福建下白堊統(tǒng)坂頭組沉積特征及石油地質意義

1總結福建下白牙組板頭組（k）。坂頭組于閩、浙陸域甚或臺灣海峽較為發(fā)育2板頭組的聚集特征2.1坂頭組火山巖形成、沉積特征以政和—大埔斷裂為界,坂頭組可劃分為武夷(西部)、沿海(東部)地層小區(qū)(表1),以及海峽地層區(qū)(圖1)。西部主要出露于武夷山仙店、永安坂頭,泰寧舉蘭等地;東部為柘榮仙源里、仙游游洋、永春田底等地,各地可大致對比(圖2)?？v向上,坂頭組之前為火山巖發(fā)育段,坂頭組假整合于下渡組火山巖之上,坂頭組底部多見有薄層礫巖、砂礫巖,與其下部的凝灰熔巖等相對比,顯示出坂頭組之前有劇烈的構造、巖漿活動。坂頭組大致可分為兩個巖性段,下部以粗碎屑巖、細碎屑巖或泥質巖類為主,由不穩(wěn)定的底層粗碎屑巖始,漸變?yōu)榧毶皫r黑色頁巖、泥巖等沉積,化石豐富;上部以細碎屑巖、黑色頁巖、硅質頁巖、硅質巖等沉積為主,植物等化石增多,顯示出兩種沉積背景。坂頭組頂部石英砂巖、長石石英砂巖等出現(xiàn),表明火山活動趨穩(wěn),碎屑成熟度漸高,沉積速率減緩。區(qū)域上坂頭組巖性在政和—大埔斷裂兩側差異明顯。區(qū)域上,西部區(qū)坂頭組巖性較穩(wěn)定。武夷山仙店為黑色頁巖,夾灰綠色泥巖、粉砂巖、細砂巖,下部為凝灰質粉砂巖夾凝灰?guī)r,厚620m。泰寧舉蘭為灰綠色砂巖、泥巖、頁巖等,上部夾粗粒長石石英砂巖、砂礫巖及火山角礫巖,沉積韻律發(fā)育,厚781m,鉆孔中曾獲取原油(蔣炳權東部坂頭組亦稱小溪組(K2.2坂頭組的昆蟲組合坂頭組化石以永安吉山剖面較為豐富。吉山坂頭組剖面(圖3)自下而上植物化石有漸趨豐富之勢,似表明坂頭期后期水體趨淺或陸域近水環(huán)境。蕨類為Ruffordia(茹伏德蕨)-Onychiopsis(擬金粉蕨)組合(見于第4、9、11、14、15、27層),包括cf.Klukiabrowniana,(布朗克魯克蕨相似種),Cladophlebisbrowniana(布朗枝脈蕨),Sphenopterissp.(楔羊齒屬未定種)等。茹伏德蕨-擬金粉蕨植物群最早出現(xiàn)時代不一,西歐為早白堊世,而中、日等遠東區(qū)最早中侏羅世末期即已出現(xiàn)坂頭期脊椎動物化石較多。魚類化石多現(xiàn)于下部。見Mesoclupeacf.shouchangensis(壽昌中鱭魚)(第4、9層),此可與浙江壽昌組早白堊世淡水魚類介形蟲為坂頭組頂部的代表性化石組合之一,為Darwinula(達爾文介)-Damonella(達蒙介)組合,或Cypridea(女星介)-Darwinula-Mongoliaian(蒙古介),Rhinocypris(刺星介)-Cypridea-Mongolianella組合,代表種屬為:Rhinocyprisjurassica(侏羅刺星介)、Cypridea(C.)shouchangensis(壽昌女星介)、Mongolianellazerussata(捷魯薩特蒙古介)等(第29層)。坂頭組昆蟲類Mesopanorpa-Ephemeropsis(中蝎蛤-擬浮游組合)(第11層),見水生的Linicorixasp.(劃線蝽),亦見Lycoriomimasp.(小狼毛蚊),Tinactumsp.(動搖蚊),Ephemeropsistrisetalis(三尾擬浮游),Penaphiscirca(全近蚜蟲),Chironomapteramelanura(黑薄翅搖蚊)等,為近岸陸地湖泊、河流相沉積。坂頭組下部見Yanjiestheriasp.(延吉葉肢介)、Neodiestheriasp.(新疊飾葉肢介),Y.chekiangensis(浙江延吉葉肢介),Y.sinensis(中華延吉葉肢介)等;上部葉肢介較繁雜,見有Orthestheriaintermedia(中間直線葉肢介)、Orthestheriasp.(直線葉肢介)等(第11、14、17、27層)。雖然坂頭組下部見有相當于晚侏羅世—早白堊世北方熱河生物群Lycoptera-EosestheriaEphemeropsis特征的化石,但其上部的葉肢介與晚侏羅世延吉葉肢介等相比更為演進,時代更新。坂頭組化石似有“三段式”組合:其下部魚類較豐富,上部植物、葉肢介豐富,可能恐龍眾多,頂部介形蟲豐富。自下而上有水體漸淺縮減、氣候趨干燥之勢。至于中部大量出現(xiàn)的昆蟲類或能揭示出另有不同的環(huán)境,值得探討。2.3火山碎屑地層有關坂頭組的時代爭議較大,或統(tǒng)歸為晚侏羅世—早白堊世坂頭組與下伏下渡組呈假整合接觸,與上覆吉山組整合接觸。從沉積建造、接觸關系分析,坂頭組為灰色、黑色為主的含火山質碎屑沉積,火山碎屑應源自下伏的下渡組、南園組等。南園組為典型火山巖組合,廣布于浙、閩及粵東,火山活動始于154.7～152.1Ma的基墨里期總之,盡管已獲年代數(shù)據(jù)因工作時間、采樣、測定方法、精度、操作者等諸多不同有交叉、相悖之虞,但可以確定坂頭組大體為阿普第期(AptianStage)沉積所成,甚或阿爾比期(AlbianStage)之初,即為115～110Ma。2.4坂頭期巖相特征坂頭組沉積相區(qū)域變異較大,對比困難。湖泊相是坂頭組的主要沉積相,多為灰色、黑色中薄層狀泥質砂巖、泥質砂巖夾薄層狀黑色泥巖、黑色頁巖互層,湖盆邊緣以細粒砂巖為主,在福建西、東部均可見及;河流相分布較局限,且以坂頭組頂部較發(fā)育。坂頭組陸生、水生化石資料均表明其沉積環(huán)境為淡水的淺水體等相沉積,碎屑物成熟度低。坂頭組中的火山巖以噴發(fā)相為主,巖性多為流紋巖、英安巖等?；鹕脚璧囟嘁娪跂|部區(qū),明顯地呈北東向條帶狀展布。坂頭期地貌當為丘陵,地勢平緩,總體為非對稱斷陷盆地,湖泊、沼澤廣布,發(fā)育有含火山質碎屑巖,包括炭質頁巖、泥巖等,成熟度低。坂頭期湖水總體較淺,陽光充足,利于生物繁衍,因而植物、葉肢介和魚類等多門類化石豐富。坂頭期初期,由于火山巖基底起伏不平,坂頭組底部堆積了含火山質砂礫巖等。坂頭期早期,盆地沉降多為坳陷,水體漸深,環(huán)境由氧化趨為還原、封閉,湖相黑色頁巖、泥巖和泥灰?guī)r、硅質巖發(fā)育,富含有機質。坂頭期為盆地的斷陷階段,斷裂發(fā)育,水域深、淺取決于斷裂性質、產狀,差異甚大,多發(fā)育黑色頁巖、硅質巖、凝灰?guī)r等。末期構造、火山活動趨靜,河流相發(fā)育。坂頭期西、東部區(qū)地理環(huán)境差異明顯,各盆地沉積的起始和封閉(結束)時限不一,沉積厚度不一(圖2)。西部盆地在接受沉積過程中,晚期也伴隨有火山噴發(fā),形成了以砂、泥巖夾火山巖的火山沉積組合。東部沉積環(huán)境受火山活動影響較西部大,盆地形態(tài)受火山構造控制,大多與北東向構造線吻合,呈串珠狀,規(guī)模一般為30～70km3坂頭期巖相古地理就深部地質構造而言,福建屬于華南巖石圈塊體在島弧型構造背景下,板塊邊緣的早白堊世坂頭期深大斷裂帶決定了福建西、東部坂頭期沉積的差異(圖4),不同區(qū)域坂頭組等特征有別。其實政和—大埔斷裂活動具有地史上的繼承性,至少自早古生代以來即為一清晰的線狀構造,作為一條深大斷裂或曰韌性剪切帶等而長期備受關注坂頭期乃至早白堊世福建東部火山活動較西部活躍的原因在于深大斷裂活動所誘發(fā)的巖漿活動。即政和—大埔構造帶與長樂—南澳斷裂帶等一并誘發(fā)較大規(guī)模的巖漿活動以及鈣堿性火山巖噴發(fā),獨具特色的碎斑熔巖以及熔凝灰?guī)r等較發(fā)育。東部坂頭組沉積的動力學機制也與長樂—南澳斷裂的繼承性活動密切相關。長樂—南澳構造帶也曾多期活動,斷裂帶上零星分布的變質巖變質年齡或可上推至前寒武紀。坂頭期該兩條構造帶再次進入活躍期,該活躍期發(fā)生于135～115Ma,但也有資料認為可能為120～110Ma坂頭期構造背景分析的實踐意義在于由陸及海地指導臺灣海峽一帶的石油地質勘探。臺海一帶沉積基底應與閩、浙等陸域相同或近似。早白堊世該區(qū)域發(fā)生拉張斷拗作用,或許亦有坂頭組或相當于坂頭組沉積。在本區(qū)域近臺灣一側海域,目前與其相當或較其略晚的云林組(K構造背景對于油氣成藏的條件至關重要4植被配置及沉積特征1)福建一帶坂頭組為一套含火山碎屑湖相沉積,成熟度低,搬運距離短;沉積厚度較薄,東部較西部厚度較大,火山物質含量高。推測長樂—南澳東側的臺灣海峽地區(qū)也應局部發(fā)育有坂頭期或與之相當?shù)某练e,局部坂頭組或為海相。2)福建坂頭組時代約為阿普提期(115～110Ma),于約500萬年時段內,碎屑沉積速率慢,且東部位居浙閩粵火山巖發(fā)育帶,較高的熱流值加速了生烴甚或以致其過成熟,目前對于油氣生、儲、蓋等條件配置等仍研究甚少,亟待加強。3)坂頭組成生受控于古太平洋板塊和歐亞板塊聯(lián)合作用,坂頭期斷坳(陷)盆地、火山洼(盆)地等發(fā)育,且以小型居多,分布零散。早期,古太平洋板塊與歐亞板塊相向運動趨緩,盆地已坳陷為主;后期板塊活動再次加劇,以斷陷為主,末期板塊活動再次趨緩,先期盆地隆升為陸。4)除坂頭期之前的火山巖發(fā)育階段外,坂頭期沉積大致可分為3期:坂頭期早期,炭質頁巖、砂巖、砂質頁巖等發(fā)育,化石豐富;后期,沉積了一套硅質巖、硅質頁巖、黑色頁巖等,東部富含火山碎屑;末期,沉積了一套富含石英、長石的碎屑物,成熟度較高。5)對福建陸域而言,僅就目前資料,坂頭組尚難言為油