馬文坡 張海龍 孫海龍 戴德宇 趙迎磊 劉宇 田帥

【摘 要】 遼西凌源地區(qū)中元古界較為發(fā)育，從老到新出露有長城系大紅峪組、高于莊組；薊縣系楊莊組、霧迷山組、洪水莊組、鐵嶺組。在研究區(qū)內(nèi)按巖石地層要求劃分出6個組級、8個段級地層單位。根據(jù)層序地層學(xué)理論可將研究區(qū)劃分為2個超層序，11個層序。一個層序形成的平均時限均超過10Ma。一般由海侵體系域、高水位體系域及凝縮段構(gòu)成。通過對沉積相、沉積環(huán)境以及相序的分析表明：研究區(qū)總體處于濱海的沉積環(huán)境，水體南西深北東淺，沉積厚度南西厚北東薄。該時期本區(qū)地形起伏不大，巖性、巖相橫向上較為穩(wěn)定。

【關(guān)鍵詞】 遼西地區(qū) 中元古界 層序地層 沉積相 沉積環(huán)境

層序地層學(xué)是地層學(xué)的一個新分支學(xué)科。七十年代末，以Vail等（1977）為代表的Ex xon公司的地質(zhì)學(xué)家們根據(jù)地震地層學(xué)的理論和方法，對被動大陸邊緣的地層層序格架及其海平面變化旋回進行廣泛的研究，建立了層序地層學(xué)理論體系。層序地層學(xué)的建立，給沉積學(xué)家及地層學(xué)家提供了一條嶄新的思路和手段，現(xiàn)在認為，識別地層的旋回性記錄，除了運用地震學(xué)方法外，在露頭上觀察更直接更容易識別，因此，露頭層序地層學(xué)的研究大大超出了Vail等（1977）的“層序地層學(xué)”的范疇。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于中朝板塊（Ⅰ）華北陸塊北緣東部，按傳統(tǒng)構(gòu)造單元，處于中朝準地臺的二元構(gòu)造單元內(nèi)蒙地軸與燕山臺褶帶交接部位，橫跨二個三級單元遼西臺陷及建平抬拱；地層分區(qū)屬華北地層區(qū)燕遼地層分區(qū)的遼西地層小區(qū)。

研究區(qū)內(nèi)中元古界地層十分發(fā)育，從老到新出露有長城系大紅峪組、高于莊組；薊縣系楊莊組、霧迷山組、洪水莊組、鐵嶺組。在研究區(qū)內(nèi)按巖石地層要求劃分出6個組級、8個段級地層單位（圖1）。

2 層序地層劃分

研究區(qū)內(nèi)層序地層根據(jù)層序地層學(xué)理論可劃分為2個超層序，11個層序。

2.1 元古界第一超層序

對應(yīng)于中元古界長城系大紅峪組—高于莊組，由Pt2SQ1—Pt2SQ3三個層序規(guī)律性疊置而成。

（1）Pt2SQ1：對應(yīng)巖石地層單位是長城系大紅峪組。本層序為一小規(guī)模的沉積旋回。大紅峪組的沉積環(huán)境為濱岸砂質(zhì)潮坪。沉積物以陸源石英砂巖及長石石英砂巖為主，局部為含鐵石英砂巖，顯示淺水氧化環(huán)境。為Ⅱ型層序界面。（2）Pt2SQ2：對應(yīng)于高于莊組一段、二段。底界與高于莊組和大紅峪組間的地層界面一致，屬于Ⅱ型層序界面。（3）Pt2SQ3：對應(yīng)于包括高于莊組三段、四段，底以高于莊組二段與三段間的平行不整合面為界，凸凹不平，具鐵錳質(zhì)風化殼，屬于Ⅱ型界面。高于莊組三段與四段之間有一層灰綠色薄層狀鈣質(zhì)粉砂巖或泥巖，代表該層序最大海泛期沉積。

2.2 元古界第二超層序

對應(yīng)于中元古界薊縣系所有巖石地層單位，由Pt2SQ4—Pt2SQ11共八個層序疊置組成。底以“楊莊上升”形成的假整合面為界。

（1）Pt2SQ4：與楊莊組相對應(yīng)。以淺灰色中厚層狀泥晶白云巖與下伏Pt2SQ5中厚層燧石條帶白云巖分界，局部發(fā)育古喀斯特角礫巖，Ⅲ型界面。Pt2SQ4總體巖性較為單一。白云巖以水平層理為主，發(fā)育細紋層，局部受風暴擾動，產(chǎn)柱狀疊層石。形成于后緩坡的潮上薩布哈—臺地內(nèi)瀉湖環(huán)境。

（2）Pt2SQ5：與霧迷山組一段下部相當。以霧迷山組底面為界，界面上下地層為過渡關(guān)系。該界面是以地層疊覆序列的不同而推定的，屬Ⅲ型層序界面。

（3）Pt2SQ6：對應(yīng)于霧迷山組一段上部。底界為一隱含層序界面，界面上下地層為整合過渡關(guān)系，屬Ⅲ型層序界面。

（4）Pt2SQ7：對應(yīng)于霧迷山組二、三段。底界與二段底界一致，具厚0.3-0.4m的褐色古風化殘積角礫巖渣狀層。角礫成分為白云巖，鈣質(zhì)膠結(jié)，膠結(jié)物中含少量鐵質(zhì)。為Ⅱ型層序界面。

（5）Pt2SQ8：對應(yīng)于霧迷山組四段。底部與Pt2SQ7之間存在0.5-5m厚的鈣質(zhì)風化殘積角礫巖層，角礫未經(jīng)分選和磨圓，屬于原地混雜堆積。角礫成分與膠結(jié)物及填隙物一致，風化后呈褐黃色疙瘩狀。為Ⅱ型層序界面。

（6）Pt2SQ9：對應(yīng)于洪水莊組及鐵嶺組底部。底以洪水莊組與霧迷山組間的假整合面為界，此面區(qū)域上為一上超面。上覆洪水莊組為環(huán)濱岸潮汐帶泥砂坪粉砂質(zhì)頁巖夾泥晶白云巖透鏡體，以低角度上超在下伏霧迷山組頂部柱狀疊層石白云巖之上。頂界位于鐵嶺組下部含錳白云巖之上。二者均屬Ⅱ型層序界面。整個層序形成于緩坡—盆地—緩坡潮間帶環(huán)境。

（7）Pt2SQ10：對應(yīng)于鐵嶺組下部。由低速沉積段、高水位體系域組成，底界為深灰色粉砂質(zhì)頁巖與中厚層含錳砂屑白云質(zhì)灰?guī)r之間的假整合面。屬于Ⅱ型層序界面。

（8）Pt2SQ11：對應(yīng)于鐵嶺組中上部。以發(fā)育高水位體系域為特征。底部以潮下深緩坡灰綠色粉砂質(zhì)頁巖開始海侵階段沉積（TST）。凝縮段（CS）巖性由灰綠色頁巖、粉砂質(zhì)頁巖組成，厚度為10m。區(qū)域上有收縮或尖滅現(xiàn)象。發(fā)育紙狀頁理，為深水盆地沉積。地層疊覆型式表現(xiàn)為加積型特征。高水位體系域（HST）由多個潮下淺水帶副層序疊置構(gòu)成。反映了逐漸變淺的進積型特點，表明形成于開闊臺地內(nèi)淺水環(huán)境。

3 層序劃分區(qū)域?qū)Ρ?/p>

就巖性、巖相、相序特征、所含生物特征、上下地層間接觸關(guān)系、含礦特征等諸方面而言，測區(qū)內(nèi)地層與華北地臺、河北地區(qū)具有較好的對比關(guān)系。茲將具代表性的研究成果與本次劃分方案作一比較（圖2），并對其規(guī)律和特點做一歸納和總結(jié)。

本次從中元古界內(nèi)識別出的層序與梅冥相、李志忠等人于河北興隆地區(qū)的劃分方案有較大出入，而更與高林志、章雨旭等人于天津薊縣地區(qū)的層序劃分趨于一致，其時限均超過10Ma，相當于梅冥相等人的二級旋回層序或?qū)有虻貙拥拇髮有?。之所以未嚴格按照旋回層序來劃分，主要是基于華北地臺前寒武紀海平面變化特點考慮的，即海平面長期處于較穩(wěn)定的小幅度振蕩變化狀態(tài)。本文認為對華北地臺中、新元古界而言，傳統(tǒng)意義上的三級旋回層序劃分在野外實際操作中不但存在一定困難，而且也沒有多大實際意義。相反，超過10Ma的層序卻對華北地臺前寒武系區(qū)域上的等時對比有重要的實際意義。至于局部層序與巖石地層對應(yīng)位置出現(xiàn)差異，主要原因是各地當時所處的古地理位置以及地層發(fā)育程度不同造成的，反映了同級別海平面局部變化特點。

4 結(jié)語

（1）根據(jù)巖石地層單位概念，對研究區(qū)中元古界巖石地層單位作了詳細的劃分。共劃分6個組、8個級地層單位。各巖石地層單位總體上可以對比，但局部巖性存在差異。（2）通過對沉積相、沉積環(huán)境以及相序的分析表明：研究區(qū)總體處于濱海的沉積環(huán)境，水體南西深北東淺，沉積厚度南西厚北東薄。該時期本區(qū)地形起伏不大，巖性、巖相橫向上較為穩(wěn)定。（3）研究區(qū)中生界可識別2個超層序，11個層序。一個層序形成的平均時限均超過10Ma。一般由海侵體系域、高水位體系域及凝縮段構(gòu)成。

參考文獻

[1]遼寧省地質(zhì)勘查院.遼寧省朝陽市凌源市等4幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報告.2012.

[2]朱筱敏.層序地層學(xué)[M].東營：石油大學(xué)出版社，2000.4.

[3]李林，陳志宏，張金鳳，等.層序地層分析技術(shù)在沖擊扇沉積相研究中的應(yīng)用[J].石油物探，2010.45.

[4]周洪瑞，王自強，崔新省，等.華北地臺南部中新元古界層序地層研究[M].北京：地質(zhì)出版社，1999.9.