內蒙古東北地區上二疊統林西組的沉積環境分析

郭 俊 趙志軍 李春貴

（內蒙古自治區有色地質勘查局108隊，內蒙古 赤峰 024000）

一、區域地質背景

研究區位于中國內蒙古東北地區，該區域古生界海相地層分布面積大，尤其是石炭-二疊系具備良好的油氣儲層優勢。沉積演化史表明，石炭紀東北廣大地區為淺海相沉積，陸相沉積主要分布于額爾古納、伊春一帶。早中二疊世繼承了石炭紀的沉積格局，主要以淺海相沉積為主。晚二疊世隨著地殼抬升，海水退出，大部分地區為陸相沉積。總體上具有從石炭紀到二疊紀由海相向陸相逐漸轉變的規律。

二、地層發育特征

該地區古生界地層發育較厚，古生界各時代地層在該地區均有出露。其中下古生界主要以海相碳酸鹽巖沉積主，厚度大。上古生界主要以淺海相、湖相、河流相為主，沉積厚度較大。

（一）地層分區

根據該地區古生界地層發布特點結合構造特征把內蒙古東北地區地層分為四個大區：興安地層區、松花江地層區、興凱-延邊地層區、內蒙古草原地層區。興安地層區又分為額爾古納、達萊-興隆、東烏-呼瑪和烏蘭浩特-哈爾濱4個地層分區。該區域的古生代地層分區圖如圖1所示。

松花江地層區分為伊春-尚志、佳木斯和密山-寶清3個地層分區。興凱-延邊地層區分為東寧-汪清和饒河2個地層分區。內蒙古草原地層區分為錫林浩特、赤峰和吉林3個地層分區。

1、興安地層區主要發育

下石炭統花達氣組、查爾格根河組，上石炭統寶力格廟組；下二疊統高家窩棚組，中二疊統四甲山組、柳條溝組，上二疊統的林西組。

2、松花江地層區主要發育

上石炭統唐家屯組、楊木崗組；下二疊統二龍山組，中二疊統土門嶺組，上二疊統五道嶺組、紅山組。缺失上石炭統部分地層。

3、內蒙古草原地層區主要發育

圖1 地區古生代地層分區圖

下石炭統敖木根呼都格組，上石炭統本巴圖組、阿木山組；下二疊統高家窩棚組，中二疊統大石寨組、哲斯組，上二疊統林西組。

4、興凱-延邊地層區主要發育

上石炭統楊木崗組；下二疊統山秀嶺組大蒜溝組，中二疊統廟嶺組、柯島組，上二疊統開山屯組。缺失上石炭統部分地層。

總體來說，西邊地區地層發育較全，東邊地區普遍缺失上石炭統早期地層。

（二）上古生界地層賦存狀態

東北地區在石炭-二疊紀海相環境中接受了巨厚的地層沉積，后期經歷了海西、印支、燕山、喜山等構造運動的強烈改造及剝蝕，地層保存不全，局部地區缺失石炭－二疊系。從石炭-二疊系分布與中生代盆地的疊加關系可以看出，在有中生代盆地疊加的地區，石炭-二疊系保存較好，改造相對較弱。在無中生代盆地疊加的地區，石炭-二疊系抬升剝蝕強烈，地層保存較少或缺失，改造強烈。

1、石炭系

石炭系出露較少，額爾古納古陸西北側與佳木斯古陸等地區均未有出露，烏蘭浩特－哈爾濱地層分區、伊春－尚志地層分區、吉林地層分區以及錫林浩特地層分區出露較為集中，其他地區均零星出露。石炭系厚度受沉積中心的控制，總體上具有南厚北薄的特征。南部最大厚度超過4000m，位于九臺和赤峰地區一帶，北部厚度總體較小，局部缺失石炭系。

2、二疊系

二疊系在本區出露較石炭系普遍，除額爾古納古陸、佳木斯古陸地區及那丹哈達地體，很多地區均發現二疊系出露，在林西、龍江、尚志、長春及延吉等地區出露較為集中。二疊系總體上繼承了石炭系地層的分布格局，受當時沉積中心的控制，總體上具有南厚北薄的特征。地層由北向南逐漸增厚，至西拉木倫河縫合帶增至最厚。南部地層厚度最大超過4000m，位于呼和浩特地區和樺甸地區。額爾古納古陸和佳木斯古陸缺失二疊系。

3、總厚度

東北地區石炭-二疊系總厚度分布跟石炭、二疊系地層分布總體格局相似，總體上具有南厚北薄的特點。在二連盆地和松遼盆地內部，地層保存較好，厚度最大超過5000m。

4、保存特征

東北地區石炭-二疊系地層沉積后，經過晚海西、印支、燕山及喜山等構造運動的改造，剝蝕及變形強烈。侏羅、白堊紀斷陷盆地的形成與分布對石炭-二疊系的保存起到了重要作用。盆地覆蓋區，如松遼、二連、海拉爾等地區，上古生界地層受到上覆地層層的保護，受剝蝕較輕微，保存較為完整；而隆起區遭受剝蝕強烈，地層發育不全或缺失。

（三）沉積相及沉積環境分析

1、沉積相的含義

沉積相是指沉積環境以又在該環境中所形的沉積巖（物）特征綜合。包括兩層含義：一是反映沉積巖的特征，二是揭示沉積環境。沉積環境包括巖石在沉積和成巖過程中所處的自然地理條件、氣候狀況、生物發育情況、沉積介質的物理化學條件等。沉積巖(物)特征包括巖性特征（巖石成分、顏色、結構等）、古生物特征（古生物種屬和生態）。

2、沉積相分析說明

沉積相分析就是指通過對沉積剖面中的各種相標志物進行詳盡地描述、綜合分析研究其規律，以便恢復地質時期的沉積環境及沉積特征，識別出該區的沉積相類屬，并在縱橫向上摸清它的展布形態。相分析的核心工作是相標志物的描述和歸類。相標志是指最能反映沉積相的一些標志，它是相分析及巖相古地理研究的基礎。

3、內蒙古東北地區上二疊統林西組的沉積環境分析

內蒙古東北地區石炭－二疊系海相、陸相和海陸交互相均很發育。內蒙古東北地區整個石炭系為深海槽，以發育巨厚硅質碎屑巖和碳酸鹽巖為主。早石炭世為大面積淺海相沉積，吉林省磐石地區的鹿圈屯組為一套淺海相的陸源碎屑建造和碳酸鹽巖建造，黑龍江省內石炭系不甚發育，僅在佳木斯隆起帶以東寶清等地見有下石炭統海相地層出露；晚石炭世早期為濱淺海相沉積，如吉林省中部露頭的磨盤山組淺海相碳酸鹽巖，局部為隆起剝蝕區，晚石炭世晚期為主要淺海相沉積，局部地區如密山地區為海陸、陸相沉積；二疊系分布較為廣泛，發育海相或海陸交替相碎屑-碳酸鹽巖建造。早中二疊世以淺海相沉積為主，在野外看到早二疊世壽山溝組塊狀灰巖；晚二疊世早期為陸相湖泊相沉積，晚二疊世隨著地殼抬升，海水自北向南退出，整個東北地區都是陸相沉積。總體上具有從石炭紀到二疊紀由海相向陸相逐漸轉變的規律。

結語

內蒙古東北地區上二疊統林西組的沉積相主要是半深海相，其位置和深度相當于大陸坡，是淺海陸棚與深海環境的過渡區，平均坡度為4°，最大傾角可達20°，最大深度在1400m-3000m之間。該區域的地質實際情況表明，該區域大陸坡具有界限清楚的洼地、山脊、階梯狀地形或孤立的山，而該區域的沉積環境主要由泥質、浮游生物和碎屑三部分沉積物組成。

[1]劉青銘.東北地區上二疊統林西組的沉積環境分析[J].地質科技情報,2010(02).

[2]李福來，曲希玉.楊德明等.內蒙古東北部上二疊統林西組沉積環境 [J].沉積學報，2006 (04).