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本文研究区鄂西南地区是指长江以南,江汉平原以西的湖北省西南省境,地层区划属扬子地层区之上扬子分区,区内二叠纪地层发育齐全,露头好,分布广,代表了我国南方二叠系的主要沉积类型。
本文以建始县茅草街二叠系剖面为典型研究剖面,并参考鄂西南区其它重点剖面,将研究区二叠系划分为一个完整的Ⅱ级层序和两个不完整Ⅱ级层序,并进一步划分出13个Ⅲ级层序,分别为紫松阶、隆林阶各1个,栖霞亚阶3个、茅口亚阶4个,吴家坪阶、长兴阶各2个。部分层序(Sq1、2、9、12、13等)在研究区存在不同程度的缺失,其中中二叠统层序数量、界面性质与世界相关地区类似,下二叠统层序明显缺失,上二叠统也仅有四个,均难以进行全球对比。上述层序可分为两大类,即(1)早期克拉通盆地层序类型:以碳酸盐岩为主,层序界面具暴露或弱暴露特征,易于识别,具不完整结构,由高位体系域和海侵体系域组成,其间很少见到真正意义的凝缩段,多具不对称性(TST<HST),岩相、厚度变化小,横向对比性好。
(2)晚期板内裂陷盆地层序类型:为碳酸盐岩及硅-泥质岩混合沉积,层序界面在盆内不甚清晰,多为结构转换面,至两侧台上亦可出现暴露特征;盆内层序组成相对完整,多见特征的凝缩段,局部发育低水位体系域,东西两侧台上则完整性变差;岩相及厚度变化大,盆地中心厚度最小,台上次之,靠近台地边缘厚度迅速增大,垂直盆地展布方向呈对称的双透镜体,随着盆地发展对称性逐渐变差。
整个二叠纪总体居于相对海平面上升阶段。早二叠世继承了晚古生代以来的持续暴露与间歇海侵特点,真正的海侵自中二叠世开始,频繁震荡,至茅口亚阶中晚期达到第一次高潮;东吴运动对这一趋势起到了明显阻隔作用,至长兴早期形成第二次海泛高潮,之后则进入海退周期。晚二叠世相对海平面变化与盆地构造作用密切相关。
根据构造作用、沉积作用、及古地理变迁特点,研究区二叠纪盆地演化可以划分为五个阶段,构成一个由萌芽、发展、停滞、逐渐成熟及至萎缩的过程,持续到中三叠世时盆地最终消亡。盆地演化的不同阶段分别形成不同特征地层层序,具有明显节奏性。
研究区二叠纪盆地总体居于伸展构造背景下,以东吴运动为界,早期以广泛的持续沉降作用为主,晚期出现板内裂谷作用,形成近南北向的鄂西南裂陷盆地,与华南东西向台盆展布格局共同构成网格状裂陷环境。