1、中扬子地区志留系波痕特征及其地质意义摘 要：中扬子区包括湖北大部、湖南西北部及重庆东部部分地区。该区志留系地层由于岩性较细，层理构造比较单一，交错层理少见，而作为层面构造的波痕比较发育。长期以来地质学家对该区志留系的研究比较薄弱，对该区志留系的岸线方向、古水流的方向认识不清。本文通过对该区志留系波痕方向进行大量统计，来判断该区志留系的古水流方向和岸线方向，对波痕的发育特征进行描述进而分析其地质意义。 关键词：中上扬子地区 志留系 波痕 一、区域地质特征 中扬子区包括湖北大部、湖南西北部及重庆东部部分地区，有效勘探面积约 25104km2 以上，大地构造位置属于扬子准地台的中段和上段的一部分。在
2、平面上由西向东分为鄂西渝东、湘鄂西、江汉平原及其周缘等勘探区块，已有油气勘查矿权登记区块 19 块，总面积 55，369.19 km2。 研究区志留系出露广泛，主要发育中、下统，普遍缺失上统。在中扬子地区的鄂西渝东、湘鄂西和江汉平原区地层特征差异较大，各地在剖面地层划分和命名上都存在区别。其地层系统在重庆秀山地区一般分为龙马溪组、小河坝组、溶溪组、秀山组和回星哨组，在重庆的石柱、黄草等地一般分为龙马溪组、小河坝组和韩家店组，在湖北的恩施、宜昌、荆州等地一般分为龙马溪组、罗惹坪组和纱帽组，在武宁修水一般分为黎树窝组、殿背组、清水组、夏家桥组和西坑组。 二、中扬子地区波痕发育特征 鄂西渝东地区龙马
3、溪组波痕少见，仅在石柱冷水溪和丰都双流坝见到少量的流水波痕，一般发育于龙马溪组中部砂岩段中。图 1（左）为石柱冷水溪龙马溪组中部砂泥岩互层见到的流水波痕，可分为上下两层，其方向存在差异，上部波痕波长 10 厘米，下部波长 17 厘米，两波痕的波峰和波谷都比较圆滑，波高很小，成不对称状，波峰为极细砂岩，波谷充填的为泥岩，缺乏各种复合、叠覆和修饰特征，应为小水流波痕。其内部层理主要为单斜层理，依据当时的沉积环境其波痕的形成可能与浊流有关。湘鄂西区龙马溪组的波痕其发育情况与鄂西渝东区发育情况相似，也比较少见，仅在龙山红岩溪见到少量的流水波痕，其波痕特征与鄂西渝东区相似。在江汉平原区的湖北松滋龙马溪组
4、的波痕比较发育，在湖北崇阳的高家边组相当龙马溪组的时期发育大量的流水波痕，其波痕的特征与石柱冷水溪相似，在江西修水的梨树窝组，也发育大量的流水波痕，其特征与石柱冷水溪相似，并见到大量的沟模和槽模构造，进一步说明当时波痕的形成与浊流有关。 鄂西渝东区小河坝组和湘鄂西区的罗惹坪组底部砂岩段波痕发育，在鄂西渝东区小河坝组波痕一般出现在底部砂岩段上部，一般首先出现浪成波痕，向上出现流水波痕，以及浪成-水流干涉波痕，其流水波痕的波脊的形态由下部的直线形，向上渐变为波曲形和舌形。在湘鄂西区的湖北咸丰活龙坪、鹤峰白果坪等地，罗惹坪组波痕发育特征与鄂西渝东区小河坝组波痕发育特征相似，但是其波痕类型主要为流水波
5、痕和浪成-流水干涉波痕，仅仅在其底部见到少量的浪成波痕。浪成波痕出现说明当时该地区已处于浪基面以上，根据水流波痕的波脊形态及其与水深和流速的一般关系，说明小河坝组发育波痕段，向上其水深减小，流速增大。在湖北的松滋、宜昌等地由于整体以泥岩沉积为主波痕少见。 在鄂西渝东区的石柱、武隆等地的韩家店组时期，其岩性一般为砂、泥互层，波痕发育。但是由于其层面一般不出露，仅见到其内部层理构造。其内部层理一般为透镜状层理，波状层理和脉状层理。如图 2 为丰都双流坝韩家店组的透镜状层理（左）和波状层理。透镜状层理的成因可能是由于不完整的波痕在泥质基底上形成，后来又被泥质所覆盖，接着砂以波痕形式沉积下来。水流活动
6、期与静止期相交替分别引起砂和泥的沉积。其波痕一般发育在砂、泥互层里，其旋回以正旋回为主。 三、中扬子地区波痕方向及其地质意义 古水流方向一般是通过测量沉积岩中的各种面状构造和线状构造所指示的水流方向来确定的1-3。面状构造是指能显示物源方向、具有倾斜面并可表征古水流方向的沉积组构和沉积构造，这些组构和构造的走向和倾向均可以直接测定。它又可以分为三种，一种是单向下倾面构造，包括各种层内构造和层面构造（主要是波痕） 。另一种是单向上倾面状构造主要包括爬升砂纹层理和碎屑叠瓦状构造。第三种是火焰状构造。线状构造是指能反映物源，具有线状特征并可表征古水流动方向的沉积组构和沉积构造，其类型多样，线理方向可
7、与古水流方向一致，也可以垂直，方位角可以是双向的，也可以是多向的。 在中上扬子地区志留系水动力复杂，其主要的水动力有波浪、潮汐和水流。受波浪控制的波痕一般与浪成斜层理的发育情况相关，一般较为对称，波谷圆滑、波脊平直，常具有分叉现象。由于波浪运动方向一般都垂直岸线，少量平行岸线方向运动，因此可通过浪成波痕的陡坡倾向来确定岸线的方向4-6。受潮汐影响的波痕一般为不对称的流水波痕及干涉波痕。 在龙马溪期，波痕比较少见，仅在石柱冷水溪、龙山红岩溪、松滋刘家场和江西修水见到少量的流水波痕，其形成可能与浊流有关。在石柱冷水溪志留系龙马溪组，波痕有两组，其方向分别为 70和 130，其平均方向为 100为南
8、东东方向，在龙山红岩溪其方向为 145，为东南方向。在刘家场龙马溪组共测到三组水流波痕，其方向分别为 6，10和 13，其平均方向为 10方向为北北东方向，与雪峰山隆起大致垂直，说明其物源可能来自雪峰山隆起。 在小河坝期，波痕比较发育，一般可分为两类，一类是浪成波痕，另一类是水流波痕，对区域内志留系小河坝期发育的浪成波痕，流水波痕的陡坡倾向做了玫瑰花图，可以看出浪成波痕的陡坡倾向在研究区具有一致性，一般沿东南方向和西北方向，其波浪主要是从西北向东南方向运动，结合小河坝组岩屑含量等值线图及碎屑成分三角图，说明研究区的物源主要来自川中隆起。 在韩家店期见到的波痕比较少，仅在秀山溶溪、五峰红渔坪、高
9、罗当阳坪测到了少量的浪成波痕的陡坡倾向，在南漳珍珠泉测到了一条流水波痕的陡坡倾向，在崇阳桂花树分别测到了一个浪成波痕和一个流水波痕的陡坡倾向。在秀山溶溪、五峰红渔坪及高罗当阳坪等地浪成波痕的陡坡倾向大致为南北向，大致与雪峰山所代表的岸线方向垂直。在南漳珍珠泉见到的流水波痕的陡坡倾向向东，可能与沿岸流有关。在崇阳桂花树浪成波痕的陡坡倾向为 155，流水波痕的陡坡倾向为 135，与华南古陆斜交。 参考文献 1 陈波，皮定成.中上扬子地区志留系龙马溪组页岩气资源潜力评价J.中国石油勘探，2009，14（3）：2346 2 李双建，肖开华，沃玉进，龙胜祥，蔡立国.南方海相上奥陶统-下志留统优质烃源岩发
10、育的控制因素J.沉积学报，2008，26（5）：56. 3 丘元禧，张渝昌，马文璞，等.雪峰山的构造性质与演化：一个陆内造山带的形成演化模式M.北京：地质出版社，1999. 4 李三忠，王涛，金宠，戴黎明，刘鑫，周小军，王岳军，张国伟.雪峰山基底隆升带及其邻区印支期陆内构造特征与成因J.吉林大学学报（地球科学版） ，2011，41（1）：93105. 5 侯明才，陈洪德，陈安清. 江南-雪峰隆起对川东南-黔南凹陷石牛栏期沉积古地理的制约J.成都理工大学学报（自然科学版） ，2010，37（4）：395-400. 6 郭英海，李壮福，李大华，张天模，汪泽成，余继峰，奚砚涛.四川地区早志留世岩相古地理J.古地理学报，2004，6（1）：2029. 作者简介：韩京（1988-） ，男，湖北黄冈人，硕士研究生，主要从事沉积储层方面的研究
