昌宁-孟连带的地层沉积作用
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发布时间：2022-04-23 18:18
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时间：2023-10-12 15:44
（一）沉积类型
昌宁-孟连带晚古生代地层的分布可分为东带、中带和西带。
东带分布有南段组和拉巴组。前者主要为石炭系，其底部可能有属泥盆系的沉积存在，后者主要是下二叠统，底部应有一部分属于上石炭统。其特点主要由粗碎屑岩和细碎屑岩组成，拉巴组有放射虫硅质岩。
中带分布有泥盆系放射虫硅质岩、页岩、碳质页岩、粉砂岩，下石炭统的火山凝灰岩和熔岩，中上石炭统—二叠系的碳酸盐岩。
西带主要分布有南皮河组，主要是一套杂砂岩和放射虫硅质岩。原1:20万地质图将其划为上二叠统，刘本培等根据孢粉和放射虫，认为至少包括了法门期至晚二叠世的地层。
（二）关于东带的南段组和拉巴组
南段组由一套成熟度很高的石英砂岩组成，夹粉砂岩和泥岩，顶部夹含长石的石英砂岩。石英砂岩多为厚层状，局部见砂枕沉积构造，砂枕构造显示地层是倒转的。方宗杰（1992）提到南段组中部的菊石和顶部的孢粉所显示的时代出现矛盾，可见南段组厚度巨大（逾3000m）而构造不清。岩层中砂岩和泥岩是一种简单的互层，无粒级韵律，不见波痕，无深水沉积的特征。南段组顶部逐渐过渡到拉巴组。拉巴组为红色泥岩、生物碎屑泥灰岩夹放射虫硅质岩，沉积水体显然较深。南段组与拉巴组逐渐过渡，由南段组顶部含长石石英砂岩到拉巴组的较深水沉积，显示沉积水体逐渐加深的过程。显然，南段组不是深水或半深水沉积，因为南段组未发现任何浊积岩和杂砂岩，但也不是滨海沉积，因为没有发现波痕等滨海沉积特征。因此，岩相古地理图集上将其归为浅水陆棚相。砂岩的粒度分析显示浅海内陆棚沉积特征，有的显示河流砂特点。从南段组到拉巴组沉积相来看，南段组可能是既非滨海也非斜坡的被动*架沉积。
南段组和拉巴组不具活动*边缘沉积特征。
（三）关于中带的泥盆系
孟连岔河-曼信的公路上出露有完整的泥盆系。下泥盆统由笔石页岩、碳质页岩、硅质岩和较多的杂砂岩组成，反映了一种既有陆源物质参与，又有含有机质、含大量笔石的滞留-半滞留环境。中、上泥盆统底部夹含砾砂岩巨块，砾石和砂多为石英质，应来自被动*架的浅海，可能由于地震等原因，滑塌至斜坡中下部而与灰绿色页岩共存一起。含砾砂岩巨块推挤泥质沉积物所形成的沉积期同生小褶皱极其明显。由该层而上，可见10余个沉积旋回。每一旋回均由陆源的砂岩或杂砂岩开始，逐渐变细到页岩至放射虫硅质岩；接着是又一个由粗而细的旋回。由下部旋回到上部有明显规律可循：旋回底部的砂岩越来越细，层越来越薄，页岩和硅质岩增多，旋回厚度越来越小，由开始的上百米到数十米至数米，反映了当时强烈的地震活动，以及绝非极平坦的沉积环境，可能是斜坡下部至陆麓的沉积环境。
泥盆系与下石炭统火山岩的接触关系在曼信-岔河公路3km处可观察到。1:20万孟连幅地质图上视为整合接触。填图时露头显然比较新鲜，较易判别。1989～1994年多次野外观察，由于风化和人工活动，露头接触处层理不清，泥盆系硅质岩已呈褐色，易碎，上覆下石炭统凝灰岩的层理也不太清楚，但从附近10m左右范围内观察，下石炭统凝灰岩以低角度覆于泥盆系硅质岩之上，而且硅质岩中尚有火山凝灰岩夹层。从种种迹象判断，二者之间应为整合接触。由曼信至国境线界桩的公路上，下石炭统夹有大量放射虫硅质岩，或者凝灰岩互层，这也反映了早石炭世沉积环境与晚泥盆世的连续性。
泥盆系从南部孟连、澜沧一带（称依柳组）至北部云县、永德一带，面貌变化不大，放射虫硅质岩还是大量出现，仅杂砂岩增多而已。杂砂岩中有早泥盆世的植物和笔石化石。与下石炭统平掌组为断层接触。
在澜沧老厂，泥盆系放射虫硅质岩和杂砂岩出露于北自雄狮山，南至矿山驻地一带，西由水泵房东至水库边，平面上呈一椭圆形。由雄狮山至水泵房一带大路边和水泵房小溪，以及公路丫口，地层露头极好，泥盆系与下石炭统火山岩为逆断层接触，可以看得很清楚，接触带有很宽的糜棱岩带，显然来自比下石炭统火山岩更深的下部层位，其中含泥盆纪竹节石（王祖关等，1994）。因此，老厂矿区放射虫硅质岩和杂砂岩非泥盆系莫属。
至于孟连曼信-岔河公路旁中寨一带的放射虫硅质岩和杂砂岩是否包含着泥盆系、石炭系和二叠系？从区域上看，是一件比较难以判别的事。第一，区内泥盆系在整个昌宁-孟连地区的分布，总是在产状上覆于下石炭统之下，不管是断层接触也好，有争议的接触关系也好，在平面上与下石炭统火山岩形影相随；第二，原1:20万填图时，有无时代争论的笔石类、牙形刺和竹节石；第三，目前一些大地构造学家认为包含泥盆纪、石炭纪、二叠纪地层的依据主要是放射虫的发现和放射虫组合地层时代的探索。我们希望这一探索成功，利用放射虫全面解决昌宁-孟连带的地层时代问题能够实现。如果真能达到这一目的，那么，昌宁-孟连带的大地构造背景算是解决了三分之一；另三分之一是火山岩和超镁铁岩的性质问题；最后三分之一是整个滇西地区的冷、暖水古生物和冰积岩研究结果和所反映的本质问题。在目前，单单从第一个三分之一来说，还需要证明。如果有系统的方法可靠的成批的年龄资料来验证，或者获得系统牙形刺和大化石来证明，也许这一个问题可以获得解决。就目前对老厂的放射虫硅质岩（1:20万为泥盆系）按放射虫细分地层时代而言，除与上述的构造相矛盾外，由于其中产有Striatostyliolina和Styliolina等，因而又与竹节石相矛盾。这就更加深了我们对单靠放射虫划分地层时代可靠性的怀疑。
（四）关于中带的石炭系和二叠系
中带石炭系的关键问题是：①下石炭统火山岩与上泥盆统放射虫硅质岩、杂砂岩夹页岩的沉积或构造关系；②下石炭统火山岩与中上石炭统的接触关系；③依柳组的沉积相；④地质图上的下石炭统可否被肢解成若干不同的地层单位。
下石炭统火山岩与上泥盆统的关系问题，全区范围内两者形影相随，其接触关系多为断层，但根据构造判断，泥盆系处于下石炭统依柳组或平掌组之下。在孟连曼信-岔河公路3km处的接触关系，应为整合接触，即使有断层，也是小断层或层间滑动。
下石炭统火山岩与中上石炭统白云质灰岩的接触可以排除大推覆构造的可能性，两者之间为过渡接触关系。能看清清晰的接触关系地点为澜沧老厂铅锌矿区的水库东侧的公路边。在出露2km长的接触带，可以见到火山岩与碳酸盐岩呈薄层状互层，然后逐渐过渡到厚层白云质灰岩。在老厂矿区的钻孔岩心中，本专题组采集到下石炭统火山凝灰岩中的双形珊瑚Diphyphyllum sp.；水库边下-中石炭统过渡带（火山岩与薄层石灰岩互层）的石灰岩中采集到筵科Pseudostaffella fimanica（Rauser）,Eostaffella donglanensis，有孔虫Glo-mospirella sp.，珊瑚Lithostrotion irregulare sub sp.,Diphyphyllum breviseptatum等，这些化石的时代（层位）均为下石炭统顶部至中石炭统下部，说明两者之间系整合接触。就在上述水库边同一剖面，火山凝灰岩和凝灰质页岩中产大量瓣鳃类，经鉴定时代多数为石炭纪或早石炭世，个别为石炭纪一二叠纪或三叠纪。在水库西侧，采集到早石炭世晚期的三叶虫及戟贝，其上的灰岩中产中石炭世的筵和珊瑚。韩乃仁等也在水库附近的砂质灰岩及层凝灰岩中采到巨长身贝。可见，老厂水库东侧依柳组火山岩（C1）与上覆白云质灰岩（C2）呈逐渐过渡，并非推覆构造。
依柳组（C1）与白云质灰岩（C2）的整合接触关系，在永德县乌木龙至郭大寨的公路上、在澜沧县依柳、在孟连县曼信至国境线的公路上均可见到。其特征除存在火山岩和碳酸盐岩互层的过渡带外，沉积相也是由依柳组下部→上部→顶部→中石炭统为半深水→浅水低能带→浅水高能带→潮间及潮上带的沉积变化。在曼信至国境线公路旁的半山腰，可见下石炭统依柳组火山岩与浅紫红色白云岩呈1cm左右的互层。在澜沧县依柳，过渡带含生物化石的丰富程度可与老厂矿区水库一带媲美。在乌木龙至郭大寨的公路上，中石炭统底部的白云质灰岩属典型的砂屑灰岩，其中含大量的生物屑和鲕粒，与依柳组顶部高能的生物屑凝灰质泥灰岩具有相似的沉积环境。本区北部永德县班卡乡鱼塘寨，下石炭统平掌组与上覆灰岩也呈整合接触。
中石炭统—二叠系由白云质灰岩、灰岩、泥屑灰岩等组成，含大量
科、珊瑚、有孔虫和苔藓虫等化石。韩乃仁等在澜沧老厂象山丫口剖面顶部的块状石灰岩中采到喇叭
，表明至晚二叠世吴家坪期仍为台地沉积。该剖面含化石极为丰富，尤其筵科，均为暖水型。
中石炭统一上二叠统台地碳酸盐沉积北自凤庆，南至孟连，出露普遍。它与下伏依柳组的关系，是由较深水→浅水→台地碳酸盐的连续沉积。
下石炭统依柳组是否存在一部分二叠系。从研究成果看，有将澜沧老厂矿区的依柳组火山岩划出一段为深水相二叠系（称老厂组），另一段为浅水相二叠系（与老厂组同时异相）。在澜沧老厂矿区及其周围，火山岩相当发育，是含矿的主要层位，但地层学工作薄弱，没有发现化石。前人依据岩性与依柳地区的依柳组相似，将其对比为早石炭世（冯庆来，1992）。实际上，老厂矿区二叠系、石灰岩中的化石是极其丰富的，中石炭统底部珊瑚化石大量出现，形成一个化石带，下石炭统依柳组也发现相当数量的化石。我们在矿区钻孔岩心的凝灰质灰岩中鉴定出Diphyphyllumsp.，该属化石在其上的石灰岩中反复出现，其连续性可想而知。在老厂矿区鉴定的80余件化石标本，至少有一半可定出明确的地质时代，其中相当一部分是标准化石。矿区内放射虫硅质岩有竹节石存在，在目前情况下，我们觉得竹节石的地质时代比放射虫可靠。根据构造分析，放射虫硅质岩也应处于依柳组火山岩之下。
将老厂矿区的依柳组火山岩区分出深水相和浅水相也是相当困难的。事实上，矿区内火山岩中的硅质岩非常局限（不包括被构造推挤上来的大片分布的泥盆系放射虫硅质岩和杂砂岩）。矿区内和矿区到西盟的公路上确可见一些粒级韵律，如上所述，火山凝灰岩不仅可以在深水也可在浅水中形成粒级韵律。
还要提及一点，在矿区的深钻岩心中，所称的“下玄武岩”之下，又打到了厚层灰岩，可见火山岩与灰岩有着依存关系。在矿区的灰岩与火山岩为整合关系。这一事实与深钻中打到夕卡岩是一致的。深部若无灰岩，就不可能出现厚度很大的夕卡岩。其中产有铜矿，成为矿区新的找矿目标。
（五）关于中带晚古生代的沉积
综上所述，泥盆纪初期，裂谷刚打开不久，尚处于封闭—半封闭的沉积环境，水体不易流动，笔石大量繁衍，碳质和黄铁矿普遍不断进入沉积物中。中晚期，裂谷继续发展，地震频繁，*架边缘和陆坡的滞留物一次又一次地滑塌进入较深但宽度不大的海盆中。随着裂谷的扩大，水体越来越深，来自陆架和陆坡的沉积物越来越细，放射虫硅质岩越来越多。晚泥盆世以硅质岩为主夹杂砂岩和页岩。早石炭世早期，裂谷已将地壳拉裂，出现区域性的海底火山喷发。从火山岩中夹有放射虫硅质岩来看，当时水体较深的。至于其中发育凝灰岩的浊积岩要另当别论，它可以形成于深海；由于其喷发出各种粒度的物质，在海水中沉降速度自然不同，必然形成韵律特征，即使是浅海环境也是如此。早石炭世晚期，也许是由于火山物质的供给速度大于地壳沉降的速度，水体逐渐变浅，乃至成浅水滨岸环境，大量生物碎屑凝灰质灰岩的形成可作佐证。到中石炭世，虽然仍有小规模的火山喷发，但台地碳酸盐环境已在整个昌宁－孟连裂谷中形成，裂谷的发育被终止。
（六）关于西带的上古生界
西带的上古生界仅有南皮河组分布。1:20万填图时，据南皮河组的植物化石Lobatan-nularia而将其置于上二叠统。岩性为杂砂岩、泥岩夹硅质岩及薄层灰岩。刘本培等（1993）根据微体古生物、孢粉组合和放射虫，认为原定的南皮河组至少包括了法门期至晚二叠世的沉积，是一些构造岩片的非正常叠置（非沉积叠置），它们与邻近的石炭纪、二叠纪碳酸盐岩层是同时异相产物。1:20万耿马幅地质填图认为，耿马县帕拍的石佛寺组与南皮河组系整合接触。方宗杰等（1992）认为，南皮河组上部沉积水体变浅，不排除与石佛寺组为相变的可能性。刘本培等（1991）曾提出南皮河组与东带的“南段群”、“拉巴群”均应是西带被动*边缘的沉积，后来被推覆到东带而覆于澜沧群之上。
南皮河组岩性变化不大，而时代争论较大，有待进一步研究。
