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中扬子地区志留系波痕特征和其地质意义 　　摘 要：中扬子区包括湖北大部、湖南西北部及重庆东部部分地区。该区志留系地层由于岩性较细，层理构造比较单一，交错层理少见，而作为层面构造的波痕比较发育。长期以来地质学家对该区志留系的研究比较薄弱，对该区志留系的岸线方向、古水流的方向认识不清。本文通过对该区志留系波痕方向进行大量统计，来判断该区志留系的古水流方向和岸线方向，对波痕的发育特征进行描述进而分析其地质意义。 关键词：中上扬子地区 志留系 波痕 一、区域地质特征 中扬子区包括湖北大部、湖南西北部及重庆东部部分地区，有效勘探面积约25×104km2以上，大地构造位置属于扬子准地台的中段和上段的一部分。在平面上由西向东分为鄂西渝东、湘鄂西、江汉平原及其周缘等勘探区块，已有油气勘查矿权登记区块19块，总面积55，369.19 km2。 研究区志留系出露广泛，主要发育中、下统，普遍缺失上统。在中扬子地区的鄂西渝东、湘鄂西和江汉平原区地层特征差异较大，各地在剖面地层划分和命名上都存在区别。其地层系统在重庆秀山地区一般分为龙马溪组、小河坝组、溶溪组、秀山组和回星哨组，在重庆的石柱、黄草等地一般分为龙马溪组、小河坝组和韩家店组，在湖北的恩施、宜昌、荆州等地一般分为龙马溪组、罗惹坪组和纱帽组，在武宁修水一般分为黎树窝组、殿背组、清水组、夏家桥组和西坑组。 二、中扬子地区波痕发育特征 鄂西渝东地区龙马溪组波痕少见，仅在石柱冷水溪和丰都双流坝见到少量的流水波痕，一般发育于龙马溪组中部砂岩段中。图1（左）为石柱冷水溪龙马溪组中部砂泥岩互层见到的流水波痕，可分为上下两层，其方向存在差异，上部波痕波长10厘米，下部波长17厘米，两波痕的波峰和波谷都比较圆滑，波高很小，成不对称状，波峰为极细砂岩，波谷充填的为泥岩，缺乏各种复合、叠覆和修饰特征，应为小水流波痕。其内部层理主要为单斜层理，依据当时的沉积环境其波痕的形成可能与浊流有关。湘鄂西区龙马溪组的波痕其发育情况与鄂西渝东区发育情况相似，也比较少见，仅在龙山红岩溪见到少量的流水波痕，其波痕特征与鄂西渝东区相似。在江汉平原区的湖北松滋龙马溪组的波痕比较发育，在湖北崇阳的高家边组相当龙马溪组的时期发育大量的流水波痕，其波痕的特征与石柱冷水溪相似，在江西修水的梨树窝组，也发育大量的流水波痕，其特征与石柱冷水溪相似，并见到大量的沟模和槽模构造，进一步说明当时波痕的形成与浊流有关。 鄂西渝东区小河坝组和湘鄂西区的罗惹坪组底部砂岩段波痕发育，在鄂西渝东区小河坝组波痕一般出现在底部砂岩段上部，一般首先出现浪成波痕，向上出现流水波痕，以及浪成-水流干涉波痕，其流水波痕的波脊的形态由下部的直线形，向上渐变为波曲形和舌形。在湘鄂西区的湖北咸丰活龙坪、鹤峰白果坪等地，罗惹坪组波痕发育特征与鄂西渝东区小河坝组波痕发育特征相似，但是其波痕类型主要为流水波痕和浪成-流水干涉波痕，仅仅在其底部见到少量的浪成波痕。浪成波痕出现说明当时该地区已处于浪基面以上，根据水流波痕的波脊形态及其与水深和流速的一般关系，说明小河坝组发育波痕段，向上其水深减小，流速增大。在湖北的松滋、宜昌等地由于整体以泥岩沉积为主波痕少见。 在鄂西渝东区的石柱、武隆等地的韩家店组时期，其岩性一般为砂、泥互层，波痕发育。但是由于其层面一般不出露，仅见到其内部层理构造。其内部层理一般为透镜状层理，波状层理和脉状层理。如图2为丰都双流坝韩家店组的透镜状层理（左）和波状层理。透镜状层理的成因可能是由于不完整的波痕在泥质基底上形成，后来又被泥质所覆盖，接着砂以波痕形式沉积下来。水流活动期与静止期相交替分别引起砂和泥的沉积。其波痕一般发育在砂、泥互层里，其旋回以正旋回为主。 三、中扬子地区波痕方向及其地质意义 古水流方向一般是通过测量沉积岩中的各种面状构造和线状构造所指示的水流方向来确定的[1-3]。面状构造是指能显示物源方向、具有倾斜面并可表征古水流方向的沉积组构和沉积构造，这些组构和构造的走向和倾向均可以直接测定。它又可以分为三种，一种是单向下倾面构造，包括各种层内构造和层面构造（主要是波痕）。另一种是单向上倾面状构造主要包括爬升砂纹层理和碎屑叠瓦状构造。第三种是火焰状构造。线状构造是指能反映物源，具有线状特征并可表征古水流动方向的沉积组构和沉积构造，其类型多样，线理方向可与古水流方向一致，也可以垂直，方位角可以是双向的，也可以是多向的。 在中上扬子地区志留系水动力复杂，其主要的水动力有波浪、潮汐和水流。受波浪控制的波痕一般与浪成斜层理的发育情况相关，一般较为对称，波谷圆滑、波脊平直，常具有分叉现象。由于波浪运动方向一般都垂直岸线，少量平行岸线方向运动，因此可通过浪成波痕的陡坡倾向来确定岸线的方向[4-6]。受潮汐