内蒙古大青山二叠系沉积相浅析

宋凌云 刘莎 陈东

摘 要：内蒙古大青山二叠系沉积相，测区内二叠系地层分布，包括上统脑包沟组和下统杂怀沟组。根据对该区的地层及岩石、沉积相特征对其进行分析。

关键词：二叠系；沉积相；内蒙古

沉积岩都是地表特定的环境中堆积下来并保存了堆积时的环境标志，因此通过沉积岩的一系列特征研究可以恢复其沉积时的环境，即为沉积相分析。

中国二叠系沉积相有两种类型，一种是以海相为主，如华南、青藏和台湾；二叠纪时期的陆地 另一种是以陆相为主，如华北。

1.区域地质概况

研究区位于内蒙古自治区包头市东北方向，行政区划属于内蒙古自治区固阳县，大地构造位置隶属华北地块北缘隆起带、大青山山脉。二叠系脑包沟组主要出露在耳沁尧子幅南部前脑包、六道坝、牛五窑和中卜圪素一带，出露面积约140km。是由一套紫红色岩层构成。二叠系杂怀沟组在石拐矿区幅东南部及耳沁尧子幅东南部零星分布，出露面积约1 km，下部由长石砂岩夹薄层煤线、中细粒岩屑长石砂岩另夹有少量砾岩。上部由紫红色钙质粉砂岩、中粗粒长石砂岩、青灰色砂砾岩。

2.地层特征

测区内二叠系地层分布，中统统缺失，包括上统脑包沟组和下统杂怀沟组。本文的目的层为上统脑包沟组和下统杂怀沟组。

2.1下二叠统杂怀沟组（P1z）

杂怀沟组在石拐矿区幅东南部及耳沁尧子幅东南部零星分布，出露面积约1km2。

该组的岩性特征上下两部分：下部由长石砂岩夹薄层煤线、中细粒岩屑长石砂岩另夹有少量砾岩。上部由紫红色鈣质粉砂岩、中粗粒长石砂岩、青灰色砂砾岩，与下伏栓马桩组整合接触，与上覆地层脑包沟组平行不整合接触。厚度466.78米。

剖面描述：本次工作杂怀沟组实测剖面主要为西尧子-老窝铺村二叠系实测剖面。岩层褶皱简单，地层发育良好，产状较为稳定，未见明显构造现象。描述如下：

上覆地层：脑包沟组青灰色含砾岩屑长石砂岩夹紫色粉砂岩

----------平行不整合----------

2 下部为砾岩、砂砾岩，中部为中粗粒长石砂岩，部为紫红色钙质粉砂岩构成韵律互层 101.96m

3 下部为紫红色粉砂岩、中部为薄层粗砂岩、上部为青灰色砾岩构成韵律互层 175.62m

4 砂砾岩薄层煤线铁质胶结中粒长石砂岩 189.20m

-----------整合接触-----------

下伏地层：栓马桩组岩屑砂岩粗砂岩

1.粗砾岩 2.砾岩 3.砂砾岩 4.岩屑长石砂岩 5.中粗粒长石砂岩 6.岩屑砂岩 7.含砾岩屑长石砂岩

8.粗砂岩 9.细砂岩 10.粉砂岩

2.2上二叠统脑包沟组（P2n）

脑包沟组主要出露在耳沁尧子幅南部前脑包、六道坝、牛五窑和中卜圪素一带，出露面积约14Okm2。是由一套紫红色岩层构成，与下伏杂怀沟组平行不整合接触。出露厚度1300余米。

该组的岩石组合为：紫红色砾岩、紫红色砾岩与青灰色含砾粗砂岩互层、紫红色含砾粗砂岩、紫红色砂岩夹青灰色砂岩、紫红色细砂岩、紫红色页岩、青灰色含砾粗砂岩。其中紫红色细砂岩与青灰色含砾粗砂岩交替出现，构成沉积韵律层，厚度约1117.98m。

剖面描述：本次脑包沟组实测剖面主要为二道坝-前脑包上二叠统脑包沟组实测剖面。剖面中脑包沟组发育良好，地层产状较为稳定，未见明显构造现象描述如下：

上覆地层：老窝铺组

-------整合接触-------

9 紫红色细砂岩与粗砂岩互层 98.67m

8 下部为紫红色粗砂岩，紫红色细砂岩夹青灰色含砾粗砂岩，紫红色细砂岩夹含砾粗砂岩，紫红色粉砂质页岩。中部为细粒岩屑长石砂岩和中粗粒岩屑长石砂岩。上部为粗砂岩夹细砂岩。 344.09m

7 含砾砂岩 30.60m

6 紫红色粗砂岩、紫红色细砂岩，青灰色含砾粗砂岩 56.37m

5 中粗粒长石岩屑砂岩，紫红色细砂岩，紫红色页岩 276.30m

4 厚层砾岩夹有薄层紫红色细砂岩 138.37m

3 青灰色含砾粗砂岩，中粗粒长石岩屑砂岩 78.53m

2 紫色含砾粗砂岩与青灰色含砾粗砂岩互层 19.01m

1 紫色细砂岩夹青灰色细砂岩 76.04m

-------断层接触-------

下伏地层：五当沟组

3.沉积相标志

3.1 层理构造

（1）水平层理

一般出现在页岩、细砂岩、粗砂岩、砂砾岩和砾岩中，是在较弱的水动力条件下，由悬浮物沉积而成，因此水平层理出现在该区三角洲前缘和分流河道部位。在脑包沟组发育的水平层理较少。

（2）平行层理

一般出现在细砂岩、粗砂岩和砂砾岩中，外貌与水平层理相似，但形成与水动力较强的环境下，一般出现在急流及高能量的流态中，研究区的三角洲前缘地区地区多出现这种层理。。

（3）板状交错层理

板状交错层理层系间界面为平行且彼此平行，单层呈板状。该区板状层理较少。

4.沉积相分析

三角洲前缘亚相分为：分支流河口沙坝、远沙坝、前缘席状沙、水下分支流河道和水下堤等。三角洲前缘亚相是三角洲的水下为主的部分，位于分支流河道的前端（河口部位）。是三角洲最活跃的沉积中心，是三角洲的主体。从河流带来的砂、泥沉积物在河口与海洋结合部位迅速地沉积。由于受到河流、波浪和潮汐的反复作用，砂泥经冲刷、簸扬和再分布，形成分选较好、质较纯的砂质沉积集中带，构成了良好的储集层。

研究区内三角洲前缘亚相分布在分布在脑包沟组剖面，通过实测剖面查明脑包沟组岩性组合主要为紫红色砾岩、紫红色砾岩与青灰色含砾粗砂岩互层、紫红色含砾粗砂岩、紫红色砂岩夹青灰色砂岩、紫红色细砂岩、紫红色页岩、青灰色含砾粗砂岩。