理论教育 奥陶纪桐梓组变化及古生代相对海平面研究

奥陶纪桐梓组变化及古生代相对海平面研究

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:另外,本次调查首次将奥陶纪桐梓组解体为2个岩性段。划分出40个化石带、组合带、延限带等生物地层单位,重点研究了三叶虫、笔石、珊瑚、腕足类、类、植物等生物地层特征,为区域多重地层划分提供了基础资料。在此基础上对该区古生代相对海平面变化进行了研究,并绘制了相对海平面变化曲线。通过分析褶皱的形态、位态和区域构造特征,认为桑植-石门复向斜前后主要经历D1、D2和D3三次褶皱-冲断构造变形,以及晚期的地壳抬升运动。

奥陶纪桐梓组变化及古生代相对海平面研究

(1)区内地层划属上扬子分区,由老到新有寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、二叠系、三叠系,志留系、泥盆系、二叠系、三叠系广泛分布,另有侏罗系和第四纪冲洪积物零星分布。通过地质调查与详细的剖面研究,将区内地层共划分出29个组级岩石地层单位,8个段级岩石地层单位,并划分出灰岩体、白云岩体、角砾状灰岩体、角砾状白云岩体、脉体、矿化体等10个特殊岩性填图单位,正确厘定了区内地层层序,提高了地层划分精度。另外,本次调查首次将奥陶纪桐梓组解体为2个岩性段。

(2)划分出40个化石带、组合带、延限带等生物地层单位,重点研究了三叶虫、笔石、珊瑚、腕足类、类、植物等生物地层特征,为区域多重地层划分提供了基础资料。

(3)在详细收集了关于湘西北地区及邻区生物地层划分资料的基础上,本次工作系统研究了奥陶纪—志留纪地层基本层序、沉积相、层序界面等层序地层划分的关键问题,共划分出3个二级层序,并识别出15个三级层序、34个体系域。在此基础上对该区古生代相对海平面变化进行了研究,并绘制了相对海平面变化曲线。将该曲线与全球海平面变化曲线进行对比,区别较大,说明调查区奥陶纪—志留纪时期相对海平面变化主要受控于加里东运动区域性构造基底活动。

(4)对吴家院组化石层、小溪峪组沉积时代、三叠纪大冶组沉积环境嘉陵江角砾岩的沉积现象进行了系统调查和资料收集,并对其形成机理进行了初步讨论。研究认为,吴家院组化石层与铁锰质层、灰岩层具有较好的“伴生”特征,且受吴家院组横向和垂向分布制约;小溪峪组沉积时代稍晚于吴家院组或回星哨组,形成于文洛克世早期;大冶组沉积早期,区内均为一套稳定的浅海陆棚沉积,随着相对海平面的慢慢下降和碳酸盐岩建隆的发育,大冶组沉积中晚期,区内在瑞塔铺—江垭水库一线以南的区域逐渐形成了碳酸盐岩台地,而这一线以北的区域仍为陆棚沉积;嘉陵江组中发育3种类型的角砾岩、角砾状白云岩和角砾状灰岩:第一类角砾岩形成于潮坪环境中的潮间带高能环境,第二类角砾岩为(闭塞)台地斜坡相滑塌过程中形成的同沉积斜坡滑塌角砾岩,第三类为构造角砾岩或溶洞垮塌角砾岩。

(5)对区内S/D、D/P、P2/P3、J/T四个不整合面的沉积现象进行了系统调查和研究。研究认为,小溪峪组与云台观组平行不整合关系反映雪峰古陆西侧隆后前陆盆地于文洛克世晚期受加里东运动作用隆升成陆并接受风化剥蚀;写经寺组与梁山组平行不整合是“柳江上升”和“黔桂上升”两次构造运动的产物;茅口组与龙潭组平行不整合是东吴运动的产物;沙溪庙组与巴东组角度不整合反映中三叠世晚期—早侏罗世晚印支运动北北西-南南东向强烈挤压使桑植-石门复向斜收缩变窄,形成一系列次级背向斜构造和挤压凹陷盆地。(www.daowen.com)

(6)根据地层记录、地质体接触关系及构造变形活动等方面资料进行综合分析,查明了区内加里东运动、海西运动、印支运动、燕山运动及喜马拉雅运动的表现形式;划分了加里东构造层(∈—S)、海西构造层(D)、印支构造层(P—T)、早燕山构造层(J)4个构造层;厘定了比较完整的构造(变形)事件,论述了地质发展史。

(7)对区内石门-桑植复向斜的几何学、运动学特征进行了详细的调查和研究,认为桑植-石门构造带为一复式向斜构造,其整体为北东东-南西西向构造线,叠加有北北东-南南西向和北东-南西向构造,后期构造叠加使早期北东东向枢纽明显波状弯曲和弧形偏转,最后形成右行斜列的扫帚状构造线。通过分析褶皱的形态、位态和区域构造特征,认为桑植-石门复向斜前后主要经历D1、D2和D3三次褶皱-冲断构造变形,以及晚期的地壳抬升运动。

(8)提出桑植-石门复向斜中段的变形机制:桑植-石门复向斜中段主体形成于晚三叠世晚期的晚印支运动北北西向挤压体制,之后受到早燕山运动近东西向的构造叠加,使其在平面上发生弧形偏转;在垂向上,由于受到晚印支运动北北西向强大的挤压作用,深部塑性程度较高的结晶基底(顶板为12~15km)沿北北西向产生整体收缩,与此同时,结晶基底之上的褶皱基底沿其与结晶基底的界面发生滑脱,并导致褶皱基底产生褶皱弯曲,形成隆凹相间的构造格局;褶皱基底水平方向的整体压缩和弯曲带动上覆盖层水平方向的收缩,并启动盖层中的多套滑脱系统,在盖层中形成更紧闭的褶皱构造和相应的逆冲断层进行调整。

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