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user: 4. 三叠纪永德–黑山裂谷的演化 滇西永德–黑山裂谷是在保山地块中–上二叠统浅海环境基础上拉伸发展形成的裂谷，大致沿平行于边界断裂——崇山断裂、怒江断裂、柯街–孟定断裂发育(图2)，东西宽约25~60 km，南北长约200 km (国内部分)，平面上大致呈近南北向带状展布。大陆裂谷的主要特征为：1) 里面充填着碱性玄武岩或双峰式火山杂岩，这是大陆裂谷最显著的特征；2) 火山作用频繁，火山岩以碱性玄武岩和拉斑玄武岩为主，且存在大量的酸性岩，在火山喷发的过程中，常常伴随着强烈的地震；3) 沉积作用发育陆源碎屑盆地、斜坡相、斜坡–盆地相、河湖相的沉积。 火山–沉积建造表明，永德–黑山裂谷的演化经过了中二叠世–晚三叠世的长期拉张，经历了早–中三叠世的斜坡形成阶段、晚三叠世的盆地阶段、地幔岩浆喷发阶段–碎屑盆地消亡阶段。与其它的裂谷相比，永德–黑山裂谷除发育双峰式火山岩之外，还发育有大规模的震积岩和大规模的滑塌(带)堆积。保山地块的裂谷中心地区与永德地区和边缘的保山金鸡地区各阶段演化特征有一定的差别(图4、图5)。 4.1. 前裂谷期 由火山–沉积建造可知，二叠系中–上统沙子坡组主要为灰、浅灰色灰岩、泥晶灰岩、有孔虫灰岩、鲕粒灰岩、硅质灰岩，总体以有孔虫灰岩、鲕粒灰岩为主，有孔虫主要为个体小，一般2~5 mm，部分有孔虫含量超过50%，属盐度正常的温暖的浅海环境。地层中出现Oldhamina-Leptodus，Sphaerulina-zisongzhengensis蜒组合带，Shanita-Hemigordiopsis组合带、Verbeekina带Chusenella-Yangchienia iniqua组合带，表明其时限为中二叠世栖霞期–晚二叠世长兴期，说明P-T之间的沉积是连续的。而且，裂谷区两侧同时代地层发育及沉积建造相似，尚未出现明显的构造分异，说明二叠纪时永德–黑山裂谷尚未形成，沙子坡组属前裂谷期的沉积，是裂谷的基底构造层。 4.2. 裂谷发育初始(斜坡形成)时期 由(表1、表2、表3，图3)可见，早–中三叠世时，裂谷区两侧同时代地层发育及沉积建造明显差异，开始出现了明显的构造分异，区内沉积环境由台地演变为斜坡，同时由于P-T时期研究区东侧昌宁–孟连洋盆向东俯冲、消减的拖拽作用，导致保山地块的地质体处于拉张环境。因此认为永德–黑山地区此时已处于裂谷发育初始时期的斜坡状态，主要表现为喜鹊林组的沉积特征明显区别于裂谷区东西两侧同时代地层，现以云南省保山市丙麻乡小桥三叠系下–中统喜鹊林组(T 1-2 x)实测剖面(图6)为代表进行论述： 11) 浅灰色泥晶灰岩，含浅灰色硅质团块、条带 41.08 m 上覆地层：三叠系上统大水塘组(T 3 d)。 10) 浅灰色厚层状角砾状白云岩 172.18 m 9) 浅灰色厚层状角砾状白云质灰岩夹灰白色含白云质细晶灰岩，角砾状白云质灰岩单层厚 80-150 cm 101.44 m 8) 浅灰色中厚层状角砾状白云岩夹硅质条带白云质灰岩，角砾状白云岩单层厚40~70 cm，向上砾径增大，硅质条带74.33 m 7) 浅灰、灰白色中厚层状角砾状白云岩，单层厚40~90 cm，局部砾径略有增大 117.97 m 6) 浅灰、灰白色厚层块状角砾状白云质灰岩，单层厚60~200 cm，岩石类型向角砾状白云岩过渡，向上砾径增大 109.81 m 图4. 保山金鸡地区三叠纪裂谷演化示意图 图5. 永德地区三叠纪永德裂谷演化示意图 图6. 云南省保山市丙麻乡小桥三叠系下–中统喜鹊林组(T1-2x)实测剖面图 5) 浅灰白色含白云质粉晶灰岩 43.04 m 4) 浅灰、灰白色厚层状角砾状白云质灰岩，单层厚60~120 cm，岩石类型向角砾状白云岩过渡 25.41 m 3) 浅灰、灰白色厚层–块状角砾状灰岩，单层厚90~220 cm，砾石向上变细 76.19 m 2) 浅灰白色含白云质粉晶灰岩 29.15 m 1) 紫红色页岩、铁质页岩、含砾铁质页岩，岩石形成厚仅2~5 mm纹层或薄层产出 32.72 m 下伏地层：二叠系中–上统沙子坡组(Pŝ)。 0) 灰、浅灰色白云岩。 通过野外露头的观察及剖面的测制，确定三叠系下–中统喜鹊林组主要为灰、浅灰色白云岩、角砾状白云岩、白云质灰岩、角砾状白云质灰岩、硅质团块白云质灰岩夹少量薄层状硅质灰岩、硅质岩，厚约700 m，其沉积环境为斜坡相，为一套碳酸盐岩沉积，与下覆二叠系中–上统沙子坡组呈不整合接触。除获少量牙形石外，未见大化石。 据1:5万色树坝幅、勐汞幅等幅及1:25万临沧县幅区域地质资料，耿马地区的三叠系下统怕拍组，从其岩性组合及沉积特征来看，沉积环境与大陆坡最为相近，底部与中二叠统大名山组灰岩不整合接触，在浅水的碳酸盐岩之上出现大陆坡的碎屑岩叠置 ①②⑦ ，说明可能在早三叠世耿马陆缘带经历了一次拉张过程。拉张开始于中–晚二叠世，在早–中三叠世时沉积环境开始向斜坡演变，最终形成发育有良好古斜坡的盆地，由于强烈的拉张下陷，导致保山金鸡地区的海水向永德方向发生“海退”，其时是永德裂谷中心地区海平面升高，可容纳沉积物的空间骤然增大，裂谷的边缘–保山金鸡地区可容纳沉积物的空间急剧减小，致使保山金鸡地区二叠系中–上统沙子坡组暴露地表，形成含铝土矿的风化壳。由于昌宁–孟连洋盆洋壳向东俯冲的拖拽作用，耿马晚古生代被动陆缘处于拉张环境，使晚古生代碳酸盐岩台地发生断陷，形成早–中三叠世具斜坡相浊流沉积特点的半深水沉积，并形成了三叠系下–中统喜鹊林组与二叠系中–上统沙子坡组之间的不整合接触，这与永德–黑山裂谷区沉积环境的演变是相称的。在裂谷区发现了3个牙形石带(表4)。 Neospathodus dieneri带见于大尖山剖面喜鹊林组一段下部，其中带分子在耿马地区巴尾剖面下三叠统相当地层有见及，在以上所述及西藏珠峰地区及聂拉木县色龙西山地区的下三叠统下部也有发现。 Pachycladina带见于大尖山剖面喜鹊林组底部，Pachycladina厚齿耙刺一属的时限仅限于印度期(T1 1)，是特提斯海台地型相区T1 1的标准分子。该属的不同分子在云南东部华南地层区及四川、湖南相当于我国年代地层单位的巢湖阶相当地层均有见及。 Hindeodus parvus带见于大尖山剖面喜鹊林组最底部，这是下三叠统最底部的牙形石带。此带也在西藏珠峰地区聂拉木县的土隆村、色龙西山下三叠统最底部均有发现，Hindeodus parvus的首现也是国际金钉子P/T界线的标准化石。 由此可见，早–中三叠世为裂谷发育(斜坡形成)的初始时期。 4.3. 裂谷盆地形成(裂谷发育)时期 据1:5万色树坝幅、孟定街幅、岩子头幅等7幅区域地质资料，在永德一带，三叠纪晚期拉张达到了顶峰，形成了三叠系上统牛喝塘组基性–酸性–基性火山岩浆的喷发，裂谷发育到了鼎盛时期。该组火山岩的岩石类型主要为(本期火山岩浆喷发顺序)基性→酸性→基性→中、基性 ①⑦ ，与正常的岩浆喷发顺序不太相符，而与滇西腾冲新生代火山岩的喷发顺序十分相似。由下至上构成三个喷发旋回，总体上构成两个正向的岩浆喷发序列。 由此可见，牛喝塘组火山岩第一喷发旋回在测区内未见底，厚 > 29.6 m，由致密状玄武岩、杏仁状玄武岩组成。第二喷发旋回厚50.5 m，由流纹岩、多斑流纹岩组成，第一、二喷发旋回的韵律特征不明显。第三喷发旋回厚 > 804.2 m，由基性→中基性→中性熔岩或中基性→中性熔岩的喷溢活动形成7个喷发韵律。 三叠系上统牛喝塘组在永德地区最大厚度近1400 m，在保山金鸡地区(永德–黑山裂谷向北北东延伸的边缘部分)则缺失，两地相距约120公里，基于这种厚度的巨大变化，我们可以得到以下认识或判断：永德地区是拉张最强烈的地带，同时也是最强烈下陷的地带，并且成为拉张下陷形成的裂谷中心。 综合区域地质资料，裂谷发育时期的地幔岩浆活动可能为：晚二叠世–早三叠世时期，由于昌宁–孟连洋盆闭合过程中大洋板块的俯冲、消减的拖拽作用可能导致了耿马、镇康一带岩石圈的拉张。由于强烈的区域性的地壳拉张作用，在地表形成了发育在碳酸盐岩台地上的深水沉积，在深部则造成地幔物质的上涌，这些上涌的地幔物质由于减压而发生部分熔融，形成的熔体在上侵、喷发过程中又引起了由地幔物质直接派生的下地壳的低度部分熔融，形成的流纹岩岩浆中温度较高、活动性较强的部分与玄武岩浆一道喷出地表，形成了第一喷发旋回的玄武岩浆，构成了晚三叠世牛喝塘组第一岩浆喷发序列的“异源双峰式”火成岩套。 由以上特征及在牛喝塘组下伏地层大水塘组和上覆地层南梳坝组中发现的大量海相化石，推断该期火山岩并非是形成于陆相喷发环境，而是形成于大陆板内裂谷环境，这与其上覆的斜坡–盆地相的背景沉积环境是完全相称的。 在保山金鸡一带处于裂谷边缘的地区，未见有火山喷发活动的记录，但见有大规模的震积岩和滑塌堆积 [ 2 ]。在裂谷区发现了5个牙形石带(表4)。 以上牙形石带资料说明，裂谷发育(裂谷盆地形成)时期为三叠纪晚期。 4.4. 裂谷后期(斜坡)–裂谷消亡时期 4.4.1. 南梳坝组斜坡–盆地沉积特征 牛喝塘组火山喷发停歇后，顶部经过风化剥蚀，晚三叠世进入南梳坝组海侵沉积的开始。赵云江等(2012)对保山地区南梳坝组进行了较为详细的研究，认为其中发育：1) 灰色厚层–块状钙质长石石英砂岩–灰黄色薄层状粉砂岩–泥(页)岩、灰黄色薄层状(钙质)粉砂岩–灰黄色薄层(粉砂质)泥(页)岩组成的浊积层序。钙质长石石英砂岩中发育槽模，钙质粉砂岩中含细小炭化植物碎屑，(粉砂质)泥(页)岩中偶见水平纹层 [ 11 ]。2) 薄层状(钙质)粉砂岩–灰黄色薄层(粉砂质)泥(页)岩组成的韵律层理、粒序层理及同沉积向斜及滑塌面、滑塌褶皱(同斜紧闭褶皱、顶厚褶皱)、似包卷层理，沉积环境为斜坡相。从槽模判断，所指示的古流水方向是由南往北流，韵律层理、粒序层理发育特点看，主要为等深流、深海浊积的沉积特征 [ 11 ]。3) 薄层状(钙质)粉砂岩–灰黄色薄层(粉砂质)泥(页)岩的韵律，韵律厚1~5 cm，岩中见同沉积断层、同沉积向斜、滑塌面、同斜紧闭滑塌褶皱、顶厚滑塌褶皱、宽缓滑塌褶皱、翻卷滑塌褶皱、似包卷层理、尖棱状褶曲，褶皱转拆端呈圆弧状或不规则状，沉积环境为盆地相。从沉积物粒度、韵律层理、粒序层理、滑塌褶皱发育特点看，为深海浊积平原沉积，其水体明显要深 [ 11 ]。其中发育3个较大规模滑塌带，规模一般100余ｍ，就其空间位置，和现代冲绳海槽的斜坡发育特点有相似性。在丙麻一带，上部有较多薄层状泥晶灰岩夹层，说明沉积环境位于碳酸盐深度补偿线之上 [ 11 ]。 Table 4 The contrast table about the biological strata of slope formation period-rift basin formation period in rift are 岩石地层 年代地层 斜坡形成时期牙形石带 裂谷盆地形成时期牙形石带 三叠系 上统 大水塘组(T 3 d) 诺利阶 Epigondolella abneptis带 Epigondolella multidentata带 Epigondolella postera带 Epigondolella bidentata带 卡尼阶 Budurovignathus? bieberi-Pseudo funishius sp. A 动物群 中统 喜鹊林组(Tx) 下统 奥伦尼克阶 Neospathodus dieneri带 印度阶 Pachycladina带 Hindeodus parvus带 表4. 裂谷区斜坡形成(裂谷初始发育)–裂谷盆地形成时期生物地层对比表 4.4.2. 湾甸坝组斜坡–盆地沉积特征 晚三叠世卡尼期，陆壳一度拉开，具“双峰式火山岩”特征的基性–酸性–基性火山岩直接喷发于中三叠世风化壳之上。卡尼–诺利期，海水又一次进来，海侵体系沉积物平行不整合覆盖于火山岩之上。随着海侵的继续，位置较高处的火山岩也被湾甸坝组大量的碎屑岩覆盖。 该组以紫红色的泥岩夹砂岩为特征，平行不整合覆于牛喝塘组之上。湾甸坝组在研究区内沉积特征基本一致，层理较薄，韵律明显，同时含有丰富的海相动物化石，有的层位具有以水平管迹为主的生物遗迹。下部以具玄武质、凝灰质为特点的粗碎屑岩，属海侵开始的沉积，为海侵体系域(TST)；中部以薄层粉砂岩、粉砂质页岩及页岩为主，为饥饿段沉积；上部以泥质碳酸盐岩为主夹细碎屑岩，为高水位体系域(HST)。因此，湾甸坝组属浅海陆棚至台沟相至碳酸盐台地相及浅海陆棚相沉积。 综合上述沉积环境特征的分析，表明至晚三叠世诺利期，永德–黑山裂谷拉张结束，即裂谷消亡。