中国地质资源大调查工作

■湖北1∶5万汪家营幅、利川市幅、忠路幅、黄泥塘幅区域地质调查

项目来源:中国地质调查局国土资源大调查专项

起止时间:2009—2011年

项目负责:涂兵，赵小明（前期），王令占

主要完成人:涂兵，王令占，谢国刚，田洋，赵小明，曾波夫，吴俊

成果概况:调查区位于鄂西—渝东交接地区的长江南岸，跨鄂渝两省（市），地层区划属扬子区上扬子地层分区万县小区，大地构造位置横跨扬子陆块南部被动边缘褶冲带和川中前陆盆地两个构造单元（以齐岳山断裂为界）。调查区是在建中的沪蓉（西）高速、宜万铁路、川气东输管道沿线及南部清江源区。调查成果为鄂西渝东地区基础地质研究、矿产资源调查、生态环境研究及地方经济建设提供了翔实而系统的地质资料。取得的主要成果如下。

（一）地层学及古生物学

（1）以最新的国际地层表为指南，重新厘定了调查区地层序列。在前第四纪地层中划分了28个组级岩石地层单位、14个段级岩石地层单位，确定36个正式填图单位，10个非正式填图单位（为特殊岩性层），建立完善了调查区多重地层划分与对比系统。

（2）对二叠纪吴家坪组进行了岩石学、地层学、地球化学研究，表明该硅质岩为伴有生物作用的火山成因硅质岩，形成环境为大陆边缘还原环境。在吴家坪组下部硅质岩、硅质泥岩段黏土岩中获得了锆石，UPb年龄为257.0±2.8Ma～257.8±2.7Ma。该年龄可为峨眉山玄武岩在257Ma左右的火山事件提供年龄依据。

（3）对区内二叠纪长兴组以及PT界线进行了研究，并与长兴煤山剖面进行了对比，自下而上初步建立了4个牙形石带:Neogondolella wangi带，Neogondolella changxingensis带，Neogondolella yini带和Hindeodus parvus带，将黄泥塘生物礁时代限定为晚二叠世长兴期，对沉积微相进行了分析。PT界线年代地层标准化石Hindeodus parvus首现于微生物岩中，获得了PT界线之上粘土岩的锆石UPb年龄251.6±2.7Ma～251.6±3.1Ma。

（4）对晚三叠纪九里岗组泥岩、王龙滩组砂岩进行了碎屑锆石LAICPMS，UPb法年龄测试，获得189组UPb谐和年龄。数据主要集中在2 555～2 425Ma、1 940～1 785Ma（峰值为1 860Ma与1 920Ma）、840～780Ma（峰值为830Ma）、442～432Ma（峰值为435Ma）及261Ma、232～214Ma（峰值为217Ma）；为探讨该时期调查区物质来源提供了年龄依据。

（5）在调查区内新发现了晚白垩世正阳组，与下伏三叠系、侏罗系地层呈角度不整合接触，将该区构造格架形成时间限定在侏罗纪末—晚白垩世初。

（6）在利川盆地清江河道沿线布设了3个钻孔、1个浅井，系统采集了磁化率、有机碳同位素、粒度、孢粉、TOC总碳、TN总氮、化学样及测年样（光释光、¹⁴ C和热释光）等各类样品，为建立利川盆地第四系堆积序列，分析清江演化和揭示晚更新世古环境、古气候演化过程，揭示季风系统的演化格局提供了可能。

（二）沉积学

（1）查明了晚加里东运动在区内的沉积响应。调查区西南部干溪口一带缺失了志留系纱帽组顶部、整个泥盆系及大部分石炭系地层，仅见大埔组白云岩，厚度1.73m，而南东部的黄泥塘、黄金洞一带则保留了泥盆系，缺失了整个石炭系和下二叠统地层，指示了该时期的古地理格局变化特征。

（2）查明了印支运动在区内的沉积响应。野外地质调查发现在利中盆地以南的福宝山、甘溪山一带中三叠统巴东组保留完整，与上覆地层晚三叠世九里岗组为整合接触，其他地区均缺失巴东组四段、五段及部分巴东组三段地层，与上覆地层为平行不整合接触，指示印支运动发生于中三叠世末的安尼期，在本区表现为不均匀的垂直抬升。

（3）对重庆石柱县金陵乡栖霞组剖面进行了地球化学特征及沉积环境分析，认为栖霞组成岩过程中未经历强烈的白云石化与硅化作用，且未发生化学性质上的改变，可作为古环境分析的可靠对象，形成于几乎不受陆源物质影响的稳定沉积环境，总体上为贫氧—厌氧环境，纵向上具有两段式变化特征，反映栖霞组早期沉积环境较晚期更稳定，为潮湿气候下的远岸陆棚沉积。

（4）详细地研究了调查区各时代地层岩石类型和特征，对各时代地层进行了详细的沉积环境分析，划分出大陆、过渡和海洋3大沉积相区、26种沉积相类型和3种事件沉积，在海洋相区中又划分出无障壁海岸和障壁海岸两种海相沉积相型系列。并根据沉积岩类型、沉积相类型及实测连续沉积地层剖面中不同沉积相类型的相邻关系，建立了4种沉积相模式，对于鄂西—渝东地区奥陶系—中侏罗统的沉积特征和寻找沉积、层控矿产有所裨益。

（三）构造学及新构造

（1）查明了调查区主要褶皱和断裂构造的变形特征、活动期次及力学性质。对调查区褶皱叠加关系进行了分析，系统研究了齐岳山高陡背斜带构造变形特征，通过断层滑动数据反演古应力，获得了调查区侏罗纪以来5期构造应力场作用，分别为第1期北西—南东向挤压应力场、第2期近东西向挤压应力场、第3期近南北向挤压应力场、第4期北西—南东向引张应力场和第5期北东—南西向挤压应力场（图1）。

（2）综合构造应力场反演、叠加褶皱分析及构造演化研究，对该区中、新生代构造演化进行了分析，提出:第1期北西—南东向挤压应力场发生时间为晚侏罗世至早白垩世初，对应北东向褶皱构造的形成；第2期近东西向挤压应力场发生时间为早白垩世末，对应近南北向褶皱构造的形成；第3期近南北向挤压应力场发生于早白垩世末至晚白垩世初，对应近东西向褶皱构造的形成；第4期北西—南东向引张应力场发生于晚白垩世至古、始新世，对应燕山晚期伸展作用；第5期北东—南西向挤压应力场发生于渐新世末，形成了白垩系正阳组砾岩中的网格状共轭剪节理。

图1　利川地区断层滑动矢量反演的期构造应力场（王令占等，2012）

（3）根据调查区所处的大地构造位置及区域大地构造演化的基本轮廓和规律，以调查区的沉积建造、构造变形等特点为基础，划分了调查区地质构造演化阶段，阐明了调查区构造形成、演化历史。

（4）系统地从多级层状地貌（夷平面、剥蚀面、阶地）、新构造应力场、断裂活动性及地震活动等多个方面对调查区新构造运动特点进行了总结。在清江、郁江、长江分水岭齐岳山及冯家山一带发现10余处残留的高海拔河流相冲积砾石层，获得利川地区高海拔砾石层的ESR年龄为274±27ka～551±55ka，结合清江中游建始、巴东地区高海拔砾石层的ESR年龄677±67ka～789±78ka，认为其可能指示清江袭夺中游水系发生于早、中更新世之交，袭夺上游水系发生于中更新世中期，现代清江水系形成于中更新世中期之后。清江贯通方式指示长江贯通三峡的方式总体上可能也是自东向西的不断袭夺。获得了红椿沟断裂方解石脉角砾岩的ESR年龄，指示该断裂最后一次强烈活动时间为1 478±147ka。

（5）在黄泥塘以南瓦厂一带发现了保存完好的第四纪湖相—河流相沉积组合，并获取了多个年龄数据（31.39±2.67ka（BP）、60.56±5.15ka（BP））。该套组合的发现表明在地处鄂西渝东山地的利川地区，河谷的演化过程中夹杂着突发的地质灾害事件，不仅对研究郁江的河流发育史具有指导意义，而且对了解现代大江大河灾难性地质灾害的形成演化具有重要的参考价值。

（6）讨论了构造与地质灾害关系。齐岳山溶洞或暗河的发育主要受北东向和北西向断层、节理的控制，岩溶突水地质灾害发生的工程位置与岩性分异界面、岩层接触界面、褶皱转折端、断层等关系密切。构造作用形成的褶皱、断层及其结构（结合岩性）控制了暗河、高压及岩溶突水等地质灾害的分布。对齐岳山构造带构造变形及古应力的分析，为进一步深入认识地质灾害形成机制提供了构造信息。

（四）矿产

（1）系统总结了调查区地层的含矿性。菱铁矿分为3种:“威远式”铁矿主要赋存于晚三叠世的九里岗组，“綦江式”铁矿主要赋存于晚三叠世至早侏罗世王龙滩组顶部，“长寿式”铁矿主要赋存早侏罗世自流井组中部，以“綦江式”铁矿为主矿层；含煤地层主要为二叠纪龙潭组、晚三叠世九里岗组、晚三叠世—早侏罗世王龙滩组、早侏罗世自流井组；含铜砂岩的有利层位为三叠纪巴东组二段的紫红色砂页岩中；石膏矿含矿有利层位为三叠纪巴东组二段；硫铁矿含矿有利层位为二叠纪龙潭组。

（2）系统整理了前人对利川复向斜油气方面的研究。生油层以志留系地层为最好、二叠系地层为次；拥有较好储集条件的地层为二叠纪长兴组的礁白云岩、三叠纪大冶组三段的鲕粒灰岩及嘉陵江组二段的白云岩。油气勘探重点应为齐岳山背斜东翼（即利川复向斜西翼）、西翼（即石柱向斜东翼），若该区腹地存在圈闭，则有望发现油气聚集。

（3）在调查区内划分了两个菱铁矿远景区和两个煤矿远景区。

（五）环境地质

以1∶5万区域地质调查为依托，调查了区内68处地质灾害点（滑坡44处、崩塌7处、不稳定斜坡11处、地面塌陷6处）的分布及特点，总结了调查区地质灾害类型、分布特征及形成条件，探讨了其与地形地貌、岩性、地质构造、水、人类工程活动等因素的关系。

（六）遥感地质

根据调查区地形地貌差异，选择不同分辨率的遥感影像数据，制作了全区ETM影像图和1∶2.5万分幅ALOS遥感影像图，进行遥感解译，提高了野外工作的效率和成果质量。

（涂兵　王令占　编）