区长兴阶发育且出露良好, 岩石主要有碳酸盐岩, 碎屑岩, 硅岩, 煤和火山碎屑岩等, 其中以碳酸盐岩为主, 碎屑岩和硅岩次之, 煤和火山碎屑岩较少.碳酸盐岩包括石灰岩和白云岩, 主要为石灰岩.按照结构, 成分及成因可将研究区的岩石划分出若干个次一级的岩石类型(表 2).

表2

Table2

表2(Table2)

表2 中上扬子地区上二叠统长兴阶岩石类型及其分布 Table2 Rock types and distribution of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region 岩石类型 主要分布地区, 层位 岩石类型 主要分布地区, 层位 碳 酸 盐 岩 石 灰 岩 生屑--泥晶石灰岩 泥晶生屑石灰岩 主要分布于长兴组, 部分汪家寨组, 少量大隆组 碎 屑 岩 砾岩 宣威组 生屑质泥晶石灰岩 砂岩 宣威组, 汪家寨组 含生屑泥晶石灰岩 粉砂岩 宣威组, 汪家寨组 泥晶石灰岩 泥页岩 宣威组, 汪家寨组, 大隆组 亮晶生屑石灰岩 长兴组 硅 岩 薄层硅岩 大隆组, 长兴组 礁石灰岩 海绵礁石灰岩 川东, 渝东, 鄂西长兴组 结核状, 团块状, 条带状硅岩 长兴组 珊瑚礁石灰岩 慈利地区长兴组 白 云 岩 泥--粉晶白云岩 长兴组 火山 碎屑岩 凝灰岩 大隆组 细--中晶白云岩 其他 岩石 煤岩 宣威组, 汪家寨组 粗晶白云岩 重力流石灰岩 恩施, 慈利地区长兴组

表2 中上扬子地区上二叠统长兴阶岩石类型及其分布 Table2 Rock types and distribution of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

长兴阶岩相可归纳为碎屑岩型, 碎屑岩--石灰岩型, 石灰岩型, 石灰岩--硅岩型, 硅岩--碎屑岩型等5种类型.碎屑岩型包括以陆相含煤碎屑岩为主的宣威组上部(图 1-a)和海相碎屑岩为主的大隆组(图 1-g); 碎屑岩--石灰岩型为海陆交互相以含煤碎屑岩为主的汪家寨组(图 1-b, 1-c); 石灰岩型为以中厚层--块状石灰岩为主的长兴组(图 1-d); 石灰岩--硅岩型为中厚层石灰岩和薄层硅岩为主的大隆组(图 1-e); 硅岩--碎屑岩型为以薄层硅岩及泥页岩为主的大隆组(图 1-f).

宣威组主要见于滇东川西的荥经--盐津--彝良一带.岩性以陆相砂泥岩夹煤为主, 煤层多达30余层, 但一般较薄, 也可见砾岩和粉砂岩.产植物化石Gigantopteris, 偶见海相动物化石.其上部相当于长兴阶.

汪家寨组主要分布于宝兴--乐山--镇雄--六盘水地区, 代表以碎屑岩为主夹煤及石灰岩的海陆交互相地层, 产植物化石Gigantopteris, Ullmannia, Palaeofusulina等.厚度较稳定, 一般为几十米到100, m.自西向东, 碎屑岩的含量逐渐降低, 煤层减少, 石灰岩的含量逐渐增加.

大隆组主要分布于研究区的北部及鄂西地区, 是一套深灰至灰黑色的薄层硅岩, 硅质页岩及泥页岩和碳质泥页岩等, 局部夹薄--中层泥晶石灰岩.其中兴山--咸宁以西地区薄层硅岩不发育, 而主要是黑色碳质泥岩, 页岩(图 1-f), 间夹薄层深灰色泥晶石灰岩.产菊石类, 腕足类, 双壳类, 放射虫, 有孔虫等化石, 以菊石和放射虫多见, 菊石主要见Pseudotirolites, Pseudogastrioceras等.厚度多为10~70, m, 一般为30, m左右.

图1

Fig.1

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	图1 中上扬子地区上二叠统长兴阶岩性剖面(a~f--野外露头剖面: a, c据杨光荣等(1986), b据田宝林等(1980), d, e, f为作者实测剖面; g--钻井剖面)Fig.1 Lithologic sections of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

除上述地区外, 研究区其他地区均为长兴组沉积, 其岩性主要为灰色和深灰色中厚层--块状生屑--泥晶石灰岩, 生物礁石灰岩及细--中晶白云岩和灰质白云岩, 含硅质结核, 团块和条带.长兴组化石丰富, 种类繁多, 常见有藻类, 有孔虫类, 腕足类, 棘皮类, 海绵, 珊瑚, 腹足类, 双壳类, 苔藓虫等.在渝东鄂西地区, 黔东地区, 长兴组底部有较多的灰黑色薄层硅岩和硅质石灰岩; 厚约几米到十余米, 分布较稳定, 产Pseudotirolites, Pseudogastrioceras, Leptodus等.本组厚度一般为几十米至100多米, 少数介于200~300, m之间, 最厚可达500多米.

生物化石的研究对沉积微相的分析具有重要作用, 尤其是对于碳酸盐岩而言, 因为碳酸盐岩的形成直接或间接地受到生物的影响或控制(Erick, 2004).研究区长兴阶化石丰富, 种类繁多, 常见的有藻类, 有孔虫类, 腕足类, 海绵, 珊瑚, 棘皮类, 腹足类, 双壳类, 介形虫, 苔藓虫, 三叶虫, 菊石类和高等植物等, 这些化石大多为原地堆积; 其中高等植物化石主要为大羽羊齿植物群, 为陆相沉积的重要标志.通过研究, 将研究区生物区分出了4个基本生态类型, 即海生底栖, 游泳, 浮游及陆生植物; 划分出了植物组合, 植物与古纺锤组合, 藻类-有孔虫-腕足类组合, 海绵组合及菊石-放射虫-海绵骨针组合等5种化石组合, 它们分别反映不同的沉积环境(表 3).

表3

Table3

表3(Table3)

表3 中上扬子地区上二叠统长兴阶化石组合 Table3 Fossil assemblages of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region 化石组合 岩 石 分布区域 沉积环境 藻类-有孔虫-腕足类组合 中厚层--块状 石灰岩 川黔渝地区, 兴山--慈利--修水地区, 汉中--西乡地区长兴组 碳酸盐岩 台地 海绵组合 礁石灰岩 川东鄂西, 湖南慈利, 江西修水长兴组 生物礁 菊石-放射虫-海绵骨针组合 薄层硅岩, 硅质泥页岩, 泥页岩, 薄层泥晶石灰岩 研究区北部地区, 鄂西地区大隆组, 长兴组 盆地 植物与古纺锤 组合 高等植物分布于陆源碎屑岩, 古纺锤 分布于石灰岩 宝兴--乐山--镇雄--六盘水地区汪家寨组 碎屑岩 台地 植物组合 陆源碎屑岩 乐山--昭通--宣威一带宣威组上段 冲积平原

表3 中上扬子地区上二叠统长兴阶化石组合 Table3 Fossil assemblages of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

某沉积地区某沉积层段的厚度主要受该地区该沉积时期的沉积速率和沉降幅度的控制, 其厚度等值线图可反映该地区该沉积时期该层段的分布范围和几何形态, 它可以反映该沉积时期的古大地构造格局, 主要是相对隆起和相对凹陷的格局.根据12条一级露头剖面, 14条二级露头剖面, 262条三级露头剖面, 23条一级钻井剖面, 88条二级钻井剖面的厚度资料, 编绘出了中上扬子地区长兴阶厚度等值线图(图 2), 图中仅标出代表性的剖面点(表 4), 其他省略, 下文亦同.

表4

Table4

表4(Table4)

表4 中上扬子地区上二叠统长兴阶厚度数据统计 Table4 Statistic data of thickness of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region 剖面编号 剖面名称 厚度/m 剖面编号 剖面名称 厚度/m 剖面编号 剖面名称 厚度/m 1 四川彭州小鱼洞 96 21 四川峨嵋龙门洞 60.5 41 湖北嘉鱼簰深1井 3 2 四川广元长江沟 70 22 四川仁寿油1井 58 42 湖北黄石螺丝壳山 16 3 四川北川通口 135.4 23 四川自贡自深1井 41 43 江西瑞昌北亭 7.5 4 四川老关庙背斜关基井 85.5 24 四川武胜女基井 118.5 44 江西修水清水岩 192.5 5 陕西汉中梁山 180 25 四川华蓥山李子垭 137.8 45 四川沐川三道河 58 6 陕西宁强二郎坝 21.2 26 重庆涪陵悦来场 202.6 46 四川永善木杆河 40 7 陕西镇巴凉桥 30 27 重庆南川双龙场 67 47 四川金阳日库脚 0 8 四川旺苍双汇 24 28 重庆云阳齐2井 346 48 四川彝良洪沟 81.4 9 四川通江铁厂河林场 207.3 29 湖北建始牯牛坪 35.6 49 四川合江榕3井 48.5 10 四川通江河坝1井 44 30 湖北恩施雾树孔 13.4 50 四川古蔺烟地湾 39.9 11 四川宣汉毛坝3井 503 31 湖北利川黄泥塘 362 51 贵州威宁海子头 0 12 四川仪陇龙岗1井 315 32 重庆石柱冷水溪 130.9 52 贵州桐梓松坎 59.2 13 四川双庙场构造雷西2井 18 33 湖北宣恩晓关 58.1 53 贵州务川长峰岩 44.1 14 四川铁山构造铁山4井 380 34 重庆彭水 139.8 54 贵州湄潭天城 57.8 15 四川宣汉渡口立石河 198 35 湖北来凤泡木坪 193.3 55 重庆秀山溶溪 105 16 重庆巫溪尖山 133.9 36 湖北建始官店口 18.4 56 贵州印江茶沱 117.5 17 湖北竹山大水沟 36.3 37 湖南澧县火连坡 74 57 贵州织金打煤菁 46.4 18 湖北兴山大峡口 91.7 38 湖南慈利仁世溪 8.7 58 贵州清镇流长 42.9 19 四川崇庆文锦江 3.5 39 湖南慈利长坪 214.1 59 贵州平坝凤凰 60 20 四川宝兴丙羊沟 150 40 湖北当阳当深3井 3

表4 中上扬子地区上二叠统长兴阶厚度数据统计 Table4 Statistic data of thickness of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

从图2, 表4可以看出, 研究区长兴阶厚度变化范围大, 介于0~503, m, 一般为50~200, m, 仅西南部四川金阳日库脚, 贵州威宁海子头两个剖面厚度为零, 再往西, 厚度为零, 即沉积零的地区.其他绝大部分地区, 厚度变化趋势呈北西--南东方向展布, 呈现"三厚两薄, 厚薄相间"的格局, 自西南向东北依次为:(1)彝良--赫章--六盘水一带厚度较大, 介于50~100, m, 为陆源碎屑岩发育区, 可能与陆源碎屑供应较充分, 沉积速率较高, 沉降幅度较大有关.(2)荥经--盐津--威信--息烽一带厚度较小, 小于50, m, 也是以陆源碎屑岩为主的地区, 可能其沉积速率较小.(3)中部地区厚度较大, 大于50, m, 其中苍溪--大竹--垫江地区和通江诺水河--开县--利川地区厚度大于200, m, 最厚达503, m, 反映该区沉积速率高, 沉降幅度较大; 该区的西南部厚度缓慢增加, 而在其东北部厚度则迅速下降, 可能与生物礁的发育有关.(4)北部地区, 即广元--镇巴--城口--巫溪--南漳--黄石一带, 厚度多小于30, m, 为低沉积速率区; 其厚度由相邻地区的大于100, m甚至200, m, 迅速下降到30, m以下, 可能为沉积速率低, 沉降幅度较大的非补偿性的饥饿沉积; (5)汉中--西乡地区厚度一般大于150, m, 其中陕西汉中梁山剖面厚度为180, m, 应为沉积速率较高, 沉降幅度较大的地区.

研究区长兴阶石灰岩, 白云岩和硅岩都是海相岩, 而碎屑岩既有陆相的, 也有海相的.判别某一碎屑岩是否为海相岩的主要标志是其中是否含海相化石, 同时还要结合其沉积特征来综合分析判断.可将海相岩含量为零的等值线作为海陆的分界线.根据12条一级露头剖面, 14条二级露头剖面, 146条三级露头剖面, 20条一级钻井剖面, 8条二级钻井剖面的海相岩含量资料, 编绘出了中上扬子地区长兴阶海相岩含量等值线图(图 3), 部分代表性剖面数据见表5.

图3

Fig.3

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图3 中上扬子地区长兴阶海相岩含量等值线图Fig.3 Isoline map of marine rock content of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

表5

Table5

表5(Table5)

表5 中上扬子地区上二叠统长兴阶海相岩含量数据统计 Table5 Statistic data of marine rock content of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region 剖面编号 剖面名称 含量/% 剖面编号 剖面名称 含量/% 剖面编号 剖面名称 含量/% 1 四川广元长江沟 100 21 四川武胜女基井 100 41 四川珙县大水沟 85.2 2 四川北川通口 100 22 四川华蓥山李子垭 100 42 四川兴文川堰 87.4 3 陕西汉中梁山 100 23 重庆涪陵悦来场 100 43 云南盐津 0 4 四川旺苍双汇 100 24 重庆武隆江口 100 44 四川古蔺烟地湾 100 5 四川宣汉普光5井 100 25 湖北建始牯牛坪 100 45 四川筠连柿子坝 40 6 陕西紫阳紫黄赵里溪 100 26 重庆万州龙驹坝4井 100 46 云南镇雄罗坎千板 > 26.1 7 四川宣汉渡口立石河 100 27 湖北利川黄泥塘 100 47 贵州金沙大木树 100 8 重庆巫溪尖山 100 28 重庆石柱冷水溪 100 48 云南镇雄大乌峰 > 88.3 9 湖北兴山大峡口 100 29 湖北宣恩晓关 100 49 贵州毕节青场 100 10 四川大邑大飞水 100 30 重庆彭水 100 50 贵州赫章六曲 10 11 四川芦山杨开 > 41.6 31 湖南慈利仁世溪 100 51 贵州大方新岩 100 12 四川芦山中林林盘 81.3 32 湖南慈利长坪 100 52 贵州桐梓松坎 100 13 四川大兴大深1井 > 38.2 33 湖北当阳当深3井 100 53 贵州遵义通地沟 100 14 四川天全鱼泉亭 0 34 湖北嘉鱼簰深1井 100 54 重庆秀山溶溪 100 15 四川峨嵋龙门洞 0 35 湖北黄石螺丝壳山 100 55 贵州纳雍半坡寨 100 16 四川威远背斜威18井 > 50 36 江西瑞昌北亭 100 56 贵州威宁比巫 0 17 四川仁寿油1井 100 37 江西修水清水岩 100 57 贵州水城汪家寨 8 18 四川威远背斜威基井 97.7 38 四川沐川三道河 0 58 贵州水城曹家营 66.2 19 四川大竹成28井 100 39 四川合江榕3井 100 59 贵州织金珠藏 100 20 重庆梁平梁5井 100 40 四川绥江响水坨 0

表5 中上扬子地区上二叠统长兴阶海相岩含量数据统计 Table5 Statistic data of marine rock content of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

从图3, 表5可以看出, 研究区海相岩含量为零的区域分布于西部的荥经--盐津--彝良地区一近南北向分布的狭长地带, 其海相岩含量为零的临界线大致位于宝兴--乐山--沐川--赫章一线.该线以西地区海相岩含量为零, 由该线往东, 海相岩含量在约30, km的范围内, 迅速由零递增到75%, 继而再增加到100%.说明海侵是由东向西, 且海陆变化快, 变化范围较狭窄.可将该零线作为研究区长兴期的海陆分界线.

研究区长兴阶碳酸盐岩主要有两种类型, 即发育于浅水碳酸盐岩台地的碳酸盐岩和发育于深水盆地及斜坡的碳酸盐岩, 二者的岩性特征和生物化石明显不同; 文中所指的浅水碳酸盐岩包括中厚层--块状石灰岩和礁石灰岩, 石灰岩中含量较多的生物碎屑, 如二叠钙藻, 翁格达藻, 有孔虫类, 海绵, 水螅, 珊瑚, 苔藓虫, 蜿足类, 双壳类, 海百合等, 其化石组合分别为藻类-有孔虫-腕足类组合和海绵组合(表3).本次研究将浅水碳酸盐岩含量不小于50%的地区定义为碳酸盐岩台地.根据12条一级露头剖面, 14条二级露头剖面, 166条三级露头剖面, 23条一级钻井剖面, 35条二级钻井剖面的浅水碳酸盐岩含量资料, 编绘出了中上扬子地区长兴阶浅水碳酸盐岩含量等值线图(图 4), 部分代表性剖面数据见表6.

图4

Fig.4

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	图4 中上扬子地区上二叠统长兴阶浅水碳酸盐岩含量等值线图Fig.4 Isoline map of content of shallow water carbonate rocks of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

从图4, 表6可以看出, 浅水碳酸盐岩主要分布于川黔渝地区, 兴山--宜昌--岳阳--修水地区及汉中--西乡地区, 即含量不小于50%的区域主要分布于宝兴--仁寿--威远--兴文--威信--毕节--纳雍--织金一线以东, 剑阁--仪陇--梁平--巫溪--利川--来凤一线以西的广大地区, 在兴山--宜昌--岳阳--修水一带, 汉中--西乡一带浅水碳酸盐岩的含量也超过50%, 说明这些地区的沉积环境主要为浅水碳酸盐岩台地.

具灰泥基质的生屑是指碳酸盐岩中生屑颗粒之间的孔隙全部由灰泥填隙物充填或灰泥填隙物占优势的生屑.研究区长兴阶的生屑大小混杂, 基本无磨蚀现象, 多为原地埋藏; 生屑之间为灰泥充填, 说明其沉积环境的水动力条件较弱, 水动力能量不足以将生屑之间的灰泥填隙物簸洗掉.根据11条一级露头剖面, 10条二级露头剖面, 15条三级露头剖面, 6条一级钻井剖面, 1条二级钻井剖面的具灰泥基质的生屑含量资料(表 7), 编绘出了中上扬子地区长兴阶具灰泥基质的生屑含量等值线图(图 5).为了清楚显示, 将具灰泥基质的生屑含量和具亮晶胶结物的生屑含量等值线范围有所扩大.

表6

Table6

表6(Table6)

表6 中上扬子地区上二叠统长兴阶浅水碳酸盐岩含量数据统计 Table6 Statistic data of content of shallow water carbonate rocks of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region 剖面编号 剖面名称 含量/% 剖面编号 剖面名称 含量/% 剖面编号 剖面名称 含量/% 1 四川彭州小鱼洞 100 29 四川峨嵋龙门洞 0 57 湖南慈利仁世溪 0 2 四川广元长江沟 38.9 30 四川威远背斜威18井 10 58 湖南慈利长坪 100 3 四川广元竹园坝 63.7 31 四川仁寿油1井 66.1 59 湖北当阳当深3井 0 4 四川北川通口 99.6 32 四川威远背斜威基井 40.8 60 湖北嘉鱼簰深1井 0 5 四川老关庙背斜关基井 95.4 33 四川川中矿区川5井 53.4 61 湖北黄石螺丝壳山 0 6 陕西汉中梁山 100 34 四川威远背斜威14井 21.9 62 湖北蒲圻官塘驿 0 7 陕西西乡堰口 100 35 四川泸州胜4井 100 63 江西瑞昌北亭 0 8 陕西宁强二郎坝 0 36 四川大竹成28井 100 64 江西修水清水岩 > 75 9 四川旺苍双汇 0 37 重庆梁平梁5井 100 65 四川沐川三道河 0 10 四川通江铁厂河林场 100 38 四川武胜女基井 94.1 66 四川合江榕3井 86.6 11 四川九龙山背斜龙4井 0 39 四川华蓥山李子垭 88.7 67 四川珙县大水沟 6.2 12 四川通江河坝1井 0 40 重庆涪陵悦来场 100 68 四川兴文川堰 52.3 13 四川宣汉普光5井 100 41 重庆武隆江口 99.5 69 四川古蔺烟地湾 91.7 14 四川双庙场构造雷西2井 0 42 重庆云阳齐2井 100 70 云南镇雄罗坎千板 8.9 15 四川水口场构造水深1井 96.9 43 湖北建始牯牛坪 0 71 贵州毕节燕子口 73 16 重庆城口双河大崖门 0 44 湖北利川建45井 100 72 贵州金沙大木树 100 17 四川宣汉渡口立石河 100 45 湖北恩施雾树孔 0 73 贵州毕节青场 31.2 18 重庆巫溪尖山 100 46 湖北利川黄泥塘 94.5 74 贵州大方新岩 87 19 重庆巫溪门洞 100 47 重庆石柱冷水溪 94.8 75 贵州桐梓松坎 100 20 湖北竹山大水沟 0 48 湖北宣恩晓关 37.4 76 贵州仁怀石灰窑 100 21 湖北保康北风坡 0 49 湖北宣恩太平镇 0 77 贵州遵义团溪 91.5 22 重庆巫山庙堂 0 50 重庆彭水 97.9 78 重庆秀山溶溪 100 23 湖北兴山大峡口 96.9 51 湖北来凤泡木坪 57.1 79 贵州石阡乌谷溪 93.6 24 四川崇庆文锦江 100 52 湖北远安龙凤杨家堂 100 80 贵州纳雍半坡寨 70 25 四川大邑大飞水 23.6 53 湖北长阳金家坳 0 81 贵州织金珠藏 27 26 四川芦山中林林盘 69.9 54 湖北宜都松木坪 100 82 贵州水城牛场 8.9 27 四川大兴大深1井 38.3 55 湖南澧县火连坡 30.6 83 贵州清镇流长 86.7 28 四川天全鱼泉亭 0 56 湖南石门磺厂 69.4 84 贵州平坝凤凰 50.8

表6 中上扬子地区上二叠统长兴阶浅水碳酸盐岩含量数据统计 Table6 Statistic data of content of shallow water carbonate rocks of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

表7

Table7

表7(Table7)

表7 中上扬子地区上二叠统长兴阶具灰泥基质生屑含量与具亮晶胶结物生屑含量数据统计 Table7 Statistic data of content of bioclastics with lime-mud matrix, content of bioclastics with sparry cement of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region 剖面编号 剖面名称 具灰泥基质的 生屑含量/% 具亮晶胶结物的 生屑含量/% 剖面编号 剖面名称 具灰泥基质的 生屑含量/% 具亮晶胶结物的 生屑含量/% 1 四川广元长江沟 21.1 0 22 湖北宣恩晓关 23.8 0 2 四川北川通口 60.1 0 23 重庆彭水 36.9 9 3 四川旺苍双汇 < 5 0 24 湖北秭归新滩 -- 30.9 4 重庆城口双河大崖门 < 10 -- 25 湖南慈利仁世溪 -- 0 5 四川宣汉渡口立石河 42.9 1.4 26 湖北当阳当深3井 0 0 6 重庆开县红花 32.1 -- 27 湖北仙桃夏4井 0 0 7 重庆巫溪尖山 59.1 0 28 湖北嘉鱼簰参1井 0 0 8 重庆巫溪门洞 22.9 -- 29 湖北黄石螺丝壳山 0 0 9 湖北兴山大峡口 52.2 8.6 30 江西瑞昌北亭 0 0 10 四川大邑大飞水 < 10 -- 31 四川沐川三道河 0 0 11 四川峨嵋龙门洞 0 0 32 四川合江榕3井 51.2 0 12 四川乐山沙湾 0 0 33 四川兴文川堰 < 10 -- 13 四川威远背斜威基井 < 10 -- 34 四川古蔺烟地湾 27.8 0 14 重庆梁平梁向1井 55.4 0 35 四川古蔺三道水 10± -- 15 四川武胜女基井 11.7 -- 36 贵州桐梓松坎 63.8 0 16 四川华蓥山李子垭 36.3 10.4 37 贵州习水土河坝 63 -- 17 重庆涪陵悦来场 47.5 9.2 38 贵州石阡代家坝 < 10 -- 18 湖北建始牯牛坪 2.6 0 39 贵州沿河沙子 8.6 -- 19 湖北利川见天坝 27.4 -- 40 贵州织金岩背后 9.8 -- 20 湖北利川黄泥塘 34.4 0 41 贵州平坝凤凰 < 10 -- 21 重庆石柱冷水溪 23.4 9.1 注: "--" 表示剖面中无具灰泥基质或亮晶胶结物的灰岩类型.

表7 中上扬子地区上二叠统长兴阶具灰泥基质生屑含量与具亮晶胶结物生屑含量数据统计 Table7 Statistic data of content of bioclastics with lime-mud matrix, content of bioclastics with sparry cement of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

从图5, 表7可以看出, 具灰泥基质的生屑含量大于50%的地区有北川通口, 合江榕3井, 桐梓松坎, 巫溪尖山, 兴山大峡口, 梁平梁向1井及习水土河坝等地区, 其中桐梓松坎地区含量高达63.8%; 而华蓥山李子垭, 涪陵悦来场, 彭水, 开县红花, 宣汉立石河和利川黄泥塘地区, 具灰泥基质的生屑含量在49%~30%之间; 其他地区含量小于30%.具灰泥基质的生屑含量高的地区, 说明其沉积环境为盐度正常的, 水体循环良好的, 有利于生物大量生存的浅水开阔台地海环境, 但水体能量相对较低, 因而粒间为灰泥充填.形成这种生屑富集的环境应为生物滩, 只是能量较低, 称之为低能生物滩.本次研究将浅水碳酸盐岩台地中具灰泥基质的生屑含量不小于30%的地区定义为低能生物滩.

具亮晶胶结物的生屑是指碳酸盐岩中的生屑颗粒之间的孔隙全部由亮晶胶结物充填或亮晶胶结物占优势的生屑.具亮晶胶结物的生屑含量高表明其沉积时水体能量强, 足以把生屑间的灰泥簸洗掉, 从而为后来的亮晶胶结物的进入提供了前提.根据12条一级露头剖面, 9条二级露头剖面, 2条三级露头剖面, 5条一级钻井剖面的具亮晶胶结物的生屑含量资料(表 7), 编绘出了中上扬子地区长兴阶具亮晶胶结物的生屑含量等值线图(图 5).

图5

Fig.5

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	图5 中上扬子地区上二叠统长兴阶具灰泥基质的生屑含量, 具亮晶胶结物的生屑含量等值线图Fig.5 Isoline map of content of bioclastics with lime-mud matrix, content of bioclastics with sparry cement of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

从图5, 表7可以看出, 具亮晶胶结物的生屑含量大于30%的地区仅有1个, 即秭归新滩地区, 说明沉积时该地区的水体较浅, 能量较高.在其他地区, 这类生屑的含量较低, 一般在10%左右, 或者没有.说明研究区除秭归新滩地区外, 大部分地区的水动力条件较弱, 水体安静, 能量较低.在浅水碳酸盐岩台地中, 把具亮晶胶结物的生屑含量不小于30%的地区定义为高能生物滩.

生物礁是碳酸盐沉积中的一种重要类型, 为造礁生物活动和特定环境相结合的产物.生物礁一般形成于海水透明度好, 循环良好, 阳光充足, 氧气充分, 盐度正常, 风浪中等的热带浅海中.

图6

Fig.6

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	图6 中上扬子地区上二叠统长兴阶生物礁分布Fig.6 Distribution of reefs of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

在碳酸盐岩台地边缘和内部均可以形成生物礁.根据实地观察和有关地质资料(表 8)(强子同等, 1985; 刘岭山, 1987; 张继庆等, 1990; 王生海和强子同, 1992; 沈建伟和杨万容, 1995; 范嘉松, 1996; 王一刚等, 1998, 2008; 朱同兴等, 1999; 杨万容等, 2002; 牟传龙等, 2004; 马永生等, 2006), 编绘出了中上扬子地区上二叠统长兴阶生物礁分布图(图 6).

表8

Table8

表8(Table8)

表8 中上扬子地区上二叠统长兴阶生物礁剖面 Table8 Reef sections of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region 剖面编号 剖面名称 剖面编号 剖面名称 剖面编号 剖面名称 剖面编号 剖面名称 1 四川剑阁剑门1井 15 四川温泉井构造3井 29 四川广安广3井 43 重庆万州龙驹坝4井 2 四川通江诺水河 16 四川铁山构造4井 30 四川华蓥山涧水沟 44 重庆忠县池24井 3 四川通江黑池1井 17 四川宣汉鸡唱盘龙洞 31 四川张家场构造22井 45 重庆石宝寨构造1井 4 四川苍溪元坝1井 18 四川宣汉渡口羊鼓洞 32 四川板桥构造板东4井 46 湖北利川见天坝 5 四川宣汉毛坝3井 19 重庆开县红花 33 四川邻水椿木坪 47 重庆石柱茨竹垭 6 四川仪陇龙岗9井 20 重庆开县马槽2井 34 重庆卧龙河构造48井 48 湖北利川天生坪 7 四川仪陇龙岗2井 21 四川开江天东10井 35 重庆双龙场构造15井 49 湖北利川花椒坪 8 四川宣汉普光5井 22 四川开江天东2井 36 重庆苟家场构造1井 50 湖北利川黄泥塘 9 四川宣汉普光8井 23 四川宣汉七里8井 37 重庆丰都太运 51 湖北咸丰黄金洞 10 四川仪陇龙岗1井 24 四川南门场构造门4井 38 重庆北碚老龙洞 52 湖北利川大洞 11 四川黄龙场构造5井 25 重庆梁平梁5井 39 重庆云安厂构造14井 53 重庆彭水 12 四川仪陇龙岗11井 26 重庆梁平梁2井 40 重庆云安厂构造12井 54 湖南慈利长坪 13 四川仪陇龙岗26井 27 重庆云安厂构造18井 41 重庆云阳齐2井 55 湖北崇阳雨山 14 四川黄龙场构造3井 28 四川广安广深1井 42 重庆高峰场构造18井 56 江西修水清水岩

表8 中上扬子地区上二叠统长兴阶生物礁剖面 Table8 Reef sections of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

从图6, 表8可以看出, 在研究区至少分布有56处生物礁, 其中露头至少有19处, 井下至少有37处.生物礁主要分布于东经106° 至110° , 北纬29° 至33° 之间, 即地层厚度较大的川东, 渝东, 鄂西地区.该地区的生物礁分布具有一定的规律性, 可以分为4个区带:第1个区带为宣汉北部鸡唱--开县地区; 第2个区带为南江--通江--开江--万州--利川地区; 第3个区带为剑阁东部--苍溪北部--仪陇--梁平地区.第4个区带为华蓥--垫江--彭水地区; 4个区带大致呈北西向平行排列, 其中第2

图7

Fig.7

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	图7 中上扬子地区上二叠统长兴阶深水沉积岩含量等值线图Fig.7 Isoline map of content of deep water sedimentary rocks of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

个区带与第3个区带在利川汇合成一个区块.此外, 在湖南慈利长坪, 湖北崇阳雨山和江西修水清水岩等地也有零星分布.且湖南慈利长坪, 湖北崇阳雨山, 江西修水清水岩以及第1, 2, 3区带的生物礁的分布紧挨着地层厚度迅速变薄的地区.研究表明, 随着晚二叠世长兴期海侵的发展, 礁体发育具有逐渐由东向西迁移的特点(王一刚等, 1998, 2008).

所谓深水沉积主要是指形成于斜坡和盆地环境的沉积, 可根据岩性, 沉积构造, 古生态等标志综合分析判断.研究区长兴阶深水沉积岩主要包括薄层硅岩, 硅质泥(页)岩, 暗色的中--薄层泥晶石灰岩和泥(页)岩等, 岩性单调, 颜色暗, 多为薄层, 水平层理发育, 生物化石主要有菊石, 放射虫, 个体较小的腕足类和双壳类, 海绵骨针等, 其化石组合为菊石-放射虫-海绵骨针组合.根据12条一级露头剖面, 14条二级露头剖面, 158条三级露头剖面以及23条一级钻井剖面, 25条二级钻井剖面的深水沉积岩含量资料, 编绘出了中上扬子地区上二叠统长兴阶深水沉积岩含量等值线图(图 7), 部分代表性剖面数据见表9.

从图7可以看出, 深水沉积岩主要分布于研究区北部的广元--旺苍--开江--梁平地区, 南江--镇巴以北, 汉中--西乡以南地区, 城口--巫溪--兴山--荆州--咸宁--瑞昌以北地区, 巫溪--建始--恩施--桑植地区.且深水沉积岩含量由零很快递增到100%, 而川黔渝地区, 滇东地区以及兴山--宜昌--石门--岳阳--修水一带的深水沉积岩含量低于10%或不含深水沉积岩.研究区内深水沉积岩与浅水沉积岩(包括浅水碳酸盐岩和浅水碎屑岩)呈现出此消彼长的状态, 即深水沉积岩含量高的地区则浅水沉积岩的含量低.本次研究将深水沉积岩含量不小于65%的地区定为盆地, 含量不大于35%的地区, 定为浅水沉积区; 含量介于35%~65%之间的地区, 若斜坡证据充分, 如存在碎屑流沉积和浊流沉积等, 则定为斜坡区, 若斜坡证据欠充分, 则定为过渡区.

表9

Table9

表9(Table9)

表9 中上扬子地区上二叠统长兴阶深水沉积岩含量数据统计 Table9 Statistic data of content of deep water sedimentary rocks of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region 剖面编号 剖面名称 含量/% 剖面编号 剖面名称 含量/% 剖面编号 剖面名称 含量/% 1 四川广元朝天 100 24 四川崇庆文锦江 0 47 湖南桑植仁村坪 100 2 四川广元长江沟 61.1 25 四川天全鱼泉亭 0 48 湖南慈利仁世溪 100 3 四川广元竹园坝 36.3 26 四川峨嵋龙门洞 0 49 湖南慈利长坪 0 4 四川北川通口 0 27 四川仁寿油1井 0 50 湖北当阳当深3井 100 5 四川老关庙背斜关基井 0 28 四川威远背斜威基井 0 51 湖北嘉鱼簰深1井 100 6 陕西勉县 0 29 四川泸州胜4井 0 52 湖北黄石螺丝壳山 100 7 陕西西乡堰口 0 30 四川大竹成28井 0 53 湖北蒲圻官塘驿 100 8 陕西宁强二郎坝 100 31 重庆梁平梁5井 0 54 江西瑞昌北亭 100 9 陕西镇巴凉桥 100 32 四川武胜女基井 0 55 江西瑞昌和平山 65.8 10 四川旺苍双汇 100 33 四川华蓥山李子垭 7.1 56 江西修水清水岩 0 11 四川通江铁厂河林场 0 34 重庆涪陵悦来场 0 57 四川沐川三道河 0 12 四川九龙山背斜龙4井 100 35 重庆武隆江口 0 58 四川合江榕3井 0 13 四川通江河坝1井 100 36 湖北建始牯牛坪 100 59 四川兴文川堰 0 14 四川宣汉普光5井 0 37 湖北利川见天坝 0 60 四川古蔺烟地湾 0 15 四川宣汉七里21井 100 38 湖北利川建45井 0 61 贵州毕节燕子口 0 16 四川万源曹家 100 39 湖北恩施雾树孔 100 62 贵州赫章永家坡 0 17 四川宣汉渡口立石河 0 40 湖北利川黄泥塘 5.5 63 贵州大方新岩 13 18 重庆巫溪尖山 0 41 湖北宣恩晓关 62.7 64 贵州桐梓松坎 0 19 重庆巫溪门洞 0 42 重庆彭水 0 65 贵州遵义团溪 8.5 20 湖北南漳常家窪 100 43 湖北秭归银金山 26.6 66 重庆秀山溶溪 0 21 湖北竹山大水沟 100 44 湖北长阳招徕河 95.9 67 贵州纳雍公鸡岭 0 22 重庆巫山庙堂 100 45 湖北宜都松木坪 0 68 贵州安顺轿子山 28.6 23 湖北兴山大峡口 3.1 46 湖南澧县火连坡 69.4 69 贵州平坝凤凰 13.3

表9 中上扬子地区上二叠统长兴阶深水沉积岩含量数据统计 Table9 Statistic data of content of deep water sedimentary rocks of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

表1

Table1

表1(Table1)

表1 0 中上扬子地区上二叠统长兴阶薄层硅岩含量数据统计 Table1 0 Statistic data of content of thin bedded siliceous rocks of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region 剖面编号 剖面名称 含量/% 剖面编号 剖面名称 含量/% 剖面编号 剖面名称 含量/% 1 四川广元朝天 33 28 四川华蓥山李子垭 6.7 55 湖北黄石螺丝壳山 43.6 2 四川河湾场构造河深1井 > 50 29 重庆涪陵悦来场 0 56 湖北大冶凤凰山 100 3 四川广元长江沟 20.2 30 重庆武隆江口 0 57 湖北武穴田家坝 0 4 四川北川通口 0 31 湖北建始牯牛坪 0 58 江西瑞昌北亭 49.5 5 四川老关庙背斜关基井 0 32 湖北恩施沐抚 8.2 59 湖北通山新桥 36.4 6 陕西勉县 0 33 湖北利川建45井 0 60 江西瑞昌和平山 65.8 7 陕西西乡堰口 0 34 湖北利川黄泥塘 5 61 湖北崇阳雨山 0 8 陕西镇巴凉桥 0 35 重庆石柱冷水溪 1 62 江西修水清水岩 0 9 四川旺苍双汇 37.4 36 湖北宣恩晓关 14.6 63 四川沐川三道河 0 10 四川南江桥亭 0 37 湖北宣恩高罗 0 64 四川合江榕3井 0 11 四川通江河坝1井 0 38 湖北宣恩川箭河 47 65 四川兴文川堰 0 12 四川宣汉普光5井 0 39 湖北来凤新峡 9.3 66 四川古蔺烟地湾 0 13 四川万源曹家 0 40 重庆彭水 0 67 贵州毕节燕子口 0 14 重庆城口双河大崖门 13.3 41 湖北巴东绿葱坡 0 68 贵州赫章永家坡 0 15 四川宣汉渡口立石河 0 42 湖北秭归白马岭 13.9 69 贵州桐梓松坎 0 16 重庆巫溪尖山 0 43 湖北长阳招徕河 57.6 70 贵州遵义麻沟 16.9 17 重庆巫溪咸瑞 28.7 44 湖北长阳资丘 0 71 贵州湄潭天城 0 18 湖北南漳常家窪 43 45 湖北建始官店口 36.8 72 贵州遵义团溪 8.5 19 湖北竹山大水沟 22.9 46 湖北宜都松木坪 11.2 73 贵州大方戛木 22 20 湖北保康北风坡 0 47 湖南石门杨家坪 1.9 74 贵州沿河沙子 10± 21 湖北兴山大峡口 0 48 湖南澧县火连坡 17 75 重庆秀山溶溪 0 22 四川崇庆文锦江 0 49 湖南慈利仁世溪 6.2 76 贵州石阡乌谷溪 0 23 四川峨嵋龙门洞 0 50 湖南桑植走马坪 66.7 77 贵州纳雍半坡寨 0 24 四川仁寿油1井 0 51 湖北当阳当深3井 0 78 贵州织金珠藏 4 25 四川大竹成28井 0 52 湖北天门天2井 0 79 贵州安顺轿子山 28.6 26 重庆梁平梁5井 0 53 湖北嘉鱼簰深1井 0 80 贵州清镇林歹 0 27 四川武胜女基井 0 54 湖北大冶冶5井 0 81 贵州贵阳太慈桥 13.5

表1 0 中上扬子地区上二叠统长兴阶薄层硅岩含量数据统计 Table1 0 Statistic data of content of thin bedded siliceous rocks of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

薄层硅岩主要分布于大隆组和长兴组, 颜色一般为深灰色, 灰黑色到黑色, 层面平整, 一般与泥(页)岩, 硅质泥(页)岩等共生, 构成韵律层理, 发育微细水平层理, 也有的与薄--中层石灰岩或透镜状石灰岩共生; 生物化石主要见菊石和放射虫, 也见有少量体小壳薄的蜿足类, 双壳类和介形虫; 为较深水环境的产物.因此, 薄层硅岩含量高的地区, 反映沉积环境水体较深.根据12条一级露头剖面, 14条二级露头剖面, 163条三级露头剖面以及23条一级钻井剖面, 13条二级钻井剖面的资料, 编绘出了中上扬子地区上二叠统长兴阶薄层硅岩含量等值线图(图 8), 部分代表性剖面数据见表10.

从图8, 表10可以看出, 研究区薄层硅岩主要分布于厚度较小(多小于30, m)的地区, 即研究区北部的广元--镇巴以北至汉中--西乡以南, 城口--南漳--武汉--瑞昌一带, 建始--五峰一带及恩施--桑植一带, 含量多在10%~40%之间, 局部地区含量超过50%, 如湖北长阳招徕河, 湖南桑植走马坪, 湖北大冶凤凰山与江西瑞昌等地区.这与深水沉积岩含量等值线图分布相似, 只是范围有所缩小, 说明这些地区为水体较深, 薄层硅岩发育的沉积区.此外, 在贵州沿河沙子, 遵义麻沟, 大方戛木, 安顺轿子山等地区薄层硅岩的含量也较高, 介于10%~30%, 表明长兴期这些地区深水沉积也较发育.

图8

Fig.8

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	图8 中上扬子地区上二叠统长兴阶薄层硅岩含量等值线图Fig.8 Isoline map of content of thin bedded siliceous rocks of the Upper Permian Changxing Stage in Middle and Upper Yangtze Region

把上述定量的单因素图叠加起来, 并结合研究区长兴阶的其他相关资料, 去粗取精, 去伪存真, 全面分析, 综合判断, 即可编制出研究区晚二叠世长兴期的定量岩相古地理图.首先, 根据海相岩含量等值线图, 以海相岩含量为零的等值线为海陆分界线, 划分出陆和海两大古地理单元.其次, 在陆中, 将厚度等值线为零的地区定为剥蚀区, 将厚度大于零的地区定为沉积区(冲积平原).

图9

Fig.9

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	图9 中上扬子地区晚二叠世长兴期岩相古地理图Fig.9 Lithofacies palaeogeography map of the Late Permian Changxing Age in Middle and Upper Yangtze Region

第三, 在海中, 将浅水碳酸盐岩含量不小于50%的地区定为碳酸盐岩台地, 将深水沉积岩小于35%, 浅水碳酸盐岩含量小于50%, 以碎屑岩为主的地区定为碎屑岩台地, 将深水沉积岩含量不小于65%的区域定为盆地, 而深水沉积岩含量介于35%~65%的区域为斜坡(或过渡区)的分布区域.第四, 在碳酸盐岩台地中, 将具亮晶胶结物的生屑含量不小于30%的区域定为高能生物滩, 将具灰泥基质的生屑含量不小于30%的区域定为低能生物滩, 根椐生物礁的分布, 可分为台地边缘礁和台内点礁.第五, 在盆地中, 根据薄层硅岩和泥岩的含量, 可将盆地定义为硅岩盆地和泥岩盆地.这样, 就编绘出了中上扬子地区晚二叠世长兴期岩相古地理图(图 9).

从图9可以看出, 研究区古地理单元分布有如下规律:自西向东依次出现康滇陆(包括滇东剥蚀区与川西滇东冲积平原), 川滇黔碎屑岩台地, 中上扬子碳酸盐岩台地, 北部斜坡, 广元--梁平盆地, 鄂西盆地, 北部盆地, 陕南斜坡和汉中碳酸盐岩台地; 此外, 在碳酸盐岩台地内发育有低能生物滩, 高能生物滩和生物礁等次级的古地理单元.

4.2.1 康滇陆

包括滇东剥蚀区和川西滇东冲积平原两部分.

滇东剥蚀区在研究区长兴期分布面积极少, 仅分布于西南部的四川金阳日库脚地区和贵州威宁海子头地区.

川西滇东冲积平原位于研究区西部的荥经--盐津--彝良地区, 呈北北西向展布, 主要为宣威组上段的分布区域, 主要发育曲流河和冲积扇等沉积类型.岩石类型主要为灰黄色砂岩, 粉砂岩, 泥岩及煤层(图 1-a, 1-b), 煤层厚度一般较小, 或呈煤线分布, 也可见砾岩.砾岩一般为冲积扇辫状河道和曲流河河床滞留沉积的产物; 砂岩及粉砂岩中具中小型交错层理, 平行层理等, 砂岩底部常见冲刷面构造, 一般形成于水体浅而水动力条件较强的沉积环境; 泥岩中常见植物根化石和菱铁矿结核.

4.2.2 川滇黔碎屑岩台地

川滇黔碎屑岩台地位于宝兴--乐山--镇雄--六盘水一带, 呈长条状北北西方向延伸.碎屑岩台地为海陆交互沉积, 沉积相类型包括曲流河三角洲, 滨岸, 潮坪等, 局部有碳酸盐岩台地, 以陆源碎屑岩为主, 次为中厚层石灰岩(图 1-b, 1-c).碎屑岩主要为粉砂岩, 泥岩, 砂岩, 煤层和少量砾岩; 泥岩与粉砂岩呈韵律性薄互层, 形成波状层理和透镜状层理, 也见水平层理, 在靠近海一侧的潮下带主要形成玄武岩岩屑砂岩, 其中发育脉状层理, 冲洗交错层理, 羽状交错层理等.自西向东, 碎屑岩含量逐渐降低, 碳酸盐岩含量逐渐增加.煤层主要分布于黔西六盘水, 滇东镇雄, 威信及川南地区, 其主要形成于滨岸沼泽环境; 自西向东, 煤层逐渐减少变薄.

4.2.3 碳酸盐岩台地

研究区有3个碳酸盐岩台地, 即川黔渝碳酸盐岩台地, 兴山--石门--修水碳酸盐岩台地及汉中碳酸盐岩台地.其中前两者连通成为一个统一的碳酸盐岩台地, 将其命名为中上扬子碳酸盐岩台地, 该台地分别在川东北--渝东地区, 鄂西地区分别伸出一个呈半岛的形状.碳酸盐岩台地的岩石类型主要为灰色--深灰色中厚层--块状石灰岩(图 1-d, 1-e), 在川黔渝碳酸盐岩台地西部与川滇黔碎屑岩台地逐渐过渡, 可见碎屑岩, 其含量小于50%.

在碳酸盐岩台地内部, 生屑十分发育, 形成了13个低能生物滩和1个高能生物滩.从图9中可以看出, 研究区生物滩呈4个近平行的成滩带分布:第1成滩带为宣汉立石河--开县红花--巫溪尖山--兴山大峡口一线; 第2成滩带为梁平梁向1井--利川黄泥塘; 第3成滩带为北川通口--华蓥山李子垭--涪陵悦来场--彭水一线; 第4成滩带为合江榕3井--习水土河坝一线.上述成滩带的近平行分布, 反映了随着晚二叠世长兴期海侵的发展, 生物滩的发育地点有向陆方向迁移的趋势.

研究区长兴期至少分布有56处生物礁, 尤其以川东, 渝东, 鄂西地区最为发育, 且该地区的生物礁分布大致呈北西向平行排列, 反映随着晚二叠世长兴期海侵的发展, 生物礁也有向陆方向发展的趋势.生物礁按其所处的位置可以分为台地边缘礁和台地内部礁.这些生物礁的造礁生物主要为钙质海绵, 以串管海绵为主, 少量纤维海绵, 在川东鄂西地区两者比例约为 5:1(朱同兴等, 1999), 海绵礁石灰岩根据造礁生物之间充填物的不同, 又可分为亮晶胶结的和泥晶充填的海绵礁石灰岩; 在亮晶胶结的海绵礁石灰岩中, 造礁生物多具蓝绿藻包壳, 造礁生物之间为亮晶方解石胶结物; 泥晶充填的海绵礁石灰岩中造礁生物多不具蓝绿藻包壳, 造礁生物之间充填附礁生物和泥晶方解石.在慈利地区, 造礁生物主要为钙质海绵和珊瑚, 它们各自成礁, 珊瑚主要为WaagenoPhyllum(瓦根珊瑚)和LiangshanoPhyllum(梁山珊瑚), 呈原地生长状态或未经搬动的倒卧状被保存, 珊瑚丛体外观呈扇形向上展开, 大的丛体高度超过1, m, 小的丛体高度为30~50, cm, 珊瑚礁核部多被白云化, 密布珊瑚丛体的岩石厚达50多米, 形成珊瑚障积岩礁(沈建伟和杨万容, 1995); 此外, 常见的造礁生物还有Tabulozoans和苔藓虫等, 附礁生物主要有藻类, 有孔虫, 腕足类, 腹足类, 双壳类, 棘皮类等.

4.2.4 盆地

盆地位于研究区北部, 为硅岩泥岩盆地, 包括广元--梁平盆地, 鄂西盆地和北部盆地.岩石类型主要为泥, 页岩, 硅质泥, 页岩和薄层硅岩, 夹有深灰色--灰黑色薄--中层泥晶石灰岩(图 1-e, 1-f).其中兴山--荆州--咸宁一带薄层硅岩不发育, 主要为黑色碳质泥岩, 页岩(图 1-g), 间夹深灰色薄层泥晶石灰岩.盆地中常见的生物化石有两类:一类为营浮游或游泳生活的大化石, 有菊石, 体小壳薄的腕足类, 介形虫, 双壳类, 有孔虫等, 它们在研究区较为常见; 另一类为营浮游生活的微体化石, 主要是放射虫.其化石组合为菊石-放射虫-海绵骨针组合.盆地环境与碳酸盐岩台地环境中形成岩石的微量元素含量存在较大差异, 前者中Sr, Ba, Cd, Co, Cr, Ni, V, Zn, Ti等微量元素含量均远高于后者.

4.2.5 斜坡(过渡带)

分布于盆地的南, 北两侧, 分别称为北部斜坡和陕南斜坡.在鄂西利川地区生物礁的东侧和湘西北慈利生物礁的西北侧, 发育碎屑流沉积和浊流沉积, 在广元附近也发现了斜坡带沉积(王立亭等, 1994).说明长兴期研究区碳酸盐岩台地和盆地的过渡区有斜坡存在.该斜坡从川西北的剑阁一直延续到江西德安, 为环台斜坡.其岩石类型主要为薄--中层泥晶石灰岩, 硅质泥页岩, 次为中--厚层石灰岩, 薄层硅岩和泥岩等.此外, 在汉中碳酸盐岩台地和北部盆地之间也可能存在斜坡.

碳酸盐岩, 泥岩和煤是南方二叠系公认的烃源岩, 研究区长兴阶的烃源岩主要为长兴组暗色碳酸盐岩与大隆组泥岩, 页岩, 泥晶石灰岩, 薄层硅岩等.

虽然有学者认为有机碳含量不是沉积物生烃量多少的良好指标(Harry Dembicki, 2009), 但就目前的研究而言, 其仍是评价烃源岩的重要参数之一.对研究区长兴阶35个样品的有机碳含量分析表明, 盆地环境的样品有机碳含量介于0.12%~12.84%, 平均值为4.30%, 为优质烃源岩; 碳酸盐岩台地环境的样品有机碳含量介于0.07%~3.21%, 平均值为0.48%; 盆地环境的有机碳含量比碳酸盐岩台地环境的要高出近一个数量级, 说明沉积环境对烃源岩的发育具有明显的控制作用.

以往关于大隆组薄层硅岩烃源岩条件的研究较少, 本次研究在京山地区所采3个样品的有机碳含量为0.66%~0.86%, 而据李红敬等(2009)对四川广元上寺地区大隆组6个薄层硅岩样品的有机碳含量的研究, 其平均值高达2.78%.这表明大隆组薄层硅岩具有相当高的生烃潜力, 在今后的研究中应加以重视.

研究区长兴组已经陆续发现了建南, 板东, 双龙, 石宝寨及普光等礁型气藏, 且近来在元坝, 龙岗地区也有大的发现和收获, 表明研究区长兴阶的储集层应以礁相储集层为主, 主要的储集岩类型为礁白云岩, 礁石灰岩等, 主要的储集空间为溶洞, 溶孔, 晶间溶孔, 晶间孔与粒间溶孔等.

勘探实践表明, 普光大气田, 新近取得重大突破的龙岗地区和元坝地区均位于环广元--梁平盆地的台地边缘, 因此该地区应是寻找长兴组潜伏礁油气藏的最有利地区.虽然在该地区的勘探取得了一系列的重大进展, 但如果进一步创新勘探思维, 加强综合研究, 伴随科学技术的进步, 仍将会有更多更大的发现.