第四纪洞庭盆地临澧凹陷构造-沉积特征与环境演化

临澧凹陷为第四纪洞庭盆地西部的一个次级构造单元,居于武陵隆起和太阳山隆起之间。通过地表地质调查和钻孔资料对临澧凹陷第四纪构造-沉积特征与环境演化进行了研究。凹陷呈SN向,全长约55km,宽5～10km。受SN向雷公庙断裂和渐水断裂控制,凹陷中央形成断槽。凹陷分为南、北两段,其间前第四纪基底上凸。在凹陷北段,中央断槽内为最厚达270m的中更新世洞庭湖组,其主体为含砾粘土与粘土互层,顶部为粘土、含粉砂质粘土;断槽东面自西往东依次为中更新世中期白沙井组(含粉砂质)湖相粘土和更新世残坡积层;断槽西面依次为白沙井组(含粉砂质)湖相粘土和中更新世早期新开铺组砾石层,后者组成基座阶地。在凹陷南段,中央断槽内中更新世早期-中期沉积厚100m左右,顶部为湖相粘土,往下为冲积层;断槽东面发育白沙井组冲积砂砾层;断槽西面依次发育白沙井组和新开铺组,前者自下而上分别为冲积含砾砂层和湖相粘土,后者为冲积砂砾层并组成堆积阶地。根据地貌、沉积和断裂特征,重塑临澧凹陷构造活动与环境演化过程:中更新世早期渐水由西部进入临澧凹陷区后向南汇入沅水,于凹陷南段形成冲积层;同时来自西面山地的次级水系于凹陷西缘形成砾石层。中更新世中期受两侧正断裂控制中央断槽开始形成并接受沉积,其中北段断槽形成相对封闭的湖泊,南段断槽为河流环境;与此同时,断槽西面相对抬升并遭受剥蚀,稍后南段尚形成白沙井组冲积层。中更新世中后期临澧凹陷南、北段均产生扩张并处于湖泊环境,于中央断槽和两侧边缘形成泥质沉积。中更新世晚期构造反转,临澧凹陷整体抬升、遭受剥蚀且地表粘土发生网纹化,同时具有自西向东的掀斜,造成凹陷西侧水系更为发育。晚更新世因切割和剥蚀而形成丘岗地貌,并形成改造型或坡积型的褐色铁锰裂隙土。临澧凹陷的形成受控于区域伸展断陷背景,并可能与断裂走滑拉分有关。

第四纪洞庭盆地临澧凹陷构造-环境演化的水系和重矿物约束

临澧凹陷为第四纪洞庭盆地西部的一个南北向次级构造单元,居于武陵隆起和太阳山隆起之间。前人已通过地貌、沉积和构造特征重塑了凹陷第四纪地质演化过程。本文研究探讨了临澧凹陷水系特征以及凹陷北部ZK 257孔重矿物特征的构造-环境成因,从而进一步为第四纪地质演化过程提供了轮廓。中更新世中期和中后期临澧凹陷处于断陷阶段,凹陷北段为相对封闭的南北向小湖盆,两侧山麓形成EW向水系;南段为相对开放的河流环境,凹陷东、西两侧分别形成NE向和NW向水系,河水向中央入渐水后再向南汇入沅水。中更新世晚期临澧凹陷整体抬升并遭受剥蚀,雷公庙以北降水向北汇入澧水,凹陷西侧形成总体NE走向的次级水系;雷公庙以南继续形成NW向次级水系(渐水西侧)。构造抬升的同时产生向东的倾斜,导致凹陷西侧水系远较东侧发育。ZK 257孔内中更新世洞庭湖组中的重矿物均来源于凹陷及周缘沉积岩而未受沅水影响,表明沅水古河道未经过临澧凹陷。周缘侵蚀作用随临澧凹陷扩张而向两侧扩展,使物源岩性发生变化,从而导致洞庭湖组上部(晚期)重矿物含量高于下部(早期)。