黔东北志留系香树园组的生物-沉积相变

华南板块上扬子区志留系兰多维列统鲁丹阶中部–埃隆阶中部香树园组的沉积环境背景有差异性。滇黔桂古陆以北的陆表海区,即黔东北铜仁地区分别出现近岸浅海的白沙型礁滩相和远岸偏深水的印江型灰岩-碎屑岩相。印江型沉积区的缠溪剖面香树园组露头实测厚度约27 m,中-薄层灰岩中常含石英细砂颗粒,选择12个岩石薄片作微相鉴定和图示。灰岩中的生物多样性和丰度偏低,均为常见的正常浅海壳相化石类型,破碎程度偏高的细颗粒生屑与钙质砂屑共同形成浅海滩相单元。缠溪很接近白沙型分布区,白沙型-印江型的生物-岩相转换是在浪基面附近的缓坡带发生的,白沙型后生动物造礁群落短期生长且限于石阡-思南的近岸海域,未能向北面的缠溪外海区拓展。     

黔东北石阡志留系雷家屯组的生物-岩相分异

黔东北石阡志留系兰多维列统埃隆阶上部的雷家屯组属灰岩和碎屑岩混合相,其分布限于滇黔桂古陆以北离岸几十千米范围内的浅海区。出露于枫香铺子沟、雷家屯、白沙龙口—筷子山、白沙均田和本庄岩门的5个剖面存在生物-沉积相的差异性。铺沟村粉砂岩—泥岩含量高于灰岩,达到4∶1,壳相化石丰度最低且无生物礁滩灰岩沉积;其它4个剖面的碎屑岩—灰岩比例约1∶1,雷家屯壳相化石最丰富,上部出现米级厚度的珊瑚-层孔虫点礁;筷子山剖面的雷家屯组下部开始出现雏形礁,之上的礁核灰岩现已被剥蚀掉,但从礁基的菲利普构造和礁翼塌积岩推测,点礁的正向隆起规模是很明显的;均田剖面仅出露雷家屯组上部约7m的地层,多为粉砂岩和生屑灰岩薄层;岩门剖面多为薄层细颗粒生屑滩相灰岩,近顶部出现钙质微生物形成的叠层石。偏西剖面的雷家屯组顶部展现侵蚀面、泥裂等现象,是桐梓上升期海底暴露的证据,唯有最靠东的铺沟村雷家屯组顶部未见暴露标志,与之上马脚冲组呈整合接触。     

华南板块上扬子陆表海志留系远岸区韩家店组的生物沉积特征

上扬子区志留系兰多维列统特列奇阶下部韩家店组以杂色泥岩-粉砂岩、细砂岩为主,大化石含量偏少,局部层段发育碳酸盐岩薄层或透镜体。本文划分黔北道真巴渔剖面韩家店组生物沉积类型并确认环境指标。滇黔桂古陆以北远岸区韩家店组底栖生物类型与其赋存的岩相存在相关性,泥质粉砂岩层面上常见生物潜穴,腕足类Nucleospira被水动力搬运后密集堆积形成贝壳滩;原地生长保存的苔藓虫Fistulipora群落形成厚度约0.2 m的薄层生物层。薄层碳酸盐岩层微相序列显示底栖生物多样性组成,以细生屑颗粒占优势,化石类型包括床板珊瑚、皱壁珊瑚、苔藓虫、腕足类、三叶虫、介形类、海百合茎以及钙藻等,均为栖居于陆表海缓坡富氧海底的常见类型;出现少量极浅水灰泥坪、云坪和内碎屑颗粒滩环境。韩家店组生物沉积特征指示该区海底深度维持在最大浪基面之上,为基底稳定沉降与沉积补偿大致均衡的构造背景。在扬子上升后至早二叠世海进的漫长古陆阶段,韩家店组地层产状未受到强烈褶皱变形。     

海水深度制约黔东北志留系香树园组生物礁滩的分布

奥陶纪末的生物冰川灾变事件结束后,华南板块上扬子区进入志留纪初的海进期。黔东北志留纪初期香树园组(兰多维列统鲁丹阶上部-埃隆阶中部)是壳相动物群复苏时沉积的灰岩相地层,具有显著的生物-岩相分异。白沙型后生动物化石密集的礁滩沉积仅限于近岸正常浪基面附近的浅海区展布。同期石阡枫香铺沟村剖面远岸带印江型香树园组薄层灰岩中壳相动物大化石的生物多样性和丰度低,没有原地绑结岩型的生物礁和粗颗粒堆积的生屑滩,岩相和生物相特征显示各种细颗粒的生屑呈碎片堆积。尽管这里海水清澈度较高,但由于水深偏大且水动力偏低的环境指标抑制了白沙型造礁动物向广海区的空间拓展。这一实例凸显了黔东北陆表海区海水深度对香树园组底栖生态组合多样性的控制,导致志留纪最早复苏的生物礁古地理分布的局限性。     

黔东北石阡香树园剖面志留系香树园组生屑滩微相

奥陶纪末赫南特冰期和生物大灭绝事件结束后,扬子陆表海区志留纪兰多维列世早期的海进序列伴随着生物逐渐复苏的过程。在黔中古陆北缘石阡一带鲁丹晚期至晚埃隆早期的香树园组属近岸浅水带灰岩—碎屑岩沉积区。石阡县城北香树园剖面的香树园组以灰岩为主,夹含少量粉砂质、泥质陆源碎屑岩,频繁出现含丰富壳相后生动物化石碎片形成的薄层滩相单元。与大颗粒壳相化石为主形成的各类生物层状礁类似,生屑滩多为动荡流水改造的后生动物碎片近源沉积。滩相具有较高的生物多样性和化石丰度,是奥陶纪末生物礁复苏前浅海暖水区广泛分布的生态单元。此地香树园组缺少粗砂级以上的陆源碎屑颗粒,也无岩屑颗粒,指示沉积物具有较高的成熟度。推测黔中古陆靠近石阡的部位已经夷平,黔东北浅海区在香树园组灰岩沉积期具有偏低的海水浑浊度和碎屑岩沉积速率,生屑滩相灰岩单元是在正常盐度和高清洁度的环境下堆积的,附近有粉砂-泥级颗粒注入,但无大型河流输入丰富的淡水和陆源粗碎屑。     

黔东北石阡香树园剖面“龙马溪组”灰岩中的生物多样性

黔东北石阡香树园剖面志留系底部的"龙马溪组"沉积于上扬子区黔中古陆近岸浅海带,与其它远岸相的龙马溪组下部的黑色笔石页岩差异很大,厚度仅3.3m,为黄色、黄绿色含粉砂质页岩夹6个灰岩薄层或透镜体。从灰岩中识别出叠层石、海绵、床板珊瑚、四射珊瑚、三叶虫、介形类、腕足类和棘皮类等化石碎片类型,指示了奥陶纪末赫南特冰期结束后,适宜于各类底栖生物生长的生态条件在近岸区最早出现。     

塔里木柯坪地层区中-上奥陶统萨尔干组碳酸盐岩微相和古地理

塔里木板块西北柯坪地层区中-上奥陶统萨尔干组的分布和相变受控于当时西浅东深的海底深度差异。萨尔干组的厚度10米左右,为富含有机物的黑色页岩并夹少量灰岩薄层或透镜体。位于研究区西南的伽师西克尔剖面缺失大部分奥陶纪地层,上奥陶统铁热克阿瓦提组碎屑岩不整合于下-中奥陶统鹰山组灰岩之上,中-晚奥陶世的大部分时段属于暴露海面的剥蚀区;北部乌什的亚科瑞克剖面无萨尔干组岩性单元,为红色居多且粒度偏粗的碎屑岩夹白云岩薄层,属于近岸带碎屑岩为主的沉积区。西克尔向东北延伸150km至柯坪羊吉坎亦无萨尔干组,与萨尔干组同期沉积的地层在此表现为大湾沟组上部浅海灰岩的相变,且与上奥陶统桑比阶坎岭组偏深水相的红色薄层含泥瘤状灰岩之间呈整合接触;由西向东出露于柯坪苏巴什沟、柯坪大湾沟、阿克苏四石厂3个剖面的萨尔干组黑色泥页岩指示典型的滞流盆地相,而夹含于萨尔干组下部和上部的薄层灰岩之微相特征差异甚为显著,表现为该组下部可见数层密集砂屑颗粒形成泥粒状灰岩或颗粒灰岩,可解释为西部相邻的浅海碳酸盐岩台地区灰岩经重力流搬运后的再沉积;而该组上部含生屑泥状灰岩则属滞流盆地相区类似于黑色页岩环境的正常沉积。从羊吉坎灰岩台地到苏巴什沟滞流盆地相之间距离仅20余千米,坡度偏大是导致重力流形成的主要原因。