魯西南地區(qū)官莊群沉積特征與沉積環(huán)境分析

鄭德順，李明龍，李守軍

(1.河南理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，河南 焦作 454000;2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)“構(gòu)造與油氣資源”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430074;3.山東科技大學(xué)地球信息科學(xué)與工程學(xué)院，山東 青島 266510)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

魯西南地區(qū)在區(qū)域構(gòu)造位置上屬于華北地臺(tái)的東南部，總體上是一個(gè)以大型隆起為背景的地質(zhì)構(gòu)造單元。其基底屬于華北地臺(tái)的組成部分，基底巖系是由太古界及下元古界所組成，經(jīng)歷了太古代及早元古代這一漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史階段，由于加里東運(yùn)動(dòng)影響，上奧陶統(tǒng)至下石炭統(tǒng)地層缺失，晚石炭統(tǒng)早期華北地臺(tái)整體下降接受沉積形成當(dāng)時(shí)的一個(gè)特大型陸表海，石炭系—二疊系及上覆巖層先后經(jīng)歷印支運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)烈抬升、剝蝕，又經(jīng)歷了燕山、喜馬拉雅復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造，形成了現(xiàn)今的構(gòu)造格局［1］。

侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)期間的燕山運(yùn)動(dòng)在魯西南地區(qū)活動(dòng)強(qiáng)烈，該區(qū)上白堊統(tǒng)遭受剝蝕嚴(yán)重，地層情況復(fù)雜。官莊群主要出露于魯西南地區(qū)的平邑盆地和蒙陰盆地。遲培星以及張?jiān)銎?、劉明渭將官莊群定義為“上被第四系不整合覆蓋，下與白堊系或更老地層呈不整合接觸，巖石組合為含膏鹽的紅色、灰色山麓洪積-河湖相碎屑巖系，自下而上包括固城組、卞橋組、常路組、朱家溝組和大汶口組，時(shí)代屬古新世—早漸新世［2-3］?！钡珦?jù)張榮隋和李守軍等人研究，白堊系建議使用下白堊統(tǒng)蒙陰組和西洼組，上白堊統(tǒng)固城組;其中固城組的時(shí)代根據(jù)所產(chǎn)化石由原來(lái)歸為古新統(tǒng)而改為上白堊統(tǒng)［4-6］。曲日濤等人研究也發(fā)現(xiàn)其與魯西南平邑盆地實(shí)際情況不符，他們根據(jù)實(shí)測(cè)野外剖面和古生物特征與國(guó)內(nèi)外同期沉積盆地進(jìn)行了橫向?qū)Ρ?，?duì)該地區(qū)地層劃分做了更正，提出與以往劃分方案改動(dòng)較大的新方案，總結(jié)為:魯西南地區(qū)官莊群固城組和卞橋組底部地層屬上白堊統(tǒng)，卞橋組其余部分屬下古新統(tǒng)，常路組屬中、上古新統(tǒng)，朱家溝組屬下始新統(tǒng)，大汶口組劃歸下始新統(tǒng)至中始新統(tǒng)［7］。這與李守軍等人意見(jiàn)基本一致，當(dāng)前在研究該地層時(shí)多采用這種方案。

2 地層剖面特征

魯西南地區(qū)上白堊統(tǒng)—始新統(tǒng)發(fā)育官莊群，其中上白堊統(tǒng)發(fā)育固城組和卞橋組底段;古新統(tǒng)和始新統(tǒng)從下往上依次發(fā)育卞橋組中上段、常路組和朱家溝組。本文以魯西南平邑縣卞橋鎮(zhèn)的廣阜莊-挑溝剖面為研究對(duì)象(圖1)。該剖面官莊群發(fā)育較好，能較完整的反映出魯西南地區(qū)官莊群沉積特征及其沉積環(huán)境變化規(guī)律。就該剖面地層的發(fā)育情況，曲日濤在《魯西南地區(qū)官莊群的地層對(duì)比及時(shí)代討論》一文中有詳細(xì)描述［7］，本文不再贅述。

圖1 廣阜莊-挑溝剖面位置圖Fig.1 Location of the Guangfuzhuang-Tiaogou section

3 地球化學(xué)特征分析

為詳細(xì)了解魯西南地區(qū)沉積環(huán)境變化，在剖面自下而上挑選樣品17件(樣品位置見(jiàn)圖2)，進(jìn)行了17件樣品的碳同位素及16件樣品的ICP-AES元素分析，以期利用相關(guān)的地化指標(biāo)進(jìn)行環(huán)境因子的恢復(fù)。所有樣品均在山東省東營(yíng)市勝利油田地質(zhì)科學(xué)院地球化學(xué)室測(cè)試。本文主要利用碳同位素和一些常量、微量元素比值來(lái)指示官莊群沉積環(huán)境的變化。

3.1 碳同位素分析

在成巖環(huán)境中可以交換的碳原子比氧原子要少得多，因而成巖過(guò)程中引起碳酸鹽δ13C變化比δ18O要小，所以碳同位素組成隨時(shí)代變化不如氧同位素那么明顯，故在反映碳酸鹽結(jié)晶作用原始水介質(zhì)條件上碳同位素較氧同位素更為可靠。本次研究主要研究碳同位素對(duì)沉積環(huán)境的指示關(guān)系。淡水碳酸鹽沉積物δ13C值多介于-5‰～-15‰，海相灰?guī)r的δ13C值介于-5‰～+5‰［8］。從本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)(表1)可以看出，δ13C值介于-3.4‰ ～-6.5‰之間，平均值為-5.1‰，且大部分樣品的δ13C值小于-5‰，表明官莊群處于陸相沉積環(huán)境。

大量研究都證實(shí)了相對(duì)局限的水體或封閉湖泊中鹽度與碳同位素值的正相關(guān)關(guān)系［9］。而平邑盆地是一個(gè)中新生代半封閉湖盆［10］，盆地中沉積的碳酸鹽巖δ13C隨鹽度的增加而增加，因此δ13C值反映了水體的鹽度。樣品的平均值為-5.1‰，證明總體鹽度稍大(接近海相灰?guī)r的δ13C值-5‰～+5‰);其中6號(hào)樣品δ13C值高達(dá)-2.7‰，說(shuō)明卞橋組上段沉積時(shí)期水體鹽度極高，造成如此高的鹽度在于本時(shí)期氣候干旱，蒸發(fā)強(qiáng)烈，該組膏鹽礦的產(chǎn)出可以證明;7號(hào)到10號(hào)樣品δ13C值都略大于-5‰，表明常路組一段沉積時(shí)期水體鹽度仍然較大，可能由該時(shí)期降水量少，氣候依然干旱引起，而δ13C值由4.2變?yōu)?.8，說(shuō)明常路組一段沉積時(shí)期水體鹽度總體雖大，但仍有逐漸淡化的趨勢(shì)。

此外，沉積碳酸鹽巖的碳同位素對(duì)環(huán)境的封閉和還原程度反映較為靈敏。在開(kāi)放環(huán)境中，與大氣CO2平衡的碳酸鹽巖的δ13C值較封閉環(huán)境中形成的碳酸鹽巖δ13C值要高，這主要是因?yàn)樵谳^封閉體系中，生物成因的富含輕同位素12C的化合物進(jìn)入水介質(zhì)，因而貧13C的碳酸鹽巖可以指示環(huán)境的封閉程度或還原程度［11］。即在沉積環(huán)境中δ13C值的變化體現(xiàn)了介質(zhì)的還原程度的變化，δ13C值越低，還原程度越高。其中6號(hào)樣品δ13C值高達(dá)-2.7‰，說(shuō)明卞橋組上段沉積時(shí)期水體封閉性很差，氧化性高，該組膏鹽就是淺水強(qiáng)蒸發(fā)環(huán)境下的產(chǎn)物;7號(hào)到10號(hào)樣品δ13C值都略大于其他時(shí)期樣品，表明常路組一段沉積時(shí)期水體封閉性較其他時(shí)期差，氣候較干旱，水體較淺，而δ13C值由4.2變?yōu)?.8，說(shuō)明常路組一段沉積時(shí)期水體雖然總體較淺，但仍有逐漸加深趨勢(shì)。

綜上分析，官莊群碳酸鹽巖沉積時(shí)期水體鹽度總體較大。雖然常路組一段沉積時(shí)期總體上水體鹽度較大，水深較淺，氣候較干旱，但鹽度有減小趨勢(shì)，同時(shí)水體有加深趨勢(shì)，與下文的Sr/Ba、V/(V+Ni)值在此段反映一致。

圖2 廣阜莊-挑溝剖面巖相分析柱狀圖Fig.2 Sedimentary facies column through the Guangfuzhuang-Tiaogou section

表1 廣阜莊-挑溝剖面巖石中碳同位素及元素比值表Table 1 Carbonate isotope values and some element ratios in the samples from the Guangfuzhuang-Tiaogou section

3.2 巖石中常微量元素分析

沉積巖中一些元素比值可以反映出巖石沉積時(shí)的氧化性、鹽度等指標(biāo)。

(1)氧化性指標(biāo):V/(V+Ni)

V/(V+Ni)值常作為恢復(fù)水體氧化還原條件的地球化學(xué)指標(biāo)。V/(V+Ni)＞0.54代表厭氧環(huán)境，V/(V+Ni)值介于0.46～0.54之間表示貧氧的沉積環(huán)境，V/(V+Ni)＜0.46指示富氧的沉積環(huán)境［12］。氧化還原條件可反映水體的深淺，變化較大說(shuō)明水體深度波動(dòng)較大，本次所測(cè)得樣品該值介于0.34～0.72之間(表1):1號(hào)樣品V/(V+Ni)值為0.60，反映固城組中段沉積時(shí)期水體較深，處于厭氧環(huán)境;2、4、5號(hào)樣品該值由0.63降至0.49，說(shuō)明卞橋組下段沉積環(huán)境由厭氧逐漸變?yōu)樨氀踔粮谎酰w深度由深變淺;7號(hào)樣品V/(V+Ni)值為0.40，說(shuō)明常路組一段下部處于強(qiáng)氧化條件，水體極淺;8號(hào)至10號(hào)樣品V/(V+Ni)值在0.45～0.55區(qū)間內(nèi)，反映了常路組一段總體處于濱淺湖的貧氧沉積環(huán)境;常路組二段下部樣品的V/(V+Ni)值由11號(hào)的0.58增加到13號(hào)的0.66，氧化性由弱到強(qiáng)，說(shuō)明水體由淺到深，是一個(gè)水進(jìn)過(guò)程;常路組三段17號(hào)樣品V/(V+Ni)值為0.45，說(shuō)明該段沉積時(shí)期水體較淺，處于富氧環(huán)境。

(2)鹽度指標(biāo):Sr/Ba、Fe/Mn

沉積物Sr/Ba比值能有效地用來(lái)指示其水體鹽度變化，Sr/Ba比值與鹽度呈正相關(guān)關(guān)系，其高值指示水體鹽度較高，反映濕地水體相對(duì)萎縮，標(biāo)志氣候干旱期;低值指示水體鹽度較低，反映濕地水體相對(duì)擴(kuò)張，標(biāo)志氣候相對(duì)濕潤(rùn)期。本次實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品Sr/Ba值介于0.28～6.3之間，且變化幅度較大(表1)。1號(hào)樣品Sr/Ba值為0.47，說(shuō)明固城組沉積時(shí)期氣候濕潤(rùn)，水體鹽度較小。7～10號(hào)樣品Sr/Ba除9號(hào)為1.61外其余均為5左右，說(shuō)明常路組一段沉積時(shí)期水體鹽度很大，這與δ13C值在此段響應(yīng)一致。13號(hào)樣品Sr/Ba值由12號(hào)樣品的2.82降為0.67，又增大到14號(hào)樣品的1.29，說(shuō)明常路組二段早期氣候濕潤(rùn)，水體加深，有淡化趨勢(shì)。之后蒸發(fā)強(qiáng)烈，水體變淺，鹽度又有增大趨勢(shì)。所有樣品除1、13、17號(hào)外Sr/Ba值都大于1，均值2.42反映出這些樣品處于鹽度高、蒸發(fā)強(qiáng)烈的沉積環(huán)境。

需要指出的是，Sr/Ba值常用來(lái)作為區(qū)分海陸相沉積的標(biāo)志，一般認(rèn)為海相沉積Sr/Ba＞1，陸相沉積Sr/Ba＜1。但是據(jù)孫鎮(zhèn)誠(chéng)等研究，Sr/Ba＞1不能作為海相沉積標(biāo)志，陸相咸化湖泊同樣具有較高的Sr/Ba值，把它視為海、陸相區(qū)分標(biāo)志是不全面的［13］。此次實(shí)驗(yàn)中樣品Sr/Ba均值2.42，而這些樣品的碳氧同位素分析結(jié)果都指示為鹽度較大的陸相沉積環(huán)境，正好驗(yàn)證了這個(gè)觀點(diǎn)。因此，我們可以認(rèn)為，在陸相沉積中，Sr/Ba＞1應(yīng)標(biāo)識(shí)水體開(kāi)始咸化;＜1應(yīng)為淡水沉積;而高達(dá)6.3的值可能表示高鹽度、高咸化條件下的環(huán)境。因此，官莊群碳酸鹽巖是陸相咸化湖泊沉積產(chǎn)物。

Fe/Mn的值也與鹽度有一定關(guān)系，一般認(rèn)為Fe/Mn值越小，鹽度越高。如果Fe/Mn值為1是正常鹽度條件，當(dāng)鹽度增高時(shí)，F(xiàn)e/Mn＜＜1，而淡化時(shí)Fe/Mn≈5［9］。表1中Fe/Mn值介于0.001～0.009之間，均值0.003，該值遠(yuǎn)小于1，說(shuō)明該地區(qū)官莊群時(shí)期碳酸鹽巖處于高鹽度的沉積環(huán)境，這與Sr/Ba值反映一致。

(3)δ13C值與V/(V+Ni)值的相關(guān)性

V/(V+Ni)值與沉積時(shí)水體的還原性呈正相關(guān)關(guān)系(如圖3)，即V/(V+Ni)值越高，還原程度越高。而δ13C值與還原性呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，即δ13C值越低，還原程度越高。但所測(cè)樣品δ13C值均為負(fù)值，所以δ13C絕對(duì)值就與水體還原性呈正相關(guān)。從圖3中我們可以看出V/(V+Ni)值與δ13C絕對(duì)值的總體變化有較好的正相關(guān)性，這說(shuō)明δ13C值與V/(V+Ni)值同時(shí)反映出了水體氧化還原條件的變化趨勢(shì)。

圖3 V/(V+Ni)值與δ13C絕對(duì)值的相關(guān)性Fig.3 Correlation between V/(V+Ni)values and δ13C absolute values

4 沉積相分析

根據(jù)廣阜莊-挑溝剖面野外露頭巖石的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造以及化石特征并結(jié)合上述地球化學(xué)分析可知，該地區(qū)官莊群發(fā)育的沉積相類型主要有山麓洪積扇相、湖泊相及河流相。該剖面上山麓洪積扇相主要發(fā)育扇中亞相，湖泊相發(fā)育濱湖和淺湖亞相，河流相主要發(fā)育河灘和河床亞相。具體分析如下:

(1)固城組

固城組與下伏田家樓組之間被覆蓋，所以兩者的接觸關(guān)系不清，據(jù)巖性變化和產(chǎn)狀分析，應(yīng)為平行不整合接觸。本組地層覆蓋比較嚴(yán)重，連續(xù)性較差。

固城組下部:未覆蓋部分可見(jiàn)雜色、褐色含礫巖屑砂巖，向上過(guò)渡為磚紅色泥巖，表明沉積時(shí)處于氧化環(huán)境，水位較淺。粒度特征表明該段礫巖為地形高差較大、沉積速率較快的產(chǎn)物，為近源的濱湖亞相沉積。

固城組中部下段:磚紅色泥巖夾灰綠色球粒泥晶灰?guī)r，含介形類、腹足類和大量輪藻枝化石。1號(hào)樣品Sr/Ba值為0.47，說(shuō)明該段沉積時(shí)期氣候濕潤(rùn)，水體鹽度較小。V/(V+Ni)值為0.60，處于貧氧至厭氧沉積環(huán)境，水體較深，主要為淺湖沉積環(huán)境。

固城組中部上段:為紫紅色夾雜色塊狀含礫粗砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖，化石稀少，表明為水體較淺、氧化性強(qiáng)的沉積環(huán)境。粗碎屑含礫砂巖是離岸距離小、快速沉積的產(chǎn)物，為濱湖亞相。

固城組上部:為綠灰色、紫紅色、雜色塊狀含礫砂巖，礫石磨圓好，火山成分，礫石大者6～7cm，小者0.5cm，受流水改造較徹底，砂巖交錯(cuò)層理發(fā)育，為河流相河灘亞相。

(2)卞橋組

卞橋組下段:與下伏固城組呈連續(xù)沉積。

卞橋組下段下部:可見(jiàn)肉紅色中厚層蟲(chóng)孔灰?guī)r，局部地區(qū)出露磚紅色泥巖，2號(hào)樣品V/(V+Ni)值為0.63，表明處于貧氧環(huán)境。2號(hào)樣品，Sr/Ba值增大到2.97，說(shuō)明該時(shí)期水體咸化，鹽度增大，為淺湖沉積環(huán)境。

卞橋組下段中部:含雜色塊狀礫巖，礫石成分主要為石英、火山巖、灰?guī)r等，鈣質(zhì)膠結(jié)，磨圓好，分選差，代表水能較強(qiáng)的環(huán)境?？梢?jiàn)細(xì)礫巖及中礫巖，缺少動(dòng)植物化石，具有典型河流相河床亞相沉積特征。

卞橋組下段上部:灰色、黃灰色灰?guī)r夾核形石粉屑灰?guī)r，含腹足類及大量輪藻枝化石。生物擾動(dòng)強(qiáng)烈，從化石也可以看出為典型的淺湖亞相［14］。而3、4、5號(hào)樣品的地球化學(xué)指標(biāo)也表明該段水體較深，弱氧化條件的淺湖沉積環(huán)境。

卞橋組上段:與下伏地層平行不整合接觸。

卞橋組上段下部:灰黑色礫巖，紅色基質(zhì)，礫石磨圓中等，分選差，成分為古生界灰?guī)r?？梢?jiàn)交錯(cuò)層理，屬河床亞相沉積。

卞橋組上段中上部:肉紅色中厚層蟲(chóng)孔灰?guī)r，蟲(chóng)孔發(fā)育不均勻，含管狀化石、輪藻枝化石。6號(hào)樣品Sr/Ba值為2.4，說(shuō)明蒸發(fā)強(qiáng)烈，鹽度較大，應(yīng)屬于內(nèi)陸淺湖亞相沉積。

(3)常路組

常路組一段:與下伏地層整合接觸。常路組內(nèi)部為整合接觸。

常一段下部:礫巖，礫石以灰?guī)r為主，夾有石英礫，分選、磨圓中至差，礫石下大上小，大者10多厘米，小者1～2cm。為河灘亞相。

常一段中上部:下部灰色、肉紅色含核形石灰?guī)r、蟲(chóng)孔灰?guī)r、灰?guī)r，向上夾雜色泥巖、鈣質(zhì)砂巖，為淺湖亞相沉積。

常路組二段:常二段底部:灰紅色泥巖，含泥灰?guī)r團(tuán)塊，含腹足類化石，為濱湖亞相沉積。

常二段下部:下部為磚紅色、灰綠色鈣質(zhì)泥巖與灰色泥灰?guī)r互層，含介形類和腹足類化石，上部為灰白色灰?guī)r。12、13號(hào)樣品的V/(V+Ni)值分別為0.63和0.66，指示貧氧至厭氧環(huán)境。水體較深，為水進(jìn)的淺湖亞相沉積。

常二段中上部:雜色泥巖夾條帶狀灰?guī)r和疊層狀藻灰?guī)r。15、16號(hào)樣品V/(V+Ni)值為0.50左右，說(shuō)明水體較淺，處于弱氧化環(huán)境;14號(hào)樣品V/(V+Ni)值為0.72，水體較深。綜合沉積構(gòu)造和生物化石可以看出，該段總體為濱湖亞相夾淺湖亞相的沉積。

常路組三段:雜色含細(xì)礫粉砂質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖、粉砂巖，夾泥灰?guī)r條帶和碳質(zhì)頁(yè)巖，含腹足類碎片。17號(hào)樣品Sr/Ba值為0.47，說(shuō)明此時(shí)為淡水沉積環(huán)境。V/(V+Ni)值為0.45，顯示弱氧化至氧化環(huán)境。水體較淺，為濱湖亞相沉積，局部沼澤化。

(4)朱家溝組

與下伏常路組為平行不整合關(guān)系。

所測(cè)朱家溝組部分(未見(jiàn)頂)厚度約68.72m，發(fā)育暗紫色礫巖、砂巖、粉砂巖和泥巖。基本為正韻律，礫石大小不一、磨圓中等?？梢?jiàn)腹足類化石。紫色和暗紅色表示氧化環(huán)境，為濕扇相的扇中亞相沉積。

5 沉積環(huán)境演化

魯西南地區(qū)白堊紀(jì)燕山晚期南北向擠壓應(yīng)力消失，代之以太平洋板塊向歐亞板塊俯沖產(chǎn)生的南東-北西向擠壓應(yīng)力，使蒙山斷裂發(fā)生強(qiáng)烈活動(dòng)，巖漿大規(guī)模侵位和火山噴發(fā)，導(dǎo)致了下白堊統(tǒng)大盛群田家樓組沉積時(shí)期的火山坡積和河流沉積。

上白堊統(tǒng)—始新統(tǒng)官莊群主要分布于平邑盆地和蒙陰盆地。該群地層的沉積伴隨著盆地的整個(gè)發(fā)展過(guò)程，以平邑盆地為例，其沉積演化過(guò)程如下:

(1)盆地形成期

晚白堊世，蒙山斷裂下盤抬升，遭受嚴(yán)重剝蝕，露出新太古代變質(zhì)巖基底，形成蒙山凸起。上盤下降形成斷陷盆地，平邑凹陷形成。由于物源豐富，沉積速率大于沉降速率。固城組以碎屑巖沉積為主，經(jīng)過(guò)了濱湖-淺湖-濱湖-河流的完整沉積旋回。該時(shí)期在潮濕的氣候條件下水量豐富，為淡水沉積環(huán)境。

(2)盆地發(fā)展期

進(jìn)入新生代，受喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的影響，蒙山斷裂活動(dòng)加強(qiáng)，以張扭性為主斷裂上盤持續(xù)下降。平邑盆地進(jìn)入發(fā)展階段，湖盆面積增大，水體加深，湖盆封閉性增強(qiáng)，于早古新世卞橋組沉積時(shí)期大量發(fā)育淺湖碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖。中間經(jīng)歷了兩次間斷，以河床亞相沉積為標(biāo)志。一次是白堊紀(jì)和早第三紀(jì)沉積的交替時(shí)期，另一次是卞橋組上、下段沉積的交替時(shí)期。第一次的交替特別具有時(shí)代上的意義，該時(shí)期沉積河床礫巖為晚白堊統(tǒng)與古新統(tǒng)的分界標(biāo)志;第二次的交替則特別具有沉積環(huán)境上的意義。因?yàn)楸鍢蚪M一段氣候濕潤(rùn)，水量豐富，湖相沉積主要為碳酸鹽巖;而卞橋組二段氣候干旱，蒸發(fā)強(qiáng)烈，水體變淺，湖相沉積則主要為蒸發(fā)巖。此時(shí)期盆地處于典型的陸相咸化湖泊沉積環(huán)境。

(3)盆地穩(wěn)定期

中古新世早期，魯西南地區(qū)氣候依然干旱，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈。由于蒙山斷裂的階段性活動(dòng)，常路組一段經(jīng)歷了河灘-淺湖-濱湖的沉積旋回。中古新世末期，常路組二段氣候濕潤(rùn)，淡水補(bǔ)充量加大，湖水變深，表現(xiàn)為一個(gè)短暫的小規(guī)模水進(jìn)過(guò)程。常一段和常二段沉積巖類型以灰?guī)r和泥灰?guī)r為主，表明盆地沉積物來(lái)源主要是內(nèi)源物質(zhì)，盆地封閉性較好。該時(shí)期為咸水或較咸水陸相湖泊沉積環(huán)境。

(4)盆地衰退期

晚古新世，由于魯西南地區(qū)的整體上升，盆地進(jìn)入衰退期，湖盆變小，水體變淺。同時(shí)在盆地及其邊緣地帶沉積了河流相砂、礫等碎屑物質(zhì)。常路組三段沉積時(shí)期盆地封閉性變差，物源以外源碎屑物質(zhì)為主，該時(shí)期為淡水沉積環(huán)境。

總之，常路組沉積時(shí)期，盆地經(jīng)歷了由穩(wěn)定期到衰退期的演化過(guò)程。水體由咸水變?yōu)榈练e巖石類型則由碳酸鹽巖逐漸變?yōu)樗樾紟r，以濱淺湖沉積為主。早期發(fā)育河流沉積，晚期有沼澤化現(xiàn)象，是包含兩個(gè)沉積旋回的連續(xù)沉積。

(5)盆地消亡期

早始新世為盆地的消亡期。受郯廬斷裂由左旋轉(zhuǎn)為右旋的區(qū)域應(yīng)力影響，該時(shí)期魯西南地區(qū)地形明顯抬升，形成以礫巖為主的堆積體。朱家溝組總體為常路組沉積后地形抬升的山麓沖積扇沉積。

綜上所述，魯西南平邑地區(qū)上白堊統(tǒng)—始新統(tǒng)官莊群地層表現(xiàn)為一個(gè)完整的陸相河湖相沉積旋回，自下而上為固城組的較淺水河湖相—卞橋、常路組的較深水湖相—朱家溝組的沖積扇相。巖性旋回對(duì)應(yīng)表現(xiàn)為紅色碎屑巖-雜色碳酸鹽巖、膏巖-紅色碎屑巖，中間經(jīng)歷了多次次級(jí)沉積旋回。該區(qū)沉積旋回性主控因素是蒙山斷裂的多期次活動(dòng)、物源的供應(yīng)情況、古氣候等條件。

6 結(jié)論

(1)官莊群(含)碳酸鹽巖沉積的δ13C值反映了陸相碳酸鹽巖沉積環(huán)境。ICP-AES元素分析表明卞橋組和常路組碳酸鹽巖處于高鹽度、蒸發(fā)作用較強(qiáng)的沉積環(huán)境，為封閉的陸相咸化湖泊沉積。

(2)恢復(fù)了魯西南官莊群沉積環(huán)境。固城組為濱湖-淺湖-濱湖-河流的完整沉積旋回，為淡水碎屑巖沉積;卞橋組沉積時(shí)期水體咸化，鹽度增大，為淺湖碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖沉積，中間經(jīng)歷了兩次間斷，以河床亞相沉積為標(biāo)志;常路組以濱淺湖沉積為主，早期發(fā)育河流沉積，晚期有沼澤化現(xiàn)象，水介質(zhì)條件由咸水到淡水，中間包括兩個(gè)沉積旋回:早期為河灘-淺湖-濱湖，其后為淺湖-濱湖;朱家溝組礫巖為常路組沉積后地形迅速抬升的山麓沖積沉積。

(3)官莊群沉積環(huán)境的演化反映了魯西南地區(qū)平邑盆地、蒙陰盆地的演化過(guò)程，受到了蒙山斷裂的多期次活動(dòng)、物源的供應(yīng)情況、古氣候等條件的控制。

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