湖北长阳资丘二叠纪沉积及演化特征

万　秋

(安徽省地质调查院，安徽合肥230001)



湖北长阳资丘二叠纪沉积及演化特征

万秋

(安徽省地质调查院，安徽合肥230001)

摘要：湖北长阳资丘二叠系剖面地层出露良好，特征明显，以碳酸盐岩沉积为主。野外剖面测量和室内微相分析表明，二叠系岩相主要由生物碎屑颗粒灰岩、砂屑灰岩、砾屑灰岩、硅质岩、钙质页岩等组成。根据岩相、古生物化石及碳酸盐岩微相分析，研究区二叠系主要为碳酸盐斜坡、台地和盆地沉积。其中，中二叠世发育碳酸盐斜坡沉积和盆地沉积，晚二叠世发育斜坡沉积、碳酸盐台地和盆地沉积。沉积演化表明，该区二叠纪发生了2次海进—海退旋回:第一次海侵发生在栖霞期，茅口期末结束；第二次始于吴家坪初期，持续到长兴末期。在中二叠统栖霞组下部发现了丰富的遗迹化石Zoophycos，形态及沉积构造研究表明此遗迹化石产生于浪基面以下较深水的碳酸盐岩斜坡环境。

关键词：岩相分析；沉积演化；Zoophycos遗迹相；湖北长阳

0引言

湖北长阳地区二叠系发育，生物化石丰富，前人做过深入的研究(牟传龙等，1997；陈洪德等，1999；周雁等，2005；田望学等，2007)，认为中二叠世为台地相沉积，晚二叠世由于沉积分异，为台-盆格局。研究区构造发展和沉积体系的形成受控于扬子地台的大地构造演化，在古地理格局上处于扬子地台与鄂西海槽之间，沉积类型多样，变化纷繁，对该剖面的研究有助于厘清研究区二叠纪沉积演化及古地理重建。通过详细的野外剖面观察和室内微相分析，以出露较完整的长阳资丘剖面为主干剖面，以长阳马鞍山为参照剖面，参考构造运动和地球化学分析，对该剖面的沉积相及演化做详细分析，并就沉积相的横向变化进行探讨。

1地层发育特征

研究区在加里东运动后抬升为陆，直到晚泥盆世才接受五通组石英砂岩沉积;早石炭世再次抬升为陆，中石炭世开始接受滨岸潮坪相沉积，晚石炭世发生海侵，沉积了一套开阔台地相的碳酸盐岩。早二叠世时期，该区受云南运动影响，抬升为陆遭受剥蚀，二叠系梁山组直接覆于石炭系黄龙组之上，呈假整合接触，下二叠统船山组缺失(图1)。

图1　研究区地质简图及剖面位置图Fig.1　Geological sketch map and profile location of the study area

1.1梁山组

梁山组厚29.6 m，底部为灰白色中—薄层状石英砂岩夹页岩，产植物化石，厚约10 m。上部为灰黄褐色砂岩、页岩夹煤层，产腕足类、介壳类化石。区内梁山组煤层较厚，厚度为3～8 m，含有丰富的高岭石，且富含铁、钛，局部开采。

1.2栖霞组

栖霞组厚227.4 m，可分为3段。(1) 下段。主要由生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、砾屑灰岩、硅质岩组成：砂屑灰岩呈深灰色，主要呈流动状充填于砾屑灰岩之间，为砾屑灰岩的杂基，少量与深灰色钙质页岩组成薄层的互层；砾屑灰岩呈浅灰色，含丰富的生物碎屑，砾石直径为10～30 cm，砾石之间为杂基充填；硅质岩分为薄层硅质岩和燧石结核，薄层硅质岩与薄—中层状灰岩呈互层状，层面呈流动状，起伏不平，燧石结核以砾石的形式充填于灰岩中，为灰岩所包裹，燧石结核呈压扁流动状，大小较均匀，直径约为10 cm。此段还发现了丰富的遗迹化石，赋存于黑灰色的灰岩和钙质页岩中。(2) 中段。主要由碎块状灰岩及硅质条带组成：碎块状灰岩呈层状，单层厚10～40 cm，砾石大小不等，直径7～15 cm，层间均为碎块灰岩组成；硅质条带呈流动状，薄层，延伸2～5 m不等。(3) 上段。由中—厚层状灰岩、砂屑灰岩和眼球状灰岩组成：灰岩中生物碎屑化石含量丰富；砂屑灰岩主要为薄层状，眼球状灰岩“眼球”之间的充填物亦为砂屑灰岩；眼球状灰岩呈流动的层状，浅灰色，有些灰岩砾石为燧石包壳，砾石直径为10～15 cm，呈椭球状，顶部为厚层状生物碎屑灰岩。

1.3茅口组

茅口组厚156.5 m。(1) 下部。由厚层状眼球状灰岩组成，灰岩砾石呈浅灰色，含丰富生物碎屑化石，砾石长轴方向与层面方向一致，直径5～15 cm，砾石间为深灰色钙质砂屑灰岩充填。(2) 中部。由砂屑灰岩、砾屑灰岩、钙质页岩与生物碎屑灰岩组成：砂屑灰岩呈中层状，含有硅质结核和硅质条带，偶见灰岩砾石，呈透镜状；砾屑灰岩呈浅灰色，主要呈棱角状，磨圆度及分选性均不好，质量分数约为90%，其余为砂屑杂基；钙质页岩呈黑色厚层状，厚层的砂屑灰岩组成互层，含有燧石结核和条带，偶见灰岩砾石；生物碎屑灰岩呈中—厚层状，浅灰色，见硅质结核和条带。(3) 上部。主要由薄层硅质岩、硅质页岩和钙质页岩组成：薄层硅质岩呈黑色，薄层状， 层厚3～10 cm不等；硅质页岩呈灰褐色，厚度4～11 cm，硅质页岩与硅质岩组成互层；钙质页岩呈灰色，薄—中层状，含有硅质结核，见水平纹层。茅口组顶部发育1套厚约为8 m的生物碎屑灰岩。

1.4吴家坪组

吴家坪组厚163.6 m。(1) 底部。由灰褐色砂岩、页岩夹煤层组成，煤层较厚，见在生产中的煤矿，风化较强烈，含植物化石碎片。(2) 中部。由薄层灰岩、中—厚层灰岩夹硅质岩和砾屑灰岩组成：薄层状灰岩呈浅灰色，含硅质结核较多，灰岩由生物碎屑灰岩和泥晶灰岩组成，生物碎屑化石主要由藻类、双壳类、有孔虫、菊石等组成，薄层灰岩与薄层硅质岩呈互层状，层厚3～10 cm，组成8个旋回；砾屑灰岩呈浅灰色，富含孔虫、藻类等化石，灰岩砾石大小不一，磨圆度不好，砾屑灰岩间为钙质砂屑充填，夹1层厚约13 cm的钙质砂屑层；中—厚层灰岩呈浅灰色，富含化石碎屑，层面起伏，呈流动状，夹较多的硅质结核和条带。(3) 上部。为碎块状灰岩，颜色为棕灰色-灰色，呈中—厚层状，灰岩砾石杂乱堆积，呈棱角状，大小不一，富含生物化石。

1.5长兴组

长兴组厚28.5 m，由2部分组成。(1) 下部。为浅灰色厚层状生物碎屑灰岩，生物碎屑主要由藻类、有孔虫、腹足类等组成，偶见滑塌的灰岩砾石，见厚约20 cm的硅质条带。(2) 上部。由灰褐色-灰黑色薄层含泥硅质岩组成，层面呈流动状。灰褐色硅质岩约占70%，含泥质；灰黑色薄层硅质岩一般为灰褐色硅质岩所夹，成分较纯。

2岩相分析

长阳资丘二叠系剖面岩相总体以灰岩为主，其次为硅质岩、钙质页岩、砂岩和炭质页岩，灰岩可以分为生物碎屑颗粒灰岩、砂屑灰岩、泥晶灰岩、砾屑灰岩(图2)。

图2　野外剖面照片(a) 栖霞组中部薄层灰岩夹硅质条带和结核；(b) 栖霞组下部Zoophycos遗迹化石；(c) 茅口组底部眼球状灰岩；(d) 栖霞组中部碎块状灰岩；(e) 茅口组中部砾屑灰岩；(f) 茅口组上部钙质页岩夹薄层灰岩；(g) 长兴组底部生物碎屑灰岩；(h) 长兴组上部褐黄色薄层硅质岩Fig.2　Field photos of profiles (a) thin limestone with siliceous bands and nodules of the middle Qixia Formation; (b) trace fossil Zoophycos of the lower Qixia Formation; (c) augen limestone of the lower Maokou Formation; (d) chunky limestone of the middle Qixia Formation; (e) calcirudite of the middle Maokou Formation; (f) calcareous shale with thin limestone of the upper Maokou Formation; (g) bioclastic limestone of the lower Changxing Formation; (h) thin brown yellow silica rock of the upper Changxing Formation

2.1生物碎屑灰岩

生物碎屑灰岩是研究区分布最广、数量最多的岩相，生物碎屑丰富，以底栖类为主，如腕足类;基质多为泥晶和亮晶方解石，少量含有泥质成分。浅灰色、灰色，中—厚层状，层面起伏(图2g)，呈流动状，主要分布于栖霞组上部、茅口组中部和长兴组下部，发育于开阔台地到斜坡环境。钙藻碎屑较多，形状有椭圆形、长条形，在薄片中见到生物颗粒为泥晶和重结晶的方解石充填，泥晶胶结，碎屑大小约为0.1～0.5 mm;有孔虫碎屑较完整，粒径约为2～3 mm的完整有孔虫化石含量较高，钙藻类主要呈短柱状、圆环状，一般为藻类茎和枝节的碎片(图3d)，含有少量的珊瑚、腹足类和少量似球粒，生物碎屑质量分数为50%～80%。

2.2砂屑灰岩

砂屑灰岩呈灰色、深灰色，成分以粉晶方解石和亮晶方解石为主，粒度约为0.05～0.1 mm，有微亮晶化作用，在栖霞和茅口组中广泛分布。镜下多为灰黑色，似流动状，方解石定向排列，含有少量泥质成分，生物碎屑质量分数为20%～40%，化石碎片主要有腕足类、有孔虫、珊瑚、腹足类、介形虫、深水有孔虫等，粒径0.2～0.3 mm，颗粒分选明显，破碎强烈(图3c)。砂屑灰岩分为2类：一类广泛发育于栖霞组的中下部和茅口组中部，为成层的砂屑灰岩，生物碎屑中以浅水藻类、腕足类、菊石为主，主要呈中厚层状，层面较水平(图2f)，沉积环境为浅海台地或台地边缘沉积；另一类发育于砾屑灰岩中，为灰岩砾石的包裹物，呈流动状分布于灰岩砾石周围，主要为泥晶粉屑灰岩、碳酸盐岩斜坡沉积。

2.3砾屑灰岩

剖面上发育的砾屑灰岩分为2类。

图3　岩石微相照片(a) 栖霞组下部遗迹化石微相；(b) 栖霞组上部泥晶灰岩；(c) 茅口组底部砂屑灰岩；(d) 茅口组中部生物碎屑颗粒灰岩；(e) 茅口组上部钙质页岩；(f) 长兴组海绵骨针硅质岩Fig.3　Micro facies photos of rocks(a) trace fossil mircofacies of the lower Qixia Formation; (b) micrite of the upper Qixia Formation; (c) calcarenite of the lower Maokou Formation; (d) bioclastic limestone of the middle Maokou Formation; (e) calcareous shale of the upper Maokou Formation; (f) silica rock with sponge spicules of the Changxing Formation

一类为浅灰色透镜状的灰岩(图2c、e),大多顺层排列，粒径10～30 cm，含有较多的暗色包裹物，主要为钙质砂屑灰岩或灰泥灰岩;层厚为薄层—中层状，有的被泥灰岩、泥质灰岩包裹，层面起伏不平;形状为次圆状至次棱角状，大小不一;含钙藻类、腹足类、棘皮类等生物化石。砾石主要是灰色生物碎屑灰岩，杂基质为钙质砂屑灰岩，环绕砾石分布，成流动状,主要见于斜坡下部沉积。

关于此类砾屑灰岩的成因争论颇多，主要有2种观点：一种认为是先期的沉积差异，后期差异压实形成的(冯增昭等，1991)，主要形成于浅海台地；另一种观点认为等深流沉积作用在碳酸盐斜坡下部形成，为深水相沉积(李双应等，2001)。笔者认为砾屑灰岩为半深水斜坡沉积，首先从形态上看，砾屑灰岩具有一定磨圆度，而成岩压实作用往往没有磨圆；其次，灰岩砾石中的生物碎屑化石往往较完整且颗粒较大，未见明显的压实作用，而包裹物中生物化石破碎较强烈且化石个体较小，且来源有多源性，既有浅海相的化石碎片，又有来自半深海保存较完好的小型有孔虫等化石，形成于半深海环境。

另一类砾屑灰岩由杂乱的浅灰色砾石灰岩和黑灰色的基质组成(图2d)，基质质量分数<5%，偶夹燧石结核；化石多且分布广，生物化石主要有藻类、棘皮类，单层厚50、109 cm；砾石大小为8～30 cm，分选性差，磨圆度差，大多成半棱角状，胶结物为灰泥和砂屑灰岩，充填于颗粒之间，以灰岩砾石的杂乱堆积和充填于其中的灰色砂屑灰岩为特征，称为碎块状灰岩，广泛分布在栖霞组和茅口组中，沉积于台地边缘—斜坡上部。

2.4泥晶灰岩

由灰泥(又称泥晶)组成，仅含少量异化粒(<10%)，在结构上相当于陆源黏土岩，形成于低能环境(图3b)，常见于2种环境中，即浅水区的潟湖、潮上带及浪基面以下的深水区。该剖面发育的泥晶灰岩发育于浅水环境中，呈中层状，含较多的有机质而呈深灰色，无层理构造，含少量生物碎屑，主要为腕足类和藻类，见于吴家坪组。

2.5遗迹化石Zoophycos的发现及沉积环境意义

遗迹化石是在某种生物成因条件下形成的沉积构造，是生物生活期间各种行为习性的反映，对古生态、古生物和古环境有重要意义。Seilacher(1967)根据遗迹化石在海洋中的分布，建立了遗迹化石的水深分带模式，杨式溥(1999)对遗迹化石及其古环境和古地理意义进行了详细的研究。

本次研究的剖面中发现的遗迹化石，根据形态定名为Zoophycoscf.caudagalli，产于中二叠统栖霞组下部灰岩中，由一系列蹼纹层及由此构成的带状、层状蹼层组成，呈弯曲状，蹼层宽度为0.3～1.0 cm，深灰色和浅灰色的蹼纹层交替出现，与围岩产生明显反差。围岩为含有砂屑和大量有机质的泥晶灰岩，呈深灰色，偶见生物碎屑颗粒(图2b、图3a)。

Seilacher(1967)认为Zoophycos遗迹相出现在浪基面以下的半深海，位置大致与大陆斜坡相当，在有障壁的海中，由于水动力变弱和缺氧，Zoophycos同样可以产生，古生代一般产生在含煤地层中(王约，2004)。在浪基面之下，沉积作用变缓，沉积物分选不好及含氧量变少的情况下，由于不断的生物扰动，在含砂质的灰泥中产生Zoophycos遗迹化石(杨式溥，1999)。栖霞组下部的遗迹化石产生在含有机质和砂屑的深灰色泥晶灰岩中，泥晶灰岩一般代表水动力较弱的半深海斜坡环境。

2.6硅质岩

黑色或灰黑色，呈层状分布，或者为条带和结核状，单层厚度一般小于10 cm，少数可达15 cm，可以分为2类：一类为条带状和结核状，燧石结核形态不规则，一般小于10 cm，燧石团块较大，可达20 cm，交代作用明显，产藻类、腕足类等化石(图3a)，是大规模海进和上升流形成的浅海缺氧环境的产物(颜佳新等，1998；牛志军等，2000；雷卞军等，2002)，在栖霞组、茅口组和吴家坪组均有分布，与灰岩形成互层或夹于灰岩中，形成于开阔台地和斜坡环境；另一类为薄层状硅质岩，层厚5～10 cm，硅质岩的层面平整，水平层理和水平纹层发育，主要发育在茅口组上部及长兴组中(图2h)。显微镜下硅质岩主要由隐晶质玉髓组成，含少量微晶石英，呈胶粒状结构，见海绵骨针(图3f)，是生物化学和化学沉积，同时受热水沉积影响，为盆地及盆地边缘相沉积。

2.7海相陆源碎屑岩

研究区的碎屑岩发育较少，主要为泥质粉砂岩和炭质页岩夹煤层、钙质页岩，分布在梁山组和茅口组中。钙质页岩呈深灰色，表面有砂质感，层面连续，厚度为薄—中层状，主要发育在茅口组上部，未见生物化石碎屑(图3e)，为盆地-盆地边缘沉积，同时也是砾屑灰岩中基质的重要组成部分。薄片下为深褐色、黑褐色，含有大量的泥质和铁质成分及少量炭质和有机物，碎屑物质主要为硅质，见重结晶方解石，泥质成分约占70%～80%。

炭质页岩呈灰黑色或黑色，薄层状，夹有煤层，生物化石以菊石类为主，煤层可采，泥质粉砂岩呈灰黑色，风化较强烈，碎屑物质主要为石英，还有泥质和铁质，产高岭石。梁山组上与栖霞组灰岩段呈整合接触，下与黄龙组平行不整合接触，为滨浅海低能环境沉积。

3沉积相分析

研究区除船山组缺失外，二叠系其他地层发育齐全，连续性较好，并且在栖霞组下部发现了遗迹化石Zoophycos，根据岩相和微相分析，二叠系主要发育碳酸盐岩台地相、斜坡相、盆地相和海相陆源的滨海沼泽相(图4)。

3.1滨岸沼泽相

分布在梁山组和吴家坪组下部，由含煤的石英细砂岩、页岩和黏土岩组成，夹灰岩透镜体，含植物化石和双壳类、腕足类化石。地球化学分析结果表明， 梁山组石英细砂岩含有丰富的磷质，少量铝质和铁质，Th/U比值为9.02，Sr/Ba比值为0.04，在碎屑岩的地球化学特征中，表示为滨岸沼泽相沉积。吴家坪组下部的灰褐色砂岩、页岩夹煤层，含浅海相腕足化石，风化强烈，香溪大峡口地区为厚约0.5 m的黏土岩，利川黄泥塘为含炭质、硅质的页岩和含黄铁矿泥岩，与茅口组成假整合接触。

3.2台地相

台地相主要由开阔台地和台地边缘亚相组成。开阔台地相水深一般为几十米，宽度较大，盐度基本正常、循环作用中等，岩性主要由浅灰色、灰色中—厚层状泥晶灰岩、生物碎屑颗粒灰岩和广海生物群构成的生物层组成，古生物化石以有孔虫、双壳类和腹足类为主，分布在栖霞组顶部。栖霞组顶部由灰色厚层状生物碎屑灰岩组成，含有燧石结核和条带，层面稳定。

3.3台地边缘斜坡相

碳酸盐岩台地的向海斜坡带，是台地进入深水盆地的斜坡，沉积构造和碎屑流发育，根据前人的研究(福里格，2006)，碳酸盐岩斜坡沉积的识别标志为异地和原地流沉积。异地沉积物主要有砾屑灰岩、砂屑灰岩，主要来自浅水台地，角砾多呈透镜状或次棱角状，碎屑分选差，发育重力流沉积。原地流沉积主要为泥晶灰岩及硅质岩，野外见硅质岩与泥晶灰岩互层，少数为具韵律层的粉砂屑灰岩，可以分为台地边缘斜坡上部沉积和台地边缘斜坡下部沉积。

鄂西地区二叠纪由于板内拉张作用，发育克拉通裂陷盆地，该剖面位于海盆与台地之间，斜坡相发育。台地边缘斜坡上部沉积由碎块状灰岩和砂屑灰岩及薄层生物碎屑灰岩组成，在重力流的作用下从台地边缘滑塌到台地边缘斜坡上部，杂乱堆积，主要分布在栖霞组中部和吴家坪组上部。台地边缘斜坡下部由一系列定向的、成层的眼球状灰岩、砂屑灰岩和少量硅质岩组成，形成于碎屑流环境。眼球状灰岩的“眼球”由浅灰色生物碎屑灰岩或泥晶灰岩组成，形成于浅海环境，而充填物多为泥晶粉屑灰岩，少量为泥质和钙质页岩。从台地滚落的灰岩砾石经过不断磨圆和分选，最终在斜坡下部沉积。由于碎屑流的作用，使得灰岩砾石顺层呈排列，并且使得砂屑灰岩中的砂屑呈定向排列，因此，剖面中的眼球状灰岩应该属于坡度较缓的台地边缘斜坡下部沉积。

3.4盆地相

盆地相主要发育在茅口组上部和长兴组上部，由钙质页岩、薄层硅质岩组成，水平纹层发育，含丰富有机质。茅口组上部主要由钙质页岩组成，含硅质结核和团块，见少量生物化石，质量分数<5%，主要为腕足类，含泥质和石英。碳酸盐岩地球化学分析表明，Sr/Ba比值为0.178(<1)，Th/U比值为3.34，显示深海环境，含有少量的铁和铝。长兴组上部主要由薄层硅质岩组成，呈褐黄色或灰黑色，产腕足类和菊石类化石，含有泥质，属泥岩-硅质岩型。硅质岩下段为褐黄色含泥硅质岩，表示初期的海侵，为盆地边缘沉积；上段的灰黑色薄层硅质岩则表示海侵加大，海水进一步加深，为盆地相沉积。

图4　长阳资丘二叠系沉积综合柱状图Fig.4　Sedimentary and stratigraphic column of the Permian Ziqiu section, Changyang County

4沉积相演化

研究区在经过广西运动后抬升为陆，直到晚泥盆世才接受五通组砂岩沉积，早石炭世抬升为陆，早石炭世晚期接受潟湖—潮坪沉积(王立亭等，1994)，晚石炭世—早二叠世，沉积了台地相的碳酸盐岩，尔后的云南运动使得沉积大被剥蚀，使得梁山组假整合与石炭系威宁组之上。在经历了云南运动的抬升之后，由于海平面的上升和古陆提供的物源，使得研究区沉积了1套滨岸沼泽相的含煤碎屑岩，且煤层较厚，可采，而在鄂东地区发育较薄，此段地层的发育主要受物源供给和同沉积断裂控制。

栖霞期开始后，海侵进一步加剧，陆地全部消失，形成碳酸盐岩沉积环境，研究区为台地坳陷，受区域拉张和海侵的影响，台内坳陷加宽、加深，栖霞期的沉积序列为较深水的斜坡下部沉积—台地边缘沉积—斜坡上部沉积—开阔台地沉积。栖霞组下部灰岩呈深灰色，富含有机质和燧石结核，U/Th比值大于1.29，V/(V+Ni)比值为0.52～0.90，为缺氧沉积环境，发育厌氧的Zoophycos遗迹化石。栖霞期的沉积反映了海平面的变化和区域上的坳陷-裂谷作用，未发生明显的沉积分异，同时厌氧的沉积环境与较高的生物生产速率有关。

茅口期开始后，扬子北部坳陷开始向断陷盆地转化，海平面上升，茅口早期为以厚层砾屑灰岩为特征的斜坡下部沉积，中期发育斜坡上部—斜坡下部—斜坡上部沉积旋回，总体为碳酸盐岩斜坡上部沉积，晚期发育盆地沉积，岩相主要为硅质岩和钙质页岩。茅口期中国南方进入强烈拉张期，基底活化，同沉积断层发育，出现台-盆格局分异，研究区以新华断裂为界，在断裂以西的建始地区发育孤峰组硅质岩的盆地沉积，研究区渐变为硅质、泥质碎屑岩—碳酸盐岩沉积—较深水斜坡沉积，自西向东灰岩分布增多，硅质岩分布较少。茅口晚期发生了东吴运动，使得研究区大范围抬升，进入海退阶段，茅口组顶部沉积被剥蚀，出现喀斯特古溶蚀，造成茅口组和吴家坪组的区域不整合。

吴家坪早期由于受东吴运动影响，普遍抬升为陆，在经历了短暂的抬升后，沉积了滨岸沼泽相的陆源碎屑，岩性为石英细砂岩、炭质页岩夹煤层，风化强烈。在香溪大峡口地区为厚约0.5 m的黏土岩，秭归兴滩为厚约1 m的黏土层，建始地区为灰色薄层状泥岩、泥质粉砂岩夹煤层，含工业煤层。吴家坪中期为燧石结核灰岩-厚层砾屑灰岩-灰色中厚层状灰岩沉积，沉积序列为开阔台地—台地边缘斜坡—开阔台地，总体为开阔台地沉积，富含有孔虫生物碎屑化石，建始—恩施地区以硅质岩-泥灰岩为特征的台盆沉积，富含腕足类、菊石类化石。吴家坪晚期发育以碎块状灰岩为特征的台地边缘沉积。

长兴早期继承了吴家坪晚期的沉积，发育1套浅灰色生物碎屑灰岩，为开阔台地相沉积，生物化石主要以底栖群落为主，而在建始—恩施断裂以西利川地区发育生物礁滩，在建始地区发育硅质岩和泥灰岩为特征的海槽(陈洪德等，2009)。晚期随着海侵的加剧，海水逐渐加深，海槽范围扩大，沉积了褐黄色和黑灰色的硅质岩，生物化石以游泳浮游群落为主，沉积环境转变为盆地相，硅质岩类型多变，沉积厚度自西向东逐渐减薄，存在穿时现象。

5结论

(1) 湖北长阳资丘二叠系岩相主要由生物碎屑颗粒灰岩、砂屑灰岩、砾屑灰岩、硅质岩、钙质页岩等组成，发育碳酸盐岩斜坡沉积，具体可分为斜坡上部和下部沉积，主要发育在栖霞组和茅口组，其次是吴家坪组，由砾屑灰岩、泥晶粉屑灰岩和夹硅质条带的深灰色泥、粉晶灰岩组成。

(2) 在中二叠统栖霞组下部发现的遗迹化石Zoophycos，根据其形态及岩相分析，确定为半深海的斜坡沉积环境。中二叠世发育碳酸盐斜坡沉积和盆地沉积，晚二叠世发育斜坡沉积、碳酸盐台地和盆地沉积，中二叠世—晚二叠世构成了海进—海退—海进旋回，并且受区域张裂作用影响，中晚二叠世发生沉积分异。

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Sedimentary facies and evolution of the Permian Ziqiu section in Changyang County, Hubei Province

WAN Qiu

(Geological Survey of Anhui Province, Hefei 230001, Anhui, China)

Abstract：The Permian Ziqiu section in Changyang County of Hubei Province is well outcropped, with notable characteristics, and is mainly composed of carbonate rocks. Field section measurements and indoor microfacies analysis suggest that the lithofacies of this section is dominated by bioclastic grainstone, calcarenite, calcirudite, silica and calcareous shale. A combined analysis of lithofacies, fossils and carbonate microfacies indicates that three kinds of sedimentary environments were identified, i.e., carbonate slope, platform and basin deposition. The Middle Permian has mainly deposited on the carbonate slope and basin, and the Upper Permian has mainly deposited on the carbonate slope, platform and basin. The sedimentary evolution indicates that two sedimentary cycles of transgression and regression occurred in the Permian. The first transgression occurred in the Qixia Stage and ended in the late Maokou Stage, while the second transgression occurred in the early Wujiaping Stage and ended in the late Changxing Stage. Abundant trace fossil Zoophycos has been found at the bottom of the upper Qixia Formation, which is considered to be produced in a deep carbonate slope environment below the wave base.

Keywords：lithofacies analysis; sedimentary evolution; ichnofacies of Zoophycos; Changyang County in Hubei Province

doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2016.01.7

收稿日期：2014-09-07；编辑：陆李萍

基金项目：国家自然科学基金项目(40972082)

作者简介：万秋(1983—)，男，工程师,博士，地质调查与矿产勘查专业,E-mail: att3955@163.com

中图分类号：P531

文献标识码：A

文章编号：1674-3636(2016)01-0007-08