重慶地區(qū)上二疊統(tǒng)劃分與對比

高彩霞，徐曉燕，李英嬌,，邵龍義，李長林

(1.重慶工程職業(yè)技術學院，重慶 402260； 2.中國礦業(yè)大學煤炭資源與安全國家重點實驗室及地球科學與測繪工程學院，北京，100083； 3.重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶，400042)

重慶地區(qū)上二疊統(tǒng)劃分與對比

高彩霞1,2,3，徐曉燕2，李英嬌2,3，邵龍義2，李長林3

(1.重慶工程職業(yè)技術學院，重慶 402260； 2.中國礦業(yè)大學煤炭資源與安全國家重點實驗室及地球科學與測繪工程學院，北京，100083； 3.重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，重慶，400042)

重慶地區(qū)位于大地構造單元上揚子臺地的西北緣，與川南、黔北毗連。地層劃分以《重慶市地質(zhì)圖說明書》為基礎，結合相關1∶200000區(qū)調(diào)資料進行劃分。上二疊統(tǒng)包括龍?zhí)督M/吳家坪組和長興組，其中龍?zhí)督M和吳家坪組為同期異相沉積，大致以涪陵-大竹為界。龍?zhí)督M共分五段。其中龍?zhí)兑弧⑷?、五段為碎屑巖段，以砂泥巖為主，夾石灰?guī)r，是主要含煤段；二、四段為灰?guī)r段，夾泥巖。吳家坪組分兩段，第一段為含煤地層。長興組幾乎全部為石灰?guī)r。

重慶地區(qū)；上二疊統(tǒng)；地層劃分

區(qū)域地質(zhì)背景

重慶地區(qū)位于大地構造單元上揚子臺地的西北緣(圖1)。中二疊世后期發(fā)生了東吳運動，結束了棲霞茅口期陸表海環(huán)境，整個上揚子地區(qū)幾乎全部抬升成陸，遭受了不同程度的風化剝蝕和淋濾殘積作用，造就了廣闊的殘積平原[1]，為含煤建造的沉積準備了地形條件。研究區(qū)自西向東由陸到海的古地理格局由西部唯一物源康滇古陸支配。研究區(qū)上二疊統(tǒng)包括龍?zhí)督M/吳家坪組和長興組，主要發(fā)育海陸過渡相(海灣(瀉湖)—潮坪)及淺海碳酸鹽沉積[2-5]。其中龍?zhí)督M和吳家坪組為同期異相沉積，大致以涪陵-大竹為界。

1 上二疊統(tǒng)劃分

重慶地區(qū)處于上揚子聚煤盆地東部，與川南、黔北毗連。它們上二疊統(tǒng)的巖性、巖相、古生物等均可對比。地層劃分以《重慶市地質(zhì)圖說明書》[6]為基礎，結合相關1∶20萬區(qū)調(diào)資料進行劃分，現(xiàn)分述如下(圖3、圖4)。

1.1 上二疊統(tǒng)界限

①上二疊統(tǒng)底界。底界面較易識別和統(tǒng)一，主要以中二疊統(tǒng)茅口組石灰?guī)r侵蝕面為界。在巫山、奉節(jié)地區(qū)則為中二疊統(tǒng)孤峰組侵蝕面為界。在華鎣山地區(qū)局部有峨眉山玄武巖分布，則以其頂界面為界。

②上二疊統(tǒng)頂界。巖石地層方面，上覆地層西部為下三疊統(tǒng)飛仙關組，東部為大冶組。研究區(qū)上二疊統(tǒng)長興組頂部一般為灰、深灰色厚層石灰?guī)r、含燧石灰?guī)r，而在東部大隆組地區(qū)為灰黑色薄層硅質(zhì)巖、鈣質(zhì)硅質(zhì)泥巖，與上覆下三疊統(tǒng)分界明顯。

生物地層方面，上二疊統(tǒng)長興組與下三疊統(tǒng)飛仙關組或者大冶組所含生物面貌兩者亦截然不同，長興組的蜓類，紅、綠藻類化石滅絕。

事件地層方面，上二疊統(tǒng)長興組與下三疊統(tǒng)飛仙關組間存在數(shù)厘米厚的綠灰色伊利石-蒙脫石泥巖。

1.2 上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(吳家坪組)與長興組界限

研究區(qū)龍?zhí)督M與吳家坪組為同期異相沉積，兩者與長興組之間的分界具體敘述如下。

龍?zhí)督M與長興組分界，一般以長興組底部灰?guī)r標志層石寶灰?guī)r(B6)為界。在西部與黔北(習水縣)鄰接地區(qū)，長興組下部已相變?yōu)楹核樾己ｊ懡换ハ鄮r相，則以C11煤層頂部海相泥巖為界。C11煤層底板為一層淺灰色高嶺石黏土巖，普遍含植物根化石，即標志層B7，俗稱“砂鍋土”。在川南、黔北到本研究區(qū)分布穩(wěn)定，標志明顯。

吳家坪組與長興組分界，由于兩者均主要屬于碳酸鹽臺地沉積的石灰?guī)r，古生物方面有Gallowayiellameitiensis、Codonofusiellakwangsiana帶為吳家坪組，有Palaeofusulinasinensis帶則為長興組，同時各地沉積相的變化特征不一致，大致可以劃分兩者界限。

2 上二疊統(tǒng)含煤地層劃分

上揚子聚煤盆地，自西向東含煤層位逐步降低。研究區(qū)含煤地層只有龍?zhí)督M或吳家坪組(圖2)，現(xiàn)分述如下。

2.1 龍?zhí)督M劃分

龍?zhí)督M共分五段(圖3)。

第五段：灰、灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、蝕變玄武巖屑粉-細粒砂巖夾薄層泥質(zhì)硅質(zhì)石灰?guī)r，在西部有C11煤層及下伏灰白色含根莖化石的高嶺石泥巖(標志層B7，砂鍋土)。厚0～16m。

第四段：棕灰、深灰色石灰?guī)r、含硅質(zhì)灰?guī)r(標志層B8)、含大量燧石結核，沿層分布。在西部邊緣，以砂泥巖為主，夾灰?guī)r，局部夾一層煤線。厚度5～14m，向東部厚度達30m以上。產(chǎn)蜓、腕足類、以及瓣鰓類。

第三段：灰、灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、蝕變玄武巖屑粉-細粒砂巖，夾薄層泥質(zhì)硅質(zhì)石灰?guī)r，包括B9、B10標志層，含較多的菱鐵礦、黃鐵礦結核或透鏡體，賦存于本段中下部。含煤3～8層，主要分布于中下部，其中C18+19煤層為最主要煤層。本段厚20～60m，向東減薄。產(chǎn)腕足、瓣鰓以及三葉蟲，還見植物。

第二段：棕灰、灰黑色硅質(zhì)石灰?guī)r及含硅質(zhì)石灰?guī)r。在西部夾泥巖，上層即標志層良村灰?guī)r(B11上)，下層為溫水灰?guī)r(B11下)。含較多的黑色燧石結核，沿層分布呈似層狀，巖性堅硬，俗稱“大鐵板”。厚2～37m，平均15m富含海相動物化石。產(chǎn)蜓、腕足、三葉蟲、瓣鰓以及鸚鵡螺。

第一段：上部為深灰色泥巖，灰白色細-中粒玄武巖屑砂巖，泥巖中含菱鐵礦及黃鐵礦結核甚多，頂部有C23煤層，較穩(wěn)定。中部為一層棕灰色硅質(zhì)灰?guī)r，厚0～2.11m，巖性堅硬，俗稱“小鐵板”，即標志層觀音橋灰?guī)r(B12)，富含海相動物化石。下部為C25，是本區(qū)主采煤層，系穩(wěn)定煤層。在華鎣山煤田中梁山、天府礦區(qū)，在 C25煤層之下分布C26不穩(wěn)定極薄煤層。底部為灰白色蝕變凝灰質(zhì)高嶺石泥巖，不均勻地含黃鐵礦晶粒及結核，全區(qū)穩(wěn)定。厚度穩(wěn)定，華鎣山地區(qū)30～45m，南桐地區(qū)10～45m。產(chǎn)腕足類、瓣鰓類，以及植物。

圖2 重慶上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M與吳家坪組分界線Figure 2 Boundary line between Upper Permian Longtan and Wujiaping formations in Chongqing

2.2 吳家坪組劃分

吳家坪組第一段含煤，原稱“王坡頁巖段”，層位穩(wěn)定，全區(qū)均可對比。下部為殘積相含黃鐵礦高嶺石泥巖、鋁土質(zhì)泥巖，其上為成壤化形成根土巖，為C25煤層底板；C25煤層為晚二疊世早期的第一個主要成煤時段，廣泛分布，厚0～3m，一般0.3～1.0m；上部為瀉湖、海灣砂壩相碳質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、細砂巖，有時夾石灰?guī)r組成。與龍?zhí)督M地區(qū)對比，相當于龍?zhí)督M中B12(觀音橋灰?guī)r)標志層以下的層段。

3 上二疊統(tǒng)含煤地層對比

上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M為主要含煤層位，吳家坪組第一段為含煤層位，從巖相組合、標志層以及煤層對比綜合分析，對龍?zhí)督M以及吳家坪組對比情況分別敘述如下(圖3、圖4)。

3.1 龍?zhí)督M對比

3.1.1 巖相組合

在龍?zhí)督M(P3l)區(qū)，一般先按巖相分段對比。一、三、五段為碎屑巖段，以砂泥巖為主，夾石灰?guī)r；二、四段為灰?guī)r段，以石灰?guī)r為主，夾泥巖。二段灰?guī)r層即標志層(B11)良村、溫水灰?guī)r；四段灰?guī)r即標志層(B8)仙源灰?guī)r。煤層主要賦存于一段與三段中、下部。

3.1.2 標志層

石寶灰?guī)r (B6)位于長興組底部。主要發(fā)育在松藻礦區(qū)。至四川石寶以西相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r，古藺馬嘶以西相變?yōu)殛懴嗌澳鄮r。青羊寺以東合并為厚層灰?guī)r失去標志層意義?；^多，主要是有孔蟲、腕足、鈣藻等化石，有少量介形蟲碎屑。

灰白色高嶺石泥巖(B7，砂鍋土)主要分布在四川古敘、習水和本區(qū)的南桐煤田松藻礦區(qū)，在華鎣山煤田中梁山礦區(qū)已不明顯。在南桐硯石臺以東變?yōu)楸踊疑颇改鄮r或鈣質(zhì)泥巖，上下為石灰?guī)r層，仍然具有標志層意義。該層屬C11煤層的直接底板。南桐青羊寺剖面厚1.60m，為紫灰色水云母泥巖。該層的上部均含有大量根化石。

仙源灰?guī)r(B8)主要發(fā)育在習水礦區(qū)東部、南桐煤田和華鎣山煤田。仙源以西相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r，習水白泥以西相變?yōu)殛懴嗌澳鄮r。南川青龍和和華鎣山天府礦區(qū)以東與上、下石灰?guī)r合并失去標志層意義。

張獅壩灰?guī)r(B9)分布在南桐煤田、華鎣山煤田。棊江張獅壩以西相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r，習水縣溫水以西相變?yōu)殛懴嗌澳鄮r。東邊在南川水江、青龍一帶及在天府礦區(qū)以東與上覆石灰?guī)r合并，失去標志層意義。

圖3 重慶市上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M柱狀圖Figure 3 Columnar section of Upper Permian Longtan Formation in Chongqing

圖4 重慶地區(qū)上二疊統(tǒng)劃分對比圖Figure 4 Correlation of Upper Permian subdivisions in Chongqing

梨園壩灰?guī)r(B10)分布在南桐煤田和華鎣山煤田，棊江梨園壩以西相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r，習水良村以西相變?yōu)殛懴嗌澳鄮r。該層在南川東勝以東合層加厚失去標志層意義。其層位穩(wěn)定，在南桐煤田、華鎣山煤田均有分布，但穩(wěn)定，厚度變化大，一般0.5～3m，局部由于砂壩阻隔而變薄、缺失，為灰色含藻屑細晶灰?guī)r，含藻屑、介屑和蟲屑。上部常含菱鐵質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r。

良村灰?guī)r(B11上)與其下面的溫水灰?guī)r(B11下)常常相伴產(chǎn)出，中間夾薄層鈣質(zhì)泥巖。這兩層灰?guī)r在南桐紅巖井田以東及華鎣山地區(qū)合為一層，稱為良村-溫水灰?guī)r。良村-溫水灰?guī)r在習水縣溫水與良村以西相變?yōu)楹Ｏ嗄鄮r，在古藺石寶以西相變?yōu)殛懴嗌澳鄮r。良村-溫水灰?guī)r由西向東增厚，厚度3～21m。該層富產(chǎn)海綿骨針，可達5%～40%。含雙殼、腕足等大化石，及有孔蟲、蜓、海百合、苔蘚蟲、介形蟲、藻等生物碎屑。

觀音橋灰?guī)r(B12)，在南桐、華鎣山兩煤田發(fā)育。觀音橋灰?guī)r厚度一般為3～5m，從西向東增厚，可達22m以上，新鮮巖石硅質(zhì)含量3%～15%，菱鐵質(zhì)含量0～20%，硬度較大，俗稱小鐵板。

除上述海相標志層外，龍?zhí)督M最底部發(fā)育一層含黃鐵礦蝕變凝灰質(zhì)高嶺石泥巖，位于茅口組石灰?guī)r風化殘積界面之上，分布遍及全區(qū)，是一個特征突出便于掌握的標志層(B13)。據(jù)以往研究本層來源于峨眉山玄武巖噴發(fā)時降落的基性凝灰物質(zhì)，并經(jīng)受了或長或短的風化殘積作用而形成。

3.1.3 煤層

研究區(qū)通過海相標志層，煤層賦存層位、層間距、煤層本身特征等進行綜合對比，將統(tǒng)一對比后的煤層分述如下。

C11煤層位于石寶灰?guī)r之下，其夾矸為火山灰泥巖。石寶灰?guī)r底界為長興組(P3c)與龍?zhí)督M(P3l)的分界線。在南桐青羊司及以西，底板泥巖為B7號標志層“砂鍋土”。

C13煤層在張獅壩灰?guī)r之上，其夾矸含火山灰層標Ⅵ。

C16煤層在梨園壩灰?guī)r之上。

C18+19和C20煤層發(fā)育在良村灰?guī)r之上。

C23煤層位于良村-溫水灰?guī)r之下，其夾矸含火山灰層標Ⅶ。

C24煤層位于觀音橋灰?guī)r之上，夾矸含火山灰層標Ⅷ。

C25煤層位于觀音橋灰?guī)r之下，夾矸含火山灰層標Ⅸ。除華鎣山煤田、其余地區(qū)為含煤地層中最早沉積的煤層。

C26煤層在華鎣山煤田中梁山礦與磨心坡礦之間發(fā)育。

從煤層本身特征分析，區(qū)內(nèi)C18+19、C25煤層厚度大、分布穩(wěn)定，煤層全層厚度C18+19煤1.1～4.4m，平均厚2.00m，C25煤厚1.04～3.88m，平均厚度2.40m。其余均為薄煤層，因此，C18+19、C25煤層很容易同其它煤層區(qū)別。

從煤層結構上發(fā)現(xiàn)C25、C18+19、C16煤層具復雜結構，可同其它簡單結構煤層相區(qū)別。

3.2 吳家坪組對比

吳家坪組含煤段位于吳家坪組下部，含煤一層即C25煤，在吳家坪組分布區(qū)，其頂?shù)捉缦?，標志層及煤層賦存層位穩(wěn)定，對比清楚。

4 小結

重慶地區(qū)位于大地構造單元上準揚子臺地的西北緣，上二疊統(tǒng)包括龍?zhí)督M/吳家坪組和長興組，其中龍?zhí)督M和吳家坪組為同期異相沉積，大致以涪陵-大竹為界。龍?zhí)督M共分五段。其中龍?zhí)兑弧⑷?、五段為碎屑巖段，以砂泥巖為主，夾石灰?guī)r，是主要含煤段；二、四段為灰?guī)r段，以石灰?guī)r為主，夾泥巖。吳家坪組分兩段，第一段為含煤地層。長興組幾乎全部為石灰?guī)r。

[1]中國煤田地質(zhì)總局.黔西川南滇東晚二疊世含煤地層沉積環(huán)境與聚煤規(guī)律[M].重慶：重慶大學出版社，1996.

[2張玉成,李長林,洪志奮,等 .四川南部晚二疊世含煤地層沉積環(huán)境與聚煤規(guī)律[M].貴陽：貴州科技出版社，1993.

[3]邵龍義,劉紅梅,田寶霖,等.上揚子地區(qū)晚二疊世沉積體系演化及聚煤[J].沉積學報，1998，16(2)：55-60.

[4]邵龍義，高彩霞，張超,等. 西南地區(qū)晚二疊世層序—古地理及聚煤特征[J]. 沉積學報，2013，31(5)，856-866.

[5]高彩霞,邵龍義,朱長生,等. 重慶地區(qū)晚二疊世層序-古地理及聚煤特征[J]. 現(xiàn)代地質(zhì)，2012，26(3)：507-517.

[6]重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)總公司.重慶市地質(zhì)圖說明書[R].重慶：重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)總公司，2008.

UpperPermianStratigraphicUnitsandCorrelationinChongqingMunicipality

Gao Caixia1, 2, 3, Xu Xiaoyan2, Li Yingjiao2,3, Shao Longyi2and Li Changlin3

(1.Chongqing Vocational Institute of Engineering, Chongqing 402260;2.State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining, School of Geosciences and Surveying Engineering,CUMTB, Beijing 100083; 3.Chongqing Research Institute of Geology and Mineral Resources, Chongqing 400042)

The Chongqing Municipality is situated at northwestern margin of the Upper Yangtze platform, and adjacent to southern Sichuan and northern Guizhou. The stratigraphic unit partitioning is based on the “Instructions to Chongqing Municipality Geological Map”, combined with 1:200,000 regional geological survey. The Upper Permian includes Longtan/Wujiaping and Changxing formations, in which, Longtan and Wujiaping formations are synchronous heteropic deposits, roughly demarcated by Fuling—Dazhu line. The Longtan Formation can be subdivided into five members, in which, 1st, 3rd and 5th are clastic rock members, mainly sandy mudstone, intercalated with limestone, the main coal-bearing members; 2nd and 4th are limestone members, intercalated with mudstone. The Wujiaping Formation can be subdivided into two members; the 1st is coal-bearing member. The Changxing Formation is almost all limestone.

Chongqing Municipality; Upper Permian Series; stratigraphic partitioning

10.3969/j.issn.1674-1803.2017.08.02

1674-1803(2017)08-0007-05

國家自然科學基金項目(41572090)，重慶市教委項目(2015ZX011)以及重慶工程職業(yè)技術學院校級課題(KJB14)聯(lián)合資助。

高彩霞(1983—)，女，博士，從事沉積學及巖相古地理的研究工作。

2017-05-10

A

責任編輯：宋博輦