APP下载

冀西北康保地区早白垩世地层的发现

2017-01-09张树胜谢明忠范和平尚洪田任建帅刘永平秦明辉陈中山

中国煤炭地质 2016年12期
关键词:粉砂薄层泥岩

张树胜,谢明忠,范和平,尚洪田,任建帅,刘永平,秦明辉,陈中山

(1.河北省煤田地质局第四地质队,河北宣化 075100;2.河北省煤田地质勘查院,河北邢台 054000;3.河北省煤田地质局,石家庄 050085;4.河北省煤田地质局物测地质队,河北邢台 054000)

冀西北康保地区早白垩世地层的发现

张树胜1,谢明忠2,范和平3,尚洪田1,任建帅1,刘永平1,秦明辉1,陈中山4

(1.河北省煤田地质局第四地质队,河北宣化 075100;2.河北省煤田地质勘查院,河北邢台 054000;3.河北省煤田地质局,石家庄 050085;4.河北省煤田地质局物测地质队,河北邢台 054000)

地质勘查揭露,在冀西北康保地区忠义凹陷内赋存有一套半固结杂色含煤碎屑岩沉积,厚度400~800余米,分布面积达500 km2。之前认为该地层为上侏罗统后城组、中侏罗统下花园组上段和古近系始新-渐新统灵山组,本次工作采集了孢粉样品,经分析获得了比较丰富的孢粉化石,化石组合的显著特点是含有丰富海金沙科孢子,其中Cicatricosisporites百分比含量丰富且分异度高,没有被子植物花粉的踪迹,时代应为早白垩世中期,层位与冀北西瓜园组和辽西九佛堂组相当。依岩性、孢粉组合,建议该套地层称为九佛堂组。该地层的发现不仅对建立本区比较完整的地层层序和标准地层格架有益,而且对于深入研究燕山地区侏罗-白垩纪的大地构造演化过程和燕山运动的构造期次划分具有重要意义。

早白垩世;西瓜园组;九佛堂组;康保地区;冀西北

冀西北地区的晚中生代地层包括张家口组、大北沟组、义县组(西瓜园组、花吉营组[1])、南店组(下店组)、青石砬组和南天门组(洗马林组、土井子组[1])[2],《中国地层表》将这套地层归为早白垩世[3]。除张家口组在沽源、赤城北部、张家口北和蔚县东部有大面积分布外,其他各组分布范围均较有限,多数局限于一个独立的沉积盆地内,如大北沟组只在尚义县阎家窑一带及赤城的样田有赋存;西瓜园组和花吉营组分别见于沽源小厂和大二号、小河子、长梁等地;南店组分布极为零星;青石砬组、南天门组(洗马林组和土井子组)仅在万全黄家堡、李虎庄一带有分布。位于河北省西北隅的康保地区仅见张家口组零星露头[4-5](图1)。近十年来,河北省煤田地质四队及其他地勘单位在康保地区的多个区块开展了煤炭勘查工作[7-14],施工钻孔40余个。其中,八大股、王牛滩、东风等勘查区的钻孔揭露到一套以绿灰、紫红色泥岩为主,次为绿灰色、灰色砂岩、砾岩,并夹凝灰质砾岩、凝灰质砂岩、沉凝灰岩和薄层褐煤的杂色地层,厚度400~800余米,不整合覆于下花园组、化德群、红旗营子岩群之上。在勘查初期,根据地层层序或成岩程度,这套地层曾被认为是中侏罗统下花园组上段[7,9]、上侏罗统后城组[13-14]和古近系始新-渐新统灵山组[11]。随着地质研究工作的深入,确认该地层时代为早白垩世中期,层位与冀北西瓜园组和辽西九佛堂组相当。

康保地区地处中朝准地台北缘,具有特殊的大地构造位置。本区下白垩统的发现,不仅充实了本区的地层层序和标准地层格架,而且对于深入研究燕山地区侏罗-白垩纪的大地构造演化过程和燕山运动的构造期次划分具有重要意义。

图1 冀西北大地构造分区及白垩系分布范围略图(据河北省地质局第三地质大队,张家口地质,1980年第二期,修改)Figure 1 A sketch of northwestern Hebei tectonic division and Cretaceous System distribution extent(after〈Zhangjiakou Geology〉Volume 1980,No.2,the Third Geological Team,Hebei Bureau of Geology,modified)

1 地质背景

康保县跨越内蒙大兴安岭地槽褶皱系和中朝准地台两个一级大地构造单元,且大部分位于中朝准地台(Ⅰ2)之冀北隆起带(Ⅱ21)(即中朝准地台北缘),早白垩世地层分布区域属于土城子台拱(Ⅲ21)土城子台凸(Ⅳ22)忠义凹陷(Ⅴ21)[4]。忠义凹陷北界亦为中朝准地台北界—为康保-赤峰深大断裂带,南及东部以F2和F3断层为界与兰成子凸起(Ⅴ22)毗连。忠义凹陷的西北侧发育有走向NEE,倾向SSE,断距大于300 m的正断层F1(图1)。

以往地质资料显示,康保—赤峰深大断裂以北地区发育的地层主要为古元古界化德群(Pt1hd)和海西期花岗岩。大断裂以南大部分被新生界覆盖,其中,兰成子凸起出露的地层基本为新太古界红旗营子岩群(Ar3hq),土城子凹陷仅见上侏罗统后城组(J3h)和下白垩统张家口组(K1z)的零星露头,钻探揭露凹陷内断续分布有中侏罗统下花园组(J2x)。忠义凹陷东端有大面积斑流岩—花岗斑岩体出露,钻探揭露岩体厚度大于1 200 m[17],其他地段很少有基岩出露。张纪一带和毛不拉村附近赋存有下花园组并有煤矿开采。毛不拉村附近和八大股、王牛滩、东风等勘查区的钻孔均揭露到早白垩世含煤地层(下称研究地层),主要分布于忠义凹陷内的张纪煤矿以西地区,面积约500 km2,厚度400~800余m。其中,毛不拉一带(即F1断层以北)厚度较小,一般400m左右。土城子凹陷的义合堂勘查区义2号钻孔也有揭露,厚度450 m。其上覆地层主要为第四系(局部新近系),不整合覆于下花园组或化德群、红旗营子岩群之上。

图2 A—A'剖面钻孔岩性柱状对比图Figure 2 Borehole lithological columns correlation on section A-A’

2 下白垩统岩性特征及孢粉组合

2.1 岩性特征

综合各勘查区钻孔资料(图2),本区研究地层总的特征是岩性松软,呈半固结状态,并具有从上至下成岩固结程度逐渐增强的变化特点。其较低的成岩固结程度,在电阻率测井曲线上的表现为电阻率基值明显低于下伏的下花园组,前者一般为25~30Ω·m,最高65 Ω·m,后者100~170 Ω·m,差异明显,界线清楚。研究地层的岩性一般以灰绿色、紫红色泥岩、粉砂质泥质为主,次为绿灰色砂岩、含砾砂岩和砾岩,并夹有凝灰质砂岩、凝灰质砾岩和沉凝灰岩。王牛滩勘查区的邓油坊一带相变为以绿灰色砾岩为主,夹砂岩和泥岩。各区砾岩多数为中砾岩,一般为绿灰色,呈厚层块状,砾石成分以石英岩、片麻岩为主,少量为安山岩、凝灰岩等。分选差,次棱角-次圆状。砂泥质充填,并常见凝灰质充填,胶结差,易碎。砂岩多数为绿灰色,部分呈灰白色,并以含砾粗砂岩、中粗粒砂岩、细中粒砂岩和粉细砂岩等过渡型岩石最常见,表明分选性差。所含砾石主要为石英岩及其他变质岩,砂屑成分主要为石英,次为长石和岩屑,一般呈次棱角-次圆状,泥质或凝灰质填隙,胶结差,风化易碎。厚层块状,层理难以识别。泥质岩的黏土矿物以蒙脱石和蒙脱石混层为主,占70%以上(一般认为,蒙脱石系中、酸性火山灰物质的水解蚀变产物),多数呈厚层块状,有时发育水平纹层,单层厚度较大。沉凝灰岩一般呈白色,少数为淡绿色和淡红色,细腻,具滑感,几乎全部由蒙脱石或蒙脱石混层矿物组成,含少量硅质岩小砾石,有时具水平纹层。泥质岩与砂岩或砾岩之间多数为突变、明显接触关系,沉积韵律性不明显,显示洪水型沉积特征(图2)。

这套地层发育地段内,西北部的毛不拉村附近以及东部的张纪西、忠义一带以紫红色为主,夹杂绿灰色,至中、西部的邓油坊、两面井北以绿灰色为主。绿灰色为主的层段,有时夹灰色砂岩和泥岩,并含炭屑、植物化石碎片和薄煤层、煤线,个别层段富含双壳类动物化石。王牛滩井田有可采煤层赋存,东风勘查区ZK3孔在深度180.80 m见有厚度0.40 m的薄煤层,化验测试结果表明其煤类均属于褐煤二号。

东风勘查区位于研究区的东部,其中的ZK3号钻孔揭露的研究地层厚度较大(796 m),层序较完整,并采集了孢粉样品,具有一定的代表性,其地层柱状剖面描述如下:

上覆地层:第四系

----不整合----

69.含砾泥岩,绿灰色,顶部土黄色,砾石成分以石英岩为主,岩石较软。含Leiotriletes sp.,Todisporites minor,Cicatri⁃cosisporites ludbrookiae,C.sp.,Densoisporites velatus,Reticu⁃latisporites pseudospeciosus,Classopollis annulatus,Cl.triangu⁃lus,Cl.meyeriana,Quadraeculina limbata,Pseudopicea magnifi⁃ca,Abiespollenites sp.,Piceites sp.等。47.61 m

68.粗砂岩,绿灰色,半固结,易风化。5.60 m

67.泥岩,灰绿色,团块状,岩石较软。17.06 m

66.粗砂岩,灰绿色,岩石较软,易碎,含细砾。4.35 m

65.泥岩,灰绿色,见水平纹层,较软。夹粗砂岩薄层、黑色含炭泥岩。含Leiotriletes sp.,Gleicheniidites senonicus,Cy⁃athidites australis,Todisporites minor Couper,Maculatisporites maculates,Osmundacidites sp.,Cicatricosisporites?proxiradia⁃tus,Foveotriletes subtriangularis,Densoisporites perinatus,D.vela⁃tus,Reticulatisporites pseudospeciosus,Hsuisporites rugatus Zhang,Laevigatosporites ovatus,Classopollis annulatus,Cl.trian⁃gulus,Cl.meyeriana,Quadraeculina limbata Maljawkina。 33.66 m

64.粗砂岩,灰绿色,半固结。12.32 m

63.粉砂质泥岩,灰绿色,见水平纹层,下部夹炭质泥岩薄层,岩石较软。11.00 m

62.泥岩,灰绿色,水平纹层,上部夹黑色含炭泥岩。含Leiotriloetes adnatus,Leiotriletes sp.,Cyathidites australis,Cy.mi⁃nor,Cicatricosisporites ludbrookiae,C.sp.,C.australiensis,Lepto⁃lepidites verrucatus,Polycingulatisporites irregularis,P.reduncus,Classopollis annulatus,C.triangulus,C.meyeriana。6.20 m

61.粉砂质泥岩,灰绿色,夹泥岩薄层,岩石较软,半固结。15.82 m

60.泥岩,灰黑色,含炭质,岩石较软。0.20m

59.粉砂质泥岩,灰绿色,见水平纹层,夹粉砂岩薄层,半固结。含Leiotriletes sp.,Gleicheniidites senonicus Ross,Cyathi⁃dites minor,Todisporites minor,Cicatricosisporites sp.,C.?proxi⁃radiatus,Impardecispora?minor,Polycingulatisporites redun⁃cus,Interulobites intraverrucatus,Kuylisporites lunaris,Foveotri⁃letes subtriangularis,Densoisporites perinatus,Schizaeoisporitesw sertus,Classopollis triangulus,Cl.meyeriana,Cycadopites niti⁃dus,Caytonipollenites pallidus,Pseudopicea magnifica。38.58m

58.含砾粗砂岩,灰白色,砾石成分以石英岩为主,次为变质岩、燧石等,分选差,次棱角状,岩石较硬。6.40 m

57.粉砂质泥岩,灰绿色,水平纹层,岩石较软,半固结。10.80 m

56.含砾粗砂岩,灰白色,岩石较硬,中部凝灰质填隙,松软。12.53 m

55.粉砂岩,灰绿色,水平纹层,岩石较软。上部夹粗砂岩薄层。5.35 m

54.沉凝灰岩,灰白色,蒙脱石化,团块状,局部显水平纹层,较软。4.85 m

53.含砾粗砂岩,褐红色,顶部灰绿色,砾石成分以石英岩为主,次为凝灰岩、燧石等。分选差,次棱角状,上部凝灰质充填,松软。140.17 m

52.粉砂质泥岩,褐红色夹灰绿色,水平纹层,岩石较软,下部夹绿灰色沉凝灰岩薄层。37.79 m

51.粗砂岩,褐红色,夹粉砂质泥岩。6.43 m

50.粉砂质泥岩,褐红色,具水平纹层,夹粗砂岩薄层。11.80 m

49.含砾粗砂岩,褐红色,凝灰质充填,半固结。5.80 m

48.粉砂质泥岩,褐红色,水平纹层,夹粉砂岩薄层,岩石较软。5.93 m

47.含砾粗砂岩,褐红色,上部夹灰白色,下部凝灰质充填,松软。9.20 m

46.粉砂质泥岩,紫红色,夹绿灰色,具水平纹层,夹泥岩薄层,顶部含钙质结核,上部夹粗砂岩薄层,岩石较软。103.72 m

45.含砾粗砂岩,灰白色,上部钙质胶结,坚硬,下部含凝灰质,较软。3.10 m

44.粉砂质泥岩,褐红色,水平纹层,间夹泥岩薄层,岩石较软。14.56 m

43.含砾粗砂岩,灰白色,钙质胶结,岩石较硬。5.50 m

42.粉砂质泥岩,褐红色,见水平纹层,岩石较软。2.90 m

41.含砾粗砂岩,灰白色,中部夹褐红色泥岩,下部含凝灰质。3.50 m

40.粉砂质泥岩,褐红色,水平纹层,间夹砂岩薄层。含Reticulatisporites pseudospeciosus, Classopollis triangulus。17.50 m

39.含砾粗砂岩,灰白色,砾石成分为石英岩等,分选差,次棱角状,岩石较硬。夹褐色泥岩。7.50 m

38.粉砂质泥岩,褐红色,间夹绿灰色,水平纹层,下部夹粗砂岩薄层,岩石较软。20.08 m

37.含砾粗砂岩,灰白色,钙质胶结,岩石较硬。夹褐色粉砂质泥岩。6.20 m

36.粉砂质泥岩,褐红色,水平纹层,间夹粗砂岩薄层,岩石较软。4.22 m

35.含砾粗砂岩,灰白色,下部夹褐红色条带并显出斜层理。4.20 m

34.粉砂质泥岩,褐红色,间夹绿灰色,水平纹层,下部夹粗砂岩薄层,岩石较软。局部夹黑色含炭泥岩薄层。18.22m

33.粗砂岩,褐红色,夹粉砂岩薄层,岩石较硬。3.00 m

32.粉砂质泥岩,褐红色,水平纹层,夹粗砂岩薄层,岩石较软。9.29 m

31.粗砂岩,灰白色,含凝灰质。1.90 m

30.粉砂质泥岩,灰色夹褐红色,水平纹层,夹粉砂岩薄层,岩石较软。35.51 m

29.粗砂岩,灰白色,岩石较硬,夹灰色泥岩薄层。2.30 m

28.中砂岩,灰色,夹粗砂岩薄层,岩石较硬,岩性不均一。3.64 m

27.粗砂岩,上部灰白色,下部灰绿色,夹泥岩。9.00 m

26.粉砂岩,灰色夹褐色,水平纹层,岩石较软。1.80 m

25.含砾粗砂岩,灰白色,含凝灰质,上部夹泥岩。4.50 m

24.粉砂质泥岩,灰绿色,水平纹层,岩石较软。1.50 m

23.含砾粗砂岩,灰绿色,夹泥岩。下部含凝灰质。3.40 m

22.粉砂质泥岩,灰绿色,上部具水平纹层,岩石较软。1.86 m

21.粗砂岩,灰白色,含凝灰质。2.20 m

20.粉砂岩,灰绿色,水平纹层较发育,间夹粗砂岩薄层,岩石较软。3.60 m

19.粗砂岩,灰白色,含钙质,岩石较硬,夹泥岩。5.07 m

18.粉砂质泥岩,灰绿色,局部具水平纹层,间夹粉砂岩薄层,岩石较软。6.10 m

17.粗砂岩,灰白色,下部夹褐红色,含钙质,较硬,夹泥岩。2.80 m

16.粉砂质泥岩,褐红色,水平纹层,夹粗砂岩薄层,岩石较软。29.40 m。

15.中砾岩,灰白色,砾石成分以石英岩为主,次为变质岩等,分选差,次棱角状,砾石直径5~30 mm,基底式胶结,泥砂质充填,上部为含砾粗砂岩并夹泥岩。8.70 m

14.粗砂岩,灰色夹浅灰色,夹黑色泥岩。14.52 m

13.中砾岩,浅灰色,砾石成分以石英岩为主,次为变质岩等,分选差,次棱角状-次圆状,基底式-接触式胶结,砾石直径5~30 mm,粗砂填隙,岩石较硬。10.12 m

12.粗砂岩,浅灰色,上部夹炭质泥岩薄层,岩石较硬。1.87 m

11.泥岩,深灰色,水平纹层,夹粗砂岩薄层,岩石较软。4.60 m

10.含砾粗砂岩,灰白色,下部夹泥岩薄层,岩石较硬。5.30 m

9.泥岩,灰色显绿色,水平纹理,岩石较软。4.10 m

8.中砾岩,灰白色,砾石成分以石英岩为主,次为变质岩等,分选差,次棱角状,基底式胶结,砾石直径5~30 mm,粗砂填隙,上部为粗砂岩。较硬。5.59 m

7.泥岩,深灰色,下部灰绿色,水平纹层,岩石较软。6.60 m

6.含砾粗砂岩,浅灰色,砾石成分为石英岩等,较硬。夹炭质泥岩薄层和层纹。7.80 m

5.粉砂岩,灰显绿色,水平纹层,岩石较软。2.15 m

4.含砾粗砂岩,灰白色,下部砾岩,岩石较硬。7.22 m

3.粉砂岩,灰色,水平纹层,岩石较软。3.00 m

2.含砾粗砂岩,灰白色,岩性不均一,夹砾岩和泥岩。23.02 m

1.中砾岩,灰绿色,砾石成分以石英岩为主,次为片麻岩、安山岩等,分选差,次棱角状,基底式-接触式胶结,中部穿插有花岗岩脉,其上、下均变质,坚硬。42.56 m

----平行不整合----

下伏地层:中侏罗统下花园组

2.2 孢粉组合特征

勘查期间,在研究区内的八大股勘查区的BZ1钻孔和东风区的ZK3钻孔岩心的研究地层中共采集孢粉样24件,其中20件不同程度含孢粉化石,经中国科学院南京地质古生物研究所鉴定,两个钻孔各样品的孢粉组合面貌基本一致(表1),孢粉组合特征如下。

①孢粉组合中藻类占0.7%~0.9%,平均0.8%;蕨类植物孢子占42.1%~56.5%,平均52.8%;裸子植物花粉占42.8%~57.1%,平均46.4%。孢子、花粉百分比含量相近,裸子植物花粉略占优势。从表1中可以看出,组合中裸子植物花粉数量较多,但属种较少。

②蕨类植物孢子以海金沙科孢子为主,其中Cicatricosisporites百分比含量最为丰富(平均15.1%),能鉴定出种名有9种,还有未定种若干。该科还见有少量的Concavisporites,Klukissporites,Ly⁃godiumsporites等。桫椤孢居第二位,平均占12.0%,有Cyathidites australis,C.minor。光面三角孢百分比含量仅次于桫椤孢,百分比含量5.7%~13.7%,忠

义区平均7.0%。

表1 康保地区忠义凹陷白垩纪煤系样品孢粉统计表Table 1 Statistics of sporopollens from Cretaceous coal measures samples in Zhongyi depression,Kangbao area %

表1 康保地区忠义凹陷白垩纪煤系样品孢粉统计表(续表)Table 1 Statistics of sporopollens from Cretaceous coal measures samples in Zhongyi depression,Kangbao area %

③裸子植物花粉以Classopollis占绝对优势,其次为Pinuspollenites及Piceites。

④本区植物孢粉组合中没有发现在冀北青石砬组及辽西阜新组开始广泛出现的古老被子植物花粉。

3 孢粉组合讨论与地层对比

3.1 孢粉组合时代及对比

本区孢粉组合中蕨类植物孢子以海金沙科为主,其中无突肋纹孢(Cicatricosisporites)百分比含量最为丰富且出现频率很高,达9种之多,百分比含量最高的样品中多达74.6%。迄今为止,在世界各地的中侏罗世及更早地层中还未见有Cicatricosi⁃sporites的记录,该属在世界各地早白垩世早期只有少量出现,之后百分比含量逐渐增高。在当前材料中还见有海金沙孢(Lygodiumsporites)、凹边瘤面孢(Concavissimisporites)、非均饰孢(Impardecispora)、库里孢(Kuylisporites)和膜环弱缝孢(Aequitriradites)等典型的早白垩世孢子,从而使本组合明显具有早白垩世中期色彩。

冀北地区白垩纪孢粉序列的研究比较成熟。大北沟组蕨类植物孢子中海金沙科仅零星出现,发现了少量的Cicatricosisporites[21],而研究区孢粉组合中该属大量出现,说明研究地层层位高于早白垩世早期的大北沟组。

冀北地区早白垩世中晚期青石砬组无论是在丰宁还是万全,孢粉组合中普遍出现了古老的被子植物花粉Clavatipollenites和Asteropollis,而研究区孢粉组合中没有发现它们的踪迹。研究区产出的Classo⁃pollis在冀北地区的青石砬组百分比含量显著少于松科粉。Classopollis在冀北热河群只在低于青石砬组层位的西瓜园组一些样品中百分比含量丰富,其余各组段百分比含量很低[21]。上述情况说明研究区含煤层位低于青石砬组无疑。

隆化县少府煤窑早白垩世中期西瓜园组孢粉组合的蕨类植物孢子中,海金沙科百分比含量丰富,出现频率比较高,尤其是Cicatricosisporites出现了5种之多,其中Cicatricosisporites australiensis,C.minutaes⁃triatus,C.minor在忠义区也有较高百分比含量;Con⁃cavissimisporites,Lygodiumsporites在忠义区亦存在。少府煤窑西瓜园组的裸子植物花粉在煤矸石、粉砂岩中以Classopollis为主,次为松科粉[21]。本区孢粉组合与之一致,二者可以对比。

辽西白垩纪各层位孢粉序列中裸子植物花粉Classopollis只有九佛堂组百分比含量丰富,最高达23.4%。Cicatricosisporites在九佛堂组的蕨类植物孢子中占主要地位,而其下伏的义县组该属的分异远没有达到九佛堂组的丰富多彩。九佛堂组首次少量出现的Pilosisporites在其上覆的沙海组明显增多[22],本区也只出现了少量该属存疑分子。沙海组始现、九佛堂组未见的Appendicisporites在本区孢粉组合中了无踪迹。上述特征在辽宁铁岭盆地的九佛堂组及上覆、下伏地层所含部分组合中得到证实[23]。研究区孢粉组合无疑可与辽西九佛堂组对比。

综上所述,研究区研究地层孢粉组合的时代应为早白垩世中期。

3.2 岩石地层对比

研究地层岩性主要特征是以灰、灰绿、紫色为主的含煤、部分层位含火山碎屑的杂色碎屑岩,随着沉积环境的变化,粗、细碎屑的含量变化很大(图2)。冀北西瓜园组下部以巨厚层砾岩、凝灰质砾岩为主;中部主要为砾岩、含砾粗砂岩、砂岩、凝灰质砂岩与灰黑、灰绿和灰褐色粉砂岩、细砂岩、页岩、钙质页岩、含油页岩、粉砂质泥岩互层,局部地区夹煤层;上部砂岩、砂砾岩、凝灰质砾岩,夹页岩、粉砂岩[1]。二者具有显著的可比性。

冀北下白垩统大北沟组下段为杂色凝灰质砾岩、凝灰质砂岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩,局部地区底部有安山岩;上段杂色安山岩、角砾岩、集块岩[1]。本组总体特征是上段火山岩厚度较大,下段碎屑岩不含煤,因此与研究地层不具可比性。

南店组(下店组)为一套黑色纸片状页岩、泥岩、泥质粉砂岩。其上覆地层青石砬组含煤地层为灰黑、灰白色粗-细碎屑岩,但不含有紫色地层[2],与研究地层差别较大。

辽西义县组为一套火山岩为主,夹碎屑岩,与研究地层不具可比性;九佛堂组为灰绿、灰色为主,局部为紫色的粗-细碎屑岩沉积,局部夹有火山碎屑成分和薄煤层,与研究地层相一致,可以对比;沙海组以灰黑色泥、页岩为主,只在底部见有杂色含火山碎屑成分地层,与研究地层具有差异。

综上所述,研究地层孢粉组合、岩性特征与冀北西瓜园组、辽西九佛堂组是一致的。鉴于冀北地区该套地层的岩石地层单位逐渐统一到九佛堂组这一名称[2-3,24],因此建议研究地层称为九佛堂组。

此外,不能忽视的是王牛滩井田和东风勘查区ZK3孔所含煤层的煤类均为褐煤二号。大量资料[25-27]显示,白垩纪的煤由于其热演化历程及其控制因素相对简单,煤级普遍较低,在没有受到后期岩浆侵入影响的情况下,煤类一般为褐煤,如冀北万全黄家堡、沽源等白垩纪煤田,以及邻区内蒙古东部的霍林河、胜利、白音华、伊敏、扎赉诺尔等十几个白垩纪大煤田和众多中小煤田。冀北尚义黄花滩、张北城南的古近纪煤田煤级更低,煤类普遍为褐煤一号[4]。冀北的蔚县、宣化-下花园煤田和鄂尔多斯神府东胜、陕西黄龙、甘肃华亭等侏罗纪煤田的煤则因经历了相对较长的热演化过程,其煤级也相对较高,煤类多为长焰煤、不黏煤。研究地层中煤类为褐煤二号也间接证明了其时代应为白垩纪(中期)。

4 结论

通过对冀西北康保地区忠义凹陷内覆于中侏罗统下花园组或化德群、红旗营子岩群之上,呈半固结状态的泥岩夹砂岩、砾岩和薄层褐煤的杂色地层所含孢粉组合及岩性进行研究,得出如下成果。

①忠义凹陷内的研究地层时代为早白垩世中期,可以与冀北地区的原西瓜园组及辽西的九佛堂组对比。

②建议忠义凹陷内的研究地层名称称做九佛堂组。

③这套地层的发现,不仅对建立本区比较完整的地层层序和标准地层格架有益,而且对于深入研究燕山地区侏罗—白垩纪的大地构造演化过程和燕山运动的构造期次划分具有重要意义。

致谢

本文承蒙南京地质古生物研究所研究员黎文本先生审阅并提出宝贵修改意见,作者表示衷心感谢!

[1]河北省地质矿产局.河北省北京市天津市区域地质志[M].北京:地质出版社,1989.

[2]河北省地质矿产局.河北省岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社,1996:82-92..

[3]全国地层委员会《中国地层表》编委会.中国地层表(2014).中国地质调查局监制,2014.

[4]河北省地质局第三地质大队.张家口地质[R].河北张家口:河北省地质局第三地质大队,1980.

[5]河北省地矿局第三地质大队,张家口市国土资源局.张家口地质矿产[M].北京:地质出版社,2013.

[6]河北省地质局第二区域地质测量大队.1∶20万康保幅地质图[R].河北廊坊:河北省地质局第二区域地质测量大队,1976.

[7]刘永平.河北省康保县毛不拉井田煤炭详查(最终)报告[R].河北宣化:河北省煤田地质局第四地质队,2009.

[8]秦明辉.河北省康保县义合堂区煤炭预查报告[R].河北宣化:河北省煤田地质局第四地质队,2010.

[9]刘永平.河北省康保煤矿张纪井深部及外围区煤炭普查报告[R].河北宣化:河北省煤田地质局第四地质队,2013.

[10]秦明辉.河北省康保县张纪煤矿东部及外围区煤炭预查报告[R].河北宣化:河北省煤田地质局第四地质队,2013.

[11]盛超宾.河北省张北县王牛滩井田北部区煤炭预查报告[R].河北宣化:河北省煤田地质局第四地质队,2014.

[12]刘永平.河北省康保县磊阴庄区煤炭预查报告[R].河北宣化:河北省煤田地质局第四地质队,2014.

[13]陈中山.河北省康保县八大股区煤炭预查报告[R].河北邢台:河北省煤田地质局物测地质队,2015.

[14]任建帅.河北省康保县东风区煤炭预查报告[R].河北宣化:河北省煤田地质局第四地质队,2016.

[15]范和平.河北康保侏罗纪含煤地层[J].中国煤田地质,1989,1(2):18-22.

[16]张路锁,张树胜,袁东翔,等.冀西北地区早、中侏罗世地层划分及其区域对比[J].地质论评,2009,55(5):628-638.

[17]张树胜.冀西北张纪煤矿东部酸性火成岩体特征及其找煤意义[J].中国煤炭地质,2015,27(4):11-15,20.

[18]张望平.中国东部一些地区侏罗纪孢粉组合.中国东部构造—岩浆演化及成矿规律(二),中国东部侏罗纪—白垩纪古生物及地层[M].北京:地质出版社,1989:1-20.

[19]王思恩,季强.冀北张家口组、大北沟组的岩石地层学、生物地层学特征及其在东北亚地层划分对比中的意义[J].地质通报,2009,28(7):821-828.

[20]天津地质矿产研究所.华北地区古生物图册(三)·微体古生物分册[M].北京:地质出版社,1984:440-638.

[21]余静贤.中国东部构造—岩浆演化及成矿规律(二)中国东部侏罗纪—白垩纪古生物及地层[M].北京:地质出版社,1989:21-47.

[22]蒲荣干,吴洪章.辽宁西部中生界孢粉组合及其地层意义.辽宁西部中生代地层古生物(2)[M].北京:地质出版社,1985:130-158.

[23]吴炳伟,雷安贵.辽宁铁岭盆地早白垩世孢粉组合[J].微体古生物学报,2007,24(1):89-97.

[24]陈晋镳、武铁山.全国地层多重划分对比研究—华北区区域地层[M].武汉:中国地质大学出版社,1997:92-95.

[25]田山岗,尚冠雄,李季山,等.晋陕蒙煤炭开发战略研究——中国区域煤炭开发战略之新探索[J].中国煤炭地质,2008,20(3):1-15.

[26]杨森丛.河北省煤炭资源勘查及开发现状[J].中国煤田地质,2006,18(4):5-7.

[27]张先尘,魏同,王玉浚.中国煤炭开发战略研究[J].中国矿业大学学报,1996,25(3):1-12.

The Discovery of Early Cretaceous Strata in Kangbao Area,Northwestern Hebei

Zhang Shusheng1,Xie Mingzhong2,Fan Heping3,Shang Hongtian1,Ren Jianshuai1, Liu Yongping1,Qin Minghui1and Chen Zhongshan4
(1.The Fourth Exploration Team,Hebei Bureau of Coal Geological Exploration,Xuanhua,Hebei 075100; 2.Hebei Provincial Coal Geological Exploration Institute,Xingtai,Hebei 054000;3.Hebei Bureau of Coal Geological Exploration, Shijiazhuang,Hebei 050085;4.Geophysical Prospecting,Surveying and Geological Exploration Team,Hebei Bureau of Coal Geological Exploration,Xingtai Hebei 054000)

The geological prospecting has revealed that there is hosted a set of semi-consolidated variegated coal-bearing clastic depos⁃its with thickness 400~800 m more and distribution area 500 km2in the Zhongyi depression,Kangbao area,northwestern Hebei.Previ⁃ously has considered that the strata belong to upper Jurassic Houcheng Formation,upper member of middle Jurassic Xiahuayuan For⁃mation,and Paleogene Eocene~Oligocene Lingshan Formation.This study has collected abundant sporopollen fossils,the remarkable feature of fossil assemblage is the Lygodiaceae spores abundantly contained,among them the Cicatricosisporites most abundant and highly differentiated;there have no angiosperm pollen traces.The geological age should be middle age of Early Cretaceous Epoch,the horizon is corresponding to the Xiguayuan Formation in northwestern Hebei and the Jiufotang Formation in western Liaoning.Accord⁃ing to lithologic and sporopollen assemblages this set of strata should be called Jiufotang Formation.The discovery of the strata is not only beneficial to establish relatively complete stratigraphic sequence and standard stratigraphic framework in the area,but also has im⁃portant significance in detailed study of Jurassic-Cretaceous tectonic evolution process and tectonic phase division for Yanshanian movement in Yanshan Mountains Area.

Early Cretaceous Epoch;Xiguayuan Formation;Jiufotang Formation;Kangbao area;northwestern Hebei

P534

A

10.3969/j.issn.1674-1803.2016.12.01

1674-1803(2016)12-0001-08

河北省矿产资源勘查保护专项资金项目(编号2014995256;2014995259)

张树胜(1961—),男,教授级高工,毕业于北京煤矿学校,从事煤田地质勘查和研究工作。

2016-08-06

责任编辑:宋博辇

猜你喜欢

粉砂薄层泥岩
泥岩路基填料抗剪性能实验研究
典型粉砂地层盾构选型及施工参数研究
珲春组含煤、粉砂地层供水井施工技术
风化泥岩地质断层水疏排工艺探讨
高孔低渗泥岩渗流-损伤耦合模型与数值模拟
原状取土压灌桩在地铁车站的应用技术研究
SiN_x:H膜沉积压强与扩散薄层电阻的匹配性研究
中风活心软胶囊的薄层鉴别研究
水环境下泥岩崩解过程的CT观测与数值模拟研究
雪莲十味片的薄层色谱鉴别研究