賀蘭山地區(qū)三疊紀(jì)沉積特征及其地質(zhì)意義

李 蒙，李文厚,趙紅格,任戰(zhàn)利,王 星,段玉良

(1.西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/西北大學(xué) 大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 710069；2.中國地質(zhì)調(diào)查局 青島海洋地質(zhì)研究所,山東 青島 266071)

賀蘭山地區(qū)中晚三疊世盆地的沉積特征研究是解決鄂爾多斯西北部沉積相空間展布規(guī)律的重要內(nèi)容之一,其沉積特征的改變也是賀蘭山地區(qū)古氣候古地理?xiàng)l件改變的重要反應(yīng)之一。因此，研究區(qū)是研究構(gòu)造、古地理和氣候之間協(xié)同演化的理想場所。

賀蘭山三疊紀(jì)盆地沉積學(xué)方面的系統(tǒng)研究相對較少,且主要集中在荒草灘—汝箕溝—二道嶺一線。葉連俊通過對賀蘭山汝箕溝地區(qū)的研究認(rèn)為，汝箕溝地區(qū)為鄂爾多斯盆地西北緣的邊緣相沉積[1]。孫國凡和劉景平研究認(rèn)為，賀蘭山晚三疊世盆地為準(zhǔn)A型俯沖下的前淵盆地[2]?？卤＜蔚葘R蘭山汝箕溝地區(qū)沖積扇沉積特征進(jìn)行了詳細(xì)研究,認(rèn)為其是高滲流區(qū)域的篩積物,礫石沉積粒度具有明顯的“雙峰式”特征,即礫石支撐、砂質(zhì)充填[3]。柯保嘉等認(rèn)為，香池、子溝一帶，延長組二段及三段下部主要為碎屑流沉積,為沖積扇的扇根區(qū);三段中上部依次出現(xiàn)扇中辮狀河和扇端細(xì)粉砂巖沉積;四段沉積粒度下粗上細(xì),總體屬于辮狀河沉積；五段為半深湖—深湖相,并發(fā)現(xiàn)了濁積巖沉積,同時(shí)推測賀蘭山盆地與鄂爾多斯盆地二者分立[4]。蘇春乾和劉仿韓認(rèn)為，紙坊組和延長組中段總體為沖積扇扇中相,通過粒度分析反映暴漲暴落的沉積特征,并識(shí)別出了沖積扇沉積體系、河流沙漠體系、湖泊體系3大類[5]。魏紅紅等對汝箕溝地區(qū)上三疊統(tǒng)的研究認(rèn)為,其沉積演化自下而上經(jīng)歷了沖積扇、辮狀河、辮狀河三角洲以及湖泊相沉積[6]。Ritts等對賀蘭山、桌子山一帶中—晚三疊紀(jì)地層進(jìn)行了沉積學(xué)研究,自下而上區(qū)分出了沖積扇、辮狀河平原、曲流河、湖泊三角洲和湖泊相沉積體系[7]。

前人關(guān)于研究區(qū)晚三疊世物源以及沉積構(gòu)造背景的研究相對較多。通過礫石成分分析、古流向分析、重礦物分析、地球化學(xué)分析以及鋯石定年分析[6-20],對主體物源來自西部、西北部形成了共識(shí)，但盆地東部、南部是否存在物源仍有爭議。

賀蘭山晚三疊世大地構(gòu)造背景是沉積演化的主控因素之一,主要有伸展構(gòu)造背景[4,7-8,18-28]、擠壓構(gòu)造背景[29-32]和走滑拉分背景[33]3種認(rèn)識(shí)。物源和構(gòu)造背景研究是分析沉積相展布空間規(guī)律的重要參考,沉積相的空間展布特點(diǎn)也是對大地構(gòu)造背景研究的重要佐證。系統(tǒng)研究沉積相的空間演化規(guī)律是解決爭議問題重要的方法,具有重要的地質(zhì)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

賀蘭山地區(qū)位于鄂爾多斯地塊與阿拉善地塊的交接部位,南接走廊過渡帶,北部和東部分別為新生代河套盆地與銀川地塹,處于古亞洲洋和特提斯兩大構(gòu)造域之間,具有明顯的多旋回、多階段性演化特征。

現(xiàn)今,研究區(qū)巖漿巖、變質(zhì)巖主要為北部古元古界角閃巖相麻粒巖相的高級區(qū)域變質(zhì)巖系,即孔茲巖系[34-39]、研究區(qū)南部趙池溝群和黃旗口花崗巖以及部分基性侵入巖[40]。沉積巖系主要為長城系、薊縣系、震旦系至古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系以及侏羅系,且遍布于研究區(qū)及周鄰區(qū)域,以中晚三疊系出露最為廣泛(見圖1)。相鄰阿拉善地塊東部斜坡帶白堊系之下即為變質(zhì)巖基底[17-18],阿拉善中部地區(qū)白堊系之下存在侏羅系和石炭系,反映了阿拉善東部上古生界被大范圍剝蝕。北部河套地區(qū)白堊系下統(tǒng)固陽組之下即為太古界古元古界烏拉山群變質(zhì)巖系結(jié)晶基底,缺失上古生界和三疊系地層。銀川地塹現(xiàn)今鉆遇最老地層為奧陶紀(jì),位于南部吳忠一帶(銀參2井)。據(jù)地震資料推斷，銀川地塹北部可能存在上古生界,但存在一定程度的剝蝕。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)特征及野外觀察點(diǎn)位置圖Fig.1 Geological characteristics of the study area and location of field observation points

賀蘭山地區(qū)現(xiàn)今的構(gòu)造形態(tài)主要為復(fù)向斜構(gòu)造,大型斷裂主要有賀蘭山東、西麓正斷層、正誼關(guān)走滑斷層、大水溝—鬼頭溝逆斷層以及汝箕溝—香棒子溝逆斷層。由于賀蘭山地區(qū)具有顯著的多階段性演化過程,使得斷層往往具有多期活動(dòng)的特征。

2 沉積特征分析

根據(jù)現(xiàn)今中晚三疊系地層的出露情況,本文對插旗口—大水溝—荒草灘—汝箕溝—古拉本一線、鬼頭溝以及韭菜溝地區(qū)的沉積特征進(jìn)行了詳細(xì)的觀察,在地層接觸關(guān)系和同層位沉積特征橫向?qū)Ρ确矫孢M(jìn)行了重點(diǎn)分析,并參考了白芨芨溝、香池子溝、水磨溝、哈拉烏溝和香棒子溝一帶的地層組合特征。

2.1 石千峰組沉積特征

石千峰組主要分布于大水溝溝口、汝箕溝溝口和鬼頭溝溝口一帶。鬼頭溝地區(qū)石千峰組正斷層發(fā)育,主要為灰綠色中細(xì)砂巖與紫紅色細(xì)粉砂巖、紫紅色泥巖互層(見圖2),其中部分紫紅色細(xì)砂巖中夾有灰綠色中細(xì)砂巖,二者接觸界面具有漸變特征。汝箕溝溝口、荒草灘(西)地區(qū)沉積特征與鬼頭溝相似,說明石千峰組沉積時(shí)的古地理和物源來源較為簡單,構(gòu)造活動(dòng)較弱。

石千峰組整體表現(xiàn)為一套炎熱氣候下湖泊相沉積(見圖2),不同巖石類型的頻繁互層反映了此時(shí)氣候的頻繁改變,雨季旱季的頻繁交互導(dǎo)致水動(dòng)力條件和搬運(yùn)物質(zhì)的改變。石千峰組在整個(gè)研究區(qū)與中三疊統(tǒng)紙坊組呈假整合接觸,頂部有明顯的侵蝕現(xiàn)象(見圖2c，d)。

圖2 研究區(qū)不同觀測點(diǎn)石千峰組沉積特征Fig.2 Sedimentary characteristics of Shiqianfeng Formation at different observation points in the study area

2.2 紙坊組沉積特征

紙坊組主要出露于研究北部磨盤山—西溝一線、南部插旗口—哈拉烏溝一線和研究區(qū)東部邊緣。烏仁都喜地區(qū)紙坊組為灰色含礫粗砂巖,礫石分選較差,發(fā)育大量板狀交錯(cuò)層理,砂體展布較穩(wěn)定,河漫灘沉積較發(fā)育,表現(xiàn)為曲流河沉積的特征(見圖3a，b)。烏仁都喜地區(qū)紙坊組與賀蘭山其他地區(qū)的沉積特征具有顯著差異,二者可能分屬于不同的沉積體系。韭菜溝地區(qū)紙坊組總體為淺紅色色調(diào),為辮狀河沉積；辮狀河底部含有大量暗紅色粉砂巖、泥巖礫塊(見圖3c，d),主要為下伏石千峰組沉積物,這說明了周圍石千峰組遭受了明顯剝蝕。韭菜溝、西溝紙坊組沉積色調(diào)明顯區(qū)別于磨盤山、汝箕溝地區(qū),從研究區(qū)周鄰石千峰組普遍剝蝕的特征來看,韭菜溝、西溝一帶可能更靠近沉積邊界。鬼頭溝地區(qū)紙坊組總體為灰綠色砂巖,中下部存在暗紅色細(xì)粉砂巖與灰綠色砂巖互層(見圖3e)；相較于石千峰組的頻繁互層,其暗紅色地層明顯減少,且暗紅色地層的沉積粒度明顯增大,體現(xiàn)了二疊紀(jì)、三疊紀(jì)之交氣候條件由炎熱干燥向濕潤氣候的過渡；沉積粒度的增大也說明了物源供給以及水動(dòng)力條件的明顯增多和增強(qiáng)；該處紙坊組下部表現(xiàn)為辮狀河三角洲平原相(見圖3f),中上部漸變?yōu)檗p狀河沉積體系。汝箕溝溝口紙坊組為灰綠色砂巖,砂巖中含有粉紅色砂泥質(zhì)包體,包體接觸界限不明顯,體現(xiàn)了沉積過程中不同物源巖性的混合過程(見圖3g，h)。汝箕溝溝口紙坊組與鬼頭溝地區(qū)總體相似,表現(xiàn)為辮狀河沉積特征。荒草灘(西)紙坊組下部為辮狀河三角洲平原沉積,分流河道和河漫灘發(fā)育(見圖3i)；上部同樣為辮狀河沉積的特征,河道砂體極發(fā)育,表現(xiàn)了較強(qiáng)的水動(dòng)力和充足的物源供給；紙坊組頂部存在明顯的沖刷侵蝕現(xiàn)象(見圖3j)。插旗口紙坊組整體色調(diào)為灰綠色,頂部砂巖中含有大量沙泥包體,表現(xiàn)了河流較強(qiáng)的水動(dòng)力條件,為辮狀河沉積特征；向上則過渡為延長組一段沖積扇沉積體系(見圖3k，L)。大水溝地區(qū)紙坊組沉積特征與汝箕溝溝口一帶比較相似,河道砂體發(fā)育,上下疊置,層面凹凸接觸(見圖3L),亦為辮狀河沉積體系，總體沉積相空間分布如圖7a所示。

研究區(qū)紙坊組總體為中粗粒、細(xì)粒砂巖,不同區(qū)域巖石色調(diào)存在明顯差異,西溝、韭菜溝(見圖5)主體為淺紅色,鬼頭溝(見圖3b)、汝箕溝溝口(見圖4)、大水溝(見圖9a)和插旗口(見圖7a)主體為灰綠色為主,磨盤山一帶、西北部沙巴臺(tái)色調(diào)同樣以灰綠色為主。汝箕溝、鬼頭溝、韭菜溝紙坊組均含有紫紅色泥巖礫塊,根據(jù)下伏石千峰組的剝蝕情況和主要色調(diào)來看,紙坊組沉積過程中存在大量來自石千峰組的沉積物質(zhì),研究區(qū)東北部主要為淺紅色色調(diào)亦與此相關(guān)。插旗口地區(qū)紙坊組上部主要含有灰綠色泥礫,南北不同地區(qū)沉積色調(diào)的差異及所含礫塊的區(qū)別可能體現(xiàn)了物源來源的不同。

從沉積特征上來看,紙坊組底部的砂體頻繁疊置,凹凸接觸以及整個(gè)研究區(qū)普遍含有泥礫、或砂泥質(zhì)包體等沉積特征，整體表現(xiàn)為辮狀河沉積的特征。紙坊組下部在鬼頭溝—荒草灘一線存在辮狀河三角洲平原沉積。

2.3 延長組一段沉積特征

延長組一段在整個(gè)研究區(qū)表現(xiàn)為明顯的沖積扇沉積特征,礫石礫徑在研究區(qū)西北部邊緣明顯較大,研究區(qū)內(nèi)部及東部則相對較小。

烏仁都喜一帶，銅川組表現(xiàn)為紫紅色含礫粗砂巖沉積,河道砂體發(fā)育,河道砂體之間保存部分漫灘沉積(見圖4a),板狀交錯(cuò)層理發(fā)育(見圖4b),為辮狀河沉積特征?；牟轂?西)地區(qū)延長組一段底部為厚層礫巖,礫石礫徑在3～8 cm,較大可達(dá)15 cm,向上為中—厚層礫巖與砂巖組成的互層沉積,表現(xiàn)為不同扇體的疊置,其中砂巖中存在平行層理,為扇端上部片流沉積,總體處于扇中、扇端的過渡區(qū),自下而上向扇端轉(zhuǎn)移(見圖4c);中上部以含礫砂巖和粗粒砂巖為主,交錯(cuò)層理發(fā)育,轉(zhuǎn)變?yōu)檗p狀河沉積。大水溝地區(qū)延長組一段整體色調(diào)為黃綠色,巖性以含礫粗砂巖為主,變相為扇端沉積的特征(見圖3d)。插旗口一帶色調(diào)亦為黃綠色,礫石礫徑主要在2～8 cm,最大可達(dá)20 cm,不同扇體疊置關(guān)系明顯,扇體辮狀河水道發(fā)育,整體表現(xiàn)為扇中、扇端沉積(見圖3L)，總體沉積相空間分布如圖7b所示。

圖4 研究區(qū)不同觀測點(diǎn)延長組一段、二段沉積特征Fig.4 Sedimentary characteristics of Firstand Second sections of Yanchang Formation at different observation points in the study area

研究區(qū)西部延長組一段沉積未出露,但從二段沉積特征來看,一段礫石礫徑應(yīng)更大,更靠近沖積扇的扇根。插旗口、荒草灘、西溝至白芨芨溝一帶延長組一段巖性基本相同,底部均為黃綠色厚層礫巖,向上則以砂礫巖、含礫砂巖為主,哈拉烏溝地區(qū)主要以礫巖沉積為主,香棒子溝一帶礫石層厚度和層數(shù)也明顯多于研究區(qū)東部,表現(xiàn)為沿哈拉烏溝、香棒子溝、插旗口、汝箕溝逐漸減少變細(xì)的特征。

2.4 延長組二段沉積特征

延長組二段主體為黃綠色中粒砂巖,夾少量厚層含礫粗砂巖。二道嶺地區(qū)主要為礫石沉積,主體色調(diào)為紫紅色,礫石主要成分為砂巖,較大礫石礫徑可達(dá)30 cm(見圖4e),磨圓較好,體現(xiàn)了一定距離的搬運(yùn)過程,沉積相表現(xiàn)為扇根沉積的特征。該處礫石沉積特征明顯區(qū)別于研究區(qū)其他位置,體現(xiàn)了物源源區(qū)空間不一致。鬼頭溝地區(qū)二段下部主要為黃綠色含礫粗砂巖,大型板狀交錯(cuò)層理，河道砂體發(fā)育,說明水動(dòng)力條件很強(qiáng),呈大型河流沉積特點(diǎn),為辮狀河沉積相(見圖4f)?；牟轂?西)延長組二段發(fā)育大型辮狀河砂體(見圖4j),槽狀交錯(cuò)層理發(fā)育,不同其次砂體緊密疊置,漫灘沉積不發(fā)育,表現(xiàn)為很強(qiáng)的水動(dòng)力條件;荒草灘(東)延長組二段以板狀交錯(cuò)層理為主,也發(fā)育一定槽狀交錯(cuò)層理(見圖4h),荒草灘東西兩側(cè)均表現(xiàn)為辮狀河沉積，總體沉積相空間分布如圖7c所示。

2.5 延長組三段沉積特征

延長組三段巖性組合以黃綠色中—粗砂巖夾灰黑—黑色細(xì)粉砂巖、砂泥巖為主,自下而上粒度有逐漸變細(xì)之趨勢。二道嶺延長組三段為扇中沉積特征,礫石層與辮狀河水道交替沉積；三段礫石相較于二段礫石明顯變小,層厚減薄(見圖5a),應(yīng)是由于水動(dòng)力條件明顯減弱或是退積作用造成的。鬼頭溝(西)延長組三段砂體同樣很發(fā)育,呈緊密疊置,砂體橫向穩(wěn)定性較好,不同層位凹凸接觸,表現(xiàn)為辮狀河三角洲平原相沉積(見圖5b);鬼頭溝(東)分流河道同樣很發(fā)育,砂體橫向展布穩(wěn)定,有部分滯留沉積,為辮狀河三角洲平原相(見圖5c)。汝箕溝地區(qū)心灘、河道很發(fā)育,砂體上下緊密疊置,亦為明顯的辮狀河沉積特征(見圖5d)。草灘(西)延長組三段下部發(fā)育大型板狀交錯(cuò)層理,以中—粗粒砂巖為主,為辮狀河沉積體系(見圖5e);荒草灘(東)延長組三段上部仍以中—粗粒沉積為主,細(xì)粉砂巖開始增多,沉積相表現(xiàn)為辮狀河三角洲平原相(見圖5f)，總體沉積相空間分布如圖7d所示。

圖5 研究區(qū)不同觀測點(diǎn)延長組三段、四段沉積特征Fig.5 Sedimentary characteristics of Thirdand Foursections of Yanchang Formation at different observation points in the study area

2.6 延長組四段沉積特征

延長組四段整體表現(xiàn)為黃綠色中—厚層細(xì)砂巖夾黑色粉砂巖、頁巖沉積。二道嶺地區(qū)延長組四段為黑色頁巖夾少量黃綠色薄層細(xì)粉砂巖,表現(xiàn)為淺湖—半深湖的沉積特征(見圖5g、h)；相較于同地區(qū)延長組三段沉積特征來看,該處物源供給減少顯著,體現(xiàn)了該地區(qū)水系動(dòng)力條件改變明顯。鬼頭溝地區(qū)延長組四段總體為辮狀河三角洲前緣和前三角洲相沉積,該處發(fā)現(xiàn)重力流沉積,重力流頂部水下分流河道侵蝕明顯；該觀察點(diǎn)水下分流河道發(fā)育大型板狀交錯(cuò)層理,包卷構(gòu)造(見圖5i，j),體現(xiàn)了洪水期分流河道沉積的特征,洪水期河道下切至前三角相沉積,也體現(xiàn)了湖盆水深不大的特點(diǎn)。汝箕溝水下分流河道和大型板狀交錯(cuò)層理發(fā)育,巖層橫向穩(wěn)定,表現(xiàn)為辮狀河三角洲前緣沉積特征(見圖5k)?；牟轂┭娱L組四段為中粗粒、中粒砂巖與細(xì)粉粒、頁巖互層沉積,砂體中發(fā)育板狀交錯(cuò)層理,層位橫向穩(wěn)定,河道砂體與漫灘沉積均發(fā)育(見圖5L),總體為辮狀河三角洲平原相沉積，總體沉積相空間分布如圖7e所示。

圖6 研究區(qū)不同觀測點(diǎn)延長組五段沉積特征Fig.6 Sedimentary characteristics of Fivesectionsof Yanchang Formation at different observation points in the study area

2.7 延長組五段沉積特征

延長組五段整體為灰黑色頁巖、粉砂巖與黃綠色、灰綠色細(xì)粉砂巖互層。二道嶺地區(qū)延長組五段下部分流河道與漫灘沉積發(fā)育(見圖6a),表現(xiàn)為辮狀河三角洲平原沉積特征,上部砂體橫向展布穩(wěn)定,發(fā)育大量波痕構(gòu)造(見圖6b),表現(xiàn)為濱湖相沉積特征。古拉本延長組五段為灰黑色薄板狀粉砂巖與中薄層中細(xì)砂巖互層,中厚層砂巖頂部明顯發(fā)育波痕(見圖6c，d),反映了濱湖相沉積的特征。白芨芨溝地區(qū)基本為黑色頁巖、粉砂巖與中厚層、薄層砂巖互層,與古拉本地區(qū)基本相似。汝箕溝延長組五段整體為中厚層中細(xì)砂巖與細(xì)粉砂巖、頁巖互層,發(fā)育水下分流河道,巖層厚度較薄,層位橫向穩(wěn)定,表現(xiàn)為前三角洲相沉積特征(見圖6e，f)。鬼頭溝地區(qū)主體為淺湖—半深湖沉積和辮狀河三角洲前緣沉積,部分層段水下分流河道發(fā)育(見圖6g，h),其中存在巨厚單層水下分流河道,同樣反映了洪水期沉積的特征。荒草灘延長組五段為薄層頁巖、粉砂巖、細(xì)砂巖與中厚層中細(xì)砂巖互層,總體為淺湖相,局部層位可至半深湖相(見圖6i，j)。大水溝地區(qū)延長組五段的沉積特征與汝箕溝非常相似,中薄層砂巖與黑色泥巖互層,黑色泥頁巖比例更高(見圖9k，L),總體為半深湖相沉積，總體沉積相空間分布如圖7f所示。

圖7 研究區(qū)三疊紀(jì)沉積演化模式圖Fig.7 Triassic sedimentary evolution model in the study area

3 討 論

研究區(qū)石千峰組整體為炎熱氣候下的湖泊相沉積,頻繁的紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與黃綠色、灰綠色砂巖互層表現(xiàn)了雨季和旱季的頻繁交替。紙坊組沉積初期,鬼頭溝一帶仍然存在紫紅色粉砂巖與黃綠色砂巖互層的現(xiàn)象,至紙坊組中后段紫紅色砂巖消失,沉積相也由石千峰組湖泊相向辮狀河沉積過渡。這段時(shí)期巖性組合和沉積相的演變與北部古亞洲洋的閉合時(shí)限吻合,研究區(qū)北部石千峰組含有的多層火山凝灰?guī)r和上三疊統(tǒng)的缺失也是這次構(gòu)造事件的客觀反映。紙坊組底部普遍含有石千峰組泥礫,結(jié)合研究區(qū)周鄰上古生界的普遍缺失可知,石千峰組及其下覆地層普遍為研究區(qū)三疊系提供物源。西溝、韭菜溝一帶紙坊組明顯區(qū)別于研究區(qū)其他區(qū)域,說明研究區(qū)東北物源明顯區(qū)別于其他地區(qū),并一定程度上控制著研究區(qū)東北部及其相鄰區(qū)域。烏仁都喜紙坊組沉積特征也一定程度上反映了東北部物源的復(fù)雜性。

延長組一段與紙坊組之間存在較明顯的相變關(guān)系,紙坊組頂部也存在沖刷侵蝕現(xiàn)象。延長組一段礫石分析表明，整個(gè)研究區(qū)可分為南部、西部、西北部、北部和東北部幾個(gè)區(qū)域[7,15,17-18],其中西北部二道嶺一帶礫石特征明顯區(qū)別于其他地區(qū)。根據(jù)前期物源分析的結(jié)果[7-20],延長期早期物源具有自西北向東南的搬運(yùn)方向,因此,二道嶺一帶物源一定程度上將研究區(qū)一分為二,區(qū)域相帶展布規(guī)律也受此影響。烏仁都喜銅川組沉積特征與研究區(qū)存在明顯區(qū)別,同樣表現(xiàn)為東北部物源的異源特征。

研究區(qū)西部延長組二段、三段仍以沖積扇沉積體系為主,東部二段總體為辮狀河沉積體系,三段汝箕溝地區(qū)為辮狀河沉積,荒草灘(東)、鬼頭溝為辮狀河三角洲平原沉積,沉積相自西向東為連續(xù)相變。延長組四段二道嶺一帶為辮狀河前三角洲沉積,汝箕溝地區(qū)為辮狀河三角洲前緣沉積;鬼頭溝表現(xiàn)為辮狀河三角洲前緣與半深湖沉積;荒草灘一帶為辮狀河三角洲平原沉積。由此可見，延長組四段沉積時(shí),賀蘭山地區(qū)東西兩側(cè)已經(jīng)沒有明顯的連續(xù)相變關(guān)系了,東部荒草灘一帶水體最淺,西部二道嶺一帶水體較深,汝箕溝為二者的過渡區(qū),此時(shí)東部或者東北部存在新的物源輸送體系,這與文獻(xiàn)[18-19]得出的結(jié)果一致。延長組五段西部二道嶺表現(xiàn)為辮狀河三角洲平原沉積,頂部為濱湖相沉積,古拉本地區(qū)為濱淺湖相沉積,汝箕溝地區(qū)位于三角洲前緣與前三角洲過渡沉積區(qū),荒草灘地區(qū)表現(xiàn)為前三角洲沉積的特征,大水溝地區(qū)亦為辮狀河前三角洲沉積的特征,鬼頭溝地區(qū)主要為三角洲前緣和前三角洲沉積。由此可見,延長組五段同樣不存在自東向西連續(xù)相變的情況,此時(shí)至少存在古拉本、鬼頭溝和汝箕溝3個(gè)方向的物源輸送體系。

鬼頭溝延長組四段、五段洪水期發(fā)育的大型河流沉積,體現(xiàn)了該地區(qū)為辮狀河輸送的主要區(qū)域之一。延長組四段、五段時(shí)期，湖泊面積并不大(見圖7),水深最深可達(dá)半深湖,研究區(qū)西部五段頂部薄層砂巖波痕發(fā)育反映總體水深并不大。砂巖層的變薄減少,反映西部物源供給已經(jīng)大大減少,蝕源區(qū)隨著剝蝕的遞進(jìn)而逐步后退,古坡度減少帶來的水動(dòng)力條件的減弱應(yīng)是其主要原因。研究區(qū)東部或東北部(荒草灘一帶)延長組三段、四段之間存在新的物源輸送體系,從沉積學(xué)的角度反映了研究區(qū)延長期沉積盆地與鄂爾多斯盆地既不完相連,也不完全分離,而是早期完全相連,后期半連通(見圖7)。

從中三疊統(tǒng)紙坊組紅層的逐漸減少到大型辮狀河普遍發(fā)育,從延長組一段礫石長距離搬運(yùn)到鬼頭一帶暴雨形成的大型分流河道沉積,反映了整個(gè)賀蘭山地區(qū)與乃至華北板塊西部古氣候條件的快速變化,體現(xiàn)了古亞洲洋閉合產(chǎn)生的區(qū)域古地理、古氣候的顯著改變。賀蘭山地區(qū)三疊紀(jì)沉積演化是研究構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、古地理演化、古氣候演變協(xié)同作用的理想時(shí)期和場所。

4 結(jié) 論

1) 石千峰組沉積與紙坊組巖性組合的改變和沉積相演化與古亞洲洋閉合在時(shí)限上相統(tǒng)一,古亞洲洋閉合產(chǎn)生的古地理、古氣候改變是其最重要的主控因素。

2) 紙坊組、延長組沉積特征反映了研究區(qū)豐富的物源供給和強(qiáng)烈的水動(dòng)力條件,反映了此時(shí)研究區(qū)周邊較高的地勢落差和充沛的降水。

3) 紙坊組、延長組一段至三段沉積時(shí)期，賀蘭山盆地與鄂爾多斯盆地完全連通,延長組四段、五段沉積時(shí)期二者呈半連通。