把颗粒组分作为一级标准, 而把结构分类结合成岩作用特点作为碳酸盐岩岩石类型次级划分的标准(邓哈姆, 1962), 共划分出11种主要的岩石类型(Adams et al., 1984)。各岩石类型特征如下:

灰泥灰岩(图 2-A):几乎全部由方解石灰泥和微晶方解石组成, 未见生物碎屑及其他颗粒。

图2

Fig.2

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	图2 西藏改则地区热那错剖面碳酸盐岩结构显微照片(一)Fig.2 Microscopic characteristics of carbonate rocks from Renacuo section, Gaize, Tibet(1)

含生物碎屑灰泥灰岩(图 2-B):主要由方解石灰泥和微晶方解石组成, 偶见生物碎屑, 生物碎屑含量低于10%。

灰泥灰岩和含生物碎屑灰泥灰岩:2种岩石支撑结构为灰泥支撑, 生物碎屑含量极低, 类型单一, 主要为双壳类、腹足类、藻类等广适性的海洋生物, 保存较完整。表明当时的水动力条件微弱, 形成于低能的局限台地环境。

生物碎屑粒泥灰岩(图 2-C):颗粒主要为生物碎屑, 含量15%~30%, 化石保存较差, 以双壳类、腹足类为主, 偶见棘皮动物、腕足类、有孔虫; 次要颗粒为内碎屑, 砂级较小, 磨圆度中等到较差; 基质为灰泥、微晶方解石, 含量60%~70%。生物含量低、种类多及大量灰泥基质的存在表明沉积物形成于浪基面以下较低能的开阔台地环境。

生物碎屑泥粒灰岩(图 2-D):颗粒成分主要为生物碎屑, 含量大于50%, 生物类型主要为双壳类、有孔虫、棘皮类等, 其次含有腹足类、腕足类、介形虫、藻类、钙质海绵、六射珊瑚等, 双壳类最大长度约1 cm, 分散保存, 破碎较明显, 生物碎屑受到重结晶作用的影响。基质为灰泥, 含量30%~40%, 偶见亮晶胶结。生物类型的多样性和一定的灰泥基质表明其形成于水动力条件中等的开阔台地环境。

内碎屑泥粒灰岩(图 2-E):颗粒以内碎屑为主, 含量大于50%, 粉砂— 砂级, 磨圆度较差, 偶见生物碎屑, 粒间为灰泥填充。该岩石类型主要产在局限台地或能量较低的开阔台地中。

内碎屑颗粒灰岩(图 2-F):颗粒以内碎屑为主, 内碎屑含量大于50%, 砂级, 分选、磨圆较好。包含少量生物碎屑, 有双壳类、腕足类、介形虫等。以亮晶胶结为主, 少量灰泥基质填充。该岩石类型主要形成于能量较高的开阔台地和台地边缘浅滩环境。

藻颗粒灰岩(图 3-A):颗粒以藻团块为主, 其次为内碎屑、生物碎屑。生物碎屑包括双壳类、棘皮类、有孔虫、腕足类、腹足类、苔藓虫类和藻类等, 边缘通常具泥晶套。颗粒间主要由亮晶胶结, 含少量灰泥基质。该岩石类型分布较广泛, 在开阔台地及台地边缘浅滩中均有出现。

图3

Fig.3

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	图3 西藏改则地区热那错剖面碳酸盐岩结构显微照片(二)Fig.3 Microscopic characteristics of carbonate rocks from Renacuo section, Gaize, Tibet(2)

多种类型鲕粒灰岩(图 3-B):由鲕粒、生物碎屑、砂屑、石英及填隙物组成。鲕粒含量约60%, 为圆形、椭圆形和异形, 杂乱分布, 大小极不均匀, 粒径0.1~2 mm不等, 类型多样, 以同心鲕为主, 部分具放射状结构, 辐射状的放射纹层可切穿同心纹层, 其次为放射鲕和薄皮鲕, 另有少量偏心鲕、变形鲕及复鲕。鲕粒核心主要为砂屑、粉屑或方解石晶粒, 可见鲕核为石英及少量的介形虫等生物碎屑, 部分鲕粒表面有磨损, 有些甚至发生明显的变形。多数同心鲕的同心圈层较为明显, 呈亮层和暗层交互出现。生物碎屑由腕足类、海百合茎等组成。内碎屑粒级为砂级, 磨圆较好, 零星分布。陆源碎屑由石英组成, 次棱角状— 次圆状, 含量5%~10%, 杂乱分布。鲕粒间主要为亮晶胶结, 含少量灰泥基质。

单一类型鲕粒灰岩(图 3-C, 3-D):颗粒主要成分为鲕粒, 鲕粒含量60%~70%, 无陆源碎屑。每层中的鲕粒类型较为单一, 或为放射鲕, 或为同心鲕; 个体大小较均匀, 如放射鲕大小为0.2~0.3 mm, 同心鲕粒径为0.8 mm左右; 形状规则, 主要为圆形、椭圆形, 鲕粒保存较为完整。内碎屑砂级大小, 磨圆较好。生物碎屑由有孔虫、棘皮动物等组成, 零星分布。鲕粒间为亮晶胶结, 无灰泥基质。

鲕粒灰岩均形成于较高能环境中, 其中多种类型鲕粒灰岩因其多样的鲕粒类型, 保存不完整及其含量较高的陆源碎屑和生物碎屑, 表明鲕粒既有原地鲕, 又有异地鲕, 形成于水动力条件中高能的开阔台地浅滩环境; 单一类型鲕粒灰岩因其类型单一, 分选较好, 保存完整, 表明鲕粒主要以原地鲕为主, 形成于水动力条件较高的台地边缘浅滩环境。

球粒泥粒灰岩(图 3-E):颗粒组分主要由球粒组成, 球粒粉砂级大小, 直径在0.04~0.06 mm之间, 大小均一, 形状规则, 主要为球状— 似球状。部分球粒边缘隐约发育包绕层, 向薄皮鲕粒过渡。其他颗粒包括石英质粉砂和生物碎屑。石英质粉砂含量约为3%。生物碎屑含量很少, 偶见有孔虫、双壳类碎片。颗粒间为灰泥和微亮晶。该岩石类型主要形成于局限台地和能量较低的开阔台地中。

生物礁灰岩(图 3-F):造礁骨架生物主要为六射珊瑚, 次为海绵、藻类, 含量30%~85%。六射珊瑚直径为0.4~0.8 cm, 以丛状复体为主, 呈树枝状, 单枝较细, 分枝间夹角较大; 亦见有单体珊瑚, 个体小, 直径为0.1~0.3 cm。海绵在该区是一种重要的造礁生物, 可单独成礁灰岩, 造礁海绵主要为钙质海绵。藻类主要为绿藻类, 多呈丛状、管孔状及不规则状, 也是一种重要的造礁生物, 多已重结晶。附礁生物种类较多, 以小型单体生物为主, 有苔藓虫、有孔虫、腕足类、双壳类、腹足类和棘皮动物等, 多呈碎屑, 含量一般不超过20%, 填集于生物格架之间, 格架间填积物以灰泥为主, 含量普遍高于附礁生物, 变化于30%~65%之间。

日干配错组碳酸盐岩中的主要颗粒类型有5种, 包括生物碎屑、内碎屑、藻团块、鲕粒和球粒(张海军等, 2003; 李美铮等, 2011; 周志澄等, 2012; 冯增昭和张荫本, 2013)。

2.2.1 生物碎屑

日干配错组大部分层位的碳酸盐岩中均有生物碎屑产出, 在垂向序列上这些生物碎屑的含量及保存状况有着较明显的变化, 生物类别包括双壳类、钙藻类、棘皮动物、钙质海绵、六射珊瑚、有孔虫、介形虫、腕足动物、腹足类和苔藓虫等, 多为浅海台地相生物。

双壳类(图 4-A, 图5-E)是热那错东沟剖面上最为常见、广泛分布的化石, 种属繁多, 既有薄壳双壳类又有厚壳双壳类, 大小从几毫米到几厘米不等, 在多数层位上均有产出, 是一种重要的造岩组分。双壳类化石壳壁少数破碎, 多数完整, 其壳壁被溶解, 壳模孔被后期亮晶方解石填充。

图4

Fig.4

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	图4 西藏改则地区热那错剖面碳酸盐岩中部分生物碎屑显微照片(一)Fig.4 Microscopic characteristics of bioclasts in carbonate rocks from Renacuo section, Gaize, Tibet(1)

图5

Fig.5

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	图5 西藏改则地区热那错剖面碳酸盐岩中部分生物碎屑显微照片(二)Fig.5 Microscopic characteristics of bioclasts in carbonate rocks from Renacuo section, Gaize, Tibet(2)

菌类和绿藻类(图 4-B, 4-C)是热那错东沟剖面上的一种常见的化石和重要的造岩成分。菌类可见葛万菌(图 4-C), 具有细小管状、不规则的、扭曲的纹层, 常包绕其他生物碎屑颗粒形成藻团块或核形石。绿藻类主要为粗枝藻(图 4-B), 具有辐射状管体和较明显的钙壳构造, 主要出现在剖面上部层位的生物礁灰岩中, 是一种重要的造礁生物。

棘皮动物(图 5-A, 5-B, 5-C, 5-D)也是热那错东沟剖面上的一种常见的化石和重要的造岩组分。棘皮动物主要为海百合茎, 砂级大小, 呈明显的单晶结构, 少数可见轴腔, 部分受到挤压发生变形。除海百合茎外, 还可见少量的海百合腕板和海胆棘刺。

六射珊瑚(图 4-D)和钙质海绵(图 4-E)在热那错东沟剖面中部和上部层位的灰岩中较为常见, 尤其是在剖面的第26层和第38层的生物礁中极为丰富, 是重要的造礁生物。

有孔虫(图 4-F)在热那错东沟剖面上多个层位可见, 是一种重要的造岩组分。有孔虫的大小为0.1~1 mm, 通常保存较为完整, 具有多房室的结构特点, 主要出现在灰泥灰岩、泥粒灰岩中, 在某些鲕粒及团块内部存在保存较为完整的有孔虫个体。

腹足类(图 5-E, 5-F)较为常见, 其介壳形状与某些有孔虫较为类似, 但个体较大, 从数毫米至数厘米不等。腕足类(图 5-A, 5-B)通常保存不完整, 在壳体上可以观察到典型的平行叶片状结构及壳壁厚度的显著变化, 主要保存在泥粒灰岩中。苔藓类主要出现在剖面中上部的生物礁中, 是一种较为常见的附礁生物。

2.2.2 内碎屑

内碎屑十分普遍, 几乎各层均可见到, 粒径为砂级— 砾级, 磨圆度中等到较好。部分内碎屑受后期构造作用的影响, 有的受到挤压作用而扭曲变形, 有的发生强烈的重结晶作用。

2.2.3 藻团块

是一种常见的、广泛分布的重要的造岩颗粒组分。藻团块由藻类分泌出的黏液, 粘结、缠绕和包裹其他颗粒(如内碎屑、化石碎屑等)而形成的较粗大的粘结颗粒。呈不规则状至椭圆状, 大小1~2 mm, 有些甚至超过1 cm, 颗粒边缘颜色较暗, 内部结构不明显或者较为杂乱, 边缘常具有纤维状方解石胶结物。这种藻团块主要出现在中高能的环境中。

2.2.4 鲕粒

日干配错组底部和中部的部分碳酸盐岩地层中有鲕粒产出, 鲕粒大小不一, 粒径0.1~1 mm, 类型多样, 呈球状、椭圆状, 有同心鲕、放射鲕、薄皮鲕、复鲕等。鲕粒核心主要为砂屑、粉屑或方解石晶粒, 可见鲕核为有孔虫、介形虫等生物碎屑。有的鲕粒受重结晶作用影响, 结构构造遭到破坏, 仅保留鲕粒外壳。不同类型的鲕粒在剖面中粒序发育, 很好地揭示了伴随水深及水动力环境周期性变化条件下的相互转换规律。

2.2.5 球粒

日干配错组个别层位上有球粒产出。球粒大小较均一, 形状规则, 似球状— 球状。直径在0.05 mm左右, 边缘轮廓模糊, 与基质渐变过渡。

前人根据该地双壳类、珊瑚类、腕足类等化石, 认为日干配错组的时代主要为晚三叠世诺利期。热那错东沟剖面上产大量中生代的珊瑚化石, 包括上三叠统卡尼阶的Retiophyllia tolminensis Turnš ek、Furcophyllia septafindens、Guembelastraea guembelii(Laube)、Margarosmilia zogangensis Deng et Zhang、Margarosmilia septanectens; 上三叠统诺利阶的Elysastraea juliana Turnš ek、Paradistichophyllum verticalis Deng et Zhang、Pseudoretiophyllia markamensis Deng et Zhang、Pokljukosmilia tuvalica Turnš ek、Retiophyllia paraclathrata Roniewicz、Distichophyllia norica(Frech); 上三叠统诺利阶到瑞替阶的Parathecosmilia sellae(Stoppani)、Margarosmilia charliana(Frech)。由此认为热那错东沟剖面日干配错组的地质时代为晚三叠世卡尼期至瑞替期。

碳酸盐岩岩石类型和沉积相研究表明(图 7, 图8), 日干配错组碳酸盐岩沉积经历了4次海进— 海退旋回, 与邻区日土东部日干配错组可以对比(李晓勇和文丰, 2007)。第2、第3和第4旋回的底部均发育了一套滨岸相的陆源碎屑物沉积, 中上部为浅海台地相的碳酸盐岩, 在台地相中从发育有水平纹层的灰泥灰岩、含生物碎屑灰泥灰岩的局限台地沉积物逐渐过渡到发育有颗粒灰岩的台地边缘浅滩或含有大量生物的台地边缘礁, 最后过渡到局限台地相。总体上代表一个能量逐渐增加、海平面逐渐升高再到能量逐渐降低、海平面下降的过程。相比之下, 第1、第2旋回中发育了较厚层的台缘鲕粒滩沉积, 而第3、第4旋回中则以发育厚层的台地边缘礁灰岩为特征, 整体显现出海侵序列, 到早中侏罗世海侵进一步加剧, 由台地相沉积过渡到斜坡相沉积, 是班公湖— 怒江带在晚古生代地台基础上于晚三叠世发生裂谷作用, 早— 中侏罗世发生强烈引张并形成小洋盆的沉积表现, 这与王冠民和钟建华(2002)的认识是一致的。

图8

Fig.8

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	图8 西藏改则热那错上三叠统日干配错组碎屑岩— 碳酸盐岩沉积模式Fig.8 Sedimentary model of carbonate and clastic rocks of the Upper Triassic Riganpeicuo Formation in Gaize, Tibet