该区系指由红河断裂、绿汁江断裂、龙门山断裂、城房断裂和钦防断裂所围限的滇东、贵州、广西和四川大部地区，构成华南板块西部（图8.25）。该区具有特殊的板块构造属性和复杂的演化过程。沉积盆地类型多种，沉积体系多样，沉积作用特殊，油气资源丰富，长期以来，深受地学界的广泛重视和青睐。曾允孚等（1993）、刘宝珺等（1993）、夏文臣等（1994）、殷鸿福等（1994）、陈北岳等（1994）、许效松等（1996）、覃建雄等（1996）从不同角度对西南地区二叠系进行了层序研究，取得了大量成果。最近，陈洪德等（1997）、田景春等（1997）、覃建雄等（1997、1998）对整个西南地区二叠系进行了全面系统的层序地层学研究，共划分出11个三级层序，栖霞组（S1～S3）、茅口组（S4～S6）、吴家坪组（S7～S9）各3个，长兴组（S10～S11）2个，其中层序S1、S6、S7、S11为Ⅰ型层序，其余为Ⅱ型层序。本书正是在这些研究成果基础上，对西南地区二叠纪沉积盆地类型、特征及演化进行全面系统探讨。
8.6.1 沉积盆地类型
加里东运动使扬子准地台和华夏准地槽连接构成统一的华南板块。自泥盆纪始，随着古特提斯洋的开启，华南板块西南缘处于张性应力场中，二叠纪复合盆地正是在此背景下形成的，它是西南地区晚古生代沉积盆地演化的一个环节，具有明显的继承性，但又具其自身特色。根据地壳类型、板块位置、沉积组合、火山活动及同沉积断裂活动特征，西南地区二叠系可划分为上扬子克拉通盆地、右江被动陆缘裂谷盆地、右江弧后裂谷盆地、钦防被动陆缘走滑盆地和十万大山前陆盆地5种类型（表8.2；图8.25，图8.26）。
8.6.2 不同成因盆地充填层序特征
8.6.2.1 上扬子克拉通盆地
位于扬子板块西部，南以南盘江断裂为界，与右江裂谷盆地相毗邻，东以江南断裂为界与中扬子地区接壤（图8.25）。系泥盆纪—石炭纪夷平面基础上发育而成，由于克拉通盆地水体相对浅、构造稳定、基底平缓、碳酸盐自旋回作用明显，因而层序发育主要受全球海平面和碳酸盐生产率的影响，层序主要由TST、HST构成，通常缺失LST沉积（图8.26a-a′）。盆地充填系列由两套陆源碎屑含煤岩系－浅水碳酸盐岩沉积旋回构成（图8.26a），其间为区域性分布的东吴运动构造面。其中，碳酸盐岩成层稳定、分布广泛，富含底栖生物组合，造礁生物发育。第一旋回（P1）底为0～20m碎屑岩，向北变薄尖灭，之上是栖霞期缓坡碳酸盐岩沉积，黔南、桂北、湘西、川东以缓斜坡与深水盆地相接。茅口期由于碳酸盐缓坡不断加积、进积、增生，转变为稳定的台地碳酸盐岩沉积，沿滇东—黔南—桂北—川东一带发育台缘丘礁滩及斜坡带。茅口期末，受东吴运动的影响，台地整体抬升，造成第二旋回（P2）底广泛分布的沉积间断及其上0～1m不等的风化残积层。龙潭期为混合陆棚沉积时期（覃建雄，1996），受川滇古陆物源的影响，其东缘发育冲积—滨海平原沉积体系，在黔东－川东地区仍以台地碳酸盐岩沉积为主。长兴期为混合台地发育时期，由于海侵影响，碎屑岩迅速向西退缩，碳酸盐岩相带明显向陆超覆，沿滇东—桂北—川东一带发育台缘生物礁。二叠纪末，上扬子克拉通盆地中西部局部抬升。
图8.25 西南地区二叠纪沉积盆地类型及分布
①红河断裂；②龙门山断裂；③城房断裂；④钦防断裂；⑤绿汁江断裂；⑥南盘江断裂；⑦丹池断裂；⑧江南断裂。A—上扬子克拉通盆地；B—右江被动陆缘裂谷盆地（P1）—右江弧后裂谷盆地（P2）;C—钦防被动陆缘走滑盆地（P1）—十万大山前陆盆地（P2）
8.6.2.2 右江被动陆缘裂谷盆地
该盆地始于中泥盆世，于早二叠世末结束，位于华南板块西南缘，为红河断裂、南盘江断裂、丹池断裂和钦防断裂所围限（图8.25），属陆壳—过渡壳性质，经历了早泥盆世—早石炭世早期扩张和中石炭世—早二叠世晚期充填阶段，总体具有单一的南北窄东西宽的菱形轮廓，受NE、SW向断裂的影响，呈现盆包台格局（D2—C1）→台盆相间格局（C2—P1）。其中，孤台层序发育主要受控于相对海平面变化和碳酸盐生产率（图8.26b′-IP）相应层序地层格架中，通常缺失LST沉积；台盆层序发育则受构造沉降、海平面变化、台缘重力流及半远洋因素的综合影响，具多物源特点（图8.26b′－PB）HST、TST、LST发育齐全。在海平面升降旋回中，台盆和孤台在时空上既独立又贯通，从而导致其间层序既具差异性又具可对比性。早期（D1—C1）台盆表现为非补偿的硅质岩系列，其间零星分布碳酸盐孤台，台盆和孤台具反向沉积序列，发育台缘生物礁和斜坡垮塌层，出现强烈的基性火山喷溢活动，具向上变深演化序列，表明为右江盆地早期扩张阶段的产物，也是大陆边缘裂谷的共同特征；晚期（C2—P1），由于碳酸盐孤台加积、增生、进积和塌积作用，形成厚层的加积－进积型的准层序组，斜坡发育大量钙屑浊积岩系，台盆得到补偿、填积，逐渐变浅变窄，出现典型的台、盆交错相间分布格局（图8.26b-b′），并与硅质岩系组成裂谷充填序列中常见的双层结构，从而结束了大陆边缘裂谷盆地的发展史。上述盆地结构、充填层序、火山作用及重力流沉积研究结果综合证实，右江裂谷盆地是由于地幔构造及热流活动、哀牢山洋盆开裂的影响，华南板块西南缘处于拉张状态条件下形成的被动型陆缘裂谷盆地。
8.6.2.3 右江弧后裂谷盆地
早二叠世末，受特提斯洋和环太平洋板块的影响，右江盆地四周出现岛弧和古陆，盆地轮廓、结构和组成发生了明显变化，从而进入了弧后裂谷发展阶段。与早二叠世被动陆缘裂谷盆地相比，弧后裂谷盆地具有如下环境特点（图8.26c-c′）：①盆包台格局；②同沉积断裂活动加强，火山作用加剧；③四周出现岛弧或古陆。由于上述因素的影响，该期右江盆地的主体明显缩小，北缘向上扬子克拉通南缘超覆，形成东浅西深的统一盆地，盆地沉积格局主要表现为深水台盆包绕碳酸盐孤台分布的盆包台结构（图8.26c-c′），在台盆背景下，层序发育主要受同沉积断裂活动、火山作用、台缘重力流、相对海平面变化的综合控制（图8.26c-c′），西部以硅质岩和火山碎屑浊积岩混合沉积为主，东部以硅质灰岩和硅质泥岩层序为特征；孤台层序发育则受相对海平面变化、碳酸盐自旋回作用的控制，以加积－进积型碳酸盐准层序组为主，通常缺乏LST沉积。总体而言，盆地充填序列呈现由早期（P2）欠补偿的火山碎屑浊积岩－硅质岩系与晚期（T1-2）巨厚的陆源碎屑浊积岩系组成的双层结构，并有大量基性火山岩喷出，LST、TST、HST发育齐全，总体具向上变深序列，为典型的弧后裂谷－拉张盆地沉积产物。火山岩地球化学特征分析表明，从中泥盆统到二叠系再到三叠系，玄武岩由大陆边缘裂谷型→陆内裂谷型→岛弧型转化，揭示了大陆裂谷—岛弧—大洋盆地的存在。综上所述，由于早二叠世末哀牢山洋盆向NE俯冲和滨太平洋活动的崛起，使右江地区处于NE向的弧后扩张及NW向挤压状态，并出现从大陆边缘裂谷系到弧后裂谷盆地的转变。
图8.26 不同成因盆地内部结构及充填层序特征
1—灰岩；2—礁灰岩；3—颗粒灰岩；4—砾岩；5—含砾粗砂岩；6—硅质岩；7—煤线；8—角砾岩；9—生物屑灰岩；10—火山碎屑浊积岩；11—泥质灰岩；12—砂质灰岩；13—颗粒云岩；14—残积灰云岩；15—泥岩；16—砂岩；17—物源方向；18—构造力方向；19—台间盆地；20—深水盆地；21—孤立台地；22—开阔台地
8.6.2.4 钦防被动陆缘走滑盆地
位于华南板块南缘，属陆壳—过渡壳性质，构成桂湘赣拉张盆地的南端（图8.25），呈南宽北窄的楔形，在不同演化时期，其性质、深度及分布范围明显不同。钦防被动陆缘走滑盆地形成于加里东运动晚期，属扬子板块和华夏板块拼合后留下的残余盆地。由于钦防陆缘走滑盆地与特提斯洋相通，水体深，因而其层序发育主要受全球海平面变化、构造沉降、远洋因素的控制，层序主要由HST和LST硅质岩和深水泥岩构成（图8.26d-d′），TST以厚1cm至数十厘米放射虫硅质岩为特征。在盆地充填序列中，志留系与泥盆系为连续的深水沉积。随后由于华力西期的板内拉张走滑作用，盆地分布范围及深度有所扩大，从泥盆纪到早二叠世，盆地内始终以欠补偿的放射虫硅质岩—深水页岩为特征（图8.26d-d′），早二叠世末，受古特提斯洋板块NE向和滨太平洋板块NW向双向挤压的影响，褶皱成山，从而结束了其深水走滑盆地发展史。
8.6.2.5 十万大山前陆盆地
位于右江弧后裂谷盆地东南缘、钦防褶皱带北西侧（图8.25）。作为造山碰撞作用的动力学产物，层序发育主要受构造运动强度及相关物源、构造古地理、基底特征、基底沉降幅度及古气候的综合控制，其次是相对海平面变化。盆地充填序列主要由TST充填型浊积扇沉积和HST进积型扇三角洲沉积构成，其次是LST盆底扇沉积。盆地山前部分堆积有巨厚的磨拉石建造（图8.26e-e′），不整合超覆于不同时代地层之上，前陆盆地边缘沉积物主要由大小不等的砾岩构成，自下而上粒度逐渐变小，由陆相过渡为海相，总厚5000m左右，砾岩沿走向变化小，沿倾向厚度、岩性变化较大，向西北到崇左—上思一带相变为灰岩、燧石条带灰岩夹硅质岩，属缓坡到次深水环境沉积产物，向北东与桂湘盆地相接，厚100～150m，向北至南宁、龙州等地，厚度锐减至尖灭，形成NE向的前陆隆起，至早三叠世，前陆盆地继续发展，沉降中心不断向西迁移，形成以上思为沉积中心的深水陆源碎屑浊积岩盆地，直到中三叠世末，才结束其演化史。
8.6.3 沉积盆地演化
综观前述二叠纪沉积盆地类型及特征，西南地区二叠纪复合盆地演化大致可归纳为两个阶段4个时期（表8.6）。栖霞期（即层序S1～S3）为早二叠世西南海域初步定形和碳酸盐陆架形成早期。受石炭纪末黔桂运动的影响，前二叠纪沉积基底构造古地理表现为西部、中北部为上扬子古陆，东南隅为云开古陆，右江大部分地区暴露地表（除钦防残余海槽和富宁残余盆地外），总体地势北高南低的缓坡地形（图8.27）。从层序S1→S2→S3，随着海水自南向北超覆古地理格局主要表现自西、西南、东南分别为川滇古陆、越北－马关古陆和云开古陆，由北向南水体逐渐加深的缓坡盆地，南、北地势差异较小，其中上扬子地区相当于内缓坡，右江地区为外缓坡，并发育有雏形台盆和生物丘，略具台包盆格局，东南隅为NE向展布的钦防被动陆缘走滑盆地。随着同沉积断裂活动渐增和碳酸盐加积作用增强，由早期（S1～S2）等斜缓坡转化为晚期（S3）远端变陡缓坡，并发展成初始碳酸盐台地，同时雏形台盆加深加宽，生物丘增大加厚，钦防被动陆缘走滑盆地逐渐向NE扩展。该期海平面上升具有高幅低频特点，并与区域构造沉降同步。
表8.6 西南地区二叠纪沉积盆地充填格架及演化
①为混合陆棚的一种，特指由陆屑内台地和具镶边碳酸盐外台地构成的混合台地；②特指向海缓倾的混合陆棚。
图8.27 石炭纪末构造古地理图
EA—暴露区；DW—深水盆地；Ls-Sh—滨海陆棚
图8.28 茅口期晚期构造古地理图
IP—孤台；PB—台盆；DW—深水盆地；PES—台缘滩；PR—台内礁；PS—台内滩；Ba—次深海
茅口期是西南地区早二叠世碳酸盐浅海加积充填时期（图8.28）。该期海平面缓慢上升、碳酸盐加积充填与同沉积构造活动同步，差异升降活动明显，南、北地形差异增大，上扬子地区为碳酸盐镶边台地，边缘斜坡位于滇东—黔南—桂北—湘西—川东一线；右江地区为被动陆缘裂谷盆地，具典型的台盆相间分布格局，台、盆差异升降活动增大，东南隅钦防海槽不断加深加宽，延伸至桂林以北，进入典型的被动陆缘走滑盆地演化阶段。晚二叠世吴家坪期是陆屑－碳酸盐混合陆棚浅海海域的形成和构筑时期。由于受东吴运动的影响，前吴家坪期构造古地理格局表现为西缘、西南缘、南缘、东南缘、东部分别为川滇古陆、越北－马关古陆、大新古陆、云开古陆和江南古陆，右江地区西部为残余台盆包绕岩溶孤台，钦防地区为残余深水盆地，总体向东、向南缓倾的喀斯特岩溶缓坡（图8.29），随着吴家坪初期海平面向北超覆，形成向东、向南水体不断加深的陆屑－碳酸盐浅海。
从层序S7→S8→S9，随着海平面不断上升、同沉积断裂活动、火山作用及碳酸盐自旋回加积作用，上扬子地区由混合陆棚（S7）逐渐向混合台地（S8～S9）转化；右江地区则由岩溶台地包绕残留台盆格局不断向弧后裂谷盆地转化，南、北地势差异逐渐明显；钦防陆缘走滑盆地褶皱隆起，不断向前陆盆地发展。上扬子混合台地和右江孤台的HST顶部广泛发育煤层，揭示该期海平面上升具有低幅低频特点；而右江台盆地层柱中硅质岩和火山碎屑浊积岩呈向上递增现象，则反映台盆海平面上升与基底构造沉降同步以及水体总体加深的趋势。长兴期（即S10～S11）作为吴家坪期海侵的继续，代表西南地区晚二叠世海域快速扩张时期，该期海平面上升具有高幅低频特点。从层序S10→S11，江南古陆逐渐沉没消失，其他古陆不断缩小，云开古陆逐渐向西迁移，十万大山前陆盆地不断向西推进，右江弧后裂谷盆地沉降中心向西、北迁移，超覆在上扬子克拉通盆地南缘，形成东浅西深的统一盆地，其中台盆加深加宽，孤台分割缩小，上扬子混合台地陆屑相带不断向陆退缩，碳酸盐相带明显扩大并向西超覆（图8.30）。
图8.29 早二叠世末构造古地理图
P2β—玄武岩及暴露区；EA—暴露区；RIP—残留孤台；RPB—残留台盆；DW—深水盆地
图8.30 长兴期晚期构造古地理图
AP—冲积平原；LP—滨海平原；OP—开阔台地；IP—孤立台地；DPB—深水台盆；TF-RP—潮坪潟湖；FB—前陆盆地；Ba—次深海
3.6.4 结论
1）沉积盆地位于华南板块西部克拉通－被动边缘背景，主要占据陆棚位置，基底以陆壳和过渡壳为主，沉积盆地的性质、内部结构受同沉积断裂控制，可呈半地堑式、地堑式、走滑和拗陷型。
2）西南地区二叠系可划分为克拉通盆地、被动陆缘裂谷盆地、弧后裂谷盆地、被动陆缘走滑盆地和前陆盆地5种盆地类型。
3）不同成因类型沉积盆地，其充填序列、层序成因格架及内部构型不同。
4）盆地的形成和发展受基底构造活动、全球海平面变化和自旋回沉积作用的综合控制，盆地发育演化具有多期多阶段性，通常经历初始阶段、扩张－断陷阶段和充填阶段3个时期。初始阶段构造活动不明显，以陆屑沉积为主；扩张－断陷阶段，构造活动强烈，火山作用加剧，海平面快速上升，盆地深水相发育，沉积分异作用明显；充填阶段，构造及海平面变化相对稳定，以自旋回沉积作用为主，盆地充填、变浅、收缩。
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