内蒙古敖汉旗丰收地区酒局子组层序地层

刘 淼，李 伟，陈井胜，李 斌

中国地质调查局沈阳地质调查中心（沈阳地质矿产研究所），辽宁沈阳110034

内蒙古敖汉旗丰收地区酒局子组层序地层

刘 淼，李 伟，陈井胜，李 斌

中国地质调查局沈阳地质调查中心（沈阳地质矿产研究所），辽宁沈阳110034

赤峰敖汉旗丰收附近石炭系地层比较发育，上石炭统酒局子组为一套陆源碎屑岩组合，在区域上较为特殊.在野外实测剖面的基础上，根据岩石组合特征、组构特征、垂向变化规律，将酒局子组划分为1个Ⅲ级层序，2个Ⅳ级层序，3个Ⅴ级层序（高频旋回层序）.

酒局子组；层序地层；上石炭统；敖汉旗；内蒙古

0 引言

酒局子组1967年由内蒙古区测二队于内蒙古敖汉旗酒局子南山建组.1975年内蒙古区测二队在原昭乌达盟南部进行1∶20万区调时，将分布于黄家沟南山一带的石炭纪陆相地层称为黄家沟组，其实它是酒局子组区域延伸的一部分.1978年，辽宁省区域地层表编写组将敖汉旗沙金沟南山的一套黑色板岩划入酒局子组.现在人们通常认为赤峰地层分区内，与下伏白家店组或石嘴子组为连续沉积的一套陆相或海陆交互相的砂页（板）岩，含煤，局部可夹灰岩透镜体、中酸性凝灰岩［1］.

近年来，层序地层学的研究在海相地层研究方面取得了重大的进展，陆相盆地层序地层的研究也逐步深入.分布在内蒙古敖汉捣各郎营子地区酒局子组沉积岩出露面积较大，发育较全.大多数人认为敖汉旗地区的酒局子组属于陆相沉积［2-3］.笔者在该地区进行1∶5万区域地质矿产调查的同时，重点研究了酒局子组沉积岩层序地层的划分及沉积环境特征.本文以酒局子组实测剖面（PM107）为例，重点对该沉积地层进行层序地层特征的分析，旨在为本区古生代沉积地层的研究提供一定的研究思路.

1 区域地质概况

研究区位于赤峰市敖汉旗东南部，其大地构造位置处于兴蒙复合造山区前锋带上.区内石炭系地层由下石炭统朝吐沟组、上石炭统石嘴子组及酒局子组组成.由于受到区域赤峰－开原深大断裂作用的影响，石炭纪地层普遍发生区域变质作用，地层总体走向北东向（图1）.

图1 敖汉旗丰收地区地质略图Fig.1 GeologicalsketchmapofFengshouareainAohanQi

酒局子组主要岩性由轻微变质的一套碎屑沉积岩组成，包括细砂质片岩、岩屑砂砾岩、粉砂质片岩、变质中粒砂岩、变质粉砂岩、变质细砂岩等（图2）.岩石均显示灰黑色和灰色，局部含植物化石.其下部被早三叠世侵入岩侵入，顶部被张家口组火山岩以断层形式覆盖.

2 区域地层对比

酒局子组的层型剖面位于内蒙古赤峰市敖汉旗酒局子南山家道沟附近，总厚度约为235.1 m.层序自下而上为：①紫红色薄层状变质细砂岩及黑色薄层状板岩.②紫红色、淡紫色砾岩，片理化细砂岩及中厚层状粉砂岩夹假象红柱石板岩，黑色板岩，含植物化石碎片.③灰黑色中厚层状板岩夹煤层，含Sphenophyllumsp.，Calamites sp.，Neuropteris pseudovata.④灰紫色变质粗粒杂砂岩.⑤灰黑色中厚层状板岩，含Calamites sp.，Neuropteris pseudovata，Pecopteris sp.，Callipteridium sp.⑥紫红色中细粒长石砂岩.⑦灰绿色板岩.未见顶，底部压盖于白家店组结晶灰岩之上［1］.本次在敖汉旗丰收地区测制的剖面（PM107）（图2），其层序自下而上可根据化石采样层位及岩性与家道沟附近的酒局子组层型剖面进行对比（图3）.可见丰收地区的酒局子组相当于酒局子组层型剖面的中上部，缺失了底部的变质细砂岩、板岩及砾岩.

3 层序地层划分及其特征

对沉积岩地层层序界面的识别能有效地反应沉积物纵向变化的特点、盆地生成环境及演化规律，从而为正确建立盆地地层格架奠定基础［4-5］.据胡受权、陈祥云等［6-8］的划分原则，以本区发育较好的内蒙古敖汉旗捣各郎营子酒局子组为例，在测制剖面（PM107）的基础上，将本区酒局子组层序地层自上而下划分为1个Ⅲ级层序，2个Ⅳ级层序，5个Ⅴ级层序（图4）.本文将重点介绍Ⅴ级层序地层特征（即高频旋回层序）.

图2 敖汉旗丰收地区酒局子组剖面图（PM107）Fig.2 Profile ofJiujuzi Formation in Fengshou area,Aohan Qi

图3 敖汉旗丰收地区酒局子组层序与家道沟地区层型剖面对比图Fig.3 CorrelationofJujuziFormationinFengshouareatothe stratotypesectioninJiadaogouarea

3.1 Ⅲ级层序

根据区域地层的接触关系及岩层堆叠形式等，将本区酒局子组划分为1个Ⅲ级层序，包括所有出露的地层.其由2个Ⅳ级层序组成，分别对应湖萎缩体系域的进积型地层结构和湖扩张体系域的退积型地层结构，反映了酒局子组沉积时期水体由浅变深，到由深变浅的2次变化特征.其沉积环境为深湖相沉积－浊流相沉积.

3.2 Ⅳ级层序

Ⅳ1级：相当于剖面的1～8层.岩性为变质细砂岩→变质粉砂岩互层，总体构成向上由粗变细的基本层序，为湖扩张体系域的退积型地层结构；与Ⅳ2级层序间界面为SB1.由1个Ⅴ级高频旋回层序组成.其沉积环境为深湖相沉积.

Ⅳ2级：相当于剖面9～30层.岩性为岩屑砾岩→中细粒岩屑杂砂岩→粉砂质片岩，总体构成向上由粗变细的基本层序，显示湖扩张体系域的退积型→加积型地层结构→扇萎缩体系域的进积型地层结构.其中24层中间部位为最大湖泛期.由4个Ⅴ级高频旋回层序组成，构成一个完整的湖盆发育过程.其沉积环境为浊流相沉积.

3.3 Ⅴ级层序

共包含5个Ⅴ级层序（高频旋回层序）.

Ⅴ1级：相当于剖面的1～8层，岩性为变质细砂岩→变质粉砂岩互层组成，构成向上岩石粒度逐渐变小的退积型地层结构，为多次水进环境的湖扩张体系域.沉积环境为深湖相沉积.

Ⅴ2级：相当于剖面9～16层，岩性为变中粗粒岩屑砂岩→变质中细粒砂岩→粉砂质板岩，构成岩石粒度逐渐减小的退积型地层结构，说明是一次水进、水体加深过程的湖扩张体系域.沉积环境为湖浊流相沉积.

Ⅴ3级：相当于剖面的17～20层，岩性为变岩屑砂砾岩→变岩屑粗砂岩→中细粒岩屑砂岩组成，构成一个岩石粒度变化稳定的退积型地层结构，为一次水面相对平稳过程的湖扩张体系域.沉积环境为湖浊流相沉积.

Ⅴ4级：相当于剖面21～24层，岩性为变凝灰质砂砾岩→粉砂质片岩，构成一个岩石粒度逐渐减小的退积型地层结构，为一次水进过程的湖扩张体系域.在24层中部层位达到最大湖泛面，即水体最深，表现为加积沉积特点.沉积环境为湖浊流沉积.

Ⅴ5级：相当于剖面24～30层，岩性为粉砂质片岩→变质中粒砂岩→岩屑砂砾岩，构成一个岩石粒度增大的基本层序，为一次水退过程的进积型地层结构，湖萎缩体系域.沉积环境为湖浊流相沉积.

图4 敖汉旗丰收地区酒局子组层序地层划分Fig.4 Sequence stratigraphy of Jiujuzi Formation in Fengshou area of Aohan Qi

4 问题讨论

关于酒局子组的沉积环境，前人多认为属海陆交互相沉积［9］和陆相的封闭湖沼沉积［2-10］.但从上述酒局子组岩石组合特征（均为灰色和灰黑色，局部含煤线，砂岩发育小型单斜层理）来看，其沉积环境应为封闭湖沼条件下的陆相沉积.通过对酒局子组植物化石采集可发现 12属，18种.分别为：Sphenophyllum oblongifolium（Germ.et Kaulf.）Ung.（椭圆楔叶），Calamites cistii Brongn.（细尖芦木），Archaeocalamites sp.（古芦木属，未定种），Mesocalamites cistiformis Stur（细尖中芦木），Palaeostachyarhabda GuetZhi（疏苞古芦穗），Asterophyllites aohanensis Haung（敖汉星叶），Plagiozamites oblogifolius Halle（椭圆斜羽叶），Tingia carbonica（Schenk）Halle（石炭齿叶），Sphenopteris neimongolensis Huang（内蒙古楔羊齿），Sphenopteris fermata Sze（壮楔羊齿），Pecopteris（Asterotheca）hemitelioides Brongn（简脉节羊齿）（星囊蕨），Pecopteriswongii Halle（翁氏节羊齿），Pecopterismoneyi Zeill.（基连节羊齿），Pecopteris candolleana Brongn.（康多勒节羊齿），Emplectopteris？sp.（织羊齿属？未定种），Cordaitesprincipalis（Germ.）Gein.（首要科达），Cordaitesborassifolis（Germ.）Gein.（单纹科达），Cordaites vetteri Stockm.et Math.（小叶科达）.有些属种是从早石炭世就已出现，而个别属种在中国也可以上延至早二叠世，甚至晚二叠世.但是，绝大多数的属种是晚石炭世的成分.可断定酒局子组形成于晚石炭世.结合其岩石组成等特征进一步分析其沉积环境应为湖泊浊流相—深湖相沉积.

关于酒局子组沉积时期的水体变化，从上述层序地层特征来看，本区酒局子组的沉积盆地经历了湖进→湖退1次，水体由升→降的运动.

5 结论

（1）根据岩石组合及组构特征、岩层垂向变化规律及沉积环境变化等分析，将本区酒局子组划分为1个Ⅲ级层序、2个Ⅳ级层序和5个Ⅴ级层序（高频旋回层序）.

（2）在本区酒局子组沉积时期，水面应有1次完整的升降运动，并在湖扩张阶段前期其沉积环境为深湖相沉积.

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［2］田树刚，李子舜，王峻涛，等.内蒙古东部及邻区石炭纪－二叠纪构造地层格架及形成环境［J］.地质通报，2012，31（10）：1554-1564.

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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.编辑：李兰英.

中国地质调查局区域地质调查项目（12120113053400，12120114055501）.

刘淼（1989—），男，硕士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业，通信地址辽宁省沈阳市皇姑区黄河北大街280号，E-mail//1171724956@qq.com