方俊欽　趙盼　徐備　邵軍　汪巖

1.北京大學(xué)造山帶與地殼演化教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，地球與空間科學(xué)學(xué)院，北京　1008712.沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，沈陽(yáng)　1100341.

亞洲洋東段構(gòu)造演化的重要問(wèn)題之一是華北板塊與其北部陸塊之間拼合的事件、位置和方式。目前存在兩種主要觀點(diǎn)，一種觀點(diǎn)認(rèn)為拼合于晚泥盆世結(jié)束，之后華北與其北部陸塊之間不存在廣泛的大洋(Tang,1990; 邵濟(jì)安,1991; Xu and Chen,1997; Xuetal.,2013)；而另一種觀點(diǎn)認(rèn)為拼合于晚二疊世甚至早三疊世才結(jié)束，故中二疊世之前應(yīng)為深海相沉積環(huán)境(Xiaoetal.,2003; Li,2006; Jianetal.,2008,2010)。近年來(lái)有學(xué)者發(fā)現(xiàn)了華北板塊北緣的毛登、哲斯敖包、西拉木倫河北部中二疊世放射蟲(chóng)化石(王玉凈和樊志勇,1997; 尚慶華,2004; 王惠等,2005)，被作為中二疊世華北板塊北緣存在深海環(huán)境的重要生物學(xué)證據(jù)而被廣泛引用，并以此推斷華北板塊與其北部陸塊之間的古亞洲洋在晚二疊世之后才結(jié)束發(fā)育歷史(Li,2006; Xiaoetal.,2009)。

最近筆者對(duì)西烏珠穆沁旗地區(qū)中下二疊統(tǒng)哲斯組開(kāi)展了研究，并在毛登前人發(fā)現(xiàn)放射蟲(chóng)的相同層位發(fā)現(xiàn)了腹足類(lèi)螺和雙殼類(lèi)化石。結(jié)合沉積相研究，本文重新厘定了該區(qū)哲斯組的沉積環(huán)境。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

西烏珠穆沁旗位于索倫科爾縫合帶東北段(Xiaoetal.,2003) (圖1a)，出露強(qiáng)烈變形的錫林浩特雜巖和未變形上石炭統(tǒng)-上二疊統(tǒng)沉積-火山巖系列(鮑慶中等,2006)。上石炭統(tǒng)包括本巴圖組和阿木山組，前者以黃綠色石英粗砂巖為主，后者以灰?guī)r為主，夾少量砂巖地層，含豐富的珊瑚、筳和腕足類(lèi)等淺海生物化石。下二疊統(tǒng)包括壽山溝組和大石寨組。壽山溝組下段以灰黃色、灰黑色粗碎屑巖夾灰?guī)r薄層或透鏡體為主；上段以灰黑色粉砂巖、泥巖等細(xì)碎屑巖為主，含珊瑚、海百合莖、腕足類(lèi)、苔蘚蟲(chóng)和螺等淺海相動(dòng)物化石，部分地區(qū)頂部粉砂巖中富含植物化石Calamitessp.(鮑慶中等,2005)。大石寨組以發(fā)育雙峰式火山巖為特征(鮑慶中等,2005; Zhangetal.,2008b)，其噴發(fā)年齡為～280Ma，被認(rèn)為形成與伸展構(gòu)造背景，可能與碰撞后拆沉有關(guān)(Zhangetal.,2008b)。

中二疊統(tǒng)哲斯組主要分布于西烏珠穆沁旗南部約10km，出露面積約60km2(圖1b)。地層近直立，走向E-W，整體呈NEE向展布。橫向延伸較遠(yuǎn)，斷續(xù)延伸至西臨幅毛登地區(qū)及查干諾爾地區(qū)。巖性為一套以灰黃色粉砂巖、砂巖、藍(lán)灰色灰?guī)r和礫巖為主夾黑色泥巖、生物碎屑灰?guī)r，含大量腕足、珊瑚、雙殼和苔蘚蟲(chóng)等淺海相化石。本次工作選取躍進(jìn)煤礦地區(qū)開(kāi)展實(shí)測(cè)地層剖面研究(圖1b)。

2　西烏珠穆沁旗躍進(jìn)煤礦地區(qū)哲斯組地層與沉積相分析

2.1　剖面概述

剖面位于西烏珠穆沁旗西南8km，出露總厚度1350m，與下伏下二疊統(tǒng)斷層接觸。根據(jù)巖性和古生物的不同，將哲斯組地層劃分為10層(圖2)并描述如下：

10.灰黃色礫巖與粗砂巖組成的沉積旋回，單個(gè)旋回以礫巖為主，層厚0.5～5m，旋回頂部發(fā)育3～20cm厚粗砂巖。未見(jiàn)頂，可見(jiàn)厚度342m。

9.灰黃色厚層細(xì)砂巖，含生物礁灰?guī)r透鏡體。細(xì)砂巖層厚0.3～1m，含大量腕足類(lèi)生物化石。生物礁灰?guī)r透鏡體直徑20～70cm，化石以腕足類(lèi)和雙殼類(lèi)為主。厚154m。

8.灰白色中-薄層細(xì)砂巖與黑色薄層泥巖互層，發(fā)育軟沉積變形。細(xì)砂巖層厚10～20cm，底部具有平行排列的泥巖礫石。厚105m。

7.灰色中-厚層細(xì)砂巖。與層7巖性相同，但不具有黑色泥巖互層。含大量腕足類(lèi)生物化石。厚101m。

6.灰白色薄層生物碎屑灰?guī)r，含大量海百合莖化石。厚20m。

5.灰白-淺紅色中-厚層泥灰質(zhì)粉砂巖。以大量苔蘚蟲(chóng)化石為特征，并含少量雙殼類(lèi)化石。厚155m。

4.灰黃色薄層粉砂巖，單層厚度2～10cm，發(fā)育水平層理。含大量腕足類(lèi)和珊瑚化石。厚137m。

3.藍(lán)灰色厚層狀亮晶灰?guī)r，單層厚2～6m，基本不含化石。厚210m。

2.灰黃色薄層粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖互層。厚72m。

1.灰黃色薄層粉砂巖。未見(jiàn)底，可見(jiàn)厚度54m。

通過(guò)對(duì)巖性、沉積構(gòu)造和古生物化石等特征進(jìn)行綜合分析，將其劃分為濱淺海相、臺(tái)地碳酸鹽巖相和沖積扇相(圖3)。

圖1內(nèi)蒙古中部地區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)圖及剖面位置(a,據(jù)Xiaoetal.,2003; Jianetal.,2008修改; b,據(jù)鮑慶中等，2006；內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量隊(duì)七分隊(duì),1974*內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量隊(duì)七分隊(duì).1974.1:200000毛登幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告修改)
Fig.1Simplified geological map of central Inner Mongolia (a,after Xiaoetal.,2003; Jianetal.,2008; b,after Baoetal.,2006)

圖2　西烏珠穆沁旗南部中二疊統(tǒng)哲斯組實(shí)測(cè)地層剖面Fig.2　Cross section of Middle Permian Zhesi Formation in the south of West Ujimqin

圖3　西烏珠穆沁旗中二疊統(tǒng)哲斯組剖面沉積相綜合柱狀圖Fig.3　Generalized sedimentary facies column of Middle Permian Zhesi Formation in West Ujimqin

2.2　濱淺海陸棚相

哲斯組底部和中部(第1層至第2層，總厚度126m)發(fā)育淺海相碎屑沉積，整體表現(xiàn)為穩(wěn)定的細(xì)碎屑沉積，以發(fā)育薄層水平層理的粉砂巖為主，顯示穩(wěn)定且充足的碎屑物質(zhì)供給。底部以薄層狀粉砂巖與泥巖互層為主，含大量海百合莖和腕足類(lèi)化石。

中部(第4層至第9層，總厚度672m)發(fā)育薄層狀粉砂巖、泥灰質(zhì)粉砂巖和厚層狀細(xì)砂巖，部分層位夾有黑色泥巖。根據(jù)巖性特征和化石可將其劃分為四段。一段為黃色薄層狀粉砂巖，單層厚度在1～5cm。碎屑顆粒以石英為主，磨圓中等，多呈次圓-次棱角狀。整體成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較高。粉砂巖層中含有大量保存完好的腕足類(lèi)和珊瑚化石(圖4c)；二段為灰白-灰紅色中-薄層狀泥灰質(zhì)粉砂巖，單層厚度在5～15cm。泥灰質(zhì)粉砂巖以含大量苔蘚蟲(chóng)化石區(qū)別于其他三段，并含少量雙殼類(lèi)化石(圖4d)。三段以灰白色粉砂巖與黑色泥巖互層為特征，粉砂巖層厚10～30cm，泥巖層厚2～5cm。單層粉砂巖底部可見(jiàn)大量黑色泥巖礫，泥巖礫呈扁平透鏡狀，扁平面平行層面排列(圖4f)，局部可見(jiàn)砂巖同沉積變形(圖4e)，表明較快的沉積物供給。四段以黃色厚層細(xì)砂巖為主，局部層位含有生物礁灰?guī)r透鏡體(圖4g)，均含大量腕足類(lèi)生物化石。上述地層組合、沉積構(gòu)造和古生物特征反映沉積環(huán)境應(yīng)是具有良好的透光性、生物活動(dòng)密集和物源豐富的濱淺海區(qū)。

圖4　哲斯組野外沉積特征照片(a)-厚層狀亮晶灰?guī)r；(b)-亮晶灰?guī)r中腕足類(lèi)化石；(c)-薄層粉砂巖中的腕足類(lèi)和珊瑚化石；(d)-灰紅色泥灰質(zhì)粉砂巖中的苔蘚蟲(chóng)和雙殼類(lèi)化石；(e)-細(xì)砂巖與黑色泥巖互層，細(xì)砂巖層發(fā)育軟沉積變形；(f)-細(xì)砂巖層中水平排列的黑色泥巖礫石；(g)-細(xì)砂巖中的生物礁灰?guī)r團(tuán)塊；(h)-礫巖與下部泥巖之間的沖刷構(gòu)造；(i)-礫巖Fig.4　Photographs of sedimentary characteristics in Zhesi Formation(a)-thick bedded sparite; (b)-grey bioclastic limestone; (c)-brachiopoda and coral in thin bedded siltstone; (d)-bryozoon and bivalve in argillo-calcareous siltstone; (e)-siltstone interbedded with black mudstone,with soft deformation; (f)-the parallel black mudstone lens in the fine-grained sandstone; (g)-biohermal limestone lens in the fine-grained sandstone; (h)-basal erosion scouring structure; (i)-conglomerate

2.3　臺(tái)地碳酸鹽巖相

哲斯組地層中下部(第3層，厚度201m)發(fā)育巨厚層臺(tái)地碳酸鹽巖沉積，以亮晶灰?guī)r為主，夾少量生物碎屑灰?guī)r和砂質(zhì)碎屑灰?guī)r，總厚度約200m。亮晶灰?guī)r呈深灰藍(lán)色，單層厚度2～6m(圖4a)，含大量腕足類(lèi)化石(圖4b)。

2.4　沖積扇相

沖積扇相位于該剖面頂部第10層，可見(jiàn)厚度342m，由下部濱淺海相細(xì)砂巖直接突變?yōu)闆_積扇相礫巖。發(fā)育多個(gè)礫巖-粗砂巖互層，單個(gè)互層厚度5～30m，以礫巖為主，僅在礫巖頂部發(fā)育3～20cm厚的粗砂巖，礫巖層具有向上逐漸增厚的特征。最底部為礫巖-粗砂巖-砂巖-灰黑色泥巖旋回，泥巖層厚2m，與上層礫巖突變接觸，界面發(fā)育明顯沖刷構(gòu)造(圖4h)。礫石大小均勻，粒徑2～5cm，分選中等，磨圓較差，多呈棱角-次棱角狀(圖4i)；礫石成分幾乎全部酸性火山巖為主，其物源可能來(lái)自于哲斯組底部下二疊統(tǒng)大石寨組火山巖，顯示極低的結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度。粗砂巖以石英為主要碎屑物質(zhì)，顆粒支撐，松散膠結(jié)。礫巖為主體的沉積特征，結(jié)合極低的結(jié)構(gòu)和成分成熟度，表明礫巖層由原地火山巖物源遭受剝蝕并快速堆積形成?？傊?，該層序表現(xiàn)出向上礫巖層逐漸變厚，砂巖層變薄粒度變粗，泥巖層消失的特征，說(shuō)明沉積環(huán)境向陸地演變。

綜上所述，該剖面下部和中部的沉積環(huán)境為碎屑巖和碳酸鹽來(lái)源的淺海陸架或臺(tái)地，缺乏代表大陸斜坡和深水盆地環(huán)境的沉積巖相特征；而上部為近岸環(huán)境，以快速堆積的礫巖為特征。

3　毛登地區(qū)哲斯組的宏體化石

毛登地區(qū)位于西烏珠穆沁旗南西約100km，屬內(nèi)蒙古草原地層分區(qū)(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局,1991)。該區(qū)哲斯組以灰黑色泥巖和含石英礫石的粗砂巖為主，上、下邊界均與下二疊統(tǒng)達(dá)里諾爾組火山巖呈斷層接觸。前人在泥巖的泥質(zhì)結(jié)核中發(fā)現(xiàn)了Daubichitessp.菊石化石及放射蟲(chóng)化石，并被作為二疊紀(jì)存在深海洋殼的重要證據(jù)(尚慶華,2004)。最近我們對(duì)含上述化石的、出露厚度約80m的剖面進(jìn)行測(cè)量(圖5)，其底部為灰黑色泥巖，劈理化明顯，含大量泥質(zhì)結(jié)核，厚度45m；向上粒度變粗，沉積14m厚的砂巖；頂部為含石英礫石的粗砂巖，厚21m，向上粒度逐漸變粗的序列。

饒有興趣的是，我們?cè)谶@套灰黑色泥巖中發(fā)現(xiàn)了腹足類(lèi)螺化石和雙殼類(lèi)化石(化石發(fā)現(xiàn)GPS點(diǎn)為：E116°33′51″；N44°08′50″)(圖6、圖7)。螺化石殼體直徑3～5cm，高2～3cm。大部分由于保存不完整而無(wú)法鑒定屬種，但可以清楚地看到螺旋形螺塔，且不具對(duì)稱性(圖6d,e)。殼壁無(wú)縫合線構(gòu)造，具有平行于旋轉(zhuǎn)方向的旋向殼飾(圖6b,c)。上述特征明顯區(qū)別于頭足綱的菊石化石。其中保存較好的一個(gè)螺化石直徑1.5cm左右，殼面具有13條粗旋脊，螺塔低矮，近乎包旋，臍孔發(fā)育及殼口具有明顯擴(kuò)大，這些特征疑似包旋螺屬Euphemitessp.,屬前鰓亞綱螺類(lèi)(圖6f-h)。與之伴生的雙殼類(lèi)為內(nèi)膜化石，殼體較光滑，殼頂處可見(jiàn)鉸齒，殼長(zhǎng)1.5cm，凸度0.8cm，為等殼不斜型，疑為栗石蛤?qū)貼uchlitessp.(圖6i,j)。

圖6　毛登地區(qū)哲斯組化石照片(a)-發(fā)現(xiàn)腹足類(lèi)螺化石的泥巖；(b、c)-螺殼印?；?；(d、e)-螺塔印?；?f-h)-包旋螺屬Euphemites sp.?，依次為背，頂，口；(i,j)-雙殼類(lèi)內(nèi)膜化石，栗石蛤?qū)貼uchlites sp.?Fig.6　Photographs of fossils-bearing mudstone and fossils of Zhesi Formation in Maodeng area(a)-gastropods-bearing mudstone; (b,c)-print mode fossil of gastropods; (d,e)-two kinds of spire of gastropods; (f-h)-three direction views of Euphemites sp.?; (i,j)-lining fossil of bivalve,Nuchlites sp.?

圖7　內(nèi)蒙古哲斯敖包、蘇尼特左旗、毛登和西烏珠穆沁旗哲斯組沉積對(duì)比圖Fig.7　Comparison of stratigraphic columns of Zhesi Formation in Zhesiaobao,Sunidzuoqi,Maodeng and West Ujimqin

4　討論

4.1　毛登地區(qū)放射蟲(chóng)化石及宏體化石的意義

放射蟲(chóng)是一種正常鹽度下的廣海浮游微體生物，可以生活在海洋的各個(gè)深度，其死后可以埋藏于海洋的不同深度，從遠(yuǎn)洋深海海底到淺海區(qū)，甚至潮坪、瀉湖等濱淺海環(huán)境中也可存在(孔慶玉和龔與覲,1986; 龔一鳴,1992; 王博和舒良樹(shù),2001)。例如，廣西南部晚泥盆紀(jì)法門(mén)期硅質(zhì)巖中的放射蟲(chóng)產(chǎn)于深海環(huán)境 (Zhangetal.,2008a)。新疆卡拉麥里蛇綠巖混雜帶和南天山蛇綠混雜巖帶中均發(fā)現(xiàn)與蛇綠巖共生的深海放射蟲(chóng)硅質(zhì)巖(舒良樹(shù)和王玉凈,2003; 舒良樹(shù)等,2007)。孔慶玉和龔與覲(1986,1987)通過(guò)對(duì)揚(yáng)子地臺(tái)二疊紀(jì)孤峰組放射蟲(chóng)的研究認(rèn)為，放射蟲(chóng)多沉積于狹長(zhǎng)而閉塞的局部深裂陷槽中，裂陷槽兩側(cè)為淺水碳酸鹽巖臺(tái)地和濱岸三角洲沉積，裂陷槽兩側(cè)同時(shí)發(fā)現(xiàn)海潮從深水帶至淺水環(huán)境的放射蟲(chóng)。通過(guò)對(duì)安徽巢湖附近中二疊世孤峰組硅質(zhì)巖中放射蟲(chóng)的研究，Kametakaetal.(2005)認(rèn)為其產(chǎn)于廣闊的大陸架地區(qū)。Caridroitetal.(2000,2002)分別在希臘Mount Parnis的和墨西哥San Salvador Patlanoaya淺海相灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)放射蟲(chóng)化石，相同層位同時(shí)發(fā)現(xiàn)牙形石、蜓等化石。Li and Yang (2003) 在黑龍江早白堊世含碳淺海相-非海相交替地層中發(fā)現(xiàn)放射蟲(chóng)化石。Mitsugietal.(2001) 在韓國(guó)東南部白堊系陸相地層Hayang群的礫石中發(fā)現(xiàn)放射蟲(chóng)，但其來(lái)源于侏羅紀(jì)海相硅質(zhì)巖。因此，需對(duì)含放射蟲(chóng)的剖面結(jié)構(gòu)作綜合分析才能確定其沉積環(huán)境(孔慶玉和龔與覲,1986)。值得注意的是，代表深海沉積環(huán)境的放射蟲(chóng)一般產(chǎn)于硅質(zhì)巖中(舒良樹(shù)和王玉凈,2003; 舒良樹(shù)等,2007; Zhangetal.,2008a)，很少產(chǎn)于泥巖中。

綜上，關(guān)于放射蟲(chóng)所代表的環(huán)境的解釋需要謹(jǐn)慎。毛登地區(qū)放射蟲(chóng)化石不一定代表深海環(huán)境，但泥巖中發(fā)現(xiàn)的螺類(lèi)和雙殼類(lèi)化石卻具有明確的指相意義。腹足類(lèi)螺化石屬于底棲爬行生物，雖然其生活的水深范圍較廣，但大部分生活近岸水體，以潮間帶為主(Crowe,1996; Tojo and Ohno,1999; Chapman,2000; Bishopetal.,2007)或潮下帶不超過(guò)50m深的淺海帶 (Kohn and Arua,1999; Oleinik,2001)，僅有少數(shù)種生活于較深的海水中(Aldeaetal.,2008)，且深海中的螺化石一般為雙邊對(duì)稱型(Pan and Yu,1993)，明顯不同于本次發(fā)現(xiàn)的螺化石。對(duì)于螺化石產(chǎn)出的水體鹽度，一般以淡水環(huán)境(Smithetal.,2004; Pan and Zhu,2007; Kieniewicz and Smith,2007)和咸淡水過(guò)渡環(huán)境為主(Tojo and Ohno,1999; Chapman,2000)。因此，結(jié)合該泥巖中的大量泥質(zhì)結(jié)核及向上迅速變?yōu)榇炙樾紟r的特點(diǎn)，毛登地區(qū)螺化石應(yīng)形成于近岸的潮間帶或潮下帶水體。這與前人已在哲斯組及其上覆地層中描述的淺海相動(dòng)物化石及陸相植物化石、并解釋為淺海相或海陸交互相的觀點(diǎn)相一致(李良芳,1980; 邵濟(jì)安,1991; 王惠等,2002; 鮑慶中等,2005,2006; 王成源等,2006)。另外，值得注意的是內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志(內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局,1991; 195頁(yè))曾報(bào)道在毛登牧場(chǎng)和洪格爾馬場(chǎng)一帶含有Paracalamitessp.,Noeggerathiopsissp.等植物化石，而Daubichitessp.等菊石化石僅出現(xiàn)在變泥巖的泥質(zhì)結(jié)核中，說(shuō)明該區(qū)哲斯組主體以海陸交互相為主。

4.2　哲斯組沉積的區(qū)域?qū)Ρ燃捌錁?gòu)造意義

作為內(nèi)蒙古重要的下-中二疊統(tǒng)地層，哲斯組及其同時(shí)代地層廣泛分布，西起達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗北部的哲斯敖包，經(jīng)蘇尼特左旗-錫林浩特-西烏珠穆沁旗，一直延伸到烏蘭浩特索倫鎮(zhèn)一帶，整體呈近東西向分布(李文國(guó)等,1996; 圖1)。在哲斯組命名地點(diǎn)、達(dá)爾罕茂明安聯(lián)合旗北部哲斯敖包地區(qū)，哲斯組以粉砂巖-泥巖-生物碎屑灰?guī)r互層為主，碎屑巖層中含有大量生物碎屑灰?guī)r透鏡體(李良芳,1980; 圖7a)；碎屑巖層和灰?guī)r層均含有大量腕足、珊瑚、苔蘚蟲(chóng)、雙殼和腹足化石，并被認(rèn)為屬于淺海相地層(李良芳,1980; 丁蘊(yùn)杰等,1984)。劉鵬舉和郭偉(1998) 通過(guò)進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)在相鄰礫巖-砂巖-頁(yè)巖旋回界面，可見(jiàn)明顯礫巖底界面凹凸不平，頁(yè)巖定界面有明顯被侵蝕沖刷的痕跡，并發(fā)育風(fēng)暴成因的生物碎屑灰?guī)r。通過(guò)整個(gè)哲斯組珊瑚群的研究，將其分為下、中、上三段：下段為Paraduplophyllum-Lopholasma組合，反映沉積環(huán)境為水體動(dòng)蕩的近岸淺海；中段Waagenophyllum-Wentzelella組合反映開(kāi)闊的正常淺海沉積環(huán)境；上段Lophophyllidium-Cyathocarinia組合反映沉積環(huán)境為水體動(dòng)蕩的近岸淺海(劉鵬舉和郭偉,1998)。

蘇尼特左旗北部哲斯組以礫巖和砂巖旋回為主，含大量腕足、雙殼和腹足生物化石(蔣干清等,1995a,b; 圖7b)。根據(jù)巖石類(lèi)型和沉積構(gòu)造可分為上下兩段(高德臻和蔣干清,1998)。下段主要為復(fù)成分礫巖、含礫粗砂巖夾少量粉砂巖，為濱岸沖積扇-辮狀河沉積。其中底部礫巖層分選差、雜基支撐、幾乎不顯層理、碎屑成分復(fù)雜，具有成熟度極低，近緣快速堆積的特點(diǎn)，代表沖積扇相沉積。該巖段上部細(xì)礫巖中礫石顯示定向排列，粗砂巖和含礫粗砂巖均發(fā)育大型槽狀、板狀交錯(cuò)層理，代表辮狀河沉積。上段以中粗粒砂巖和中細(xì)粒砂巖為主，夾有含有豐富腕足、雙殼和腹足類(lèi)化石的介殼砂礫巖層，并且雙殼類(lèi)屬淡水型，顯示該段為濱岸相沉積。在緊鄰動(dòng)物化石層位發(fā)現(xiàn)大量保存不完整的植物化石，雖無(wú)法鑒定其屬種，但仍顯示其向靠近陸地的沉積特征(蔣干清等,1995a)。通過(guò)進(jìn)一步的研究，在該剖面頂部發(fā)現(xiàn)保存不完整的植物化石TaeniopterismucronataKaw.,RhacpterisbertrandiiStockm.et Math(?)以及Calamitessp.,雖然作者將其歸入上二疊統(tǒng)林西組底部湖相沉積，但二者的整合接觸關(guān)系仍表明哲斯組頂部已向陸相沉積轉(zhuǎn)變。另外，早期朱光禮(1965)通過(guò)對(duì)蘇尼特左旗一帶哲斯組地層的詳細(xì)測(cè)量及化石鑒定，在其中發(fā)現(xiàn)大量保存較好的植物化石，例如ProtoblechnamwongiiHall,Calamitessp.和Phyllothecasp.等，說(shuō)明蘇尼特左旗地區(qū)哲斯組為海陸交互相沉積。

毛登地區(qū)哲斯組剖面下部以礫巖、粗紗巖夾生物碎屑灰?guī)r為主，碎屑巖層發(fā)育大型交錯(cuò)層理和波痕，向上轉(zhuǎn)變?yōu)楹罅客笞泐?lèi)化石和少量植物化石的細(xì)碎屑巖；中部發(fā)育厚層生物碎屑灰?guī)r，生物碎屑以腕足類(lèi)和苔蘚蟲(chóng)為主；上部為厚層粗紗巖和礫巖(圖7c)，整體表現(xiàn)為向上變淺的退積型沉積組合。沉積組合和化石特征說(shuō)明地層屬于濱海相沉積，而生物碎屑，以及交錯(cuò)層理、波痕的出現(xiàn)說(shuō)明沉積物形成深度不大，處于波浪動(dòng)力作用劇烈的地帶。

本次在西烏珠穆沁旗測(cè)量的哲斯組剖面整體表現(xiàn)為從濱淺海相碳酸鹽巖和碎屑巖轉(zhuǎn)變?yōu)槿侵尴啻炙樾紟r的粒度逐漸變粗序列(圖3、圖7d)，代表海水逐漸變淺，由濱淺海相逐漸向陸地演變的沉積特點(diǎn)。鮑慶中等(2005,2006)通過(guò)對(duì)該區(qū)哲斯組的研究，將其劃分為三段，組成一個(gè)從海侵體系域到高水位體系域海退進(jìn)積層序的完整沉積旋回(圖7e)，并認(rèn)為其為盆地逐漸萎縮階段的產(chǎn)物，之后該區(qū)整體抬升進(jìn)入陸相演化階段。張武和鄭少林(1984)在西烏珠穆沁旗猴頭廟地區(qū)哲斯組發(fā)現(xiàn)臺(tái)木Dadoxylonhoutoumiaoensesp.及Dadoxylonxiuqiensesp.,并在其上下層位發(fā)現(xiàn)大量的腕足類(lèi)、珊瑚、苔蘚蟲(chóng)等濱淺海相動(dòng)物化石，同樣說(shuō)明其沉積于濱淺海相-陸相過(guò)渡地帶。從沉積特征分析，毛登剖面化石發(fā)現(xiàn)的層位相當(dāng)于西烏旗剖面的泥灰?guī)r段。前人在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的植物化石Callipterissp.和其他植物化石碎片，以及礫巖交錯(cuò)層和波痕的存在(圖7c)，也充分說(shuō)明沉積靠近陸地，有大量的陸緣物質(zhì)沉積。

哲斯組沉積環(huán)境的橫向?qū)Ρ蕊@示，雖然各地區(qū)地層沉積特征有差異，但整體表現(xiàn)為一套以碎屑巖和灰?guī)r交替出現(xiàn)并含有大量淺海相生物化石的濱淺海相地層，向上逐漸朝陸相地層演變(圖7)，代表沉積海盆逐漸萎縮期向上變淺的沉積序列。

5　結(jié)論

(1)沉積相分析表明內(nèi)蒙古西烏珠穆沁旗地區(qū)哲斯組下部為濱淺海相地層，向上逐漸朝陸相地層演變，代表向上變淺的沉積環(huán)境。

(2)在毛登地區(qū)哲斯組地層中新發(fā)現(xiàn)的腹足類(lèi)螺化石及雙殼類(lèi)化石表明，該區(qū)哲斯組應(yīng)形成于近岸的潮間帶或潮下帶水體；而產(chǎn)于泥質(zhì)結(jié)核中的放射蟲(chóng)不能證明哲斯組沉積環(huán)境為深海洋盆。

致謝本文的化石鑒定和沉積相分析工作得到北京大學(xué)孫元林、劉建波教授的指導(dǎo)；中國(guó)科學(xué)院研究生院潘云唐教授對(duì)化石鑒定結(jié)果給予校對(duì)；宗譜博士、研究生郭文、聶婷在化石拍照方面給予幫助；在此一并表示衷心感謝。

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