0 引言

软沉积变形(SSDs) 是指沉积物在未固结或半固结的状态下，经一定的机制触发而形成的准同沉积变形。沉积物发生变形与其沉积环境有一定的关系，但从文献^[1-8]报道来看，几乎各种沉积环境均可发生软沉积变形，而弱水动力环境更容易保存这些变形。埋深浅、沉积物孔隙水含量高是发生各种软沉积变形的沉积层之间的共同特点；此外，要发生软沉积变形，还需要足以使沉积物发生变形的力和一个触发机制^[9]。

软沉积变形的触发机制有很多种，如地震振动、波浪扰动、地下水流动、撞击、冰冻解冻等^[8]。其中由地震振动触发软沉积变形构造而形成的沉积岩称为震积岩^[10]。我国目前发现的震积岩遍布全国各大盆地、各个时代地层^[11-22]。其中，在本次研究区邻区——藏北比如县:李尚林等^[22]于2008年发现了波里拉组中发育的震积岩和海啸岩;甲丕拉组上部亦有振动液化脉发现^[23];而上三叠统巴贡组中的软沉积变形尚未见报道。笔者在西藏巴青、索县一带进行煤炭资源地质调查工作中发现巴贡组中软沉积变形构造十分发育，详细观测了其形态特征、纵向及平面发育情况，将所见所悟成文如下，不足之处，敬请指正。

1 地质背景

羌塘地块介于金沙江缝合带与班公湖—怒江缝合带之间，由北至南分为北羌塘坳陷、中央隆起带、南羌塘坳陷3个构造单元。南、北羌塘于240 Ma最终碰撞，中央隆起随之形成；然而在220 Ma，区域构造背景转为伸展背景^[24-25]，代表陆内裂谷环境的钙碱性玄武岩大量喷发^[24-31]，这些火山岩的年龄多集中在220~208 Ma。虽然多种构造背景下均可发育软沉积变形，然而，目前所报道的软沉积变形构造绝大部分发育于伸展背景。因此，羌塘地块的晚三叠世的伸展裂陷背景为软沉积变形构造发育提供了决定性的构造基础。

研究区地处羌塘地块东南部巴青、索县一带，位于班公湖—怒江缝合带以北、中央隆起带以南(图 1)。所出露地层以角度不整合覆盖于前石炭纪变质岩之上的上三叠统为主，侏罗系不整合其上，亦见古近系牛堡组冲积扇相砾岩角度不整合覆盖在侏罗系、上三叠统之上。该区上三叠统由下至上分为东达村组(T₃d)、甲丕拉组(T₃j)、波里拉组(T₃b) 和巴贡组(T₃bg)，各组间整合接触，所对应的主要岩性分别为粉晶灰岩、石英细砂岩、泥晶灰岩、含煤碎屑岩(图 2)。目的层段巴贡组在区域上相当于土门格拉组二段或肖茶卡组上部，岩性以石英细砂岩和灰黑色泥岩为主，含数层煤线，植物化石发育，偶见石膏层，为一套潟湖潮坪相沉积。

2 软沉积变形特征

研究区内巴贡组上部广泛发育软沉积变形，尽管受工作区域的限制，未能在较大区域对其进行追索，但本次所发现软沉积变形在平面上分布范围较广，东西向的跨度已超过40 km(图 1)。虽然最西边阿秀乡一带巴贡组内软沉积变形特征与中部扎德改、东部比江巴贡组内软沉积变形特征并不完全对应，且区内地层所遭受到的后期构造变动较为强烈，笔者难以将各个变形层在横向上加以精确对比，但数个变形层均在巴贡组二段中下部被观察到，大致层位是明确对应的。变形层多为夹持在黑色泥岩、粉砂质泥岩中的中薄层砂岩、粉砂岩层。出现这一特征，可能是泥岩发育的环境水动力较弱，易于保存这些变形构造，使其免遭破坏。此外，区内的软沉积变形层均较薄，多在60 cm以内，上、下层平整展布，未发生变形。

2.1 形态特征

按形态特征，常见的的软沉积变形有液化砂岩脉、球状构造、枕状构造、阶梯状小断层、液化卷曲变形、砂侵蘑菇等，此外还有链状层、滴状体、锥形体等^[3-23]，形态多样，不一而足，但都有个显著特点就是强烈变形层夹持于上下未变形层之间，为层内变形，且变形层液化痕迹明显。本次研究发现的软沉积变形构造形态特征主要有枕状构造、球状构造、链状层，液化卷曲变形等。

1) 枕状构造

枕状构造在区内巴贡组中较多见，最典型的见于杂色镇至扎德改村之间沿索曲出露的近直立地层。其形态特征表现为弱液化砂岩体向下突出，两头上翘，呈枕状产出；其下伏地层平整展布，未发生变形(图 3)。所见到明显的枕状构造中，单个砂块长径最大可达1.2 m(图 3a)，小者20~30 cm(图 3b)。

2) 球状构造

球状构造见于杂色镇东南索曲边。其形态特征表现为单个或多个球状、椭球状小砂体“陷落”在粉砂质泥岩中，多个砂体堆积在一起，则呈现为瘤状(图 4)。小砂体有着明显的液化痕迹，软沉积变形特征明显。

3) 液化链状层

区内链状层也比较多见，在十二村、阿秀乡附近剖面均有发现。主要表现为多个彼此分割的椭球状砂体呈层展布，彼此大小一致、间距相近。图 5两张照片所展示的为十二村附近的现象，它不仅仅是椭球状砂体分层展布，而且每个砂体都发生强烈液化，形成向上刺穿的液化砂岩脉。单个砂体长径约25 cm，彼此间距约50 cm，其上覆地层平整展布，未发生变形。

4) 液化卷曲变形

液化卷曲变形是区内最为常见的软沉积变形。主要特征表现为砂岩层发生大幅度的褶曲，形成一系列的卷曲变形、形状不规则，大小不一致(图 6)。然而变形仅限于层内，上、下地层未受影响。

5) 其他变形

除了上述4种软沉积变形构造之外，还发现一些变形构造有着明显的液化痕迹。图 7a所示发育在扎德改村巴贡组剖面中的软沉积变形构造，变形层厚度仅5~10 cm，液化痕迹明显，与上、下地层接触界面弯曲，呈蠕虫状近似平行地展布。图 7b为比江附近的软沉积变形，砂岩层向下穿层，弯曲折回，为一定范围内的层内变形。

2.2 垂向分布

本次研究将全区巴贡组调查之后，对扎德改村至扎色镇之间的巴贡组剖面进行了详细观测。该剖面沿索曲河谷出露良好，岩性以灰黑色泥岩、粉砂质泥岩与中薄层状浅灰色细砂岩不等厚互层，另夹3层煤(线)，为巴贡组二段内的一小段地层(图 2)。在短短100多米的剖面中，见明显的软沉积变形层共7层(图 8)。

由下至上分别为① 液化链状层：与地层近平行展布，一排相互间隔约50 cm的椭球状砂体，砂体液化痕迹明显，形成液化砂岩脉向上方或斜上方刺穿；上部地层平整覆盖在其上。②液化卷曲变形：厚约40cm的砂岩层发生变形，褶曲变形复杂，有明显的液化痕迹。③链状层：一排椭球状砂体与地层近平行，相互间隔小于10 cm；砂岩未见液化痕迹，层理显示各个砂体内凹明显。④液化层：砂岩层中间夹厚约10 cm的液化砂岩层，呈蠕虫状，液化痕迹非常明显(图 7a)。⑤球状构造：多个相互连接或者孤立、形态较圆的灰黄色小砂体“陷落”在灰黑色粉砂质泥岩或泥岩中，部分还发生了扭曲变形(图 4)。⑥液化卷曲变形：厚约60 cm的砂岩底部发生强烈变形，形态杂乱，上部变形较弱。⑦枕状构造：厚约120 cm的砂岩层下部分割成多个两头上翘的块体，下部泥岩挤入中间缝隙，呈枕状产出；其下伏地层平整展布，未发生变形。

整个剖面的下部，软沉积变形发育比较密集，变形层之间距最小仅2 m左右。变形层厚度差异较大，最厚可达1.2 m，最小则不足10 cm。

3 形成机制讨论

软沉积变形的形成机理虽然多样，然而就巴贡组软沉积变形而言，地震振动是其最主要的成因。

研究区内巴贡组的沉积环境为潟湖潮坪，非沉积物快速堆积的环境，不易形成三角洲前缘一类因沉积物快速堆积而造成的重力作用主导的滑塌变形。再者，研究区内的软沉积变形层均较薄，大多数在60 cm以内，上、下层平整展布，未受影响，滑塌层一般影响的厚度不止于此。此外，巴贡组上部这组软沉积变形层在平面上展布范围较大，软沉积变形构造的东西向最大距离约40 km，况且受研究区范围的限制，其东、西巴贡组未能观察，如此大范围的影响也是滑塌构造所不具备的。由上可以判断其触发机制并非重力主导的滑塌作用。

风暴扰动形成的风暴沉积是软沉积变形发育的另一个重要方式，然而风暴沉积往往在纵向上有着较为明显的自下而上的粒序层段、平行层段、丘状交错层段、泥岩段，与下部地层侵蚀接触^[32]。本次研究并未见到这样的序列，且风暴沉积所形成变形往往较为杂乱，难以形成诸如枕状、链状等较为规则的变形。

链状层的大量发育可以明确软沉积变形主要受张应力的控制，而且是由振动所触发。链状层可以明显地看出本是同一层砂质沉积变形，各个砂体间隔最大距离可达60 cm，是砂体本身长轴的两倍。尽管由振动引发的砂质层变形是个缩短加厚的过程，但如此大的间隔势必是被拉伸的结果，最大主应力方向与砂体长轴方向一致(图 9)。部分链状层未发生液化，残留的纹层指示各个砂体是向内收缩的，造成这样情况最普遍的因素就是振动。陆内裂谷发育期，地震异常频繁，所以扎德改村剖面软沉积变形在垂向上发育的密度会如此之大，平面上影响范围如此之广。

综上所述，羌塘地块东南部巴贡组内所发育的大量软沉积变形，是由晚三叠世古地震振动触发所形成的震积岩。羌塘地块晚三叠世处于伸展背景下，地块中部强烈裂陷。伴随着裂陷作用，火山、地震频发。地震带来的强振动导致巴贡组未固结的沉积物发生软沉积变形，形成震积岩。震积岩在巴贡组内密集分布，表明地震活动非常频繁。

4 构造意义

尽管现今地震主要发育在汇聚型和伸展型构造带，但大量关于震积岩的报道表明，绝大多数震积岩发育在伸展背景下。前人研究认为，震积岩多发育在构造活动活跃的伸展背景下，受张性断裂活动的控制^[33]，加之区内多种软沉积变形可判断其为伸展背景的产物；因而，震积岩的高频率发育可作为该区在晚三叠世中后期处于伸展背景的佐证。

震积岩是软沉积物对地震活动的响应，进一步讲，是对古构造活动的记录；因而，震积岩发育状况也可以反衬出古构造活动的活跃程度。研究区上三叠统除巴贡组震积岩发育以外，其下伏波里拉组、甲丕拉组亦有发现震积岩的报道^[22-23]，此外波里拉组内震积岩也相当发育。上三叠统震积岩的大量发育也反过来证明该区当时构造活动十分强烈，在扎德改村剖面仅100余米厚的巴贡组中，明显的震积岩就发育有7层，构造活动之频繁可见一斑。

晚三叠世，羌塘地块大地构造背景由南、北羌塘碰撞以来的挤压环境转变为拉张环境，钙碱性火山岩大量发育。这些火山岩年龄范围为229~208 Ma，基本都属于诺利期喷发的火山岩，现有火山岩年龄数据^[31]表明，220 Ma以来火山喷发量明显多于之前，构造活动有增强的趋势(图 10)。

羌塘地块晚三叠世沉积时限为诺利早期至诺利晚期—瑞替期^[34]，研究区内震积岩发育状况从东达村组(T₃d) 未见报道、甲丕拉组(T₃j)“上部局部见振动液化脉”、波里拉组(T₃b)“十分发育”到巴贡组(T₃bg)7层/100 m高密度发育，震积岩越来越发育，表明构造活动在增强，这与火山岩所表现出的特征一致(图 10)。

5 结论

1) 研究区巴贡组中软沉积变形发育，形成了液化链状层、液化卷曲变形、球状构造、枕状构造等多种类型；并具有平面展布范围较大、纵向分布密集的特点。

2) 巴贡组软沉积变形主要是与羌塘地块晚三叠世频繁地震活动所触发而形成的震积岩，其对构造活动强弱的反映与地块中晚三叠世火山岩表现出的特征近一致，即羌塘地块利诺中晚期构造伸展活动强于早期。