盆地沉积特征

胶莱盆地是一个白垩纪陆相碎屑岩-火山岩盆地。根据最新的《胶莱盆地岩石地层划分方案》(山东省区域地质调查总结报告,2000年),白垩系自下而上划分为四个群系,即莱阳群、青山群、群和群,每个群系又由若干个群系组成(表5-3,图5-10)。下莱阳组为河流碎屑岩,地层已轻微褶皱变形,受五莲-荣成断裂和穆平-即墨断裂控制,其沉降中心分别位于诸城地区和莱阳地区。莱阳群上覆地层为青山群,为一套中酸性火山喷发岩。胶莱盆地最上部为王组红色砂砾岩系。王群沉积时期,盆地内的五龙村断裂、交县断裂、百尺河断裂等一系列断裂控制了王群的沉积。根据白垩纪三分法,莱阳群属于早白垩世,青山群和大盛群群属于中白垩世,王石群属于晚白垩世。白垩纪地层与下伏基底呈不整合接触,基底由太古界胶东群(ArJ)、元古界京山群(Pt1J)、粉子山群(Pt1F)和新元古界蓬莱群(Pt3P)组成。

表5-3胶东侏罗纪-白垩纪地层及其划分对比表

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)

图5-10山东胶莱盆地白垩纪岩石地层格架

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)

a-乳山-赵各庄;b-胶南刘王-平度

1.莱阳集团

莱阳组为一套河流、湖泊沉积,与下伏前寒武系地层呈不整合接触,厚度1000 ~ 3600 m,主要发育在诸城凹陷和莱阳凹陷,沉降中心走向为NE-EW向,倾斜于NNE向的郯庐断裂带(图5-11,图5-12,图5-13)。山东省区域地质调查总结报告(1: 20万)将莱阳群划分为十一个群,但从成分、颜色、粒度等方面基本可分为两个旋回,韵律结构清晰。

下降旋回由山麓洪积相-河流相-湖泊相-河流相组成。该旋回底部为瓦屋夼组和林寺山组,主要岩性为灰紫色、灰黄色砾岩和粗砾岩,含灰黄色和灰绿色砂岩和页岩,厚度202 ~ 225 m,为一套冲积扇沉积,主要发育于盆地演化早期。中下部的冯庄组为一套灰色、灰褐色含砾砂岩夹粉砂岩、页岩,厚度为100~330m~330m,为河流沉积。中部由水南组和龙王庄组组成,岩性主要为灰黑色页岩、粉砂岩夹细砂岩、粉砂质微晶灰岩,厚度约617m,为湖-浅湖沉积。上部由杨家庄组和曲各庄组组成,为一套中细粒砂岩、砾砂岩和粉砂岩的岩石组合,褐黄色、黄绿色至紫红色。它是盆地演化晚期的一套含火山物质的河流沉积。沉积物有厚有薄,具有双重结构特征,厚度约为1300m。

上旋回由山麓洪积相、河流相和湖泊相组成。旋回底部为杜村组,为一套粗碎屑冲积扇沉积。主要岩性为灰褐色粗砾岩,厚度变化大。下部为火山碎屑岩和火山熔岩组合,岩性主要为安山岩角砾岩和安山岩凝灰岩,厚度360 ~ 1300m。中部马连坡组为一套巨厚的含火山碎屑岩的韵律性陆源沉积,总厚度3380米;上部为法家园组,主要岩性为黄绿色薄层状细砂岩、粉砂岩、页岩和泥岩。

图5-11山东省胶莱盆地白垩系莱阳群林寺山组和芝罘庄组沉积等深线及古地理图

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)

2.青山集团

青山群是火山喷发形成的一套火山岩系,分布于沂沭裂谷和胶莱盆地。自下而上可分为四组,分别对应四个火山喷发旋回。不同的喷发周期有不同的火山活动范围(图5-14,图5-15,图5-16)。

(1)后夼组

后夼组为一套底部正常沉积的酸性火山碎屑岩,岩性为灰绿色、灰白色流纹质凝灰岩、角砾岩凝灰岩和英安岩火山角砾岩。主要发育在胶莱盆地,主要活动期为126 ~ 120 Ma(山东省区域地质调查总结报告,2000年)。以喷发沉积交替为特征(山东省地矿局,1991)。

(2)八英亩土地的平整

八亩地组是青山期最强烈火山喷发旋回的产物。它在沂沭裂谷带和胶莱盆地非常发育,主要由中基性火山岩沉积组成。岩性主要为安山岩、安山岩砾岩、凝灰岩等。,圆度好,分选差,粒径8cm左右,最大20cm。主喷发期为120 ~ 1100 Ma。邱建生等(2001)在五莲地区分水岭火山机构中获得了108 ~ 109 Ma两个40Ar39Ar年龄值。以周期性间歇性喷发为特征。

图5—12山东省胶莱盆地白垩系莱阳群水南组、龙王庄组、杨家庄组沉积等压线及古地理图。

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)

(3)石阡庄组

石阡庄组是青山期第三次火山活动旋回的一套中酸性火山岩。主要发育于胶莱盆地,少量分布于沂沭裂谷,岩性为英安岩、英安岩凝灰岩、流纹岩、流纹岩凝灰岩等。主喷发期为110 ~ 100 Ma。

(4)方各庄组

方各庄组是青山期火山活动最后一次喷发旋回的产物。由一套碱性中基性火山岩组成,主要由玄武粗安岩和玄武粗安岩砾岩角砾岩组成,夹紫红色细砂岩,主喷发期为100 ~ 90ma。胶莱盆地比较发达,在沂沭裂谷也可以看到。

图5—13山东省胶莱盆地白垩系莱阳群曲各庄组、杜村组、法家井组、成山后组、马连坡组沉积等压线及古地理图。

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)

3.大盛群

它是一套山前冲洪积和河流相砂砾岩沉积,主要发育在沂沭裂谷盆地,是沂沭裂谷剧烈沉降阶段的产物。在裂谷盆地中,这套沉积岩直接覆盖了八亩地组的火山喷发岩。胶莱盆地火山喷发之间有大盛群沉积,因此大盛群产于青山群火山岩夹层中。《山东省区域地质调查(1: 200,000)总结报告》(2000)将盛群分为六个组。

(1)小店组

小店组为一套灰紫色和紫红色复合砾岩层,夹中粒砂岩。砾石成分主要为火山角砾岩,分选性差,磨圆度中等,厚度200 ~ 250 m,主要分布于山东地堑莒县盆地。

(2)大土岭组

大土岭组底部为灰黄色-红色复杂中细砾岩,变为灰黄色、黄绿色粉砂岩和页岩。砾石成分中火山岩比例略低于小店组,分选性和磨圆度较好。

图5—14山东省胶莱盆地白垩系青山群后夼组沉积等深线及古地理图

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)

(3)马郎沟组

马朗沟组主要由灰紫色和紫红色复合砾岩组成,砂岩透镜体。厚约193m,砾石成分主要为火山岩,其次为二长岩和花岗岩,分选差,呈圆形,仅分布于沂沭裂谷系。

(4)田家楼组

田家楼组主要发育在沂沭裂谷系中。主要岩性为紫灰色中粒砂岩、粉砂岩、黄绿色粉砂岩夹凝灰质砂砾岩和安山岩。郯城地区马陵山一带出露一套红色和暗紫色的泥质粉砂岩和细砂岩,显示浊流沉积特征,指示深水湖相沉积。

(5)司前村的形成

司前村组仅见于沂沭裂谷系,主要岩性为紫灰色复合砾岩,夹中粗粒砂岩和含砾岩砂岩。砾石成分自下而上逐渐减少,石灰岩增多,粒径变粗。

(6)赨梦集团

孟桐组主要岩性为黄绿色泥岩粉砂岩、黄色细砂岩夹灰紫色细砂岩。它是沂沭裂谷系发育晚期的局部浅水湖泊沉积。

4.王集团

主要发育在胶莱盆地和沂沭裂谷,其间为浅湖相的干旱半干旱环境沉积,标志着白垩纪演化的结束。盆地沉积物由东南向西北迁移(图5-17,图5-18,图5-19)。早期(林家庄组、辛各庄组)沉积区进入沂沭断裂带,晚期(红土崖组、金刚口组)穿过郯庐断裂带,进入鲁西、华北平原。以红色为主,夹黄绿色、灰绿色碎屑岩组合。有些地方可以看到波痕和裂缝,代表湖相沉积。部分地区还可见淡水石灰岩和泥灰岩,有时可见石膏薄层和扁豆状。王集团自下而上可分为五个集团。

图5—15山东省胶莱盆地白垩系青山群八亩地组、小店组、大土岭组、马郎沟组沉积等压线及古地理图。

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)

图5—16山东省胶莱盆地白垩系青山群石阡庄组和田家楼组沉积等深线及古地理图。

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)

图5—17山东胶莱盆地白垩系王石群林家庄组沉积等值线及古地理图

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)

(1)林家庄组

林家庄组为一套灰紫色、紫红色砂砾岩粗碎屑沉积,与青山群或大盛群呈不整合接触。

(2)辛格庄组

辛各庄组为一套河流和湖泊沉积,主要岩性为黄绿色、紫红色粉砂岩和泥岩,有时夹砂岩、砾岩或泥灰岩。

(3)红土崖组

红土垭组主要岩性为灰紫色、砖红色细砂岩、粉砂岩、砾砂岩。佳悦、诸城、郯城麦坡可见壮观的红土地貌,大量基性岩脉侵入,还有基性火山喷发和玄武岩侵入。

图5—18山东胶莱盆地白垩系王石群辛尔庄组沉积等值线及古地理图

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)

(4)金刚口组

金刚口组分布范围较小,仅见于胶莱盆地莱阳金刚口。该组为盆地发育晚期的局部浅湖沉积,为一套混合色调的细碎屑岩。

(5)胶州群

胶州组是一个年代际岩石地层单位,下部为晚白垩世,上部为古近纪。主要发展在胶州市周边。下部岩性以灰绿色、灰紫色泥岩为主,中上部为砖红色、紫红色粉砂岩、泥岩,灰绿色、黄绿色泥岩、粉砂岩。

图5—19山东胶莱盆地白垩系王石群红土崖组沉积等值线及古地理图

(根据2000年山东省区域地质调查总结报告)