大坂塔格塔里木盆地大坂塔格一間房奧陶系剖面層序劃分及特征

大坂塔格塔里木盆地大坂塔格一間房奧陶系剖面層序劃分及特征

1剖面地質(zhì)特征和層序劃分大坂塔格-一間房-奧陶系段（圖1）是塔里木盆地塔克拉瑪干層區(qū)住宅-西基爾層社區(qū)的典型剖面之一。該剖面由巴楚縣大坂塔格永安壩水庫東的第一、二段剖面,一間房-圖木舒克公路6.9km第三段剖面和20.7km處第四段剖面拼接組成,幾乎全是碳酸鹽巖,底與寒武系下丘里塔格組整合接觸,頂部出露不全,為第四系覆蓋,總厚1013.38m。其代表性,廣泛對比性等均達(dá)上佳。本次研究按1∶500的精度實測了該剖面,通過對露頭仔細(xì)觀測和系統(tǒng)采樣,研究了剖面的巖性組合和古生物特征,層序界面特征、準(zhǔn)層疊置結(jié)構(gòu)和三級層序劃分。層序地層學(xué)是在一個等時地質(zhì)年代格架內(nèi)從三維空間上認(rèn)識一個有成因聯(lián)系的沉積組合體,上下被不整合面或與之相當(dāng)?shù)恼厦嫠厍?。層序的劃分是通過層序界面的標(biāo)定、體系域構(gòu)成以及準(zhǔn)層序、準(zhǔn)層序組的疊置序列和空間產(chǎn)出狀態(tài)等來實現(xiàn)的。按照P.R.Vail的定義,層序不整合界面是由于相對海平面快速下降形成,以高位體系域與低位體系域或陸棚邊緣體系域之間的不整合面或與之相當(dāng)?shù)恼厦孀鳛閷有蚪缑?。通過對剖面詳細(xì)研究,發(fā)現(xiàn)奧陶系碳酸鹽巖主要發(fā)育II型層序不整合界面,而上奧陶統(tǒng)上部(良里塔格組)發(fā)育相對海平面快速上升形成的III型層序邊界。II型層序邊界形成時,海平面發(fā)生過短暫的下降,隨之上升,因而識別特征沒有I型層序邊界顯著,僅在近岸部位有微小的侵蝕。如中、下奧陶統(tǒng)層序I~層序IV底界面。Schlager(1989)認(rèn)為除了不整合面(I型和II型)外,可以把突發(fā)海泛面做為旋回層序劃分的分界,稱為III型層序邊界,在此層序邊界之上有明顯的水體突然加深的現(xiàn)象。如上奧陶統(tǒng)良里塔格組層序VI底界面。2層序界面特征大坂塔格—一間房奧陶系剖面主要為碳酸鹽巖臺地沉積環(huán)境,高頻層序類型多樣且特征明顯,主要包括六級米級旋回韻律層、五級準(zhǔn)層序(準(zhǔn)層序)及四級準(zhǔn)層序組(準(zhǔn)層序組)。六級韻律層在大坂塔格—一間房奧陶系剖面主要為潮下型、環(huán)潮坪型及L-M型,主要表現(xiàn)為以下幾種組合形式:(1)每個旋回下部巖石單元為灰白色中層狀泥晶藻灰?guī)r,上部巖石單元為灰白色中層狀亮晶砂礫屑灰?guī)r;(2)每個旋回下部巖石單元為灰色-淺灰色薄層狀泥晶灰?guī)r,上部巖石單元為灰色中層狀亮晶砂屑灰?guī)r;(3)每個旋回下部巖石單元為灰色-淺灰色中層狀泥晶灰?guī)r,上部巖石單元為淺灰色中層狀中細(xì)晶白云巖;(4)每個旋回下部巖石單元為灰色-淺灰色中薄層狀砂屑灰?guī)r,上部巖石單元為淺灰色中薄層狀中細(xì)晶云巖;(5)每個旋回下部巖石單元為灰色中薄層狀亮晶鮞粒砂屑灰?guī)r,上部巖石單元為淺灰色中薄層狀中細(xì)晶云巖;(6)每個旋回下部巖石單元為灰色、淺灰色泥質(zhì)灰?guī)r,上部巖石單元為灰色亮晶砂屑灰?guī)r;(7)每個旋回下部巖石單元為深灰色中薄層狀泥晶生屑灰?guī)r,上部巖石單元為深灰色瓶筐類礁灰?guī)r;(8)每個旋回下部巖石單元為深灰色中薄層狀含生屑泥晶灰?guī)r,上部巖石單元為深灰色薄層狀生屑砂屑灰?guī)r;(9)每個旋回下部巖石單元為淺灰色中薄層狀藻泥晶灰?guī)r,上部巖石單元為淺灰色中層狀粘結(jié)藻團(tuán)塊灰?guī)r(圖2)。五級準(zhǔn)層序主要由大約4-5個六級韻律層垂向疊加組成,其具體表現(xiàn)形式隨其在三級層序中所處的不同體系域而不同。當(dāng)其處于三級層序的海侵體系域中時,通常表現(xiàn)為向上變深的退積式沉積。當(dāng)五級準(zhǔn)層序處于三級層序的高位體系域中時,通常表現(xiàn)為向上變淺的加積-進(jìn)積式沉積。四級準(zhǔn)層序組由3-8個五級準(zhǔn)層序垂向疊加組合形成。當(dāng)其處于三級層序的海侵體系域中時,通常表現(xiàn)為向上變深的退積式沉積。當(dāng)其處于三級層序的高位體系域中時,四級準(zhǔn)層序組總體表現(xiàn)為向上變積-進(jìn)積式沉積,即構(gòu)成準(zhǔn)層序組的上部準(zhǔn)層序沉積水深要比該準(zhǔn)層序組的下部準(zhǔn)層序沉積水體淺。根據(jù)露頭中巖性、沉積相轉(zhuǎn)換面、暴露特征及水體深度突然變化等界面特征,準(zhǔn)層序類型及疊置關(guān)系,將大坂塔格—一間房奧陶系剖面進(jìn)一步劃分為6個三級層序。碳酸鹽巖臺地背景下,層序中體系域發(fā)育不全,以TST-HST組合為特征,無低水位體系域。體系域特征如下:海侵體系域是在海水逐漸加深的背景下形成的。巖石類型以暗色泥晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、泥晶藻灰?guī)r為主,發(fā)育水平層理及微波狀層理,巖層厚度從中厚層狀逐漸減至薄-紋層狀。密集段由深灰色-灰色泥質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r等組成,發(fā)育水平層理。高水位體系域由一系列前積型的準(zhǔn)層序組所組成。每一準(zhǔn)層序的下部為顏色較深的紋層狀或薄層的泥粉晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r等,其上顏色逐漸變淺,為中-厚層狀粉-細(xì)晶白云巖、藻球?；?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及各種顆粒灰?guī)r等。總體呈現(xiàn)向上水體變淺的趨勢。3大坂塔格—結(jié)論(1)大坂塔格—一間房奧陶系剖面厚1013.38m。該剖面自下而上可劃分為蓬萊壩組、鷹山組、一間房組、吐木休克組和良里塔格組。底與寒武系下丘里塔格組整合接觸,頂部出露不全,為第四系覆蓋。(2)該剖面主要發(fā)育II型層序不整合界面,上奧陶統(tǒng)上部(良里塔格組)發(fā)育相對海平面快速上升形成的III型層序邊界。(3)大坂塔格—一間房奧陶系剖面中,高頻層序類型多樣且特征明顯,主要包括六級米級旋回韻律層、五級準(zhǔn)層序(準(zhǔn)層序)及四級準(zhǔn)層序組(準(zhǔn)層序組)。六級韻律層進(jìn)一步劃分為潮下型、環(huán)潮坪型及L-M型,形成9種巖性組合樣式。五級準(zhǔn)層序主要由大約4-5個六級韻律層垂向疊加組成。四級準(zhǔn)層序組由3-8個五級準(zhǔn)層序垂向疊加組合形成,構(gòu)成進(jìn)積、退積和加積準(zhǔn)層序組。(4)該剖面可以識別出6個三級層序,層序中體系域發(fā)育不全,由TST和HST構(gòu)成。海侵體系域巖石類型以暗色泥晶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、泥晶藻灰?guī)r為主,發(fā)育水平層理及微波狀層理,巖層厚度從中厚層狀逐漸減至薄-紋層狀。密集段由深灰色-灰色泥質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r等組