徐均強(qiáng),徐偉祥,杜韋

(1.山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊　261021；2.山東省地質(zhì)測(cè)繪院，山東 濟(jì)南　250013)

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北祁連阿柔地區(qū)石炭紀(jì)層序地層研究及其找礦意義

徐均強(qiáng)1,徐偉祥1,杜韋2

(1.山東省第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濰坊261021；2.山東省地質(zhì)測(cè)繪院，山東 濟(jì)南250013)

石炭紀(jì)地層是該地區(qū)分布最廣泛的地層之一，因其為一套含煤地層，其沉積特征的研究對(duì)煤礦找礦工作非常重要。根據(jù)其巖石組合特征劃分為2個(gè)組即臭牛溝組和羊虎溝組，多受NW—SE向斷裂影響，而沿構(gòu)造方向展布，其頂?shù)滓话惆l(fā)育齊全，通過(guò)對(duì)其層序地層的研究，認(rèn)為在石炭紀(jì)地層發(fā)育時(shí)期，該區(qū)經(jīng)歷了2次較完整的海水入侵及退出的過(guò)程，其中的煤礦與第二個(gè)海侵體系域發(fā)育程度密切相關(guān)。

石炭紀(jì)；層序地層；含礦性；北祁連阿柔地區(qū)

引文格式：徐均強(qiáng),徐偉祥,杜韋.北祁連阿柔地區(qū)石炭紀(jì)層序地層研究及其找礦意義[J].山東國(guó)土資源，2015，31(7)：1-7.XU Junqiang，XU Weixiang,DU Wei.Study on the Carboniferous Sequence Stratigraphy and Its Prospecting Significance in Arou Area in North Qilian Mountain[J].Shandong Land and Resources,2015，31(7)：1-7.

石炭紀(jì)地層主要分布于拉硐河—青羊溝、阿力克—三岔、羊雄子等地，沿NW向斷裂呈NW—SE向展布(圖1)，根據(jù)其巖石組合特征劃分為2個(gè)組即臭牛溝組和羊虎溝組①徐均強(qiáng)、徐偉祥等，青海省祁連縣阿柔地區(qū)J47E011018等四幅1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告，2014年。。該次工作根據(jù)巖性組合特征，將臭牛溝組劃分為2個(gè)巖性段即砂巖段和灰?guī)r段；將羊虎溝組劃分為3個(gè)巖性段即砂巖段、頁(yè)巖段和灰?guī)r段。

圖1　北連縣阿柔地區(qū)石炭紀(jì)地層分布略圖

1　區(qū)域地質(zhì)概況

該區(qū)在構(gòu)造位置上屬于柴達(dá)木-祁連板塊秦祁昆(東昆侖-祁連-北秦嶺)晚加里東造山系之祁連造山帶的北祁連蛇綠混雜巖帶[1]。

1.1地層

區(qū)域地層出露較全，廣泛發(fā)育古元古界至第四系，僅缺上志留統(tǒng)。該區(qū)屬祁連地層區(qū)、北祁連山分區(qū)，以下古生界最發(fā)育。前人對(duì)地層進(jìn)行了研究，作了較系統(tǒng)的劃分，建立了完整的地層系統(tǒng)[2]。

1.2構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造、褶皺構(gòu)造極為發(fā)育[3]。斷層形成于華力西—印支、燕山、喜山期，走向斷層占主導(dǎo)，多發(fā)生在褶皺的軸和地層的接觸處。

1.3侵入巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)一般，侵入活動(dòng)皆屬加里東期，巖石類(lèi)型從超基性至酸性均有發(fā)育[4]。侵入巖多沿祁連造山帶NW—SE向展布，在空間上巖體分布與斷裂和褶皺有關(guān)，特別是局限于一定的地層和巖組分布條帶內(nèi)，斷續(xù)出現(xiàn)，具有連續(xù)性[5]。

2　石炭紀(jì)地層發(fā)育特征

2.1巖石地層

2.1.1臭牛溝組

臭牛溝組劃分為2個(gè)巖性段，其下與古元古界或泥盆系角度不整合接觸，其上與石炭紀(jì)羊虎溝組平行不整合接觸，該區(qū)選擇較有代表性地區(qū)測(cè)制剖面，描述如下：青海省祁連縣大拉硐地區(qū)石炭紀(jì)臭牛溝組、羊虎溝組地層實(shí)測(cè)剖面(圖2)，下(北部)與泥盆紀(jì)老君山組角度不整合接觸，頂(南部)與石炭紀(jì)羊虎溝組平行不整合接觸。地層自上而下，由新到老分述如下：

二疊紀(jì)大黃溝組

36.灰綠色中薄層狀細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖

————平行不整合————

石炭紀(jì)羊虎溝組

總厚度284m

灰?guī)r段

厚度115.24m

35.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖

22.25m

34.青灰色薄層狀含燧石條帶微晶灰?guī)r

9.78m

33.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾薄層狀微晶灰?guī)r

79.09m

32.青灰色中薄層狀微晶灰?guī)r

4.12m

————整合接觸————

頁(yè)巖段

厚度76.58m

31.煤層

2.47m

30.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾薄層狀粉砂巖

18.94m

29.灰黃色薄層狀細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖

8.26m

28.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾薄層狀粉砂巖

46.91m

————整合————

砂巖段

厚度92.18m

27.深灰色薄層狀石英砂巖

10.39m

26.灰黑色薄層狀石英砂巖

3.20m

25.淺灰薄層狀細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖夾薄層狀粉砂巖

14.39m

24.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖與薄層細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖互層

16.73m

23.煤層

1.25m

22.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖與薄層砂質(zhì)灰?guī)r互層

6.68m

21.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾煤線

39.54m

-----平行不整合-----

石炭紀(jì)臭牛溝組

總厚度202.24m

灰?guī)r段

厚度70.43m

20.青灰色中厚層狀含砂屑細(xì)晶灰?guī)r

22.92m

19.青灰色中厚層狀含生物碎屑微晶灰?guī)r

27.02m

18.灰黃色薄層狀含生物碎屑砂屑灰?guī)r

20.49m

————整合接觸————

石炭紀(jì)臭牛溝組砂巖段總厚度

131.81m

17.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾薄層砂屑灰?guī)r

36.17m

16.青灰色薄層狀含砂屑微晶灰?guī)r

1.71m

15.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖

17.10m

14.灰紫色薄層狀粉砂巖

4.20m

13.灰黃色中層狀砂礫巖

2.52m

12.深灰色粉砂質(zhì)頁(yè)巖

18.70m

11.青灰色含礫中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖

2.20m

10.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖

3.67m

9.灰黃色薄層狀粉砂巖夾細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖

23.03m

8.灰黃色中層狀砂礫巖

2.03m

7.灰黃色薄層狀粉砂巖

4.66m

6.灰黃色薄層狀細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖

3.49m

5.灰黃色中層狀砂礫巖

2.91m

4.灰黃色薄層狀粉砂巖

3.11m

3.灰黃色中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖

3.11m

2.灰黃色中厚層狀砂礫巖

2.60m

下伏地層：泥盆紀(jì)老君山組磚紅色粉砂質(zhì)泥巖

圖2　青海省祁連縣大拉硐地區(qū)石炭紀(jì)臭牛溝組、羊虎溝組地層實(shí)測(cè)剖面圖

2.1.2羊虎溝組

羊虎溝組劃分為3個(gè)巖性段，一般下與臭牛溝組地層平行不整合接觸，上與二疊紀(jì)大黃溝組平行不整合接觸，但在北部三岔等地，羊虎溝組地層與下伏寒武系呈角度不整合接觸，此處對(duì)該區(qū)缺失臭牛溝組地層地區(qū)所測(cè)羊虎溝組地層剖面進(jìn)行描述。

青海省祁連縣石灰窯—三岔地區(qū)石炭紀(jì)羊虎溝組地層實(shí)測(cè)剖面(圖3)，下(南部)與寒武紀(jì)香毛山組角度不整合接觸，頂(北部)與二疊紀(jì)大黃溝組平行不整合接觸。地層自上而下，由新到老分述如下：

14.二疊系大黃溝組：灰白色中薄層狀礫巖

-----平行不整合-----

石炭紀(jì)羊虎溝組總厚度

146.54m

石炭紀(jì)羊虎溝組灰?guī)r段總厚度

5.45m

13.青灰色中層狀含生物碎屑砂屑灰?guī)r

5.45m

————整合————

石炭紀(jì)羊虎溝組頁(yè)巖段總厚度

133m

12.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾薄層狀微晶灰?guī)r

7.13m

11.灰白色中細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖

6.71m

10.灰白色中厚層狀砂質(zhì)礫巖

19.03m

9.灰綠色細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石砂巖

7.90m

8.灰白色中粗粒長(zhǎng)石砂巖

4.35m

7.灰白色中粗粒巖屑長(zhǎng)石砂巖

9.09m

6.灰白色中層狀砂質(zhì)礫巖

5.23m

5.灰白色中粗粒巖屑長(zhǎng)石砂巖

27.88m

4.灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾薄層煤

53.77m

————整合————

石炭紀(jì)羊虎溝組砂巖段總厚度

8.09m

3.灰白色中細(xì)粒石英砂巖

10.39m

2.灰黃色中厚層狀砂質(zhì)礫巖

5.23m

寒武紀(jì)香毛山組：灰黃色綠泥絹云千枚巖

圖3　青海省祁連縣石灰窯—三岔地區(qū)石炭紀(jì)羊虎溝組地層實(shí)測(cè)剖面圖

2.2生物地層及年代地層

臭牛溝組地層大化石豐富，該次工作在其中取得較多化石，珊瑚類(lèi)主要有：Aulinasp.，Yuanophyllumsp.，Syringoporasp.，Zaphrentoidessp.，腕足類(lèi)主要有：Gigantoproductussp.，Balakhoniasp.，Rhynchosnllida；腹足類(lèi)主要有：Spirifersp.，BlakhoniakokdScharEnsis，從這些生物組合分析，皆屬于早石炭世。

羊虎溝組地層大化石也較豐富，該次工作在其中取得一些化石，主要為珊瑚類(lèi)、小型蕨類(lèi)植物枝干印模等。另外，鄰區(qū)萊日德達(dá)阪幅、俄博幅區(qū)調(diào)工作中在與該區(qū)相同層位灰?guī)r中采到了蜓科化石，主要有：Triticetesumbonoplicatusrhomboidschangetwang,Triticetesparuvlus,Quasifusulinalongissima,Pseudofusulinasp．,Schwagerinasp．等*劉祖華、宋濤等，萊日德達(dá)阪幅、峨堡幅1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，1988年。，經(jīng)鑒定其時(shí)代皆為石炭世晚期。為了便于對(duì)區(qū)內(nèi)地層時(shí)代進(jìn)行對(duì)比,該次工作采集了部分微古化石樣品,樣品由南京古生物研究所鑒定，其中常見(jiàn)的屬種有：中等弗氏粉Florinitesmediapudens(37%～24%)、三枕厚角孢Triquitritestribullatus(21%～14%)、小西單束粉Abietineaepollenitesmicrosibiricus(17%～12%)，其他孢粉屬種含量一般不超過(guò)7%。孢粉組合面貌與從我國(guó)甘肅靖遠(yuǎn)晚石炭世羊虎溝組頂部發(fā)現(xiàn)的孢粉組合較為類(lèi)似；其中發(fā)現(xiàn)的孢粉化石也包含了我國(guó)西北乃至華北上石炭統(tǒng)的標(biāo)志性屬種(如：光面斧形孢TorisporalaevigataBharadwaj,1957，清亮印度孢IndosporaclaraBharadwaj,1962，較大卵囊孢AurorasporamacraSullivan,1968)，樣品的時(shí)代為晚石炭世晚期，層位與羊虎溝組上部相當(dāng)。

2.3層序地層

由于北祁連地區(qū)晚古生代及其之前時(shí)代地層的出露多呈斷片狀，各時(shí)代地層在一個(gè)地區(qū)內(nèi)常出露不全，給研究其基本層序帶來(lái)較大困難。在此主要根據(jù)該區(qū)地層發(fā)育情況對(duì)所出露部分地層的Ⅲ級(jí)以下基本層序做一探討，而對(duì)Ⅰ級(jí)層序、Ⅱ級(jí)層序僅根據(jù)區(qū)域性地層發(fā)育情況進(jìn)行以下推斷。區(qū)域性地層資料顯示，自中元古代托賴(lài)南山群以來(lái)，地層雖然遭受區(qū)域變質(zhì)作用，但區(qū)域上巖性穩(wěn)定，變化不大，地質(zhì)時(shí)代古生物依據(jù)充分，與之前時(shí)代地層之間存在的區(qū)域性不整合界面可作為整個(gè)祁連地區(qū)地層Ⅰ級(jí)層序的底部，該區(qū)古生代寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)地層之間皆存在區(qū)域性不整合界面，可作為Ⅱ級(jí)層序界面，各Ⅱ級(jí)層序內(nèi)部根據(jù)地層發(fā)育情況劃分Ⅲ級(jí)層序。

該區(qū)石炭紀(jì)地層可劃分為2個(gè)Ⅲ級(jí)層序(圖4)。臭牛溝組地層中可識(shí)別出2個(gè)體系域，劃分為1個(gè)Ⅲ級(jí)層序，其底界面具沖刷面及礫巖，為Ⅰ型層序界面；羊虎溝組地層中可識(shí)別出2個(gè)體系域，劃分為1個(gè)Ⅲ級(jí)層序，其底界面有2種，在缺失臭牛溝組地層時(shí)，底面具沖刷面礫巖，為Ⅰ型層序界面，在有臭牛溝組地層發(fā)育時(shí)，底面具較薄砂礫巖，屬于巖性突變界面，為Ⅱ型層序界面。各Ⅲ級(jí)層序特征如下。

圖4　石炭紀(jì)臭牛溝組、羊虎溝組層序地層劃分圖

C1cq1層序：該層序由海侵體系域(TST)和高水位體系域(HST)組成。海侵體系域?qū)?yīng)于臭牛溝組地層下部砂巖段，以發(fā)育平行及小型斜層理、交錯(cuò)層理為特征，屬于河流-濱海相沉積環(huán)境，反映了海陸交互相沉積的特征，海水進(jìn)退頻繁，但規(guī)模不大，從早到晚碎屑粒度有逐漸變小趨勢(shì)，顯示為總體海進(jìn)的特征，該體系域各地發(fā)育情況有所不同，如圖5所示。高水位體系域?qū)?yīng)于臭牛溝組地層上部灰?guī)r段，以發(fā)育平行及小型斜層理為特征，為局限臺(tái)地相的淺海環(huán)境，灰?guī)r中陸源碎屑物質(zhì)從早到晚有增多的趨勢(shì)，反映了一種總體海退的特征，該體系域各地發(fā)育差異不大，特征見(jiàn)圖6。

圖5　C1cq1層序海侵體系域(TST)特征

圖6　C1cq1層序高水位體系域(HST)特征

C2yq1層序：該層序也由海侵體系域(TST)和高水位體系域(HST)組成。海侵體系域?qū)?yīng)于羊虎溝組地層中下部砂巖段、頁(yè)巖段，以發(fā)育平行及小型斜層理、交錯(cuò)層理為特征，屬于河流-濱海沼澤相沉積環(huán)境，反映了海陸交互相沉積的特征，海水進(jìn)退頻繁，但規(guī)模不大，從早到晚碎屑粒度有逐漸變小趨勢(shì)，顯示為總體海進(jìn)的特征。該體系域各地發(fā)育情況有所不同，如圖7所示。高水位體系域?qū)?yīng)于羊虎溝組地層上部灰?guī)r段，以發(fā)育平行及小型斜層理為特征，為局限臺(tái)地相的淺海環(huán)境，灰?guī)r中陸源碎屑物質(zhì)從早到晚有增多的趨勢(shì)，頂部出現(xiàn)碳質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖等濱海沼澤相沉積，反映了一種總體海退的特征。該體系域各地發(fā)育差異不大，如圖8所示。

圖7　C2yq1層序海侵體系域(TST)特征

圖8　C2yq1層序高水位體系域(HST)特征

2.4綜合研究及區(qū)域?qū)Ρ?/p>

2.4.1綜合研究

臭牛溝組砂巖段在區(qū)內(nèi)普遍存在，但厚度很不穩(wěn)定，巖性也不盡相同。一般在北部卡力崗以北較厚，約130m左右，自下而上由砂礫巖-砂巖-粉砂巖或粉砂質(zhì)頁(yè)巖形成3～4個(gè)沉積韻律；而青羊溝厚度30m左右，由砂礫巖-砂巖-粉砂巖形成2～3個(gè)沉積韻律；而阿力克以東則僅約2～10m?；?guī)r段在區(qū)內(nèi)發(fā)育較穩(wěn)定，各地厚度有變化，巖石組合變化不大，一般由中厚層狀含生物碎屑砂屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r及砂質(zhì)微晶石灰?guī)r等組成。在青羊溝一帶厚30～60m，大拉硐一帶70～88m，阿力克以東90m左右。由西向東，由南向北逐漸變薄，至三岔—餓狼溝一帶缺失該組，羊虎溝組角度不整合于奧陶系之上，說(shuō)明該區(qū)該時(shí)期海侵方向?yàn)橛晌髂舷驏|北進(jìn)行。

羊虎溝組地層所劃分的3個(gè)巖性段在區(qū)內(nèi)各地均有，各地發(fā)育情況不同。砂巖段在區(qū)內(nèi)普遍存在，但厚度很不穩(wěn)定，巖性也不盡相同；東北部三岔一帶厚約8m，巖性為砂礫巖、砂巖。東南部在青羊溝最厚可達(dá)33.75m，巖性主要為砂礫巖、砂巖、粉砂巖組成。阿力克煤礦一帶厚度約44m，巖性底部出現(xiàn)薄層砂礫巖，向上為砂巖、粉砂巖，局部夾砂質(zhì)灰?guī)r。在西部卡力崗以北至大拉硐厚約90m，巖性主要為長(zhǎng)石砂巖、石英砂巖，礫巖不發(fā)育，下部出現(xiàn)粉砂巖、碳質(zhì)頁(yè)巖等。總體上砂巖段仍表現(xiàn)為西部較厚，向東逐漸變薄，反映該時(shí)期海水入侵仍為自西向東。頁(yè)巖段在區(qū)內(nèi)發(fā)育較穩(wěn)定，但各地厚度及巖石組合變化較大，東北部三岔一帶厚約133m，下部為碳質(zhì)頁(yè)巖夾煤層，上部主要為砂巖，夾砂礫巖，頂部出現(xiàn)碳質(zhì)頁(yè)巖夾薄層灰?guī)r。東南部阿力克煤礦一帶厚度約157.5m，碳質(zhì)頁(yè)巖為主，夾煤層等。在西部卡力崗以北至大拉硐厚約76.58m，碳質(zhì)頁(yè)巖為主，夾粉砂巖、煤層等。頁(yè)巖段各地發(fā)育情況不如砂巖段有規(guī)律性，反映了其發(fā)育受小范圍地形條件影像較大，總體上在缺失臭牛溝組地層時(shí)，厚度稍大?；?guī)r段在區(qū)內(nèi)發(fā)育較穩(wěn)定，各地厚度雖差別較大，巖石組合變化較大。東北部三岔一帶厚約5.45m，為含生物碎屑砂屑灰?guī)r。東南部阿力克煤礦一帶厚度約54.75m，為含生物碎屑砂屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r，頂部出現(xiàn)鈣質(zhì)頁(yè)巖夾粉砂巖。在西部卡力崗以北至大拉硐厚約114.5m，為含生物碎屑砂屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r等，頂部出現(xiàn)碳質(zhì)頁(yè)巖等?？傮w上，砂巖段仍表現(xiàn)為西部較厚，向東逐漸變薄，反映該時(shí)期海水退出方向?yàn)橛蓶|向西。

2.4.2區(qū)域?qū)Ρ?/p>

臭牛溝組地層在青海省由東向西分布于門(mén)源、俄博(峨堡)北山、面堿溝、寧草溝和扎爾馬格等地，主要沿中祁連古隆起兩側(cè)發(fā)育，最西端扎爾馬格厚度大于437m，最東端俄博北山厚度160m，一般厚度59～150m左右。該組在該區(qū)各處發(fā)育地層與青海省內(nèi)次層型剖面天峻縣蘇里鄉(xiāng)寧掌溝剖面對(duì)比見(jiàn)圖9，在青海省內(nèi)總體由西向東，逐漸變薄，與該區(qū)基本一致。

圖9　石炭紀(jì)臭牛溝組地層區(qū)域性對(duì)比圖

圖10　石炭紀(jì)羊虎溝組地層區(qū)域性對(duì)比圖

羊虎溝組地層在青海省主要沿中祁連古隆起兩側(cè)發(fā)育由東向西分布于門(mén)源、俄博(峨堡)北山、面堿溝、五林溝和玉石溝等地，區(qū)域上在缺失臭牛溝組地層時(shí)，厚度稍大，而平行不整合于臭牛溝組之上時(shí)則較薄(圖10)。如俄博北山厚248m，考克賽厚232m，玉石溝厚1553m。距離祁連古隆起較近的羊虎溝組，以陸相碎屑巖沉積為主，海相地層少或缺失，如玉石溝、考克賽等地。反之則以細(xì)碎屑巖沉積為主，含煤層也較好，如青羊溝、俄博北山等地，聚集成小型煤礦。

3　石炭紀(jì)層序地層研究的找礦意義

晚古生代石炭紀(jì)為全國(guó)主要成煤期之一，該地區(qū)地層中除了煤炭資源較豐富外，還有沉積型褐鐵礦產(chǎn)。

3.1地層含礦性特點(diǎn)

3.1.1臭牛溝組含礦性特點(diǎn)

1972—1974年，青海省計(jì)委地質(zhì)局第二地質(zhì)隊(duì)曾對(duì)阿力克—峨堡一帶包括鐵礦、石灰?guī)r、粘土巖進(jìn)行過(guò)詳細(xì)普查，取樣分析化驗(yàn)結(jié)果顯示，其中的灰?guī)r達(dá)到水泥灰?guī)r工業(yè)指標(biāo)，部分達(dá)到溶劑灰?guī)r工業(yè)指標(biāo)。在砂巖段上部灰?guī)r段中有時(shí)見(jiàn)菱鐵礦夾層，規(guī)模較小，基本無(wú)工業(yè)價(jià)值。

3.1.2羊虎溝組含礦性特點(diǎn)

地層中部的頁(yè)巖段中，各地皆見(jiàn)有煤層夾層，厚度不一，層數(shù)也有變化，在大拉硐局部見(jiàn)可采煤3層，單層厚2.5～3.8m；在龍孔大阪以北可見(jiàn)2層，單層厚一般1～2m，餓狼溝和三岔溝東稍厚，可達(dá)1.5～3m；在熊溝、青羊溝—阿力克以東可見(jiàn)2～3層，單層厚2～3m。根據(jù)野外調(diào)查資料，一般在缺失臭牛溝組地層時(shí)，煤層較薄，煤質(zhì)較差；發(fā)育在臭牛溝組地層之上時(shí)，煤層較厚，煤質(zhì)較好。在頁(yè)巖段中有時(shí)見(jiàn)褐鐵礦化夾層，巖性主要為褐鐵礦化粉砂巖、褐鐵礦化碳質(zhì)頁(yè)巖、褐鐵礦化泥巖等。

3.2礦床成因及找礦標(biāo)志

3.2.1鐵礦成因及找礦標(biāo)志

(1)礦床成因。菱鐵礦型和含菱鐵礦褐鐵礦型為沉積成因，沉積環(huán)境為海陸交互相的近海湖沼澤，灰黑色碳質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖反映了當(dāng)時(shí)氣候環(huán)境為溫暖潮濕型。

(2)找礦標(biāo)志。其找礦標(biāo)志主要有2點(diǎn)。巖石標(biāo)志主要為深色的碳質(zhì)頁(yè)巖、粉砂巖、泥巖為賦礦層位。沉積環(huán)境標(biāo)志主要為富含有機(jī)物質(zhì)的湖沼，一般處于湖沼低處、強(qiáng)還原環(huán)境下更容易富集成礦。

3.2.2煤礦成因及找礦標(biāo)志

(1)礦床成因。區(qū)內(nèi)煤礦沉積環(huán)境為海陸交互相，煤層形成于潮坪瀉湖相沉積環(huán)境，屬泥碳沼澤相。早期該地區(qū)海水入侵，自西南向東北，晚期海水由東北向西南逐步退出，早石炭世形成一套以海相碳酸鹽巖夾碎屑巖沉積建造，屬于臭牛溝組，僅局部發(fā)育泥炭沼澤相，未形成可采煤層。經(jīng)短暫抬升剝蝕，到了晚石炭世，海水再次入侵，形成一套潮坪瀉湖相沉積為主地層，在晚石炭世的下部形成不穩(wěn)定煤系，煤層厚度0.15～0.80m，平均厚度0.38m。隨后該區(qū)又經(jīng)歷了海侵-海退-海侵的過(guò)程，形成分布較為廣泛的含煤層系，一般含煤1～6層，含煤性變好，一般煤層厚度從0.16～2.40m，最厚可達(dá)4m，其中可采煤層主要有3層，全區(qū)較穩(wěn)定。因該時(shí)期構(gòu)造活動(dòng)雖較頻繁，但強(qiáng)度較小，盆地趨于穩(wěn)定，給聚煤作用提供了有利時(shí)機(jī)，形成北祁連(包括工作區(qū))主要含煤巖系。到了晚石炭世末期，盆地隆起強(qiáng)烈，海水全部退出，沉積一套陸相二疊紀(jì)碎屑巖，顯示該區(qū)域成煤作用結(jié)束[6]。

(2)找礦標(biāo)志。石炭紀(jì)羊虎溝組頁(yè)巖段為賦煤層位，其發(fā)育程度決定了煤層數(shù)量和厚度，找礦過(guò)程中首先要對(duì)羊虎溝組頁(yè)巖段地層的層序發(fā)育情況進(jìn)行觀測(cè)研究，其發(fā)育特點(diǎn)不同決定煤礦的規(guī)模，一般海侵體系域越發(fā)育，煤層越厚、可采煤層越多、煤質(zhì)越好[7-8]。

3.3礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量預(yù)測(cè)

該次工作根據(jù)石炭紀(jì)地層分布地區(qū)，確定了青羊溝煤礦靶區(qū)、阿力克煤礦靶區(qū)、大拉硐-假羊溝煤礦靶區(qū)、三岔-餓狼溝煤礦靶區(qū)、羊雄子煤礦靶區(qū)5個(gè)煤礦預(yù)測(cè)靶區(qū)，通過(guò)初步野外地質(zhì)調(diào)查，根據(jù)各靶區(qū)海侵體系域發(fā)育狀況，-600m以上預(yù)估煤炭資源儲(chǔ)量約4億t。

4　結(jié)語(yǔ)

北祁連阿柔地區(qū)晚古生代石炭紀(jì)地層分布較廣，其中的羊虎溝組為一套煤系地層，煤層主要賦存于高水位體系域的頁(yè)巖段。以往工作程度較低，根據(jù)對(duì)其層序地層研究，煤層發(fā)育程度與海侵體系域發(fā)育程度密切相關(guān)，后續(xù)礦產(chǎn)勘查工作應(yīng)結(jié)合對(duì)各地區(qū)該時(shí)期層序地層的詳細(xì)研究，使勘查工作更具針對(duì)性。

[1]趙以漢.青海北部構(gòu)造與礦產(chǎn)[C]//青藏高原地質(zhì)文集第十四輯[A].北京：地質(zhì)出版社，1984：61-66.

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[3]吳向農(nóng).青海省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1988.

[4]徐學(xué)義,李向民.祁連山及鄰區(qū)成礦地質(zhì)背景圖說(shuō)明書(shū)[M].北京：地質(zhì)出版社，2009.

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[8]陳鐘惠．煤和含煤巖系的沉積環(huán)境[M]．武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，1988.

Study on the Carboniferous Sequence Stratigraphy and Its Prospecting Significance in Arou Area in North Qilian Mountain

XU Junqiang1, XU Weixiang1, DU Wei2

(1. No.4 Exploration Institute of Geology and Mineral Resources, Shandong Weifang 261021, China；2.Shandong Geological Surveying Institute,Shandong Jinan 250013, China)

Carboniferous strata is one of the most widely distributed strata in this area. It is a set of coal bearing formation, so the study on sedimentary characteristics of coal prospecting work is very important. According to rock association characteristics, the strata in this area can be divided into Chouniugou formation and Yanghugou formation. They are controllded by faults with the trend of NW—SE, and distributed along the direction of the structures. Its top and bottom parts are generally developed completly. Through study on the sequence stratigraphy of Carboniferous strata in this period, it is regarded that this area has experienced two times complete sea water intrusion and exiting periods. Coal deposits have close relation with the degree of the second development of the transgressive system tract.

Sequence stratigraphy; system domain; ore-bearing property; North Qilian mountain

2014-09-01；

2015-04-08；編輯：曹麗麗

青海省祁連縣阿柔地區(qū)J47E011018，J47E012018，J47E012019，J47E012020四幅1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查(KD2011-3-8)

徐均強(qiáng)(1968—)，男，山東牟平人，高級(jí)工程師，主要從事基礎(chǔ)地質(zhì)及礦產(chǎn)勘查研究工作；E-mail：1726128633@qq.com

Q915；P539.2

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