譚志遠(yuǎn)，劉小龍

(1.核工業(yè)二八〇研究所，四川廣漢 618300；2.四川志德巖土工程有限責(zé)任公司，四川成都 610081)

0 引言

風(fēng)暴作為一種突發(fā)性氣候事件，主要發(fā)生在正常浪基面和風(fēng)暴浪基面之間，對(duì)原地或異地沉積物進(jìn)行改造，并在地層中留下沉積學(xué)記錄。20世紀(jì)70年代，Kelling and Mulling(1975)將風(fēng)暴流擾動(dòng)后再沉積形成的沉積物組合稱(chēng)之為風(fēng)暴巖(tempestite)；隨后，Kumar and Sanders(1978)寬泛地將風(fēng)暴作用下形成的沉積物稱(chēng)之為風(fēng)暴沉積(storm deposit)。20世紀(jì)80年代，我國(guó)開(kāi)始對(duì)風(fēng)暴沉積進(jìn)行研究，劉寶珺等(1986)建立了相應(yīng)的風(fēng)暴沉積模式。20世紀(jì)90年代，進(jìn)入了風(fēng)暴研究的高潮，并取得了一系列重要的進(jìn)展，促進(jìn)了沉積學(xué)、事件地層學(xué)等相應(yīng)學(xué)科的研究。

我國(guó)上揚(yáng)子地區(qū)廣泛發(fā)育早志留世海相沉積，風(fēng)暴事件常有發(fā)生?？偨Y(jié)前人研究，發(fā)現(xiàn)早志留世石牛欄組及同時(shí)期層位的風(fēng)暴沉積研究較少，僅于川西北地區(qū)略有提及(張廷山等，1993；白志強(qiáng)等，2015)。瀘州敘永柏香田剖面石牛欄組下部發(fā)現(xiàn)風(fēng)暴沉積段，通過(guò)深入分析該風(fēng)暴層段風(fēng)暴沉積特征，為豐富風(fēng)暴沉積認(rèn)識(shí)和上揚(yáng)子地區(qū)早志留世時(shí)期古緯度、古氣候變化與古板塊演化、區(qū)域上的地層對(duì)比、古地理的恢復(fù)以及油氣的探尋提供資料。

1 地質(zhì)背景

川南柏香田剖面位于四川省瀘州市敘永縣柏香田村附近。大地構(gòu)造位置屬于四川盆地南緣，即黔中隆起北斜坡。早志留世大范圍海退，并受擠壓應(yīng)力的影響，上揚(yáng)子周緣隆升形成古隆起，整體呈隆起圍限的盆地格局(圖1a)(牟傳龍等，2016)。受黔中隆起影響，在川南等區(qū)域形成了碳酸鹽緩坡沉積環(huán)境(圖1b)(張廷山等，1996，1999；王正和等，2013；周懇懇等，2014；王海軍等，2016)，該區(qū)志留世因區(qū)域沉積間斷而發(fā)育不全，與上覆二疊系呈平行不整合接觸。

圖1 川南柏香田剖面位置示意圖(a,據(jù)牟傳龍等，2016)及川南早志留世石牛欄組巖相古地理圖(b,據(jù)王正和等，2013修改)

研究區(qū)剖面石牛欄組厚約76.4 m，與松坎組和韓家店組均呈整合接觸(圖2)。自下而上分別發(fā)育：松坎組灰色瘤狀灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖；石牛欄組深灰色泥質(zhì)灰?guī)r、灰色生物碎屑灰?guī)r；韓家店組灰褐色、黃綠色泥巖、石英砂巖。整體呈一向上變淺的演化序列，反映了碳酸鹽巖緩坡內(nèi)水體變淺的古地理背景。其中，上揚(yáng)子地區(qū)與石牛欄組同期沉積的有小河壩組、羅惹坪組等。

2 風(fēng)暴沉積特征

以野外露頭觀(guān)察為基礎(chǔ)，結(jié)合室內(nèi)分析，于柏香田地區(qū)石牛欄組識(shí)別出底面侵蝕構(gòu)造、礫屑層、粒序?qū)永?、丘狀層理、沙紋層理和風(fēng)暴與平靜天氣形成的沉積物互層等風(fēng)暴沉積特征。

2.1 底面侵蝕構(gòu)造

底面侵蝕構(gòu)造為風(fēng)暴增長(zhǎng)期和高峰期，高流態(tài)風(fēng)暴渦流對(duì)沉積底面侵蝕、沖刷、淘蝕、撕裂和再沉積充填形成，主要發(fā)育在沉積層的底面或內(nèi)部，與下伏巖層形成突變底界(劉寶珺等，1987；白萬(wàn)備等，2011)。在柏香田剖面石牛欄組風(fēng)暴沉積段中，發(fā)育有渠模、波狀侵蝕面等(圖3A、4F)，侵蝕面起伏度介于0.5～3 cm?？傮w上，柏香田剖面風(fēng)暴沉積段侵蝕底面的凹凸度向上逐漸變大，反映當(dāng)時(shí)的風(fēng)暴能量逐漸增強(qiáng)，距風(fēng)暴中心更近的特征。

2.2 礫屑層

礫屑層為風(fēng)暴浪沖蝕底層半固結(jié)沉積物，而后快速沉積堆積形成(鄭斌嵩等，2016)。柏香田剖面中，礫屑層主要由生物碎屑組成，雜亂分布，下部的生屑相對(duì)少(圖5a)，且內(nèi)部礫屑、生屑磨圓度和分選性相對(duì)較好(圖5b、c)，向上變得較為雜亂(圖5d)，中上段見(jiàn)垂直或斜交于層面的生物殼體，局部見(jiàn)倒小狀、菊花狀、放射狀堆積分布(圖3A、B、C)(圖5e)。礫屑層內(nèi)生屑個(gè)體大小不一，主要介于0.1 cm×0.1 cm～4 cm×9 cm，多見(jiàn)雙殼類(lèi)、海百合莖和保存較為完整的珊瑚(圖3D、E)。

2.3 粒序?qū)永?/h3>

風(fēng)暴高峰期后，水動(dòng)力減弱，重力分異作用使沉積層有規(guī)律的沉降，進(jìn)而形成粒序?qū)?，?dāng)重力大于剪切力時(shí)形成正粒序，反之形成逆粒序(劉寶珺等，1986)。研究區(qū)剖面正粒序與逆粒序均有發(fā)現(xiàn)，二者多見(jiàn)于風(fēng)暴段中上部，顆粒中可見(jiàn)保存相對(duì)完整的介殼，分選性和磨圓度相對(duì)差(圖3A、F，圖4A)。整體上，剖面風(fēng)暴沉積層段總厚約3.6 m，由多段小級(jí)別風(fēng)暴沉積旋回相互疊置而成，由下而上，生屑粒度逐漸變大，反映當(dāng)時(shí)風(fēng)暴能量逐漸增強(qiáng)的過(guò)程。

圖2 柏香田剖面石牛欄組地層柱狀圖Fig.2 Stratigraphic column of the Shiniulan Formation of the Boxiangtian section

2.4 丘-洼狀交錯(cuò)層理

丘-洼狀交錯(cuò)層理形成機(jī)制一直存有爭(zhēng)議，其存在不一定都與風(fēng)暴事件相關(guān)，但常與風(fēng)暴沉積共生，為風(fēng)暴沉積的重要標(biāo)志之一(劉寶珺等，1987；牟傳龍，1989)。風(fēng)暴衰減期，細(xì)粒沉積物伴隨風(fēng)暴強(qiáng)度的弱化進(jìn)而沉降堆積，當(dāng)風(fēng)暴引起的巨浪觸及海底，于海底鑄造成緩波狀起伏的表面，向上隆起形成圓丘狀或向下并向四周緩傾斜，形成丘狀交錯(cuò)層理(賴(lài)志云和賴(lài)偉慶，2010；林彤等，2015)，而洼狀交錯(cuò)層理在風(fēng)暴波谷中形成(鐘建華等，2016)。伴隨研究的深入，小型丘-洼狀交錯(cuò)層理也常有發(fā)現(xiàn)(梁薇等，2012；周懇懇等，2012)。柏香田剖面中多見(jiàn)小型丘-洼狀交錯(cuò)層理，位于礫屑層之上，其丘體一般長(zhǎng)15～50 cm，高2～15 cm，單層厚度變化多在幾厘米左右，層內(nèi)見(jiàn)大量生物碎屑，頂面多受截切作用而缺失(圖4B)，與侵蝕底面呈過(guò)渡關(guān)系。

圖3 柏香田剖面石牛欄組宏觀(guān)風(fēng)暴沉積特征(Ⅰ)Fig.3 Macroscopic storm sedimentary characteristics in Shiniulan Formation，Boxiangtian section (Ⅰ)

2.5 沙紋層理

沙紋層理為水體能量降低時(shí)，在波浪作用下形成(劉寶珺等，1986)。研究區(qū)剖面沙紋層理于風(fēng)暴層段中下部的礫屑層之上見(jiàn)有發(fā)育，其發(fā)育規(guī)模相對(duì)較小，保存不完整，單個(gè)層理厚約數(shù)幾厘米，局部甚至缺失，層面呈不規(guī)則的起伏狀，成組定向排列(圖4C、D)，為風(fēng)暴逐漸停息時(shí)懸浮物在低流態(tài)條件下沉降形成。

圖4 柏香田剖面石牛欄組宏觀(guān)風(fēng)暴沉積特征(Ⅱ)Fig.4 Macroscopic storm sedimentary characteristics in Shiniulan Formation，Boxiangtian section (Ⅱ)

2.6 沉積物互層

風(fēng)暴過(guò)后，風(fēng)暴懸浮的最細(xì)粒沉積物與非風(fēng)暴期懸浮沉積物緩慢沉積，形成了生物碎屑灰?guī)r與泥灰質(zhì)沉積物互層的現(xiàn)象(白萬(wàn)備等，2011；林彤等，2015)。其中沉積的泥質(zhì)灰?guī)r為風(fēng)暴停息期的沉積產(chǎn)物，研究區(qū)剖面風(fēng)暴沉積層多發(fā)育生物碎屑灰?guī)r與泥質(zhì)灰質(zhì)沉積物互層(圖4F)，泥質(zhì)灰?guī)r層段厚度多為數(shù)幾厘米到十幾厘米，且由下向上，泥質(zhì)灰?guī)r層段呈變厚趨勢(shì)，指示該區(qū)風(fēng)暴停息期逐漸變長(zhǎng)。

圖5 柏香田剖面石牛欄組微觀(guān)風(fēng)暴沉積特征Fig.5 Microscopic storm sedimentary characteristics in Shiniulan Formation，Boxiangtian section

3 風(fēng)暴沉積序列

風(fēng)暴作用由發(fā)生到強(qiáng)盛進(jìn)而衰減的全過(guò)程，構(gòu)成了完整的風(fēng)暴沉積。不同學(xué)者對(duì)風(fēng)暴沉積序列的劃分有不同見(jiàn)解。如Kreisa and Bambach(1982)將風(fēng)暴沉積過(guò)程劃分為高峰期、衰減期和停息期；Aigner(1982)建立了由侵蝕底面、粒序?qū)佣?、平行層理段、丘狀層理段、泥巖段組成的經(jīng)典風(fēng)暴沉積序列。筆者以國(guó)內(nèi)實(shí)際風(fēng)暴沉積特征為依據(jù)，結(jié)合各風(fēng)暴沉積單元成因機(jī)制，將理想的風(fēng)暴沉積序列由低到頂劃分為：a.侵蝕底面和礫屑段；b.粒序?qū)佣?；c.平行紋層段；d.丘-洼狀交錯(cuò)層理段；e.沙紋層理段；f.背景沉積段(圖6a)(劉寶珺等，1986；白萬(wàn)備等，2011；宋金民等，2012；鄭斌嵩等，2016)。受波浪、潮汐等因素的影響，完整的風(fēng)暴巖沉積序列很難保存下來(lái)，同時(shí)，不同的沉積相帶環(huán)境以及風(fēng)暴作用能量的強(qiáng)弱，會(huì)生成不同的風(fēng)暴巖沉積單元組合。柏香田剖面石牛欄組風(fēng)暴沉積層段中大致可以識(shí)別出四種風(fēng)暴沉積序列(圖6b)：

沉積序列類(lèi)型I：主要由a段侵蝕底面和礫屑層、b段粒序?qū)佣魏蚮段背景沉積段構(gòu)成(圖3A)，最厚達(dá)1 m左右，于風(fēng)暴早期產(chǎn)出。該風(fēng)暴序列主要發(fā)育在研究區(qū)剖面風(fēng)暴沉積段上部(圖2)，其底部受強(qiáng)烈的風(fēng)暴作用，形成明顯的底面侵蝕構(gòu)造，起伏面介于3～6 cm，礫屑段見(jiàn)大量海百合莖、個(gè)體珊瑚及底棲類(lèi)生物，粒徑介于0.1～9 cm，大小不一，磨圓差(圖5d)，局部殼體呈菊花狀、放射狀雜亂分布(圖3B、C)，珊瑚呈倒立狀(圖3D)，反映當(dāng)時(shí)較強(qiáng)風(fēng)暴作用下，高密度風(fēng)暴碎屑流快速沉降堆積而成。礫屑層之上為粒序?qū)永矶危?、逆粒序均可?jiàn)，內(nèi)部生物碎屑含量較高，且較為破碎。頂部為風(fēng)暴停息期形成的背景沉積段，沉積厚約數(shù)厘米到數(shù)十厘米的泥質(zhì)灰?guī)r。

沉積序列類(lèi)型II：主要由a段侵蝕底面和礫屑層、d段丘-洼狀交錯(cuò)層理構(gòu)成，總厚度幾十厘米不等，于風(fēng)暴沉積早、中期產(chǎn)出。該風(fēng)暴序列見(jiàn)于風(fēng)暴沉積段中部(圖2)，侵蝕底面發(fā)育程度較類(lèi)型I弱，起伏面介于2～3 cm，其上礫屑段中多見(jiàn)雙殼類(lèi)生物碎屑，殼體0.5～2 cm左右，雜亂狀堆積分布，較I型層序結(jié)構(gòu)內(nèi)的礫屑規(guī)模小。向上過(guò)渡為小型丘-洼狀交錯(cuò)層理段，與礫屑層段呈不規(guī)則彎曲狀接觸(圖4B)，主要為含生屑灰?guī)r。因后期波浪改造等緣故，該沉積序列類(lèi)型f段背景沉積段缺失。

沉積序列類(lèi)型III：主要由a段侵蝕底面和礫屑層、e段沙紋層理段和f段背景沉積段構(gòu)成(圖4C、D)，總厚度約10～30 cm。該風(fēng)暴序列主要發(fā)育在風(fēng)暴沉積段的中下部(圖2)，侵蝕底面起伏程度較類(lèi)型I、II小，之上的礫屑雜亂分布，粒徑多介于0.1～1 cm，礫屑規(guī)模較類(lèi)型I、II小。向上，因風(fēng)暴能量的快速衰減，直接過(guò)渡為厚約數(shù)幾厘米的沙紋層理段，隨著風(fēng)暴的平息，最后形成頂部的泥質(zhì)灰?guī)r背景沉積段。

圖6 風(fēng)暴沉積理想序列及柏香田剖面風(fēng)暴沉積序列Fig.6 Ideal storm sedimentary sequences and storm deposition sequence of Boxiangtian section

沉積序列類(lèi)型IV：主要由a段侵蝕底面和礫屑層、f段背景沉積段構(gòu)成(圖4A、B)，總厚度約10～20 cm，較類(lèi)型I、II、III薄。該風(fēng)暴序列主要發(fā)育在風(fēng)暴沉積段的中下部(圖2)，侵蝕底面起伏小于1 cm，甚至無(wú)起伏，之上的礫屑層占據(jù)該層序厚度的主要部分，沉積特征與前三種類(lèi)型相近，礫屑顆粒較類(lèi)型I、II、III有相對(duì)高的分選性和磨圓度，且粒度相對(duì)小，多為毫米級(jí)(圖5a)。受風(fēng)暴早、中期的影響較小，向上直接過(guò)渡為泥質(zhì)灰?guī)r背景沉積段，厚度多為數(shù)幾厘米，因后期風(fēng)暴侵蝕影響，泥質(zhì)灰?guī)r局部厚度較薄。風(fēng)暴沉積段中下部可見(jiàn)數(shù)套類(lèi)型IV序列，且向上呈變厚趨勢(shì)。

以風(fēng)暴沉積的沉積背景、構(gòu)造類(lèi)型以及沉積相序結(jié)構(gòu)等特征，分析風(fēng)暴沉積物的形成環(huán)境、與物源區(qū)距離，可將風(fēng)暴巖劃分為近源型和遠(yuǎn)源型(白志強(qiáng)等，2015)：近源型風(fēng)暴巖包括原地型風(fēng)暴巖和異地近源型風(fēng)暴巖，為原地半固結(jié)巖層受風(fēng)暴流沖刷、掏蝕和短距離攪動(dòng)搬運(yùn)，部分礫屑原地或近原地快速沉降堆積而成(白萬(wàn)備等，2011)，受較強(qiáng)風(fēng)暴流作用，其底部侵蝕面發(fā)育有渠模、沖刷充填等構(gòu)造，上部礫屑層內(nèi)的礫屑磨圓較差且分布較為雜亂，可見(jiàn)分選較差的扁豆?fàn)?、長(zhǎng)橢圓狀礫屑或粗砂屑呈放射狀、倒小狀、菊花狀分布(林彤等，2015)，向上伴隨粒序?qū)永怼⑶馉罱诲e(cuò)層理等沉積組構(gòu)，整體巖層厚度較大，形成于水體相對(duì)較淺的環(huán)境(張廷山等，2017)；遠(yuǎn)源型風(fēng)暴巖受風(fēng)暴濁流而成(白萬(wàn)備等，2011)，侵蝕底面因風(fēng)暴能量減弱而起伏度較近源型小，礫屑層內(nèi)礫屑有一定的磨圓，粒度較細(xì)并有一定的分選性，向上可見(jiàn)礫屑層、沙紋層理等沉積組構(gòu)，整體巖層厚度小，形成于相對(duì)較深的沉積環(huán)境。研究區(qū)剖面上下沉積形態(tài)不同，表現(xiàn)為：下部的侵蝕底面起伏較小，礫屑層內(nèi)礫屑顆粒以毫米級(jí)為主，且具有一定磨圓，并伴隨發(fā)育沙紋層理等沉積組構(gòu)，總體沉積厚度較小，多為幾厘米到二三十厘米不等，反映了遠(yuǎn)源型風(fēng)暴的沉積特征；較之下部，中上部的侵蝕底面起伏變大，礫屑層內(nèi)礫屑分布較為雜亂，大小不一，可見(jiàn)放射狀、倒小狀、菊花狀分布的生屑以及倒立展布的珊瑚，磨圓較差，多呈棱角狀、次棱角狀，伴隨丘狀交錯(cuò)層理等沉積組構(gòu)，沉積厚度大，表現(xiàn)為近源風(fēng)暴沉積特征。

綜上所述，研究區(qū)剖面風(fēng)暴沉積序列由下向上總體遵循類(lèi)型IV-類(lèi)型III-類(lèi)型II-類(lèi)型I的演化趨勢(shì)(圖2)，呈現(xiàn)遠(yuǎn)源型風(fēng)暴向近源型風(fēng)暴的轉(zhuǎn)變，風(fēng)暴強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)的過(guò)程，具一定繼承性。考慮到上述所有證據(jù)的情況下，早志留世石牛欄期研究區(qū)的沉積模式應(yīng)當(dāng)是碳酸鹽緩坡(圖7)。

圖7 研究區(qū)早志留世石牛欄組沉積模式簡(jiǎn)圖及風(fēng)暴沉積序列的分布特征

4 意義

風(fēng)暴沉積作為一種突發(fā)性、瞬時(shí)性的特殊事件沉積，因演化階段不同而形成不同的沉積構(gòu)造、沉積序列等，對(duì)古緯度、古氣候與古板塊演化、古地層等時(shí)對(duì)比、古地理的恢復(fù)以及油氣礦產(chǎn)的探尋具有重要意義。

4.1 古緯度、古氣候與古板塊演化的指示意義

現(xiàn)代風(fēng)暴研究表明，風(fēng)暴作用主要形成于南北緯5°～20°的區(qū)域，主要影響范圍介于5°～30°(杜遠(yuǎn)生和韓欣，2000；楊寶忠等，2007)，柏香田剖面石牛欄組中下部沉積厚3.6 m的風(fēng)暴層，反映研究區(qū)在該時(shí)段曾受赤道颶風(fēng)帶影響。上揚(yáng)子區(qū)內(nèi)，同期層位證據(jù)有：川西北廣元-陜西寧強(qiáng)一帶風(fēng)暴沉積發(fā)育(張廷山等，1993，1998)；旺蒼地區(qū)鮞?；?guī)r的古水溫計(jì)算值主要介于25 ℃～31 ℃(秦松等，2011)等。各證據(jù)均指示上揚(yáng)子地區(qū)早志留世中低緯度氣候條件，與古地磁數(shù)據(jù)指示同時(shí)期上揚(yáng)子板塊位于赤道附近偏南位置結(jié)論一致(吳漢寧等，1999)，可為上揚(yáng)子區(qū)古氣候及古海盆演化提供支持資料。

4.2 古地層等時(shí)對(duì)比的指示意義

風(fēng)暴沉積具有周期性、瞬時(shí)性、區(qū)域性等特征，可為某區(qū)域在一定范圍內(nèi)提供等時(shí)對(duì)比標(biāo)志(宋金民等，2012)。該特征主要體現(xiàn)在巖石的地層劃分與對(duì)比上，如皖北震旦系張渠組與峽東震旦系陡山沱組風(fēng)暴巖中發(fā)現(xiàn)的三射鈣質(zhì)海綿骨針相對(duì)比，為華北與華南震旦系提供等時(shí)對(duì)比證據(jù)(喬秀夫等，1989)。

當(dāng)前，部分學(xué)者對(duì)上揚(yáng)子區(qū)早志留世石牛欄組同期異相地層存有爭(zhēng)議，指出小河壩組與石牛欄組、羅惹坪組并非同期異相地層(周懇懇等，2014)。為此，筆者整合上揚(yáng)子地區(qū)風(fēng)暴沉積特征，淺析石牛欄組及同時(shí)期層位地層特征可知：川西北羅惹坪組生物灰?guī)r透鏡體為風(fēng)暴作用形成(白志強(qiáng)等，2015)，同時(shí)在川西北米倉(cāng)山周緣羅惹坪組(張廷山等，1993，1995)、川東-鄂西長(zhǎng)陽(yáng)樂(lè)園一帶羅惹坪組(李旭兵等，2008)及川東南南川-石柱-彭水-秀山一帶小河壩組(朱志軍，2010)見(jiàn)生物灰?guī)r透鏡體發(fā)育，且發(fā)育層位與風(fēng)暴段相近；軟沉積物變形被視作風(fēng)暴沉積遺留證據(jù)(張廷山等，2017)，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，川西北米倉(cāng)山周緣羅惹坪組(張廷山等，2017)、川東南小河壩組(朱志軍，2010)、川南石牛欄組(何利等，2013)，均在風(fēng)暴發(fā)育層位附近見(jiàn)同生變形構(gòu)造；具風(fēng)暴指示意義的丘狀交錯(cuò)層理于川西北、川東南地區(qū)均見(jiàn)有發(fā)育(張廷山等，1993；朱志軍，2010)。同時(shí)，結(jié)合上揚(yáng)子區(qū)內(nèi)石牛欄組及同時(shí)期地層，對(duì)比分析巖層垂向變化特征(張廷山等，1993，1995；白志強(qiáng)等，2015)，顯示：上揚(yáng)子區(qū)發(fā)育的風(fēng)暴沉積段向上呈水體變淺特征，且風(fēng)暴類(lèi)型呈遠(yuǎn)源型風(fēng)暴向近源型風(fēng)暴轉(zhuǎn)變。各證據(jù)均支持同期異相地層觀(guān)點(diǎn)。綜上所述，上揚(yáng)子區(qū)早志留世石牛欄組及同期層位風(fēng)暴沉積特征，如灰?guī)r透鏡體出露層位、變形構(gòu)造、丘狀交錯(cuò)層理、風(fēng)暴類(lèi)型變化等，可為石牛欄組、小河壩組和羅惹坪組同期異相地層提供等時(shí)性對(duì)比標(biāo)尺。

4.3 古地理恢復(fù)的指示意義

風(fēng)暴沉積序列垂向變化規(guī)律可反映當(dāng)時(shí)沉積環(huán)境的演化，如體系域識(shí)別、海平面變化等，均可通過(guò)風(fēng)暴沉積物進(jìn)行反映(劉鵬舉和林小谷，2004；孔慶瑩等，2006)。

目前，關(guān)于川南早志留世石牛欄組沉積環(huán)境意見(jiàn)尚不統(tǒng)一，主要有碳酸鹽巖臺(tái)地(朱志軍，2010；譚先鋒等，2014)和碳酸鹽巖緩坡(張廷山等，1995；王正和等，2013；周懇懇等，2014；王海軍等，2016)兩種觀(guān)點(diǎn)。為此，借助風(fēng)暴沉積淺析川南早志留世石牛欄組沉積環(huán)境：風(fēng)暴作用沉降堆積形成區(qū)域性高凸的生屑灘，為生物礁和生物丘構(gòu)成良好的基底(張廷山等，1993)。而川南地區(qū)的生物礁多呈點(diǎn)狀分布(張廷山等，1995；王正和等，2013；王海軍等，2016)，結(jié)合本文風(fēng)暴沉積發(fā)現(xiàn)，為川南大部地區(qū)風(fēng)暴事件發(fā)生提供可能，且點(diǎn)狀礁因風(fēng)暴等原因，發(fā)育規(guī)模小，呈緩坡特征。研究區(qū)剖面風(fēng)暴沉積段垂向變化特征顯示，下部具薄層狀深灰色含泥瘤狀灰?guī)r等外緩坡相特征，中上部沉積厚層狀生物灰?guī)r，且灰?guī)r中見(jiàn)較為完整的殼類(lèi)和珊瑚化石，具中緩坡特征，由下向上，泥質(zhì)含量逐漸減少、沉積厚度逐漸增大、生物種類(lèi)逐漸豐富、礫屑顆粒的分選型和磨圓逐漸變差等特征，顯示為外緩坡向中緩坡過(guò)渡。整體上，研究區(qū)風(fēng)暴沉積的發(fā)現(xiàn)，可為川南早志留世石牛欄組碳酸鹽巖緩坡環(huán)境提供證據(jù)資料。

4.4 探尋油氣的指示意義

近年來(lái)，諸多學(xué)者將風(fēng)暴與沉積儲(chǔ)層結(jié)合，如潮坪環(huán)境下風(fēng)暴作用形成沉積物的結(jié)構(gòu)成熟度高于正常沉積物，可作為潛在的油氣儲(chǔ)層(胡明毅和賀萍，2002)。川西中三疊世天井山組風(fēng)暴沉積段可作為有利儲(chǔ)層，且主要分布于緩坡環(huán)境，為油氣運(yùn)移指向區(qū)帶(彭靖淞等，2009)，甚至有學(xué)者指出風(fēng)暴巖儲(chǔ)層在具有優(yōu)質(zhì)烴源巖以及有利儲(chǔ)蓋組合的條件下，可以大規(guī)模成藏(宋金民等，2012)。針對(duì)性分析研究區(qū)石牛欄組，見(jiàn)大量生屑灘發(fā)育，野外剖面多見(jiàn)瀝青，甚至發(fā)育古油氣藏(李雙建等，2009；馬文辛等，2012)，風(fēng)暴巖鏡下孔隙較為發(fā)育(圖4A、F)，具有較好的烴源巖和蓋層條件(張榮強(qiáng)等，2009)。整合上揚(yáng)子區(qū)石牛欄組及同時(shí)期沉積地層，發(fā)現(xiàn)川西北發(fā)育鮞粒灘(秦松等，2011)、川東南-黔北地區(qū)發(fā)育生屑灘(王正和等，2013)，各地區(qū)儲(chǔ)蓋組合條件良好，均可考慮作為潛在的油氣儲(chǔ)層。本次風(fēng)暴沉積的發(fā)現(xiàn)為上揚(yáng)子區(qū)早志留世石牛欄組及同時(shí)期層位的油氣勘探提供新途徑。

5 結(jié)論

(1)于川南柏香田剖面石牛欄組下部發(fā)現(xiàn)一套風(fēng)暴沉積層，具有侵蝕底面、礫屑層、粒序?qū)永?、?洼狀交錯(cuò)層理、沙紋層理以及風(fēng)暴與平靜天氣形成的沉積物互層等風(fēng)暴特征。結(jié)合理想風(fēng)暴序列，將其劃分為4種沉積序列，序列間存在一定繼承性，呈現(xiàn)遠(yuǎn)源型風(fēng)暴向近源型風(fēng)暴的轉(zhuǎn)變，風(fēng)暴強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)的過(guò)程。

(2)川南柏香田剖面風(fēng)暴沉積的發(fā)現(xiàn)具重要意義：①驗(yàn)證了其中低緯度的古地理位置，為上揚(yáng)子區(qū)古氣候及古海盆演化提供支持資料；②上揚(yáng)子區(qū)早志留世石牛欄組同期異相地層存有爭(zhēng)議，諸如灰?guī)r透鏡體出露層位、變形構(gòu)造、丘狀交錯(cuò)層理、風(fēng)暴類(lèi)型變化等風(fēng)暴沉積特征，可為上揚(yáng)子區(qū)早志留世石牛欄組及同期異相地層提供等時(shí)性對(duì)比標(biāo)尺；③川南早志留世石牛欄組沉積環(huán)境意見(jiàn)不一，風(fēng)暴沉積為其碳酸鹽巖緩坡環(huán)境提供證據(jù)資料；④總結(jié)前人對(duì)風(fēng)暴沉積物性認(rèn)識(shí)，結(jié)合上揚(yáng)子區(qū)同期地層油氣地質(zhì)條件，提供油氣勘探新途徑。