羌塘盆地东部中侏罗统夏里组米级旋回及成因机制研究

摘要

侏罗纪是我国地质历史中非常重要的时期，然而，受印支造山运动的影响，我国许多地区缺少海相侏罗系地层。作为全球特提斯海区重要组成部分的西藏北部则发育较完整的侏罗纪海相地层沉积，为在该地区开展侏罗系地层的研究提供典型剖面。 西藏北部唐古拉山北坡，是目前所知侏罗纪海相沉积发育最好的地区，特别是以雁石坪群为代表的滨浅海相环境沉积，由于它们对海平面的波动最敏感，因此是历来众多学者研究的重点。其中，潮坪环境下沉积的夏里组以发育大量的厘米级至米级的砂岩、泥岩互层为主，少量碎屑岩—碳酸盐岩组合为特征，孕含着丰富的构造、海平面变化及沉积物堆积作用等方面的信息，是开展我国侏罗系旋回地层研究的最理想地层。 本文在系统整理羌塘盆地岩石地层、生物地层、年代地层基础上，根据野外调查和前人资料，对研究区夏里组岩石学特征和古地理特征展开了系统研究。在此基础上，选择生物化石丰富、地层连续、岩性和沉积构造清楚、研究程度较高的雁石坪剖面作为研究对象，通过野外厘米到米级尺度的详细测量和观察，对肉眼能见度范围上所有的岩石和岩相特征、粒度及层理厚度、颜色变化、生物生态等进行系统的编录，划分了夏里组米级旋回层序的成因类型；并运用Fischer 图解法建立了夏里组沉积时期的海平面变化曲线；同时运用频谱分析技术和滤波分析技术探讨了旋回成因机制和划分了高频旋回级次。 地层清理后，羌塘盆地侏罗系地层自下而上划分为曲色组、雀莫错组、布曲组、夏里组、索瓦组和雪山组。沉积特征以及古地理分析结果表明夏里组沉积时期，羌塘盆地仍然保持“两坳一隆”的特点，发育陆源侵蚀区、滨岸平原、潮坪、泻湖和陆棚5个沉积相带。 在雁石坪剖面夏里组地层中识别出85个米级旋回，包括碎屑岩型和碎屑岩—碳酸盐岩型两大类，14种亚旋回层序类型。它们具有的共同特征是颗粒向上变细、沉积环境总体向上变浅，以潮汐的“正粒序序列”为特征。 Fischer 图解、频谱分析和滤波分析研究发现，米兰科维奇旋回是影响该地层沉积旋回发育的主要因素，并且长、短偏心率周期是影响该套地层高频旋回的主要因素，其中以长偏心率周期的影响为最大、最稳定。所识别的85个米级旋回垂向上叠置成40个6 级、13个5 级和5个4 级旋回。米级旋回大多按2：1，极少数以3：1的形式叠加成1个6 级旋回，而6 级旋回主要以3：1，极少数按4：1的形成叠加成5 级旋回，5 级旋回以3：1、4：1，个别以2：1的形式叠加成4级旋回。