内蒙古东北地区上二叠统林西组的沉积环境分析

郭 俊 赵志军 李春贵

（内蒙古自治区有色地质勘查局108队，内蒙古 赤峰 024000）

一、区域地质背景

研究区位于中国内蒙古东北地区，该区域古生界海相地层分布面积大，尤其是石炭-二叠系具备良好的油气储层优势。沉积演化史表明，石炭纪东北广大地区为浅海相沉积，陆相沉积主要分布于额尔古纳、伊春一带。早中二叠世继承了石炭纪的沉积格局，主要以浅海相沉积为主。晚二叠世随着地壳抬升，海水退出，大部分地区为陆相沉积。总体上具有从石炭纪到二叠纪由海相向陆相逐渐转变的规律。

二、地层发育特征

该地区古生界地层发育较厚，古生界各时代地层在该地区均有出露。其中下古生界主要以海相碳酸盐岩沉积主，厚度大。上古生界主要以浅海相、湖相、河流相为主，沉积厚度较大。

（一）地层分区

根据该地区古生界地层发布特点结合构造特征把内蒙古东北地区地层分为四个大区：兴安地层区、松花江地层区、兴凯-延边地层区、内蒙古草原地层区。兴安地层区又分为额尔古纳、达莱-兴隆、东乌-呼玛和乌兰浩特-哈尔滨4个地层分区。该区域的古生代地层分区图如图1所示。

松花江地层区分为伊春-尚志、佳木斯和密山-宝清3个地层分区。兴凯-延边地层区分为东宁-汪清和饶河2个地层分区。内蒙古草原地层区分为锡林浩特、赤峰和吉林3个地层分区。

1、兴安地层区主要发育

下石炭统花达气组、查尔格根河组，上石炭统宝力格庙组；下二叠统高家窝棚组，中二叠统四甲山组、柳条沟组，上二叠统的林西组。

2、松花江地层区主要发育

上石炭统唐家屯组、杨木岗组；下二叠统二龙山组，中二叠统土门岭组，上二叠统五道岭组、红山组。缺失上石炭统部分地层。

3、内蒙古草原地层区主要发育

图1 地区古生代地层分区图

下石炭统敖木根呼都格组，上石炭统本巴图组、阿木山组；下二叠统高家窝棚组，中二叠统大石寨组、哲斯组，上二叠统林西组。

4、兴凯-延边地层区主要发育

上石炭统杨木岗组；下二叠统山秀岭组大蒜沟组，中二叠统庙岭组、柯岛组，上二叠统开山屯组。缺失上石炭统部分地层。

总体来说，西边地区地层发育较全，东边地区普遍缺失上石炭统早期地层。

（二）上古生界地层赋存状态

东北地区在石炭-二叠纪海相环境中接受了巨厚的地层沉积，后期经历了海西、印支、燕山、喜山等构造运动的强烈改造及剥蚀，地层保存不全，局部地区缺失石炭－二叠系。从石炭-二叠系分布与中生代盆地的叠加关系可以看出，在有中生代盆地叠加的地区，石炭-二叠系保存较好，改造相对较弱。在无中生代盆地叠加的地区，石炭-二叠系抬升剥蚀强烈，地层保存较少或缺失，改造强烈。

1、石炭系

石炭系出露较少，额尔古纳古陆西北侧与佳木斯古陆等地区均未有出露，乌兰浩特－哈尔滨地层分区、伊春－尚志地层分区、吉林地层分区以及锡林浩特地层分区出露较为集中，其他地区均零星出露。石炭系厚度受沉积中心的控制，总体上具有南厚北薄的特征。南部最大厚度超过4000m，位于九台和赤峰地区一带，北部厚度总体较小，局部缺失石炭系。

2、二叠系

二叠系在本区出露较石炭系普遍，除额尔古纳古陆、佳木斯古陆地区及那丹哈达地体，很多地区均发现二叠系出露，在林西、龙江、尚志、长春及延吉等地区出露较为集中。二叠系总体上继承了石炭系地层的分布格局，受当时沉积中心的控制，总体上具有南厚北薄的特征。地层由北向南逐渐增厚，至西拉木伦河缝合带增至最厚。南部地层厚度最大超过4000m，位于呼和浩特地区和桦甸地区。额尔古纳古陆和佳木斯古陆缺失二叠系。

3、总厚度

东北地区石炭-二叠系总厚度分布跟石炭、二叠系地层分布总体格局相似，总体上具有南厚北薄的特点。在二连盆地和松辽盆地内部，地层保存较好，厚度最大超过5000m。

4、保存特征

东北地区石炭-二叠系地层沉积后，经过晚海西、印支、燕山及喜山等构造运动的改造，剥蚀及变形强烈。侏罗、白垩纪断陷盆地的形成与分布对石炭-二叠系的保存起到了重要作用。盆地覆盖区，如松辽、二连、海拉尔等地区，上古生界地层受到上覆地层层的保护，受剥蚀较轻微，保存较为完整；而隆起区遭受剥蚀强烈，地层发育不全或缺失。

（三）沉积相及沉积环境分析

1、沉积相的含义

沉积相是指沉积环境以又在该环境中所形的沉积岩（物）特征综合。包括两层含义：一是反映沉积岩的特征，二是揭示沉积环境。沉积环境包括岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气候状况、生物发育情况、沉积介质的物理化学条件等。沉积岩(物)特征包括岩性特征（岩石成分、颜色、结构等）、古生物特征（古生物种属和生态）。

2、沉积相分析说明

沉积相分析就是指通过对沉积剖面中的各种相标志物进行详尽地描述、综合分析研究其规律，以便恢复地质时期的沉积环境及沉积特征，识别出该区的沉积相类属，并在纵横向上摸清它的展布形态。相分析的核心工作是相标志物的描述和归类。相标志是指最能反映沉积相的一些标志，它是相分析及岩相古地理研究的基础。

3、内蒙古东北地区上二叠统林西组的沉积环境分析

内蒙古东北地区石炭－二叠系海相、陆相和海陆交互相均很发育。内蒙古东北地区整个石炭系为深海槽，以发育巨厚硅质碎屑岩和碳酸盐岩为主。早石炭世为大面积浅海相沉积，吉林省磐石地区的鹿圈屯组为一套浅海相的陆源碎屑建造和碳酸盐岩建造，黑龙江省内石炭系不甚发育，仅在佳木斯隆起带以东宝清等地见有下石炭统海相地层出露；晚石炭世早期为滨浅海相沉积，如吉林省中部露头的磨盘山组浅海相碳酸盐岩，局部为隆起剥蚀区，晚石炭世晚期为主要浅海相沉积，局部地区如密山地区为海陆、陆相沉积；二叠系分布较为广泛，发育海相或海陆交替相碎屑-碳酸盐岩建造。早中二叠世以浅海相沉积为主，在野外看到早二叠世寿山沟组块状灰岩；晚二叠世早期为陆相湖泊相沉积，晚二叠世随着地壳抬升，海水自北向南退出，整个东北地区都是陆相沉积。总体上具有从石炭纪到二叠纪由海相向陆相逐渐转变的规律。

结语

内蒙古东北地区上二叠统林西组的沉积相主要是半深海相，其位置和深度相当于大陆坡，是浅海陆棚与深海环境的过渡区，平均坡度为4°，最大倾角可达20°，最大深度在1400m-3000m之间。该区域的地质实际情况表明，该区域大陆坡具有界限清楚的洼地、山脊、阶梯状地形或孤立的山，而该区域的沉积环境主要由泥质、浮游生物和碎屑三部分沉积物组成。

[1]刘青铭.东北地区上二叠统林西组的沉积环境分析[J].地质科技情报,2010(02).

[2]李福来，曲希玉.杨德明等.内蒙古东北部上二叠统林西组沉积环境 [J].沉积学报，2006 (04).