內(nèi)蒙古科爾沁右翼中旗一帶下二疊統(tǒng)壽山溝組沉積環(huán)境探討

許 燕 孫少槐,2 劉宴文

1.內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院 呼和浩特 010020 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球物理與信息技術(shù)學(xué)院 北京 100083

內(nèi)蒙古科爾沁右翼中旗一帶下二疊統(tǒng)壽山溝組沉積環(huán)境探討

許 燕1孫少槐1,2劉宴文1

1.內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院 呼和浩特 010020 2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）地球物理與信息技術(shù)學(xué)院 北京 100083

通過對(duì)內(nèi)蒙古科爾沁右翼中旗1∶20萬區(qū)調(diào)及1∶5萬前進(jìn)公社亥吐幅、西巴彥花幅、華杰幅區(qū)調(diào)綜合整理，進(jìn)一步研究了科爾沁右翼中旗一帶下二疊統(tǒng)壽山溝組的巖石地層層序、巖性巖相變化及構(gòu)造環(huán)境。

壽山溝組；地層層序；沉積環(huán)境

一、地層沿革及劃分

壽山溝組是陶南生等于1974年創(chuàng)名，創(chuàng)名地點(diǎn)在吉林省樺甸縣榆木橋鄉(xiāng)東約3km壽山溝。主要根據(jù)壽山溝兩側(cè)石灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)的棲霞期珊瑚化石和蜓類化石，不同于茅口期的范家屯組，因此，稱壽山溝組。

內(nèi)蒙古區(qū)調(diào)二隊(duì)（1984）在巴林左旗碧流臺(tái)地區(qū)進(jìn)行了1∶5萬區(qū)調(diào)時(shí)，將大石寨組火山巖之下的海相濱海相碎屑組合稱為青風(fēng)山組?！度珖?guó)地層多重劃分對(duì)比研究?jī)?nèi)蒙古自治區(qū)巖石地層》的劃分對(duì)比方案，考慮它的層位、沉積特征及時(shí)限，廢棄青鳳山組的名稱，改稱壽山溝組[3]。

1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)為索倫組①索倫組，有變質(zhì)砂巖、板巖、結(jié)晶灰?guī)r及少量片理化凝灰砂巖組成。索倫祖底部被華力西期、燕山期花崗巖侵入，底界不清，上部與大石寨組片理化凝質(zhì)砂巖整合接觸，出露面積268平方公里，總厚度2，949—3，313米。索倫祖，在古生代地層中最為發(fā)育。主要組成呼和哈達(dá)向斜的兩翼，其中北翼出露較全向西至塔爾布勒吉伸入，其次組成巴潤(rùn)石場(chǎng)倒轉(zhuǎn)向斜及烏蘇布拉格單斜一部分，葛根廟傾伏向斜的翹起部位和代欽塔拉傾沒背斜的傾沒部位，此處在中吉利花、花界等地也有零星出露。

1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)劃歸下二疊統(tǒng)壽山溝組②內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院（2009）進(jìn)行內(nèi)蒙古1∶5萬前進(jìn)公社亥吐幅（L51E019005）、西巴彥花幅（L51E019006）、華杰幅（L51E0200050三幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)將原1∶20萬科右中旗幅區(qū)調(diào)所劃的下二疊統(tǒng)索倫組依據(jù)巖石組合、沉積環(huán)境，劃歸下二疊統(tǒng)壽山溝組。

二、地層分布及發(fā)育特征

圖1 地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖及礦點(diǎn)分布圖

1-第四系；2-梅勒?qǐng)D組；3-白音高老組；4-瑪尼吐組；5-滿克頭鄂博組；6-塔木蘭溝組；7-萬寶組；8-大石寨組；9-壽山溝組；10-色日巴彥敖包組；11-晚二疊世中細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖；12-晚三疊世中粗粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖；13-中侏羅世巨粗粒正長(zhǎng)花崗巖；14-晚侏羅世含斑中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖；15-晚侏羅世花崗閃長(zhǎng)巖；16-早白堊世細(xì)粒閃長(zhǎng)巖；17-早白堊世中細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖；18-早白堊世石英二長(zhǎng)斑巖；19-早白堊世晶洞堿長(zhǎng)花崗巖；20-早白堊世二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖；21-滿克頭鄂博期流紋斑巖；22-瑪尼吐期次安山巖；23、白音高老期流紋斑巖；24-梅勒?qǐng)D期次安山巖；25-侵入及第四系界線；26-角度不整合界線；27-實(shí)測(cè)斷層；28-推測(cè)斷層；29-銅鉬礦點(diǎn)及編號(hào)；30-銅鉛鋅礦（化）點(diǎn)；31-鐵及鐵多金屬礦（化）點(diǎn)；32-銅礦（化）點(diǎn)；33-鋅及鋅銀礦化點(diǎn)；34-螢石礦點(diǎn)；35-葉臘石礦點(diǎn)；36-鉛鋅礦（化）點(diǎn)；37-金礦（化）點(diǎn)；38、錫礦化點(diǎn)；39-鉛鋅錫礦化點(diǎn)及編號(hào)；40-花崗巖石材

壽山溝組主要分布于嘎亥圖鎮(zhèn)、布敦花銅礦及中部烏額格其蘇木一帶，石灰窯及扎魯特原種場(chǎng)零星出露，見圖1。

該套地層雖分布面積大，但基巖出露不好，地貌上多形成低緩山丘。巖層總體呈北東走向，傾向多為北西340°～30°或南東150°～200°，傾角較陡，在55°～80°之間，產(chǎn)狀由南東向北西逐漸由北西傾變?yōu)槟蠔|傾。該套地層總體構(gòu)成布敦花—嘎亥圖復(fù)式向斜翼部，嘎亥圖鎮(zhèn)以東地層出露較全，厚度大。中二疊統(tǒng)大石寨組整合于壽山溝組之上，被中侏羅統(tǒng)萬寶組及晚侏羅世火山巖角度不整合覆蓋。

三、巖石地層層序

壽山溝組下部為灰黑色碳質(zhì)板巖、紅柱石黑云母角巖、灰、灰黃色片理化變質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖、灰黃綠色變質(zhì)含礫細(xì)砂巖夾淺青灰、灰白色砂質(zhì)灰?guī)r及灰黑一灰青色符山石石榴石角巖。上部為青灰色千枚狀粉砂質(zhì)板巖、淺灰-灰黃色片理化變質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、灰黑色變質(zhì)中細(xì)粒雜砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、紋層狀大理巖、變質(zhì)粉砂巖及鈣硅質(zhì)巖。最大厚度2，562.32m。

嘎亥圖鎮(zhèn)北沙爾花剖面（圖2）控制了壽山溝組中下部層位。底界被中二疊世斑狀中細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖侵入，頂部中二疊統(tǒng)大石寨組整合其上?？刂坪穸龋?494.28m，地層層序如下：

中二疊統(tǒng)大石寨組（P2d）紋層狀變質(zhì)石英角斑巖

7.灰黑色含碳質(zhì)紅柱石二云母角巖……………………………35.18m

6.灰黑色紅柱石二云母角巖……………………………………61.24m

5.灰黑色紅柱石黑云母角巖夾青灰色斑點(diǎn)狀紅柱石黑云母角巖………………………………………………………………… 148.34m

4.灰黑色紅柱石黑云母角巖夾青灰色斑點(diǎn)狀紅柱石角巖……86.97m

3.灰黑色紅柱石黑云母角巖夾多層紅柱石角巖………………83.45m

2.為灰黃褐一灰綠色角巖化粉砂質(zhì)泥巖………………………17.34m

1.灰黑、青灰色紅柱石二云母角巖夾紅柱石黑云母角巖………………………………………………………………… 127.15m

— —侵入接觸— —

——整合接觸——

壽山溝組（P1s∧）：

中二疊世斑狀中細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖

嘎亥圖鎮(zhèn)查干敖瑞東剖面（圖3）相當(dāng)于沙爾花剖面的上部。該剖面頂?shù)捉绮磺??？刂坪穸燃s771.39m，地層層序總體正常，局部倒轉(zhuǎn)。

下二疊統(tǒng)壽山溝組（P1s∧）：

19.灰青色片理化泥鈣質(zhì)長(zhǎng)石細(xì)砂巖，具薄層狀構(gòu)造、水平層理…………………………………………………………………… 4.91m

18.灰綠色粉砂質(zhì)絹云母板巖………………………………… 33.12m

17.巖性組合為淺灰黃色變質(zhì)中細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石石英砂巖（發(fā)育露頭級(jí)的楔狀交錯(cuò)層理）、具水平層理的淺灰色變質(zhì)粉砂巖及青灰色含碳質(zhì)粉砂質(zhì)板巖局部夾1～2m厚的淺灰褐色灰?guī)r……………… 196.40m

16.鉛灰色含榴石碳質(zhì)粉砂質(zhì)斑點(diǎn)板巖……………………… 81.96m

圖2 嘎亥圖鎮(zhèn)北沙爾花下二疊統(tǒng)壽山溝組及中二疊統(tǒng)大石寨組地層剖面

15.鉛灰色含榴石碳質(zhì)粉砂質(zhì)斑點(diǎn)板巖與土黃褐色粉砂質(zhì)泥巖互層………………………………………………………………… 108.86m

14.灰黑色含榴石黑云母碳質(zhì)粉砂質(zhì)板巖…………………… 54.45m

13.鉛灰色碳質(zhì)粉砂質(zhì)斑點(diǎn)板巖………………………………121.08m

12.青灰色含碳質(zhì)石榴石符山石透輝石角巖………………… 60.59m

11.鉛灰色碳質(zhì)粉砂質(zhì)堇青石斑點(diǎn)板巖……………………… 58.21m

10.灰黑一灰青色符山石石榴石角巖………………………… 62.80m

9.灰黑色紅柱石含碳質(zhì)粉質(zhì)斑點(diǎn)板巖與青灰-灰綠色含碳質(zhì)紅柱石粉 砂 質(zhì) 板 巖 互 層 …………………………………………………37.39m

8.灰黑色含碳質(zhì)紅柱石二云母角巖夾青灰—灰綠色紅柱石角巖………………………………………………………………… 114.84m

— —未見頂— —

16.青灰色粉砂質(zhì)板巖與片理化中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖互層… 63.20m

15.灰綠色粉砂質(zhì)板巖與灰綠、灰褐色片理化中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖互層夾片理化含礫砂巖…………………………………………………46.46m

14.土黃褐色泥質(zhì)板巖與灰黃綠色變質(zhì)長(zhǎng)石石英粉砂巖互層………

………………………………………………………………… 182.56m

13.青灰、灰黃褐色粉砂質(zhì)板巖與變質(zhì)長(zhǎng)石石英細(xì)砂巖互層…32.55m

12.灰黃、灰紅色中一薄層狀巖屑長(zhǎng)石石英砂巖………………13.79m

11.青灰色粉砂質(zhì)板巖與灰黃色變質(zhì)細(xì)砂巖互層……………204.06m

10.灰褐色矽卡巖化鈣質(zhì)細(xì)砂巖…………………………………8.08m

9.青灰色粉砂質(zhì)板巖與灰黃綠色變質(zhì)細(xì)砂巖互層……………16.15m

8.灰黃綠色變質(zhì)細(xì)砂巖夾灰綠色變質(zhì)巖屑長(zhǎng)石粗砂巖…… 115.08m

7.灰色角礫狀石榴石矽卡巖夾灰褐色紋層狀細(xì)晶大理巖及灰黑色變質(zhì)粉砂巖…………………………………………………………60.13m

6.灰白色紋層狀鈣硅質(zhì)巖夾鈣硅質(zhì)角巖………………………29.33m

— —未見底— —

圖3 查干敖瑞東北下二疊統(tǒng)壽山溝組實(shí)測(cè)地層剖面

四、沉積環(huán)境

壽山溝組下部巖性以灰黑色碳質(zhì)粉砂質(zhì)板巖、淺灰色變質(zhì)粉砂巖、灰黑色變質(zhì)泥巖及變質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖為主，少量灰黑色泥灰?guī)r，巖石中含較多碳質(zhì)碎屑。沖冼層理（圖4）發(fā)育的巖層代表了水動(dòng)力較強(qiáng)的濱岸淺灘相，脈狀層理（圖5）及水平層理發(fā)育的巖層是潮坪環(huán)境的產(chǎn)物。

圖4 壽山溝組下部近濱海灘沖冼層理

圖5 壽山溝組潮坪環(huán)境脈狀層理

中部以變質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、巖屑長(zhǎng)石石英砂巖、砂質(zhì)灰?guī)r、變質(zhì)粉砂巖及薄層狀大理巖為主，泥巖少見，巖石碎屑顆粒分選較好、次渾圓狀、顆粒支撐。巖屑長(zhǎng)石石英砂巖具楔狀交錯(cuò)層理（圖6），砂屑灰?guī)r具低角度沖冼層理，變質(zhì)中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖可見較典型的風(fēng)暴沉積層理—丘狀層理，大罕山蠶場(chǎng)灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)了海百合莖化石③1973年，吉林省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，1∶20萬科右中旗幅區(qū)域地質(zhì)測(cè)量報(bào)告。，反映為淺海濱岸環(huán)境。

圖6 壽山溝組下部交錯(cuò)層理

上部巖性為黑灰色變質(zhì)粉砂巖、青灰色紋層狀微晶大理巖、深灰色硅泥質(zhì)粉砂質(zhì)板巖及變質(zhì)長(zhǎng)石雜砂巖為主，夾多層淺灰色鈣硅質(zhì)巖（具近垂直層理的毫米級(jí)震動(dòng)液化脈）、硅泥質(zhì)巖及凝灰質(zhì)粉細(xì)砂巖，見水平層理，沉積物色深、粒細(xì)、層薄、出現(xiàn)黃鐵礦晶體，表現(xiàn)為水體較深的還原環(huán)境。震動(dòng)液化脈和凝灰質(zhì)的出現(xiàn)反映出當(dāng)時(shí)有地震及火山爆發(fā)。

矽卡巖化紋層狀大理巖Ba、Sr豐度值分別為313×10-6和1144×10-6，在普列夫斯的Ba-Sr圖解上樣點(diǎn)落入咸水區(qū)；Sr/Ba=3.65＞1，由于Sr/Ba比值隨鹽度的提高面有明顯增大的趨勢(shì)，顯示其形成于海洋環(huán)境。

壽山溝組為一套濱淺海相陸源碎屑巖—碳酸鹽巖沉積建造及半深海相類復(fù)理石沉積建造，總體為一套海進(jìn)退積序列沉積，其形成應(yīng)伴隨盆地的穩(wěn)定持續(xù)擴(kuò)張，其應(yīng)形成的構(gòu)造環(huán)境應(yīng)為相對(duì)穩(wěn)定的被動(dòng)陸緣盆地。

圖6 壽山溝組地層柱狀對(duì)比圖

五、巖性變化及時(shí)代討論

不同地區(qū)出露的壽山溝組巖性、巖相各有差異。布敦花銅礦及準(zhǔn)布敦花變質(zhì)程度變深，形成大量的絹云線千枚巖。沙爾花北2.5km處見瀉湖相灰黑色碳質(zhì)板巖，向東相變?yōu)榛液谏嗷規(guī)r。在查干敖瑞—寶力格花—烏珠仁塔本烏拉一帶為近濱砂質(zhì)灰?guī)r（具沖冼層理）、淺海陸棚相的長(zhǎng)石石英砂巖及紋層狀微晶灰?guī)r組合。六條剖面（圖6）分別代表了壽山溝組上下不同層位。

壽山溝組區(qū)域上主要分布于西拉木倫河以北西烏旗、巴林左旗及吉林省樺甸縣等地。西烏旗地區(qū)哈日根臺(tái)巖性組合為黃灰色、灰色黑色礫巖、含礫砂巖、粉砂巖夾灰?guī)r薄層（產(chǎn)Fenestella sp.（窗格苔蘚蟲）、Rhipidomella sp.（扇房貝））或透鏡體等粗碎屑巖，以及灰黑色泥質(zhì)粉砂巖（產(chǎn)Camarotoechia sp.（穹房貝）、Rhipidomella sp.（扇房貝）、粉砂質(zhì)板巖、變質(zhì)泥巖、夾長(zhǎng)石石英砂巖、礫巖或瘤狀灰?guī)r。吉林省樺甸縣榆木橋鄉(xiāng)巖性組合自下而上為銀灰色千枚狀粉砂巖及淺灰、灰紫色厚層狀灰?guī)r（產(chǎn)腕足類、珊瑚類化石）、泥灰?guī)r及生物碎屑灰?guī)r（產(chǎn)海百合莖化石）。研究壽山溝組雖未發(fā)現(xiàn)古生物化石，但巖石組合可與區(qū)域上的一致。另外，壽山溝組被中二疊世含斑中細(xì)?；◢忛W長(zhǎng)巖侵入，巖體外接觸帶具顯著的熱接觸變質(zhì)現(xiàn)象。綜上將壽山溝組形成時(shí)代應(yīng)為早二疊世。

[1]1∶20萬科右中旗幅區(qū)域地質(zhì)測(cè)量報(bào)告，地質(zhì)礦產(chǎn)報(bào)告，吉林省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，1991.

[2]何會(huì)文等，內(nèi)蒙古1∶5萬西巴彥花幅（L51E019006）、前進(jìn)公社亥吐幅（L51E019005）、華杰幅（L51E020005）區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，2009.

[3]李文國(guó)，全國(guó)地層多重劃分對(duì)比研究?jī)?nèi)蒙古自治區(qū)巖石地層，內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1996.