寧夏青龍山地區(qū)奧陶系馬家溝組巖相特征與沉積環(huán)境

柳強(qiáng)

摘 要：青龍山地區(qū)位于鄂爾多斯盆地西緣，在奧陶系形成了一套以海相碳酸鹽巖夾碎屑巖為主的沉積建造。該文針對青龍山地區(qū)馬家溝組地層，從巖石特征淺述其沉積環(huán)境的演變。

關(guān)鍵詞：地層劃分 巖石特征 沉積環(huán)境 青龍山

中圖分類號：P58 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（c）-0043-02

1 區(qū)域概述

青龍山位于寧夏回族自治區(qū)中部的同心縣和鹽池縣，由兩條走向南北的山脊組成（東道梁、西道梁），南北綿延約40km，東西寬約6km。地層區(qū)劃屬華北地層大區(qū)晉冀魯豫地層區(qū)華北西緣地層分區(qū)桌子山—青龍山地層小區(qū)南段。區(qū)域大地構(gòu)造位于中朝準(zhǔn)地臺鄂爾多斯西緣拗陷帶青云臺拱北部，即“南北古脊梁”西側(cè)。青龍山西側(cè)為龍首-六盤深斷裂，東側(cè)為車道-阿色浪大斷裂。該區(qū)域內(nèi)出露地層有上元古界青白口系王全口組、震旦系正目觀組；古生界寒武系、奧陶系及新生界新近系、第四系（表1）。其中，上元古界青白口系王全口組—震旦系正目觀組出露于東道梁，寒武系—奧陶系出露于西道梁，奧陶系地層分布于青龍山西道梁西側(cè)。

2 地層對比及巖層特征

奧陶系地層在鄂爾多斯盆地不同區(qū)域劃分略有不同。鄂爾多斯盆地中東部奧陶系：下統(tǒng)為冶里組、亮甲山組；中統(tǒng)為馬家溝組六巖段（馬1、馬2、馬3、馬4、馬5、馬6），其中馬6巖段也稱峰峰組；鄂爾多斯盆地西緣：下統(tǒng)缺失，中統(tǒng)三道坎組，桌子山組，克里摩里組。寧夏多次單獨(dú)劃出青龍山地層小區(qū)。本次論述按照巖層構(gòu)造及層面特征采用三分法，將馬家溝組自老而新分為三個巖組，其中馬一、馬二巖組對應(yīng)三道坎組，馬三巖段及克里摩里組對應(yīng)桌子山組及克里摩里組（表2）。

青龍山區(qū)奧陶系馬家溝組連續(xù)沉積在上寒武統(tǒng)之上，巖性穩(wěn)定。三巖段巖性特征如下：

馬一巖段：位于馬家溝組底部，其下部巖性為灰—深灰色中-厚層狀白云巖、灰質(zhì)白云巖。局部夾泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、礫屑白云巖；上部巖性為深灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r、含白云質(zhì)灰?guī)r及白云巖，該巖性段以底部的厚層狀白云巖與下伏阿不切亥組（∈-Oa）分界。

馬二巖段：位于馬家溝組中部，巖性主要以深灰色中—厚層狀灰?guī)r為主，中上部以中厚層狀灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r及厚層礫屑灰?guī)r為主，泥質(zhì)條帶斷續(xù)順層分布，寬多在幾毫米間。底部為馬家溝一巖段與二巖段過渡地層，主要巖性為白云質(zhì)灰?guī)r及灰質(zhì)白云巖。整個馬家溝二巖段自下而上白云質(zhì)、泥質(zhì)成分遞減，頂部出現(xiàn)零星燧石結(jié)核。

馬三巖段，主要分布于青龍山西坡，巖性主要為深灰色中厚層狀含燧石結(jié)核灰?guī)r、燧石條帶灰?guī)r為主，局部地段可見中厚層灰?guī)r及礫屑灰?guī)r。燧石結(jié)核、燧石條帶在風(fēng)化面上呈突起狀平行于層面不均勻分布。燧石結(jié)核多呈不規(guī)則瘤狀、局部呈串珠狀分布。結(jié)核多具均一的同心狀構(gòu)造，大小相差懸殊，多在2～5cm，個別可達(dá)10cm以上。燧石條帶順層斷續(xù)分布，寬窄不一，寬多在1～5cm，該巖段自下而上燧石結(jié)核含量總體呈現(xiàn)高-低-高趨勢，局部可見燧石結(jié)核（條帶）與灰?guī)r互層。

克里摩里組位于馬家溝組之上，巖性主要為深灰色薄層狀礫屑灰?guī)r，含燧石結(jié)核泥質(zhì)條帶灰?guī)r，中-薄層狀灰?guī)r為主，含豐富的腹足類、頭足類、腕足類化石，底部以薄層含燧石結(jié)核泥質(zhì)條帶灰?guī)r與下伏馬家溝組分界。

3 巖石特征與沉積環(huán)境演變

在對馬家溝組馬二、馬三巖段進(jìn)行巖礦樣品鑒定結(jié)果顯示巖石組分中：微晶、泥晶方解石>90%，其他依次為白云石、生物屑等，根據(jù)巖石的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征主要類型有：

竹葉狀灰?guī)r：主要賦存于寒武系中統(tǒng)上部至奧陶系下統(tǒng)底部的阿不切亥組（∈-Oa），與上覆馬家溝組為連續(xù)沉積。其他層段偶有分布，因礫屑的縱切面呈竹葉狀，被稱竹葉狀灰?guī)r。其形態(tài)通常呈扁圓狀，磨圓度較好，礫屑大小不一，分選相對較好。成份以泥晶灰?guī)r、粉屑、砂屑、鱺?；?guī)r以及泥灰?guī)r等為主，層面可見不同粒屑順層面排列。代表水體較淺的高能擾動環(huán)境沉積。

礫屑灰?guī)r：在馬家溝各巖段均可見，礫屑成份為泥晶、粉屑、砂屑灰?guī)r等。細(xì)粒的礫屑灰?guī)r具，礫徑通常在幾厘米之間，磨圓度呈棱角-次棱角狀，說明本地區(qū)礫屑灰?guī)r是在平均浪基面之下的波浪作用或斜坡重力流下形成。

粉屑灰?guī)r：主要分布于馬二、馬三巖段，顆粒粒度較小，在0.02～0.1 mm之間，主要成分以泥晶灰?guī)r為主，砂屑、生物屑次之，泥晶（亮晶）方解石膠結(jié)物，形成于水動力條件較弱的低能的環(huán)境。

生物碎屑灰?guī)r：生物碎屑灰?guī)r在本區(qū)發(fā)育十分廣泛，馬二、馬三巖段較常見，分選較好，種類較多，主要有廣鹽度底棲三葉蟲、頭足類、棘皮類、腹足類、雙殼類、苔鮮蟲、藻類等，常含不同粒屑顆粒，上述特征說明形成于水動力較強(qiáng)的臺地邊緣高能淺灘沉積環(huán)境。

泥晶灰?guī)r：在馬家溝及克里摩里組均有分布，呈灰-深灰色，泥晶結(jié)構(gòu)，中厚層狀-條帶狀構(gòu)造。主要由方解石、方解石團(tuán)粒組成。含量在90%以上。礫屑顆粒含量小大于10%，形成于較安靜的低能沉積環(huán)境。

該地區(qū)從早寒武世蘇峪口期-辛集期青龍山地區(qū)開始遭受海侵，中晚寒武世海侵達(dá)到鼎盛，到晚寒武世阿不切亥期區(qū)內(nèi)開始海退，古陸面積擴(kuò)大，構(gòu)成了青龍山地區(qū)早古生代的第一個海進(jìn)海退旋回，并形成大面積的局限臺地沉積，以白云巖地層為主。

青龍山地區(qū)阿不切亥期主要發(fā)育臺地前緣斜坡相沉積，主要巖性為薄層泥晶灰?guī)r，泥質(zhì)條帶灰?guī)r及竹葉狀灰?guī)r等。此套地層根據(jù)其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特性應(yīng)形成于淺水環(huán)境中，層間可見滑動構(gòu)造，角礫等構(gòu)造特征，局部可見水平蟲孔。

奧陶世下統(tǒng)冶里期，鄂爾多斯地區(qū)中東部海水開始入侵，鄂爾多斯東南緣形成局部沉積，青龍山地區(qū)則為潮坪相沉積，形成以泥質(zhì)白云巖和白云巖為主的風(fēng)暴。早奧陶世亮甲山期末發(fā)生的懷遠(yuǎn)運(yùn)動是區(qū)內(nèi)發(fā)生大規(guī)模海退，造成了青龍山地區(qū)下奧陶系缺失。

中奧陶世青龍山地區(qū)發(fā)生大規(guī)模海侵，馬一期，海水沿賀蘭坳拉谷盆地入侵，在青龍山東側(cè)含砂泥云坪，在青龍山及以西地區(qū)則形成云灰坪，主要形成中厚層灰色-灰白色細(xì)粉晶白云巖夾薄層泥晶白云巖。

馬二期海侵持續(xù)擴(kuò)大，青龍山地區(qū)為開闊海臺地相，形成厚層的塊狀灰?guī)r，含頭足類等化石。馬二末期，發(fā)生小規(guī)模海退，青龍山地區(qū)海水深有所變淺，沉積一套含頭足類及腕足類化石的中厚層灰?guī)r，顆粒灰?guī)r，砂屑灰?guī)r組合。

馬三期海侵較馬二期面積小，此時青龍山巖層在垂向上表現(xiàn)出燧石結(jié)核灰?guī)r與泥晶灰?guī)r互層的特征代表著水動力條件較為紊亂，較為動蕩的沉積環(huán)境。

克里摩里組期，再度出現(xiàn)海侵，形成臺地邊緣淺灘相，巖石主要以顆粒灰?guī)r，砂屑灰?guī)r為主，含有大量的生物碎片化石，如腹足類、頭足類等。

4 結(jié)論

青龍山地區(qū)主要出露老地層為古生界寒武系及奧陶系，其主要巖性為白云巖及灰?guī)r，灰?guī)r以礫屑灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、泥晶灰?guī)r為主。

該地區(qū)沉積環(huán)境自寒武至奧陶系依次為前緣斜坡相沉積、潮坪相、含砂泥云坪、開闊海臺地相、臺地邊緣淺灘相代表了海侵的規(guī)模與范圍，說明海侵總體持續(xù)擴(kuò)大。期間發(fā)生幾次稍大規(guī)模的海侵，形成了馬一的白云巖、馬二、馬三及克里摩里組石灰?guī)r沉積。

馬二期海侵，達(dá)到馬家溝組時期的頂峰，青龍山地區(qū)為開闊海臺地相，形成厚層的塊狀灰?guī)r，是這一地區(qū)優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r礦層最主要的成礦期。

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