第一节 地质与矿产
涪陵地处四川盆地的东南边缘,位于东经106°56′~107°43′、北纬29°21′~30°01′之间,总面积2945.63平方公里。在地质上属扬子淮地台区,地壳稳定,无6级以上地震;地貌类型多样,有河谷、丘陵、低山、低中山;属中亚热带湿润季风气候,水热充足;生物繁多,种类丰富;长江和乌江两江在此交汇,良好的水系发育带来航行、灌溉、发电之利。优越的自然环境和丰富多样的自然资源为涪陵社会经济的发展提供了有利的物质基础。
一、涪陵地质
在地质构造中,涪陵曾经历过吕梁运动、燕山运动、喜马拉雅运动,属古老的扬子淮地台区。地质构造对资源禀赋的意义在于:其一,其化石不仅具有历史、文化的意义,还具有经济学的价值。其二,其矿产会影响到产业结构和投资方向等方面。其三,通过影响地理、地貌,进而影响植被、动植物等构成,进而影响资源“集合”。其四,有无“灾变”型资源会影响到旅游开发等问题(1)。
(一)地质构造
涪陵地质构造分属两大构造体系和两个构造带。两大体系,即新华夏、南北径向构造体系;两个构造带,即四川沉降带中的川东褶皱带、川黔南北构造带。其中,川黔南北构造带向北延伸楔入川东褶皱带之中,在涪陵形成明显的复合构造。涪陵为两大构造体系的交汇过渡地带。
川东褶皱带地质构造和川黔南北构造带地质构造,分别分布在长江以北地区和长江以南地区。川东褶皱带地质构造主要包括明月峡背斜、箐口场—黄草峡背斜、大池千井背斜、方斗山背斜、拔山寺向斜、珍溪向斜、丰都—忠县向斜、狮子滩―沙河褚曲组等。川黔南北构造带地质构造主要含南北向褶皱和北东向褶皱。南北向褶皱主要包括四合场背斜、梓里场—勾家场背斜、大耳山背斜、石溪向斜、堡子场向斜、土地垭向斜等。北东向褶皱主要包括太和场背斜、弹子山背斜、凤凰寨向斜、金子山向斜、桐麻湾背斜及老场—悦来褶曲组等。
南北构造带地跨川黔两省,在向北延伸中,其势渐弱,直至消失。其背斜和向斜呈短轴状;因受基地构造的控制和新华夏系挤压,部分背斜两翼比较紧凑。所有构造行迹均在北纬29°50′附近消失,且扭性断裂不发育。
南北向构造体系与新华夏构造体系在涪陵的接触部位产生复合构造形态:其一,反接。如太和场鼻状背斜反接于南北向的梓里背斜。其二,横跨。如大耳山、羊角背斜相接的斜鞍部被新华夏系的小向斜所横跨。其三,斜接。如弹子山、桐麻湾背斜和金子山向斜北东端受南北向的大耳山背斜阻挡而向北偏转形成“S”形弯曲,并与大耳山背斜西翼构成限制性斜接关系,产生“多”字形构造的次生背、向斜群。其四,菱形盆地。因南北向构造体系与新华夏系的反接复合,形成一些大小不等的菱形盆地。其中形态最明显、规模最大的是蔺市盆地。
(二)地层
在涪陵出露有古生界志留系、二迭系,中生界三叠系、侏罗系和新生界第四系地层,总厚度4800~6750米。
志留系地层主要为罗惹坪组,又称韩家店组,这是涪陵出露的最古老的地层,约形成于4.2亿年前。主要分布在龙塘上寨境,面积5.6平方公里,出露厚度大于10米,有灰绿色页岩、黄绿色页岩、粉砂质页岩、夹粉砂岩,以灰绿色页岩为主。
二迭系地层分上、下统,面积69.5平方公里,占总面积的2.36%。主要分布在白涛、龙塘、山窝、卷洞等地,即大耳山、弹子山背斜和金子山向斜轴部,共5组,即下统梁山组、栖霞组、茅口组;上统吴家坪组、长兴组。厚626~693米。
梁山组,又称铜矿溪层。出露于白涛、卷洞。为灰绿、浅灰色黏土岩或铝土矿,含鲕状绿泥石透镜体,顶部夹煤线。厚3~8米。
栖霞组,为深灰、灰色中厚层,含有机质生物碎屑灰岩,下部夹薄层灰黑色有机质页岩,含虫筵、珊瑚、腕足类等化石。厚89米。
茅口组,曾与栖霞组合称阳新灰岩。存在有机质灰岩、厚层灰岩,含大量燧石团块及少许有机质页岩,含虫筵、珊瑚、腕足类等化石。厚377米。
吴家坪组,曾被称为乐平煤系或龙潭组,为海陆交替相的滨海沉积。主要由深灰、棕灰、浅灰色灰岩和生物碎屑灰岩组成,含燧石结核。砂质、炭质页岩和粘土岩等占12.1%。底部为厚2~3米的灰白色粘土岩,顶部为黑色砂质页岩,均含黄铁矿。页岩、生物碎屑灰岩中含腕足类动物化石,底部含植物化石。厚126米。
长兴组,为浅海相碳酸盐沉积。深灰、灰色中至厚层状致密石灰岩、生物碎屑灰岩,含燧石结核,夹泥质、硅质灰岩。上部含星散状黄铁矿。含腕足类等化石。厚95米。
三叠系地层有下、中、上统,主要分布在焦石、白涛向斜部位和箐口、勾家场、梓里场背斜轴部。总面积886.2平方公里,总厚度1049~1985米。共4组,即下统飞仙关组、嘉陵江组;中统雷口坡组;上统须家河组。
飞仙关组分布在罗云—白涛一线以西、梓里北部、丛林东北部等地。有上下两部分,下部从下至上分为4段,第一段主要为灰色薄至厚层泥质灰岩夹中厚层假鲕状灰岩,含菊石、瓣鳃类化石;第二段为灰色中厚层状灰岩,中夹紫灰、灰色泥质灰岩;第三段为灰色薄至厚层泥质灰岩,中上部夹假鲕状灰岩,含瓣鳃类化石;第四段为灰绿色薄层状泥质灰岩夹暗紫、灰绿色钙质页岩,含瓣鳃类、腕足类化石。上部主要为紫红色、黄色钙质页岩,中夹薄层泥质灰岩。飞仙关组东南部与大冶组为渐变过渡关系,西北部岩性主要为灰色灰岩,紫红色钙质页岩、泥灰岩及部分泥质灰岩,总厚341~502米。
嘉陵江组主要分布于大木、龙塘、白涛、山窝、罗云、和兴、复兴、梓里、丛林等地的溶蚀洼地。从下至上分为4段:第一段为灰色薄层至中厚层泥质灰岩、灰色中厚层块状灰岩,夹含泥质灰岩;第二段为灰色中至厚层状白云质灰岩、白云岩、夹盐溶角砾岩;第三段为紫红、黄绿色页岩,中夹1~2层薄层泥质灰岩,页岩中具有较多的网状方解石脉;第四段为浅灰色中厚层白云岩、深灰色块状白云质灰岩,顶部有一层厚数米的盐溶角砾岩。含有孔虫、瓣鳃类等化石。厚425~591米。
雷口坡组主要分布于大木、白涛、天台、靖黔、太和等地。按其岩性分为3段。第一段中上部为灰黄、灰绿色含钙质页岩夹薄层泥质灰岩,下部为灰、浅灰色中至厚层状灰岩和白云质灰岩,夹少许角砾状灰岩;底部有厚约0.6米的浅绿灰色水云母粘土岩(绿豆岩),是与嘉陵江组的分界标志层。第二段主要为紫红、灰色砂质页岩。第三段为灰黄色、灰绿色含钙质页岩夹灰、黄灰色薄层至中厚层泥质灰岩。含瓣鳃类、菊石及腕足类化石。总厚115~161米。
须家河组地层原称下侏罗系“香溪群”或“香溪煤系”,为陆相湖泊、沼泽沉积。主要分布在涪陵区境背斜轴部及其附近,有2个亚组。下亚组以黄灰、浅灰色长石石英砂岩、石英砂岩及深灰黑色砂质泥岩为主,夹页岩、粉砂岩及薄层煤、煤线。底部时有砾岩。上亚组为灰白、黄灰白色中至粗粒长石石英砂岩、灰黑色泥岩、砂质泥岩夹粉砂岩、页岩、薄层煤和似层状或结核状菱铁矿,底部砂岩常含砾石。上下亚组均含植物化石。总厚168~331米。
侏罗系地层有上、下统,是涪陵分布最广的地层,面积1965.6平方公里,总厚度3163~4029米,共7组,即早侏罗世的珍珠冲组、自流井组;中侏罗世的新田沟组和上下沙溪庙组;晚侏罗世的遂宁组、蓬莱镇组。
珍珠冲组地层系“自流井群”下部,属河湖相沉积。其下部为灰绿、深灰色中厚层状岩屑石英砂岩、粉砂岩,夹泥岩、赤铁矿。上部为紫红色砂质泥岩夹石英砂岩。含瓣鳃类、腹足类化石。厚188~213米。
自流井组地层包括自流井群大安寨(下)、马鞍山(中)、东岳庙(上)3个岩性段。下部为灰色钙质页岩夹薄层介壳灰岩、页岩、粉砂岩,底部夹鲕状绿泥石菱铁矿层。中部为紫红色砂质页岩夹泥质粉砂岩及细粒岩屑石英砂岩。上部为紫红色钙质泥岩夹粉砂岩及生物碎屑灰岩。含瓣鳃类等化石。总厚154~300米。
新田沟组地层为自流井群的凉高山段,其下部为黑灰、黄绿色页岩夹石英砂岩及介壳灰岩。上部为灰色厚层岩屑长石砂岩与页岩互层。含瓣鳃类化石。总厚120~250米。
下沙溪庙组地层由紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹青灰、黄灰色长石砂岩构成。顶部为黄绿色叶肢介页岩。含瓣鳃类、叶肢介和植物化石。总厚371~465米。
上沙溪庙组地层由紫红、棕红色泥岩,粉砂质泥岩与紫灰、浅灰绿色长石砂岩、夹粉砂岩等构成。含鱼类化石。总厚1482~1719米。
遂宁组地层主要分布于向斜轴部。有鲜紫红色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹数层灰色砂岩,普遍含钙质,时夹石膏小薄片。总厚440~674米。
蓬莱镇组地层主要分布于向斜轴部。下部以棕红色泥岩为主,与白色石英砂岩、长石质砂岩不等厚互层构成。泥岩含钙质团块。上部为灰白色长石质砂岩与棕红色泥岩互层。总厚408米。
第四系地层主要为洞穴、河流阶地和残坡以及现代河漫滩的堆积物,其中后二者的总面积为15.3平方公里。厚0~34米。
在洞穴堆积物中,涪陵石灰岩分布较广。因溶蚀作用产生大量的溶洞,按其所处高程可分6层,标高在200~1700米。在洞穴中多发育有第四系的钙华(钟乳石)、砂土堆积物。河流阶地堆积物主要分布在长江、乌江两岸及其支流的河漫滩、宽谷阶地和侵蚀面上。
二、涪陵矿产资源及其分布
涪陵矿产资源丰富,主要有煤、天然气、铁、石灰石、页岩气等。矿产在经济地理中的意义在于:第一,它本身是经济的重要构成;第二,它可能孕育特色经济产业;第三,它决定着经济布局、开发利用的投资方向。
煤是一种燃料矿,在涪陵零星分布。20世纪80年代之前发现有20多个小型矿床(点),大部分煤层都很薄且不稳定,累计探明储量3071万吨。涪陵的煤主要有两大矿系。其中,吴家坪煤系是涪陵主要产煤地层,主要在乌江水系和背斜北端的弹子山和桐麻湾背斜地区,厚0.59~1.06米;须家河煤系位于三叠系须家河组地层底部,含有3~7层煤,煤层最大厚度为0.37米,平均煤层厚度为0.2米。
天然气,属燃料矿,主要产于蔺市盆地的三叠纪地层。1984年,在四合钻探1井,每天的天然气产量为24万立方米,预计储量达到17亿立方米,发热量8500千卡/立方米,含硫46毫克。
铁,属金属矿。涪陵铁矿石主要有菱铁矿和赤铁矿两种。其中,菱铁矿累计探明储量2200余万吨,主要分布于大柏树、荔枝、珍溪等地,含铁量26%~31%;赤铁矿累计探明储量400余万吨,主要分布于太和、梓里、酒店等地,含铁量27%~30%。
石灰石,属非金属矿。涪陵石灰石累计探明储量超过4.1亿吨。北岩口石灰石矿体厚51~167米,氧化钙含量为48%~52%,氧化镁含量约为1%,储量1亿吨以上。大堡山石灰石总厚166~181米,氧化钙含量51%~53%,氧化镁含量0.66%~1.19%,大多数在1%以下,储量2.7亿吨。此外,白涛、焦石等地均发现一些有开采价值的矿点。
页岩气。涪陵页岩气资源量大,页岩气分布广、厚度大、丰度高、埋深适中、品质优,初步探明储量超过2.1万亿立方米,为典型的优质海相页岩气。2017年建成年产能达100亿立方米的页岩气田,相当于一个1000万吨级的大型油田,既是我国首个大型的页岩气田,也是全世界除北美之外最大的页岩气田。