遼西凌源地區(qū)霧迷山組沉積特征與層序地層

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1、第37卷第2期2010年4月中國地質(zhì)GEoLoGYINCHINAV01．37．No．2Apr．，2010遼西凌源地區(qū)霧迷山組沉積特征與層序地層羅順社張建坤陳小軍曠紅偉(油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(長江大學(xué))，長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北荊州434023)提要：依據(jù)野外露頭等資料．對遼西凌源地區(qū)霧迷山組地層進(jìn)行了詳細(xì)的沉積相分析．按陸表海潮汐作用將霧迷山組沉積環(huán)境分為潮上、潮間和潮下3個相帶．建立了霧迷山組的沉積模式。在沉積相研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合層序界面特征，對霧迷山組層序進(jìn)行了探討．劃分出4個二級層序和22個三級層序，系統(tǒng)地闡述了每個層序的巖石、構(gòu)造及體系域等特征。層序界面主要以淺水環(huán)

2、境(特別是含暴露標(biāo)志)的沉積物及沉積構(gòu)造作為識別標(biāo)志，其中SQl為I型層序，Ⅱ型層序則較為發(fā)育．SQ2一SQ22都為Ⅱ型層序。研究區(qū)霧迷山期處于淺水陸表海沉積環(huán)境，沉積體系域以海進(jìn)體系域和高水位體系域?yàn)橹?，普遍缺少低水位體系域或陸棚邊緣體系域，同時，也不具備形成凝縮層的環(huán)境，以最大海泛面沉積物與深海中的凝縮層相對應(yīng)．關(guān)鍵詞：沉積相；層序地層；體系域；凝縮層；霧迷山組；遼西凌源中圖分類號：P539．2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1000-3657(2010)02-0394-101研究背景燕山地區(qū)薊縣系霧迷山組地層．前人進(jìn)行過大量卓有成效的研究．如趙澄林等舊、周書欣等目、趙震等H在沉積學(xué)方面的研究

3、，高林志等同、梅冥相等lTa在層序地層學(xué)方面的初步研究．曹瑞驥陰、邢裕盛等【1q、杜汝霖【11】、朱士興等舊在生物地層學(xué)方面的研究，對遼西凌源沉積相和層序地層特征分析都具有重要的參考價值。盡管前人對燕山地區(qū)中、新元古界碳酸鹽巖層序地層進(jìn)行了大量的研究．但前寒武紀(jì)地層分辨率較低而產(chǎn)生的復(fù)雜性是目前對霧迷山組地層研究的難題。本文在野外露頭資料的基礎(chǔ)上．總結(jié)和參考前人的研究方法、成果B’-ls]。對區(qū)內(nèi)霧迷山組剖面相和層序地層特征進(jìn)行分析．為建立研究區(qū)層序地層格架、進(jìn)一步對地層精細(xì)劃分，并為地層剖面與今后地震剖面之間的層序地層追蹤對比提供依據(jù)。研究區(qū)位于遼寧凌源大河北魏杖子村．大地構(gòu)造位置上處于

4、冀北坳陷(圖1)。所研究的剖面霧迷山組出露層序連續(xù)、層段界限清晰．組厚達(dá)2947．15ITI．可按巖性、疊層石、沉積旋回等。劃分為8個巖性段．共411層．是研究霧迷山組碳酸鹽巖地層的理想剖面之一。2沉積相分析遼西霧迷山組地層．系燕山沉降帶東端巨厚海相沉積的一部分。當(dāng)時沉降帶的西、北和東南三面分別被五臺古陸、內(nèi)蒙古陸和山海關(guān)古陸環(huán)繞，屬陸表海沉積環(huán)境腳。從剖面上看霧迷山組巖性、巖相沒有明顯的變化，原生白云巖發(fā)育【垌，陸源物質(zhì)貧乏，藻疊層豐富．粒屑云巖類型多樣．具有明顯的韻律性和旋回性．還有明顯的淺水動蕩及干旱蒸發(fā)沉積標(biāo)志．說明當(dāng)時研究區(qū)有著廣闊的潮汐波浪帶。因此，本文采用潮汐作用模式．將霧迷

5、山組碳酸鹽沉積環(huán)境分為潮上、潮間、潮下的沉積相帶。并結(jié)合疊層石形態(tài)和其他標(biāo)志特征。建立遼西凌源霧迷山組沉積模式(圖2)。現(xiàn)將各段地層特征及沉積環(huán)境闡述如下：第一段：厚334．09m，底部為灰色、深灰色厚層收稿日期：2009—06—16；改回日期：2009—09—05基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40772078)和中石化股份有限公司海相前瞻性項(xiàng)目(YPH08025)資lltJ。作者簡介：羅順社，男，1961年生，博士。教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事沉積學(xué)教學(xué)及科研工作；E-mail：kaimin9214@126．corn。第37卷第2期羅順社等：遼西凌源地區(qū)霧迷山組沉積特征與層序地層395圖

6、1燕山地區(qū)中元古界實(shí)測剖面位置示意圖(據(jù)王鐵冠，1980，有改動)Fig．1LocationofMesoproterozoicmeasured鴕cfioninYamhanarea(modifiedafterWangTieguan，1980)潮上帶潮問帶潮下帶上下卜下上下圖2霧迷山組沉積相模式圖(據(jù)周書欣，1979，有改動)Fig．2SedimentaryfadesmodelofWumishanFormation(modifiedafterZhouShuxin，1979)泥晶云巖，偶夾燧石團(tuán)塊．中下部為深灰色中厚層含砂粉晶云巖、紋層狀泥晶白云巖。灰色厚、中厚層含黑色燧石細(xì)條帶泥晶白云巖。泥晶

7、白云巖、部分巖溶角礫：上部深灰色厚、中厚層含斷續(xù)燧石條帶泥晶云巖。疊層石的形態(tài)從下向上。由層紋狀到緩波紋狀再到半球狀。反映潮上帶下部一潮間帶上部一潮間帶下部的沉積環(huán)境，水體的能力由弱到強(qiáng)。為水進(jìn)沉積序列。第二段：厚452．65111，主要為灰色、深灰色厚層、巨厚層含連續(xù)燧石條帶、條紋泥、粉晶云巖，燧石呈團(tuán)塊狀、夾少量深灰色厚層、中厚層含透鏡狀燧石粉晶白云巖．偶見含泥、泥質(zhì)白云巖。中部含緩波狀疊層石。疊層石的主要形態(tài)由下向