论文摘要
黔西北地区属于扬子地块,与华北地块及华南造山带相邻。下寒武统牛蹄塘组下部发育的一套富有机质黑色页岩,属于瞬时灾变沉积物,对全球大洋缺氧事件具有重要意义。前人对贵州省西北部数个较为典型的牛蹄塘组剖面,进行了大量的相关研究,但在沉积特征方面,尚缺乏系统深入的研究,特别是沉积体系和其时空关系以及黑色页岩的沉积模式缺少统一的认识。因此本文综合古生物学和层序地层学,通过野外工作和室内分析,对黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩沉积特征进行研究。(1)结合前人对牛蹄塘组生物化石的研究,分析了牛蹄塘组的生物埋藏学特征,并探讨牛蹄塘生物群对沉积环境的指示意义。通过对遵义松林黑沙坡剖面的研究,牛蹄塘生物化石主要集中分布在牛蹄塘组下中上三个层位。根据化石的富集特征,牛蹄塘生物群分为底部锐虾、中下部海绵动物、中上部类澄江生物群型生物3个组合。牛蹄塘组处于总体缺氧、多期短暂充氧的沉积环境,生物群生活在上部的氧化层,沉积于静水的还原层,并原地埋藏。(2)对实测剖面进行了层序地层划分,结合生物学、岩性特征及元素地化特征,将牛蹄塘组分为三个四级层序。牛蹄塘组岩性自下而上主要为黑色磷块岩、黑色碳质页岩、黑色粉砂质页岩或泥页岩、黑色铁钙质页岩、灰绿色粉砂质页岩及浅灰色灰质页岩。地层厚度自中部偏东区域分别向北东向和南西向减薄。(3)通过薄片镜下工作对牛蹄塘组岩石学特征进行研究,结合沉积构造标志、岩石地球化学测试以及古生物标志的研究,对牛蹄塘组沉积相进行研究,识别出浅海陆棚沉积环境,并划分出深水陆棚、浅水陆棚两个亚相。牛蹄塘组包括下部的海侵体系域和上部的高位体系域,自下而上粒度渐粗,反映水体的变浅。研究区北部发育浅水陆棚相,中部不同时期发育深水陆棚和浅水陆棚相,西南和东南部发育深水陆棚相,西南为川南深水陆棚,东南为湘黔热水深水陆棚。沉积和沉降中心位于研究区中部偏东区域,西北部为主要物源方向。黔西北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩沉积模式为海湾体系中,深水陆棚还原环境的沉积,即海湾体系—深水陆棚—底栖生物席沉积模式。