內(nèi)蒙古敖漢旗豐收地區(qū)酒局子組層序地層

劉 淼，李 偉，陳井勝，李 斌

中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心（沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所），遼寧沈陽110034

內(nèi)蒙古敖漢旗豐收地區(qū)酒局子組層序地層

劉 淼，李 偉，陳井勝，李 斌

中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心（沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所），遼寧沈陽110034

赤峰敖漢旗豐收附近石炭系地層比較發(fā)育，上石炭統(tǒng)酒局子組為一套陸源碎屑巖組合，在區(qū)域上較為特殊.在野外實(shí)測(cè)剖面的基礎(chǔ)上，根據(jù)巖石組合特征、組構(gòu)特征、垂向變化規(guī)律，將酒局子組劃分為1個(gè)Ⅲ級(jí)層序，2個(gè)Ⅳ級(jí)層序，3個(gè)Ⅴ級(jí)層序（高頻旋回層序）.

酒局子組；層序地層；上石炭統(tǒng)；敖漢旗；內(nèi)蒙古

0 引言

酒局子組1967年由內(nèi)蒙古區(qū)測(cè)二隊(duì)于內(nèi)蒙古敖漢旗酒局子南山建組.1975年內(nèi)蒙古區(qū)測(cè)二隊(duì)在原昭烏達(dá)盟南部進(jìn)行1∶20萬區(qū)調(diào)時(shí)，將分布于黃家溝南山一帶的石炭紀(jì)陸相地層稱為黃家溝組，其實(shí)它是酒局子組區(qū)域延伸的一部分.1978年，遼寧省區(qū)域地層表編寫組將敖漢旗沙金溝南山的一套黑色板巖劃入酒局子組.現(xiàn)在人們通常認(rèn)為赤峰地層分區(qū)內(nèi)，與下伏白家店組或石嘴子組為連續(xù)沉積的一套陸相或海陸交互相的砂頁（板）巖，含煤，局部可夾灰?guī)r透鏡體、中酸性凝灰?guī)r［1］.

近年來，層序地層學(xué)的研究在海相地層研究方面取得了重大的進(jìn)展，陸相盆地層序地層的研究也逐步深入.分布在內(nèi)蒙古敖漢搗各郎營子地區(qū)酒局子組沉積巖出露面積較大，發(fā)育較全.大多數(shù)人認(rèn)為敖漢旗地區(qū)的酒局子組屬于陸相沉積［2-3］.筆者在該地區(qū)進(jìn)行1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查的同時(shí)，重點(diǎn)研究了酒局子組沉積巖層序地層的劃分及沉積環(huán)境特征.本文以酒局子組實(shí)測(cè)剖面（PM107）為例，重點(diǎn)對(duì)該沉積地層進(jìn)行層序地層特征的分析，旨在為本區(qū)古生代沉積地層的研究提供一定的研究思路.

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于赤峰市敖漢旗東南部，其大地構(gòu)造位置處于興蒙復(fù)合造山區(qū)前鋒帶上.區(qū)內(nèi)石炭系地層由下石炭統(tǒng)朝吐溝組、上石炭統(tǒng)石嘴子組及酒局子組組成.由于受到區(qū)域赤峰－開原深大斷裂作用的影響，石炭紀(jì)地層普遍發(fā)生區(qū)域變質(zhì)作用，地層總體走向北東向（圖1）.

圖1 敖漢旗豐收地區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 GeologicalsketchmapofFengshouareainAohanQi

酒局子組主要巖性由輕微變質(zhì)的一套碎屑沉積巖組成，包括細(xì)砂質(zhì)片巖、巖屑砂礫巖、粉砂質(zhì)片巖、變質(zhì)中粒砂巖、變質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)細(xì)砂巖等（圖2）.巖石均顯示灰黑色和灰色，局部含植物化石.其下部被早三疊世侵入巖侵入，頂部被張家口組火山巖以斷層形式覆蓋.

2 區(qū)域地層對(duì)比

酒局子組的層型剖面位于內(nèi)蒙古赤峰市敖漢旗酒局子南山家道溝附近，總厚度約為235.1 m.層序自下而上為：①紫紅色薄層狀變質(zhì)細(xì)砂巖及黑色薄層狀板巖.②紫紅色、淡紫色礫巖，片理化細(xì)砂巖及中厚層狀粉砂巖夾假象紅柱石板巖，黑色板巖，含植物化石碎片.③灰黑色中厚層狀板巖夾煤層，含Sphenophyllumsp.，Calamites sp.，Neuropteris pseudovata.④灰紫色變質(zhì)粗粒雜砂巖.⑤灰黑色中厚層狀板巖，含Calamites sp.，Neuropteris pseudovata，Pecopteris sp.，Callipteridium sp.⑥紫紅色中細(xì)粒長石砂巖.⑦灰綠色板巖.未見頂，底部壓蓋于白家店組結(jié)晶灰?guī)r之上［1］.本次在敖漢旗豐收地區(qū)測(cè)制的剖面（PM107）（圖2），其層序自下而上可根據(jù)化石采樣層位及巖性與家道溝附近的酒局子組層型剖面進(jìn)行對(duì)比（圖3）.可見豐收地區(qū)的酒局子組相當(dāng)于酒局子組層型剖面的中上部，缺失了底部的變質(zhì)細(xì)砂巖、板巖及礫巖.

3 層序地層劃分及其特征

對(duì)沉積巖地層層序界面的識(shí)別能有效地反應(yīng)沉積物縱向變化的特點(diǎn)、盆地生成環(huán)境及演化規(guī)律，從而為正確建立盆地地層格架奠定基礎(chǔ)［4-5］.據(jù)胡受權(quán)、陳祥云等［6-8］的劃分原則，以本區(qū)發(fā)育較好的內(nèi)蒙古敖漢旗搗各郎營子酒局子組為例，在測(cè)制剖面（PM107）的基礎(chǔ)上，將本區(qū)酒局子組層序地層自上而下劃分為1個(gè)Ⅲ級(jí)層序，2個(gè)Ⅳ級(jí)層序，5個(gè)Ⅴ級(jí)層序（圖4）.本文將重點(diǎn)介紹Ⅴ級(jí)層序地層特征（即高頻旋回層序）.

圖2 敖漢旗豐收地區(qū)酒局子組剖面圖（PM107）Fig.2 Profile ofJiujuzi Formation in Fengshou area,Aohan Qi

圖3 敖漢旗豐收地區(qū)酒局子組層序與家道溝地區(qū)層型剖面對(duì)比圖Fig.3 CorrelationofJujuziFormationinFengshouareatothe stratotypesectioninJiadaogouarea

3.1 Ⅲ級(jí)層序

根據(jù)區(qū)域地層的接觸關(guān)系及巖層堆疊形式等，將本區(qū)酒局子組劃分為1個(gè)Ⅲ級(jí)層序，包括所有出露的地層.其由2個(gè)Ⅳ級(jí)層序組成，分別對(duì)應(yīng)湖萎縮體系域的進(jìn)積型地層結(jié)構(gòu)和湖擴(kuò)張?bào)w系域的退積型地層結(jié)構(gòu)，反映了酒局子組沉積時(shí)期水體由淺變深，到由深變淺的2次變化特征.其沉積環(huán)境為深湖相沉積－濁流相沉積.

3.2 Ⅳ級(jí)層序

Ⅳ1級(jí)：相當(dāng)于剖面的1～8層.巖性為變質(zhì)細(xì)砂巖→變質(zhì)粉砂巖互層，總體構(gòu)成向上由粗變細(xì)的基本層序，為湖擴(kuò)張?bào)w系域的退積型地層結(jié)構(gòu)；與Ⅳ2級(jí)層序間界面為SB1.由1個(gè)Ⅴ級(jí)高頻旋回層序組成.其沉積環(huán)境為深湖相沉積.

Ⅳ2級(jí)：相當(dāng)于剖面9～30層.巖性為巖屑礫巖→中細(xì)粒巖屑雜砂巖→粉砂質(zhì)片巖，總體構(gòu)成向上由粗變細(xì)的基本層序，顯示湖擴(kuò)張?bào)w系域的退積型→加積型地層結(jié)構(gòu)→扇萎縮體系域的進(jìn)積型地層結(jié)構(gòu).其中24層中間部位為最大湖泛期.由4個(gè)Ⅴ級(jí)高頻旋回層序組成，構(gòu)成一個(gè)完整的湖盆發(fā)育過程.其沉積環(huán)境為濁流相沉積.

3.3 Ⅴ級(jí)層序

共包含5個(gè)Ⅴ級(jí)層序（高頻旋回層序）.

Ⅴ1級(jí)：相當(dāng)于剖面的1～8層，巖性為變質(zhì)細(xì)砂巖→變質(zhì)粉砂巖互層組成，構(gòu)成向上巖石粒度逐漸變小的退積型地層結(jié)構(gòu)，為多次水進(jìn)環(huán)境的湖擴(kuò)張?bào)w系域.沉積環(huán)境為深湖相沉積.

Ⅴ2級(jí)：相當(dāng)于剖面9～16層，巖性為變中粗粒巖屑砂巖→變質(zhì)中細(xì)粒砂巖→粉砂質(zhì)板巖，構(gòu)成巖石粒度逐漸減小的退積型地層結(jié)構(gòu)，說明是一次水進(jìn)、水體加深過程的湖擴(kuò)張?bào)w系域.沉積環(huán)境為湖濁流相沉積.

Ⅴ3級(jí)：相當(dāng)于剖面的17～20層，巖性為變巖屑砂礫巖→變巖屑粗砂巖→中細(xì)粒巖屑砂巖組成，構(gòu)成一個(gè)巖石粒度變化穩(wěn)定的退積型地層結(jié)構(gòu)，為一次水面相對(duì)平穩(wěn)過程的湖擴(kuò)張?bào)w系域.沉積環(huán)境為湖濁流相沉積.

Ⅴ4級(jí)：相當(dāng)于剖面21～24層，巖性為變凝灰質(zhì)砂礫巖→粉砂質(zhì)片巖，構(gòu)成一個(gè)巖石粒度逐漸減小的退積型地層結(jié)構(gòu)，為一次水進(jìn)過程的湖擴(kuò)張?bào)w系域.在24層中部層位達(dá)到最大湖泛面，即水體最深，表現(xiàn)為加積沉積特點(diǎn).沉積環(huán)境為湖濁流沉積.

Ⅴ5級(jí)：相當(dāng)于剖面24～30層，巖性為粉砂質(zhì)片巖→變質(zhì)中粒砂巖→巖屑砂礫巖，構(gòu)成一個(gè)巖石粒度增大的基本層序，為一次水退過程的進(jìn)積型地層結(jié)構(gòu)，湖萎縮體系域.沉積環(huán)境為湖濁流相沉積.

圖4 敖漢旗豐收地區(qū)酒局子組層序地層劃分Fig.4 Sequence stratigraphy of Jiujuzi Formation in Fengshou area of Aohan Qi

4 問題討論

關(guān)于酒局子組的沉積環(huán)境，前人多認(rèn)為屬海陸交互相沉積［9］和陸相的封閉湖沼沉積［2-10］.但從上述酒局子組巖石組合特征（均為灰色和灰黑色，局部含煤線，砂巖發(fā)育小型單斜層理）來看，其沉積環(huán)境應(yīng)為封閉湖沼條件下的陸相沉積.通過對(duì)酒局子組植物化石采集可發(fā)現(xiàn) 12屬，18種.分別為：Sphenophyllum oblongifolium（Germ.et Kaulf.）Ung.（橢圓楔葉），Calamites cistii Brongn.（細(xì)尖蘆木），Archaeocalamites sp.（古蘆木屬，未定種），Mesocalamites cistiformis Stur（細(xì)尖中蘆木），Palaeostachyarhabda GuetZhi（疏苞古蘆穗），Asterophyllites aohanensis Haung（敖漢星葉），Plagiozamites oblogifolius Halle（橢圓斜羽葉），Tingia carbonica（Schenk）Halle（石炭齒葉），Sphenopteris neimongolensis Huang（內(nèi)蒙古楔羊齒），Sphenopteris fermata Sze（壯楔羊齒），Pecopteris（Asterotheca）hemitelioides Brongn（簡脈節(jié)羊齒）（星囊蕨），Pecopteriswongii Halle（翁氏節(jié)羊齒），Pecopterismoneyi Zeill.（基連節(jié)羊齒），Pecopteris candolleana Brongn.（康多勒節(jié)羊齒），Emplectopteris？sp.（織羊齒屬？未定種），Cordaitesprincipalis（Germ.）Gein.（首要科達(dá)），Cordaitesborassifolis（Germ.）Gein.（單紋科達(dá)），Cordaites vetteri Stockm.et Math.（小葉科達(dá)）.有些屬種是從早石炭世就已出現(xiàn)，而個(gè)別屬種在中國也可以上延至早二疊世，甚至晚二疊世.但是，絕大多數(shù)的屬種是晚石炭世的成分.可斷定酒局子組形成于晚石炭世.結(jié)合其巖石組成等特征進(jìn)一步分析其沉積環(huán)境應(yīng)為湖泊濁流相—深湖相沉積.

關(guān)于酒局子組沉積時(shí)期的水體變化，從上述層序地層特征來看，本區(qū)酒局子組的沉積盆地經(jīng)歷了湖進(jìn)→湖退1次，水體由升→降的運(yùn)動(dòng).

5 結(jié)論

（1）根據(jù)巖石組合及組構(gòu)特征、巖層垂向變化規(guī)律及沉積環(huán)境變化等分析，將本區(qū)酒局子組劃分為1個(gè)Ⅲ級(jí)層序、2個(gè)Ⅳ級(jí)層序和5個(gè)Ⅴ級(jí)層序（高頻旋回層序）.

（2）在本區(qū)酒局子組沉積時(shí)期，水面應(yīng)有1次完整的升降運(yùn)動(dòng)，并在湖擴(kuò)張階段前期其沉積環(huán)境為深湖相沉積.

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SEQUENCE STRATIGRAPHY OF JIUJUZI FORMATION IN FENGSHOU AREA OF AOHAN QI，INNER MONGOLIA

LIU Miao，LI Wei，CHEN Jing-sheng，LI Bin
Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources，CGS，Shenyang 110034，China

Carboniferous strata are well developed in Fengshou area of Aohan Qi，Inner Mongolia.The Upper Carboniferous Jiujuzi Formation，composed of a set of terrigenous clastic rocks，is specific in the region.Based on the rock assemblage，fabrics and vertical variation regular pattern，one sequence of third-order is recognized，including two sequences of forthorder and five sequences of fifth-order（high frequency cyclic sequence）.

Jiujuzi Formation；sequence stratigraphy；Upper Carboniferous；Aohan Qi；Inner Mongolia

1671-1947（2016）03-0213-05

P539.2

A

2015－06－03；

2015-11-23.編輯：李蘭英.

中國地質(zhì)調(diào)查局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目（12120113053400，12120114055501）.

劉淼（1989—），男，碩士研究生，礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)專業(yè)，通信地址遼寧省沈陽市皇姑區(qū)黃河北大街280號(hào)，E-mail//1171724956@qq.com