細(xì)粒碎屑巖沉積。變馬沖組巖性為灰黑色塊狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,毫米級(jí)紋層發(fā)育；杷榔組發(fā)育黃褐色-灰褐色塊狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,水平紋層極為發(fā)育,整體自下而上表現(xiàn)為粉砂巖,向上泥質(zhì)含量漸少,夾少量灰?guī)r透鏡體,可見完整三葉蟲化石,整體泥質(zhì)粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖構(gòu)成一套粒徑變細(xì)的正粒序。P03剖面大灣組底部為一套薄板狀鈣質(zhì)泥巖,介殼化石豐富,頂部發(fā)育黃綠色灰質(zhì)泥巖與粉砂巖互層,大灣組巖性自下而上的演化序列為鈣質(zhì)泥巖—瘤狀灰?guī)r—泥質(zhì)粉砂巖,水平層理較為發(fā)育,指示低能的水體環(huán)境。

圖5 石阡剖面沉積微相特征Fig.5 Microfacies characteristics of thin section at the Shiqian Region

2.4.2 混積陸棚相

該相表現(xiàn)為以碳酸鹽巖沉積物為主體中混有陸源碎屑顆粒的混合產(chǎn)物,多發(fā)育于大坪階,分布于席坑村P01剖面,伍德大橋P04剖面、苦李坳村P06剖面亦有發(fā)育。P01剖面清虛洞底部巖性主要為深灰色薄-中層條帶狀灰?guī)r,條帶狀灰?guī)r成分為泥質(zhì)灰?guī)r[圖4(b)]。P04剖面十字鋪組底部為灰綠色泥質(zhì)灰?guī)r與粉砂質(zhì)條帶灰?guī)r互層,并且向上有灰?guī)r厚度增大的趨勢(shì)。P06剖面大灣組薄層狀泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及厚層狀瘤狀灰?guī)r大量發(fā)育。該相帶在研究區(qū)自寒武世至奧陶世明顯西遷,沉積厚度呈東高西低的特征。整體上為弱還原環(huán)境的產(chǎn)物,水體能量較低,水平層理最為發(fā)育。

2.4.3 碳酸鹽巖陸棚相

第二統(tǒng)、中奧陶統(tǒng)大坪階均發(fā)育有碳酸鹽巖陸棚相,主要見于席坑村P01剖面、鋪溝村P05剖面。P01清虛洞組剖面巖性以灰黑色中-厚層狀泥灰?guī)r,泥質(zhì)條帶灰?guī)r及泥晶灰?guī)r為主[圖4(a)],條帶灰?guī)r層側(cè)向延伸不穩(wěn)定,灰?guī)r呈透鏡狀,泥質(zhì)灰?guī)r水平層理及紋層發(fā)育,見三葉蟲化石。P05剖面大灣組頂部發(fā)育大套泥灰?guī)r沉積,并數(shù)層薄層狀生屑灰?guī)r,生屑種類教單一,以腕足為主,反應(yīng)能量較高的水體環(huán)境。

3 碳酸鹽巖臺(tái)地演化

在長(zhǎng)期穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境、充足的堆積時(shí)間和適宜的氣候條件下,碳酸鹽緩坡向臺(tái)地轉(zhuǎn)化是絕大多數(shù)碳酸鹽沉積演化的趨勢(shì)[13-14]。碳酸鹽巖臺(tái)地的演化往往具有階段性[15]。根據(jù)研究區(qū)內(nèi)沉積物垂向演化序列,對(duì)黔東地區(qū)碳酸鹽巖臺(tái)地的發(fā)育演化史進(jìn)行了重建,劃分為3個(gè)階段:中寒武世建設(shè)期、晚寒武世發(fā)展期、早奧陶世逆演化期。

3.1 建設(shè)期

寒武紀(jì)揚(yáng)子區(qū)為穩(wěn)定的陸棚海沉積,地勢(shì)北西高南東低,西部的康滇古陸始終存在,且其范圍不斷擴(kuò)大。早寒武世揚(yáng)子區(qū)為向東傾斜的混積型緩坡,總體以陸源碎屑巖沉積為主,滇東、川西一帶為砂礫巖、粉砂巖,向東陸源碎屑顆粒逐漸變細(xì),至桂西、黔東及鄂中等地陸源碎屑減少,碳酸鹽巖增多,物源區(qū)為西部康滇古陸[16]。自湖南瀘溪興隆場(chǎng)向西都發(fā)育了碎屑巖濱淺海沉積,向東至桃江涼水井、邵東皂殼塘一帶則相變?yōu)轫?yè)巖硅質(zhì)巖盆地,再向東至湖南衡陽(yáng)塔山一帶則相變?yōu)闈岱e巖盆地沉積。該時(shí)期相變的主要受控于陸源剝蝕區(qū)的物源供給能力及古地理背景[17-18]。

研究區(qū)岑鞏席坑剖面下部層位杷榔組主要沉積物為灰綠色薄層細(xì)粒碎屑巖,偶夾含泥質(zhì)條帶灰?guī)r,含少量三葉蟲化石,代表深海陸棚環(huán)境。第二世晚期中上揚(yáng)子地區(qū)經(jīng)歷短暫海侵后[19-20],隨之發(fā)生海退,區(qū)內(nèi)開始大規(guī)模沉積碳酸鹽巖。清虛洞組呈現(xiàn)出碳酸鹽巖緩坡相沉積特征,巖性自下而上的演化序列為:灰?guī)r-泥灰?guī)r-泥質(zhì)條帶灰?guī)r[圖4(a)],條帶灰?guī)r層常由泥質(zhì)灰?guī)r與純凈灰?guī)r互層組成,巖層橫向展布不穩(wěn)定,常呈透鏡狀；薄層灰?guī)r之上發(fā)育灘相沉積,顆粒灰?guī)r,鮞粒白云巖發(fā)育[圖5(a)],未見礁相沉積?；ㄔ~仁—玉屏一帶,主要為微晶灰?guī)r、粉屑灰?guī)r,生物種類豐富；向東至鳳凰—新晃一帶,泥灰?guī)r、暗色頁(yè)巖增多；再往東至瀘溪—興隆場(chǎng)幾乎未見生物,全為硅質(zhì)巖、泥巖[21]。地層對(duì)比發(fā)現(xiàn)剖面以東鮞?；?guī)r與碎屑巖之間呈漸變過渡關(guān)系,且此關(guān)系向東層位向上抬升,鮞粒灘呈向東遷移之勢(shì)。這種巖性和相帶分布的連續(xù)漸變,以及缺乏碎屑流沉積的特點(diǎn),呈現(xiàn)出碳酸鹽巖緩坡的特征,表明湘西黔東地區(qū)臺(tái)、坡、盆格局已具雛形[22-25]。

3.2 發(fā)展期

清虛洞組沉積晚期,鮞粒灘東遷至天馬一帶,鮞粒類型以球形切線紋層鮞粒為主,分選磨圓好,亮晶膠結(jié),表現(xiàn)出真正的臺(tái)緣高能淺灘特征。研究區(qū)西側(cè)原緩坡變淺,發(fā)育瀉湖-潮坪沉積的層紋狀白云巖,并含有膏巖,東側(cè)萬山、鳳凰一些層位出現(xiàn)碎屑流沉積,滑塌沉積[2, 24, 26],這些特征表明湘西黔東地區(qū)已經(jīng)逐漸從碳酸鹽巖緩坡過渡到鑲邊臺(tái)地模式。

第三世,揚(yáng)子區(qū)西部古陸不斷擴(kuò)張,形成縱貫西部邊緣的康滇古陸,鑲邊臺(tái)地繼續(xù)發(fā)展壯大。沉積相帶自北西至南東為潮坪-局限臺(tái)地(包括蒸發(fā)潟湖)-臺(tái)地邊緣淺灘-臺(tái)地邊緣斜坡-深水盆地。潮坪相分布于川滇古陸東側(cè)及大巴山地區(qū),巖性多為黃綠色粉砂巖與白云巖韻律互層,潮汐層理發(fā)育。研究區(qū)楓香鄉(xiāng)剖面,主要發(fā)育局限臺(tái)地相、蒸發(fā)瀉湖相沉積,巖性穩(wěn)定。高臺(tái)組-石冷水組發(fā)育大套厚層至塊狀白云巖[圖4(b)],與西部潮坪相呈漸變過度關(guān)系,靠近西側(cè)潮坪相區(qū),多夾有薄層泥頁(yè)巖與粉砂巖。芙蓉世,海退作用持續(xù),臺(tái)緣灘迅速加積向東推進(jìn),區(qū)域資料顯示,其主體長(zhǎng)期固定在銅仁一帶,沉積厚度超過千余米。沉積環(huán)境未發(fā)生太大變化,巖性與石冷水組相似,中厚層-塊狀白云巖為主,偶夾薄層含泥白云巖,鳥眼構(gòu)造、溶孔發(fā)育[圖4(c)],為潮坪相的特征產(chǎn)物。臺(tái)緣前斜坡主要發(fā)育在黔東、湘西、鄂東南一帶,鳳凰一帶,碳酸鹽重力流沉積普遍發(fā)育,類型多、發(fā)育好,反映斜坡坡度較陡。區(qū)內(nèi)寒武系地層整體自下而上構(gòu)成一個(gè)碎屑巖陸棚到蒸發(fā)碳酸鹽巖臺(tái)地向上變淺的沉積序列。至芙蓉世晚期,大量的滑塌沉積和碎屑流礫屑灰?guī)r沉積表明斜坡已經(jīng)形成近乎直立的陡崖,鑲邊臺(tái)地的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了巔峰。

3.3 逆演化期

早奧陶世特馬豆克期是中上揚(yáng)子區(qū)碳酸鹽巖臺(tái)地的調(diào)整階段。受“郁南運(yùn)動(dòng)”影響,揚(yáng)子西部陸地明顯擴(kuò)大,康滇古陸擴(kuò)大,牛首山古陸相繼出現(xiàn)[27-28]。研究區(qū)由局限臺(tái)地開闊臺(tái)地轉(zhuǎn)變,灘相沉積普遍發(fā)育,黔東地區(qū)自北西向南東依次發(fā)育局限臺(tái)地-開闊臺(tái)地,臺(tái)緣淺灘東遷至湘西花垣—保靖一帶,古丈-吉首以東發(fā)育陸棚相沉積。研究區(qū)伍德大橋剖面桐梓組沉積大套厚層狀生屑、含生屑灰?guī)r,頂部發(fā)育中層狀泥晶、粉晶灰?guī)r,水平層理發(fā)育,生物化石多樣,三葉蟲、腕足類、棘皮類等發(fā)育。弗洛期,中上揚(yáng)子碳酸鹽臺(tái)地經(jīng)歷前期短暫構(gòu)造事件影響后再度占據(jù)統(tǒng)治地位,以紅花園組礁灘相灰?guī)r為代表,藍(lán)綠藻、苔蘚蟲、海綿等造礁生物廣泛發(fā)育。弗洛期為中上揚(yáng)子碳酸鹽巖臺(tái)地發(fā)育的最后一個(gè)高峰,也標(biāo)志著早古生代拉張性構(gòu)造演化階段進(jìn)入了尾聲。中奧陶世大坪期開始轉(zhuǎn)入構(gòu)造擠壓階段,為臺(tái)地向碳酸鹽緩坡的逆向演化提供了基本條件。該時(shí)期古地理格局發(fā)生顯著變化,康滇古陸、牛首山古陸、黔中水下隆起(該時(shí)期并未完全隆起)連為一體[29-30],在受相對(duì)海平面上升的共同作用下,臺(tái)緣斜坡消失、碳酸鹽臺(tái)地轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}緩坡沉積,萬州—石柱—武隆—南川—都勾一線以東的廣大區(qū)域,均成為低能碳酸鹽沉積區(qū),研究區(qū)內(nèi)大灣組、十字鋪組沉積的瘤狀灰?guī)r、薄層泥灰?guī)r為代表；至寶塔組,廣泛發(fā)育的龜裂紋灰?guī)r,為深水緩坡沉積產(chǎn)物,指示水體進(jìn)一步加深。至凱迪期晚期-赫南特期,由于持續(xù)的構(gòu)造擠壓,研究區(qū)總體地勢(shì)發(fā)生了顯著變化,由之前的西高東低,轉(zhuǎn)變?yōu)槟细弑钡?西、北部成為被古隆起包圍的半局限滯留海盆,五峰組、龍馬溪組沉積了暗色硅質(zhì)頁(yè)巖[31],碳酸鹽巖臺(tái)地才被頁(yè)巖盆地所取代。受黔中隆起的影響,五峰組、龍馬溪組地層缺失,直至松坎期才再次接受沉積,故而區(qū)內(nèi)寶塔組地層與松坎組地層成假整合接觸。這標(biāo)志著黔東湘西地區(qū)碳酸鹽臺(tái)地、坡、盆格局宣告終結(jié),繼而轉(zhuǎn)為造山時(shí)期前陸盆地沉積,演化模式圖如圖6所示。

圖6 揚(yáng)子臺(tái)地東南緣臺(tái)地演化模式Fig.6 Schematic models of carbonate platformevolution of the lower Paleozoic

4 結(jié)論

(1)根據(jù)野外勘查、實(shí)測(cè)剖面以及鏡下薄片觀察資料,識(shí)別出其存在的4種沉積相類型:陸棚相、臺(tái)地邊緣相、臺(tái)地相、潮坪相；11種亞相類型:碎屑陸棚相、混積陸棚相、碳酸鹽巖陸棚相、臺(tái)緣斜坡相、局限臺(tái)地相、開闊臺(tái)地相、臺(tái)緣灘相、臺(tái)緣礁相、蒸發(fā)潟湖相。

(2)通過對(duì)各沉積相的沉積特征分析及沉積相縱向演化規(guī)律,精細(xì)刻畫了中上揚(yáng)子碳酸鹽巖臺(tái)地的演化過程,將其細(xì)分為:中寒武世建設(shè)期、晚寒武世發(fā)展期、早奧陶世逆演化期,建立了黔東南地區(qū)下古生界碳酸鹽巖臺(tái)地演化模式圖,闡述了中上揚(yáng)子地區(qū)經(jīng)歷了碳酸鹽巖臺(tái)地由出現(xiàn)至成熟至衰亡的發(fā)展過程。

(3)早寒武世清虛洞組早期黔南地區(qū)開始出現(xiàn)碳酸鹽巖沉積,晚期完整的臺(tái)、坡、盆格局形成。早奧陶世,受郁南運(yùn)動(dòng)影響,黔東地區(qū)由局限臺(tái)地向開闊臺(tái)地轉(zhuǎn)變,受郁南運(yùn)動(dòng)的持續(xù)影響,形成廣泛的碳酸鹽緩坡,沉積了大套的碎屑巖以及碎屑巖與碳酸鹽巖混合的巖石組合,拉開了碳酸鹽巖臺(tái)地逆向的序幕。晚奧陶世末,黔中隆起、雪峰隆起相繼形成,畢節(jié)—遵義—石阡—銅仁一線以南抬升遭受剝蝕,五峰組、龍馬溪組地層缺失,上揚(yáng)子碳酸鹽巖臺(tái)地的演化迎來終結(jié)。