Análisis del marco estratigráfico y características sedimentarias del Paleozoico Superior
Según la investigación de Li Baofang et al (2000), el Carbonífero en el margen sur del norte de China es diferente del margen continental. mar del Cratón del Norte de China, que incluye no solo el Carbonífero Inferior. El sistema también incluye turbiditas típicas de aguas profundas y conglomerados de abanicos de fondo de cuenca (Figura 3-2).
La parte inferior de la Formación Muro Jardín (C1h) está dominada por turbidita clástica fina en forma de abanico distal. El canal superior en forma de abanico está relleno y engrosado con arenisca, y luego lleno con delta sedimentario trenzado. Canal trenzado retrogradacional. Los oligoelementos se representan como fases marina normal, de transición y continental, respectivamente, y son productos del entorno marino residual. Los cambios en la litofacies indican que el período de dunas del Carbonífero temprano experimentó una disminución en el nivel relativo del mar.
La Formación Yangshan (C1h) es un conjunto de depósitos carboníferos clásticos continentales en un clima húmedo. La parte inferior cambia de progradación a retrogradación, los canales trenzados en el cuerpo del abanico se llenan de sedimento y la parte superior gira hacia un abanico aluvial de retrogradación. La parte superior está compuesta por sedimentos clásticos finos, lo que representa un ligero aumento en el nivel del agua en la cuenca tardía, lo que indica que el nivel relativo del mar fue más bajo durante el período Weixiano del Carbonífero Inferior. La tasa de sedimentación es superior a 18 m/Ma.
La parte inferior de la Formación Daorinchong (C2d) son depósitos de delta en forma de abanico; la parte media son depósitos de río trenzado y delta, depósitos submarinos de flujo por gravedad de pendiente pronunciada, que contienen conglomerados complejos; la parte superior es carbonato-clástica; depósitos costeros. Esto indica que ha experimentado un proceso de elevación relativa del nivel del mar y de aumento del espacio de alojamiento de sedimentación.
Las partes superior e inferior de la Formación Huyoufang (C2h) son facies distales del abanico de turbidita de aguas profundas, y la parte media está compuesta por la fase de llenado del canal en el medio del abanico de turbidita y la fase de cuenca marina entre los canales. Esto refleja el nivel relativo del mar relativamente alto durante el Vestiense en el Carbonífero Superior. Los oligoelementos y los fósiles de bivalvos de agua dulce indican ambientes de agua dulce, mientras que los clastos de briozoos en rocas carbonatadas indican ambientes de agua marina desalinizada o salobre.
La parte inferior de la Formación Yangxiaozhuang (C2h) está compuesta de sedimentos planos de marea costeros, y las partes media y superior son arenisca de barra de barrera y roca clástica fina plana de marea de laguna. Hay una veta de carbón en la parte superior de la piedra arenisca de la barra de barrera intermedia. Esto indica que el nivel relativo del mar cayó rápidamente durante el Estefaniano del Carbonífero Superior.
Los cambios de litofacies anteriores se pueden resumir como dos ciclos sedimentarios de aguas someras-aguas profundas-aguas someras. Entre ellos, el ciclo inferior no ha llegado al fondo, y de abajo hacia arriba hay abanicos de aguas profundas, abanicos de pendiente pronunciada, abanicos aluviales, deltas en abanico y deltas trenzados. Con base en la distribución general de las facies sedimentarias del Carbonífero inferior y superior en los márgenes norte y sur del sur de China, se infiere que el fondo del ciclo sedimentario inferior debería pertenecer a sedimentos de aguas poco profundas en la etapa inicial de la depresión del rift ( sedimentos marinos del margen continental temprano); son abanicos de turbiditas y llanuras de marea costeras y sedimentos de lagunas de barrera, que deberían pertenecer a los productos de sedimentación de borde de la etapa de rifting de trinchera. El ciclo superior no llegó a la cima, lo que puede deberse a estructuras de la napa. Con base en la aparición de franjas de preagregación de lechos cruzados a gran escala en las areniscas de la Formación Huayuanqiang y la Formación Huyoufang, la dirección de extensión del eje del canal de arenisca en el canal distributivo submarino y las ranuras en el fondo de la turbidita, se Descubrió que la dirección de las paleocorrientes durante el período Carbonífero en esta área era generalizada. De sur a norte, los sedimentos clásticos provienen principalmente de las montañas Dabie en el sur.
Figura 3-2 Diagrama de columnas completo de la estratigrafía genética y la estratigrafía de secuencia del Carbonífero en el pie norte de las montañas Dabie
(Ligeramente modificado según Li Baofang et al., 2000)
2. El marco estratigráfico y las características sedimentarias de la Formación Benxi-Formación Taiyuan del Carbonífero Superior.
Características del desarrollo sedimentario de la Formación Benxi del Carbonífero Superior (1).
Desde el Carbonífero Superior, el agua de mar ha invadido desde el NE y SE del norte de China hasta los dos centros de transgresión: Huaibei, Xuzhou y Linyi, así como desde Benxi y la bahía de Fuzhou hasta Tangshan, formando dos sedimentarios. áreas de distribución (Figura 3-3). Luego, el mar se expandió gradualmente hacia el oeste, alcanzando la línea Zhengzhou-Yanling-Sanmenxia en el sur del norte de China, formando una cuenca unificada del norte de China, depositando sistemas de carbón marino-continentales costeros y poco profundos. Linyi y Xuzhou tienen de 4 a 5 capas de piedra caliza con un espesor acumulado de 14 a 32 m. El espesor y el número de capas de piedra caliza disminuyen rápidamente de sur a norte.
Figura 3-3 Sedimentación temprana y distribución tardía de la piedra caliza en el período Benxi en el norte de China
(Según Chen Zhonghui et al. 1988)
1-Caliza 0 ~ 3 m2: piedra caliza 3 ~ 7 metros; 3-piedra caliza 7 ~ 12 m; 4-piedra caliza mayor de 12 m; 5-área de distribución sedimentaria temprana; 6-límite sedimentario tardío
(2) ) Carbonífero superior Taiyuan Características sedimentarias del grupo
A finales del Carbonífero, la parte oriental del margen sur del sur de China fue despojada y aplanada, seguida de un hundimiento a gran escala que invadió aún más el agua de mar desde el sureste. formando un vasto mar terrestre. Debido a que el terreno aquí es muy plano, un ligero ascenso y descenso del nivel del mar provocará un avance y retroceso a gran escala de la línea costera, lo que resultará en una alternancia frecuente de estructuras cíclicas en la sección vertical de la Formación Taiyuan.
En este momento, las facies de la llanura costera se desarrollaron en el norte del área de estudio, las llanuras y canales de marea se desarrollaron a lo largo de la costa occidental y el delta de Shandong se desarrolló en el noreste. la cuenca desde tres direcciones (Figura 3-4). Hay islas barrera largas y estrechas en Linru-Yuxian-Taikang-Xuzhou, Fuyang-Huainan, y hay una bahía tipo laguna cerrada detrás de las islas barrera. La Formación Taiyuan está compuesta principalmente de rocas carbonatadas, rocas clásticas y vetas de carbón. El número de capas de piedra caliza puede llegar a 11, con un espesor total de 60 m. El espesor total es más grueso en el este y más delgado en el oeste, unos 180 metros en el área occidental de Shandong-Lianghuai, y sólo 34-40 metros al oeste de Luoyi. Además, el espesor de la Formación Taiyuan tiende a ser más grueso en el norte y más delgado en el sur. En el sur, la caliza representa una mayor proporción, con más capas y menos intercapas de arenisca; hacia el norte, el número de capas de caliza disminuye y el número de intercapas de arenisca aumenta; Esto muestra que el depocentro de la cuenca marina epicontinental estaba en el área de Huainan en ese momento, y los desechos terrígenos procedían principalmente del norte.
Figura 3-4 Paleogeografía de litofacies y mapa de distribución de vetas de carbón de la Formación Taiyuan en el Carbonífero Tardío
(Basado en Li Baofang et al., 1985)
3. Temprano 2 Características sedimentarias de la Formación Shanxi en la época temprana.
Figura 3-5 Paleogeografía de litofacies y mapa de distribución de vetas de carbón de la Formación Shanxi a principios del Pérmico Inferior
(Basado en Li Baofang et al., 1985)
Principios del Segundo Período El ambiente sedimentario de la Formación Shanxi en la época temprana básicamente heredó el patrón paleogeográfico del Carbonífero Tardío, pero la costa obviamente se movió hacia el sur hasta Yiyang-Pingdingshan-Huaiyang-Yongcheng-Suxian. Los dos sistemas fluviales en el oeste de Henan y el este de Shandong forman dos estuarios conectados en el sur. Los estuarios son sistemas sedimentarios delta con sedimentos planos de marea en sus flancos (Figura 3-5). Hay tres tipos de llanuras intermareales ampliamente distribuidas en el norte y sur de mi país: llanuras arenosas, llanuras limosas y llanuras mixtas de arena y lodo. A juzgar por los cambios en el contenido de arena y lodo, la parte norte del norte de China está dominada por planicies de lodo, la parte occidental de Henan está dominada por planicies mixtas de arena y lodo, y la parte sur está dominada por planicies de arena en el área de Pingdingshan. Los depósitos de llanuras de marea también están bien desarrollados en Yongcheng y Huainan en el sureste, y son principalmente marismas y llanuras mixtas. En las llanuras intermareales, además de los depósitos generales de arena y lodo finos y sus capas intermedias, también se desarrollan comúnmente canales y barrancos de marea.
4. Características sedimentarias de la Formación Shihezi Inferior a finales del Pérmico Inferior.
Cuando se depositó la Formación Shihezi Inferior a finales del Pérmico Temprano, el norte de la línea Luoyang-Xinzheng-Xiayi-Tengzhou era una llanura aluvial fluvial y el sur era una llanura delta. En comparación con la sedimentación de la Formación Shanxi a principios del Pérmico Temprano, la costa avanzó más hacia el sur, alcanzando la línea Pingdingshan-Zhoukou-Fuyang-Huainan-Bengbu, y se desarrolló un gran delta en el área de Mengcheng-Fuyang-Huainan-Bengbu en el sureste (Figura 3-6). El lodo prodelta es muy delgado y la barra de la boca a menudo se convierte en una lámina de arena del borde frontal, mostrando características obvias de incisión del canal distributivo. Los sedimentos de la Formación Shihezi Inferior se formaron principalmente durante la etapa de regresión y el entorno de depósito cambió rápida e intensamente. A medida que el delta Mengcheng-Fuyang-Huainan-Bengbu avanza hacia el sur, el área de los mares del Sur y del Norte de China continúa reduciéndose, el agua del mar continúa volviéndose menos profunda y desalinizada, y finalmente se retira.
Figura 3-6 Paleogeografía de litofacies y mapa de distribución de vetas de carbón de la Formación Shihezi Inferior a finales del Pérmico Temprano
(Basado en Li Baofang et al., 1985)
Las líneas isopacas de la Formación Shihezi Inferior se distribuyen en dirección norte-sur. Afectadas por los dos principales sistemas fluviales que se desarrollan en dirección norte-sur, el espesor de la línea Xinxiang-Zhengzhou-Pingdingshan y la línea Jining-Dangshan-Suxian es de más de 350 metros y 300 metros respectivamente.
5. Características del desarrollo sedimentario de la Formación Shangshihezi a principios del Pérmico Superior.
A principios del Pérmico Superior, la Formación Shangshihezi experimentó otro ciclo transgresivo-regresivo.
Durante la deposición de la veta de carbón número 6, aunque se encontraba en las primeras etapas de transgresión marina, los tres deltas principales del oeste de Henan, Taikang y el norte de Anhui continuaron avanzando hacia el sur, las bahías distributivas se redujeron y grandes barreras de arena Apareció en el área de Huainan. Durante la deposición de la veta de carbón número 7, la transgresión marina alcanzó su punto máximo y la costa avanzó hacia el norte hasta la línea Yuxian-Taikang-Yongcheng. En este momento, además de los tres deltas principales del oeste de Henan, Taikang y el norte de Anhui, también se han desarrollado sistemas sedimentarios como la barra barrera Pingdingshan-Huaiyang, la barra barrera Fuyang-Huainan y el estuario Yongcheng (Figura 3-7). Cuando se depositó la octava veta de carbón, el agua de mar retrocedió nuevamente hacia el sur, la llanura del delta en el norte avanzó hacia el área de Zhumadian-Huaiyang-Fuyang-Suxian y apareció una bahía tipo laguna en el sureste. Dado que las vetas de carbón 6 y 7 están en proceso de transgresión, el delta es de tipo de agua semiprofunda, con bahías distributivas que se extienden hacia la tierra, canales distributivos que se extienden lejos y una conectividad lateral de los cuerpos de arena pobre. Entre ellos, la veta de carbón No. 7 se formó durante el período de la gran transgresión. La barrera de arena corre de este a oeste y los cuerpos de arena se distribuyen en láminas, pero el espesor no es grande.
La Formación Shangshihe existente en el área Suxian-Huainan del norte de Anhui tiene más de 500 metros de espesor, y tiene una tendencia decreciente hacia el oeste y el este de Henan. Por ejemplo, en Luoyi, Xin'an y Chaochuan, la Formación Shangshihe tiene menos de 200 metros. En la línea Caoxian-Shangqiu-Zhecheng, el cambio en el contenido de arena de la Formación Shangshihe se ve afectado por las diferencias en las tres llanuras del delta. Henan occidental, Taikang y el control del canal de distribución oriental de Henan, su valor supera los 40. La lutita oscura con un espesor superior a 50 m se distribuye en áreas de bajo contenido de arena a ambos lados del cuerpo de arena del delta, como las dos áreas de bajo contenido de arena con tendencia SN en Heze-Dangshan y Xinxiang-Zhengzhou-Yuxian. El área de Lixin-Bengbu en la parte sur del área de estudio también es un área de desarrollo de lutita oscura.
Figura 3-7 Paleogeografía de litofacies y mapa de distribución de vetas de carbón de la Formación Shihezi Superior a principios del Pérmico Tardío
(Basado en Li Baofang et al., 1985)
Aunque el espesor de cada sección de carbón en la Formación Shangshihe tiene una tendencia a adelgazarse hacia el oeste, no hay sedimentación de facies de borde obvia en el oeste del área de estudio. Por ejemplo, en Jiyuan y Luoyang, el contenido de arena de la Formación Shangshihe es sólo 20. La sección de arenisca de Pingdingshan depositada en estas áreas durante finales del Pérmico Superior se superpone directamente al horizonte basal de la sección Bamei. La parte superior de la veta de carbón No. 8 tiene decenas de metros de espesor, lo que refleja que la veta de carbón No. 8 de la Formación Shangshihe experimentó un corto período de erosión después de su deposición. Luego del final del Pérmico Superior temprano, debido a los grandes cambios en la paleoestructura, paleogeografía y condiciones paleoclimáticas en el área de estudio, se entró en un período de desarrollo sedimentario continental.
6. Características sedimentarias de la Formación Shiqianfeng a finales del Pérmico.
A principios del Pérmico Superior, el agua de mar se retiró por completo del sur del norte de China y terminó la deposición marina superficial (marginal). El impacto de la colisión a tope entre la Placa del Norte de China y la Placa del Yangtze dejó una discordancia angular entre la Arenisca Pingdingshan de la Formación Shiqianfeng en la ladera sur de la Montaña Jishan en Dengfeng y la Formación Shangshihezi subyacente, que es la llamada Movimiento Jishan (Liu et al., 1990).
A finales del Pérmico, a medida que la subducción y la colisión se intensificaron en el lado sur del área de estudio, apareció una nueva área de elevación. La antigua pendiente sedimentaria cambió de sur a norte y la dirección del flujo de agua cambió de. de sur a norte. Por lo tanto, apareció un sistema deposicional delta que avanzaba hacia el norte en el área desde el oeste de Henan hasta Huainan (Li Baofang et al., 1989). En la sección sedimentaria del Zhoukou Sag, desde el Pozo Zhoucan 13 hasta el Pozo Nan 4, esta sección presenta sucesivamente llanuras aluviales fluviales, llanuras aluviales, barras de desembocadura, barras de arena distales y depósitos de prodelta (Figura 3-8).
Como representante del sistema deposicional delta trenzado, el miembro de arenisca de Pingdingshan es un conjunto de estratos con desarrollo de estratos cruzados en forma de placas y se compone principalmente de arenisca feldespática clástica gruesa y arenisca feldespática, con tejido. Son dominantes los canales de los ríos y los sedimentos trenzados que rellenan los deltas (Zheng Chao et al., 2003). El espesor de la sección de arenisca de Pingdingshan en el área norte de Leigutai de la ciudad de Pingdingshan en el oeste de Henan puede alcanzar los 120 m y se vuelve significativamente más delgada hacia el oeste y el norte. El espesor se reduce a 30 m en el oeste hasta Xin'anshisi, y a 65 m en el norte hasta Anyang, donde el tamaño del grano de arenisca se vuelve más fino y los componentes fangosos y limosos aumentan. Desde el este hasta Zhoukou y Taikang en el área de cobertura, según las revelaciones del Pozo Shenzhou 8 y el Pozo Shenzhou 7, el espesor de esta sección es de 260 metros y 203 metros respectivamente, y luego hacia el este hasta el Pozo 7638 en Yongcheng, se adelgaza a 118 metros. Generalmente es un cuerpo de arena en forma de flor, grueso en la parte central y sur y fino en el este, oeste y norte. Esta sección de arenisca se ha conservado bien desde el sur de Pingdingshan hacia el este a través de Xuchang y Zhoukou hasta Shenqiu, la Línea Taihe y el área al norte de ella. Sin embargo, quedó completamente desnuda debido al levantamiento estructural posterior y la orogenia intracontinental en el sur. parte de Pingdingshan.
Figura 3-8 Perfil sedimentario de la Formación Shiqianfeng a finales del Período Pérmico
(Basado en Zheng Chao et al., 2003)