新疆伊寧盆地早侏羅世辮狀河三角洲沉積特征

新疆伊寧盆地早侏羅世辮狀河三角洲沉積特征

1伊寧盆地的成巖階段研究區(qū)位于新疆伊寧盆地東北部，新疆伊寧市尼拉克縣（圖1）。伊寧盆地位于伊犁地體的西北部,總體呈一向東收斂的三角形,盆地周緣為山脈所環(huán)繞,北靠傅羅科努逆沖—褶皺帶,南以鞏乃斯隆起與昭蘇盆地相隔,向東收斂于鞏乃斯隆起上,西延進(jìn)入鄰國哈薩克斯坦境內(nèi),中國境內(nèi)盆地面積約1.7×104km2(圖1)。由于盆地中東部阿吾拉勒山的存在,進(jìn)一步將該盆地劃分成三個次一級拗陷,該山西側(cè)稱西部坳陷,北側(cè)稱尼勒克坳陷,南側(cè)稱鞏留坳陷(亦稱鞏乃斯坳陷。伊寧盆地的結(jié)晶基底為前震旦系變質(zhì)巖系,早古生代中晚期,伊犁地體北緣的博羅科努山一帶發(fā)育與北天山向南俯沖消減有關(guān)的島弧火山巖,伊犁地體處于隆升狀態(tài),未接受沉積,其南為南天山弧后洋盆。志留紀(jì)以后,隨著伊犁地體南北兩側(cè)的洋盆分別向北和向南的俯沖消減,伊寧盆地處于弧后擴張區(qū),發(fā)育了一套火山巖及碳酸鹽巖,早二疊世,隨著統(tǒng)一的新疆大陸的形成,洋盆消失,伊寧弧后盆地開始萎縮,盆地內(nèi)沉積了一套火山巖及碎屑巖建造。早中三疊世,盆地上升,遭受剝蝕,晚三疊世開始,隨著整個新疆北部地區(qū)普遍下沉,伊寧盆地內(nèi)沉積了一套河湖相的碎屑巖沉積體系,且早、中侏羅世氣候溫暖潮濕,植物繁盛,煤系地層廣布。由于新生代喜瑪拉雅運動的強烈影響,周邊山系迅速上升,伊寧盆地演化為山間盆地.本文作者在尼勒克地區(qū)進(jìn)行侏羅系地層綜合研究時,在三工河組中發(fā)現(xiàn)豐富的辮狀河三角洲沉積體(為辮狀河進(jìn)積到內(nèi)陸湖泊中而形成)(圖2),其特征清楚,明顯有別于其它類型三角洲,且同塔里木盆地庫車坳陷中生界中大量出現(xiàn)的辮狀河三角洲極為相似,本文對其特征進(jìn)行研究。2黨建帶頭區(qū)的棧狀河三角洲亞相同曲流河入湖形成的正常三角洲(曲流河三角洲)一樣,研究區(qū)辮狀河三角洲亦明顯地可分出辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣及前辮狀河三角洲3個亞相(圖2)。2.1砂體及堤岸沉積特征平原部分類似于辮狀河沉積,為牽引流沉積。由辮狀河道砂壩、堤岸沉積、廢棄河道充填沉積及河漫沼澤組成(圖3),其中占主導(dǎo)地位的是辮狀河道砂壩沉積,局部河漫沼澤亦發(fā)育(圖2A),河漫沼澤沉積是劃分平原亞相與前緣亞相的標(biāo)志。辮狀河道砂壩沉積類似于辮狀河心灘沉積,在沉積過程中砂體頻繁側(cè)向遷移加積。巖性較粗,常由礫巖、含礫砂巖及砂巖組成,其中主體巖性為含礫中、粗粒砂巖。單一河道砂壩沉積體呈透鏡狀,透鏡體沉積物具明顯向上變細(xì)特征,常從細(xì)礫巖、含礫粗砂巖到中、粗粒砂巖;單一砂巖透鏡體的最大厚度從0.5~3m不等,橫向延伸數(shù)米即迅速變薄、甚至尖滅;砂體中沉積構(gòu)造發(fā)育,底部常見沖刷面構(gòu)造、砂體內(nèi)發(fā)育平行層理及大、中型槽狀交錯層理,而河道砂壩頻繁側(cè)向遷移加積形成的“側(cè)積交錯層”異常發(fā)育,側(cè)積交錯層的特征清楚,完全可作為其指相構(gòu)造?？v向上,通常可見許許多多的河道砂壩透鏡體(河道砂壩透鏡體間以沖刷面為界)相互疊置成厚度巨大(達(dá)數(shù)十米)的砂體。廢棄河道充填沉積物往往呈下凸上平的透鏡狀,砂體向兩端收斂變細(xì)、尖滅;充填沉積物由下向上粒度顯著變細(xì),一般從礫巖(河道滯留沉積)、含礫砂巖、砂巖過渡到粉砂巖、泥巖(圖2a);底部見起伏不大的沖刷面構(gòu)造,向上見層理構(gòu)造,其規(guī)模常從大、中型槽狀交錯層理、平行層理漸變?yōu)樾⌒徒诲e層理及沙紋層理,頂部亦常見水平層理,局部層內(nèi)可見到充填沉積過程中形成的滑塌構(gòu)造;巖性及沉積構(gòu)造特征清楚的反映了水道充填沉積過程中水動力逐漸減弱的特點。堤岸沉積為洪水期水體漫越河道,在河道兩側(cè)積水洼地中沉積的細(xì)粒物質(zhì),主要由粉砂巖和泥巖的薄互層組成,發(fā)育沙紋層理,見泥裂構(gòu)造;局部因河道砂壩的不斷遷移、侵蝕破壞,使堤岸沉積物呈透鏡狀或藕節(jié)狀斷續(xù)展布。研究區(qū)河漫詔澤沉積較發(fā)育,由泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾炭質(zhì)頁巖及薄煤層、煤線組成,見水平層理及大量立生植物根。2.2水下分流河道砂體辮狀河三角洲前緣是辮狀河三角洲沉積的最活躍場所,其沉積物亦是辮狀河三角洲的主體.由水下分流河道砂壩、支流間灣沉積、河口砂壩及遠(yuǎn)砂壩組成,其中水下分流河道沉積為前緣的主體(圖2B)。水下分流河道是平原環(huán)境中辮狀河道入湖后在水下的延續(xù)部分,其沉積特征與辮狀河道砂壩極為相似,巖性較辮狀河道砂壩稍細(xì),主要為含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖及細(xì)砂巖構(gòu)成,巖石中泥質(zhì)雜基含量極少,多在5%以下,呈顆粒支撐,粒度分布概率曲線上牽引總體占10%左右,斜率低,分選差,跳躍總體占80%左右,斜率較高,分選較好,懸浮總體不發(fā)育。單一水下分流河道砂體亦呈透鏡狀,且顯示清楚的下粗上細(xì)特征,常從含礫中、粗粒砂巖到細(xì)砂巖,主體為砂巖;砂體中沉積構(gòu)造發(fā)育,常見大、中型槽狀交錯層理、平行層理及沖刷充填構(gòu)造,局部見板狀交錯層理,而砂體頻繁側(cè)向遷移加積形成的側(cè)積交錯層更是其主要的沉積構(gòu)造,亦可作為其相標(biāo)志,此外,砂體中常見粗大的植物莖干化石。單一水下分流河道砂巖透鏡體最大厚度為0.5~2m,少數(shù)可達(dá)3m,橫向延伸數(shù)米即迅速變薄尖滅,縱向上常見若干砂巖透鏡體(水下分流河道砂壩透鏡體間亦以沖刷面為界)相互疊置組成厚度較大的砂體。支流間灣沉積在研究區(qū)前緣亞相中普遍可見,由粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥巖組成,局部夾炭質(zhì)頁巖,見水平層理及小沙紋層理,由于水下分流河道遷移頻繁,部分支流間灣沉積物往往受到侵蝕破壞,以大小不等的透鏡狀夾在河道砂體中。河口砂壩普遍可見(圖2C),特征清楚;由粉砂巖、細(xì)砂巖及中砂巖組成,常顯示向上變粗層序(從粉砂巖到中、細(xì)砂巖)及向上變粗再變細(xì)層序,河口砂壩中沉積構(gòu)造發(fā)育,常見浪成沙紋層理,浪成波痕,平行層理及中、小型槽狀及板狀交錯層理。遠(yuǎn)砂壩為前緣末端沉積,由薄層狀粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖組成,平面分布穩(wěn)定,延伸遠(yuǎn);縱向上相帶窄(常同前三角洲泥呈薄互層狀出現(xiàn)),厚度薄,多在0.5m以下,見浪成沙紋層理及浪成波痕。2.3灰色增灰?guī)r層前辮狀河三角洲位于辮狀河三角洲前緣帶向湖的較深水區(qū),由灰色、深灰色薄層狀泥(頁)巖及粉砂質(zhì)泥(頁)巖組成(圖2)。,見水平層理,含豐富的順層展布的菱鐵礦結(jié)核及菱鐵礦層;植物葉片化石亦普遍可見;巖層橫向分布非常穩(wěn)定。3棧橋流河三角洲地層(1)辮狀河三角洲為正常的河流牽引流沉積,通常受到湍急洪水控制,為季節(jié)性沉積作用產(chǎn)物。同沉積物輸入量為相對連續(xù)的終年河流產(chǎn)物的曲流河三角洲明顯不同。(2)具有清楚的、類似于曲流河三角洲的三層層序結(jié)構(gòu),且從底向頂由前三洲到三角洲平原的進(jìn)積層序構(gòu)成。(3)辮狀河道砂壩及水下分流河道砂壩是辮狀河三角洲的主要沉積單元.單一河道砂壩呈透鏡狀,橫向上快速變薄甚至尖滅;巖性粗,以含礫砂巖及中、粗粒砂巖為主,單一砂體顯下粗上細(xì)變化。(4