內(nèi)蒙古大青山二疊系沉積相淺析

宋凌云 劉莎 陳東

摘 要：內(nèi)蒙古大青山二疊系沉積相，測(cè)區(qū)內(nèi)二疊系地層分布，包括上統(tǒng)腦包溝組和下統(tǒng)雜懷溝組。根據(jù)對(duì)該區(qū)的地層及巖石、沉積相特征對(duì)其進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：二疊系；沉積相；內(nèi)蒙古

沉積巖都是地表特定的環(huán)境中堆積下來并保存了堆積時(shí)的環(huán)境標(biāo)志，因此通過沉積巖的一系列特征研究可以恢復(fù)其沉積時(shí)的環(huán)境，即為沉積相分析。

中國(guó)二疊系沉積相有兩種類型，一種是以海相為主，如華南、青藏和臺(tái)灣；二疊紀(jì)時(shí)期的陸地 另一種是以陸相為主，如華北。

1.區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市東北方向，行政區(qū)劃屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)固陽縣，大地構(gòu)造位置隸屬華北地塊北緣隆起帶、大青山山脈。二疊系腦包溝組主要出露在耳沁堯子幅南部前腦包、六道壩、牛五窯和中卜圪素一帶，出露面積約140km。是由一套紫紅色巖層構(gòu)成。二疊系雜懷溝組在石拐礦區(qū)幅東南部及耳沁堯子幅東南部零星分布，出露面積約1 km，下部由長(zhǎng)石砂巖夾薄層煤線、中細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖另夾有少量礫巖。上部由紫紅色鈣質(zhì)粉砂巖、中粗粒長(zhǎng)石砂巖、青灰色砂礫巖。

2.地層特征

測(cè)區(qū)內(nèi)二疊系地層分布，中統(tǒng)統(tǒng)缺失，包括上統(tǒng)腦包溝組和下統(tǒng)雜懷溝組。本文的目的層為上統(tǒng)腦包溝組和下統(tǒng)雜懷溝組。

2.1下二疊統(tǒng)雜懷溝組（P1z）

雜懷溝組在石拐礦區(qū)幅東南部及耳沁堯子幅東南部零星分布，出露面積約1km2。

該組的巖性特征上下兩部分：下部由長(zhǎng)石砂巖夾薄層煤線、中細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖另夾有少量礫巖。上部由紫紅色鈣質(zhì)粉砂巖、中粗粒長(zhǎng)石砂巖、青灰色砂礫巖，與下伏栓馬樁組整合接觸，與上覆地層腦包溝組平行不整合接觸。厚度466.78米。

剖面描述：本次工作雜懷溝組實(shí)測(cè)剖面主要為西堯子-老窩鋪村二疊系實(shí)測(cè)剖面。巖層褶皺簡(jiǎn)單，地層發(fā)育良好，產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，未見明顯構(gòu)造現(xiàn)象。描述如下：

上覆地層：腦包溝組青灰色含礫巖屑長(zhǎng)石砂巖夾紫色粉砂巖

----------平行不整合----------

2 下部為礫巖、砂礫巖，中部為中粗粒長(zhǎng)石砂巖，部為紫紅色鈣質(zhì)粉砂巖構(gòu)成韻律互層 101.96m

3 下部為紫紅色粉砂巖、中部為薄層粗砂巖、上部為青灰色礫巖構(gòu)成韻律互層 175.62m

4 砂礫巖薄層煤線鐵質(zhì)膠結(jié)中粒長(zhǎng)石砂巖 189.20m

-----------整合接觸-----------

下伏地層：栓馬樁組巖屑砂巖粗砂巖

1.粗礫巖 2.礫巖 3.砂礫巖 4.巖屑長(zhǎng)石砂巖 5.中粗粒長(zhǎng)石砂巖 6.巖屑砂巖 7.含礫巖屑長(zhǎng)石砂巖

8.粗砂巖 9.細(xì)砂巖 10.粉砂巖

2.2上二疊統(tǒng)腦包溝組（P2n）

腦包溝組主要出露在耳沁堯子幅南部前腦包、六道壩、牛五窯和中卜圪素一帶，出露面積約14Okm2。是由一套紫紅色巖層構(gòu)成，與下伏雜懷溝組平行不整合接觸。出露厚度1300余米。

該組的巖石組合為：紫紅色礫巖、紫紅色礫巖與青灰色含礫粗砂巖互層、紫紅色含礫粗砂巖、紫紅色砂巖夾青灰色砂巖、紫紅色細(xì)砂巖、紫紅色頁巖、青灰色含礫粗砂巖。其中紫紅色細(xì)砂巖與青灰色含礫粗砂巖交替出現(xiàn)，構(gòu)成沉積韻律層，厚度約1117.98m。

剖面描述：本次腦包溝組實(shí)測(cè)剖面主要為二道壩-前腦包上二疊統(tǒng)腦包溝組實(shí)測(cè)剖面。剖面中腦包溝組發(fā)育良好，地層產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，未見明顯構(gòu)造現(xiàn)象描述如下：

上覆地層：老窩鋪組

-------整合接觸-------

9 紫紅色細(xì)砂巖與粗砂巖互層 98.67m

8 下部為紫紅色粗砂巖，紫紅色細(xì)砂巖夾青灰色含礫粗砂巖，紫紅色細(xì)砂巖夾含礫粗砂巖，紫紅色粉砂質(zhì)頁巖。中部為細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖和中粗粒巖屑長(zhǎng)石砂巖。上部為粗砂巖夾細(xì)砂巖。 344.09m

7 含礫砂巖 30.60m

6 紫紅色粗砂巖、紫紅色細(xì)砂巖，青灰色含礫粗砂巖 56.37m

5 中粗粒長(zhǎng)石巖屑砂巖，紫紅色細(xì)砂巖，紫紅色頁巖 276.30m

4 厚層礫巖夾有薄層紫紅色細(xì)砂巖 138.37m

3 青灰色含礫粗砂巖，中粗粒長(zhǎng)石巖屑砂巖 78.53m

2 紫色含礫粗砂巖與青灰色含礫粗砂巖互層 19.01m

1 紫色細(xì)砂巖夾青灰色細(xì)砂巖 76.04m

-------斷層接觸-------

下伏地層：五當(dāng)溝組

3.沉積相標(biāo)志

3.1 層理構(gòu)造

（1）水平層理

一般出現(xiàn)在頁巖、細(xì)砂巖、粗砂巖、砂礫巖和礫巖中，是在較弱的水動(dòng)力條件下，由懸浮物沉積而成，因此水平層理出現(xiàn)在該區(qū)三角洲前緣和分流河道部位。在腦包溝組發(fā)育的水平層理較少。

（2）平行層理

一般出現(xiàn)在細(xì)砂巖、粗砂巖和砂礫巖中，外貌與水平層理相似，但形成與水動(dòng)力較強(qiáng)的環(huán)境下，一般出現(xiàn)在急流及高能量的流態(tài)中，研究區(qū)的三角洲前緣地區(qū)地區(qū)多出現(xiàn)這種層理。。

（3）板狀交錯(cuò)層理

板狀交錯(cuò)層理層系間界面為平行且彼此平行，單層呈板狀。該區(qū)板狀層理較少。

4.沉積相分析

三角洲前緣亞相分為：分支流河口沙壩、遠(yuǎn)沙壩、前緣席狀沙、水下分支流河道和水下堤等。三角洲前緣亞相是三角洲的水下為主的部分，位于分支流河道的前端（河口部位）。是三角洲最活躍的沉積中心，是三角洲的主體。從河流帶來的砂、泥沉積物在河口與海洋結(jié)合部位迅速地沉積。由于受到河流、波浪和潮汐的反復(fù)作用，砂泥經(jīng)沖刷、簸揚(yáng)和再分布，形成分選較好、質(zhì)較純的砂質(zhì)沉積集中帶，構(gòu)成了良好的儲(chǔ)集層。

研究區(qū)內(nèi)三角洲前緣亞相分布在分布在腦包溝組剖面，通過實(shí)測(cè)剖面查明腦包溝組巖性組合主要為紫紅色礫巖、紫紅色礫巖與青灰色含礫粗砂巖互層、紫紅色含礫粗砂巖、紫紅色砂巖夾青灰色砂巖、紫紅色細(xì)砂巖、紫紅色頁巖、青灰色含礫粗砂巖。