拟建中国遂宁地质公园地质遗迹资源特色及成因分析

沈博伟，赵波，曹俊，唐广成，赵涵

拟建中国遂宁地质公园地质遗迹资源特色及成因分析

沈博伟，赵波2，曹俊1，唐广成1，赵涵2

（1.四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，成都 610213；2.遂宁市自然资源和规划局，遂宁市 629000）

拟建中国遂宁地质公园位于四川盆地中部腹地，处于川中平缓褶皱带，侏罗纪地层层序发育相对完整，广泛出露侏罗系中统沙溪庙组、侏罗系上统遂宁组和蓬莱镇组地层。公园地形东部较高，逐渐向西北倾伏，总体构造方向近东西向，在大地构造上属于蓬莱镇背斜中段北翼，以发育构造变形幅度较小的平缓褶皱构造为主，断裂构造较少发育，天然气、岩盐、卤水等沉积矿产丰富。古生物化石、地层剖面和重要采矿遗址成为了公园三大主导地质遗迹。本文通过对公园内古生物化石、地层剖面和盐卤资源的成因进行分析研究，从区域地层年代划分、地层对比，古环境、古地理、古气候重建，探究四川盆地侏罗纪古地理格局与古生态环境变迁、古生物演化等方面，为提升地质公园的科学内涵与科研价值、发挥其科学普及功能提供重要的参考资料。

遂宁；地质公园；地质遗迹资源；成因分析

拟建中国遂宁地质公园位于四川省遂宁市，面积约1220.83km2，地理坐标范围介于105°08′32.39″～105°40′43.40″E，30°24′46.21″～31°03′44.30″N，涉遂宁市船山区、射洪县、大英县。地质公园地处四川盆地中央区域，以巨厚的陆相红色碎屑岩为特征，陆相沉积体系发育，包括：洪积扇沉积体系、河流沉积体系、三角洲沉积体系以及湖泊沉积体系，发育有波痕、泥裂、交错层理等多种地质沉积现象，演绎着一亿五千万年前河流和湖泊沉积过程以及地球环境演化的远古历史篇章，具有重要的科学意义，是研究四川盆地陆相沉积演化的天然地质博物馆。通过对公园内古生物化石、地层剖面和盐卤资源的成因进行分析研究，可以从区域地层年代划分、地层对比，古环境、古地理、古气候重建，探究四川盆地侏罗纪古地理格局与古生态环境变迁、古生物演化等方面，提供重要科学普及园地及提升地质公园产品价值的基础资料。

1 地质背景

公园分布地层属于扬子地层区的上扬子地层分区。主要出露中生代地层，包括侏罗系与白垩系。侏罗系有沙溪庙组二段（J22）、遂宁组（J3）、蓬莱镇组一段（J31）、蓬莱镇组二段（J32）；白垩系下统苍溪组（K1）。新生代为第四系河流冲积物（四川省地质矿产局，1997，2010）。

地质公园在大地构造上属于四川台坳、川中台拱的南充台凹的蓬莱镇背斜中段北翼。地质构造简单，以宽阔褶皱为主，断裂不发育。

公园地貌类型单一，属侵蚀丘陵地貌，海拔高度在300~600m之间。整体地势西北高、东南低，由西北向东南呈坡状缓倾；西北部为低山，海拔500~600m；低山以南是深丘，海拔400~500m；中部、南部中浅丘镶嵌其中，谷坡陡峻。山形呈长垣状鱼背形；中丘为垄岗连状的台阶形；浅丘坡度平缓，丘包呈串珠状，零星冲积平坝散布在丘陵之间。涪江沿岸河谷、平坝开阔。

表1 公园所在区域地层系统表

2 地质遗迹资源特色

公园所在区域在漫长的地质演化过程中，保存了较完整的实物记录，形成了众多的典型地层剖面、古生物化石、地貌景观等地质遗迹，成为了解读四川盆地形成、演化以及古地理环境变化研究的重要窗口和关键地区。

公园内地质遗迹分为古生物、地质（体、层）剖面、地貌景观、水体景观、环境地质遗迹景观等5大类，13类14亚类，共计60处。

图1 王家沟硅化木

其中，古生物化石、地层剖面、重要采矿遗址是公园内的三大特色地质遗迹，融稀有性和独特性于一体，具较高的科研价值和观赏价值。

1）古生物化石

地质公园内的古生物化石遗迹主要为硅化木化石群，次为恐龙化石。硅化木化石与恐龙化石分布区域大致一致，层位相同或邻近，目前只在菜家坝、李家沟、王家沟发现三处恐龙化石点。李家沟所发现的恐龙化石与硅化木处于同一层位，菜家坝和王家沟所发现的恐龙化石位于含硅化木的灰黄色岩屑长石砂岩的顶板中。硅化木化石分布区西起射洪县明星镇曾家沟，过曾家垭口，至李家沟、王家沟、田家沟，沿龙洞河西南岸，经龙龟寺往北，过龙洞河经龙洞子电站，向北至龙潭村的马家沟以南。硅化木化石埋藏地已发现40处以上，集中出露有1000余根，具有分布范围连片、出露数量多、赋存产状多样、与恐龙化石同层赋存等特点。是我国南方地区最大、国内保存最为完好，以中生代侏罗纪裸子植物硅化木为特色，属东亚和全球较为罕见的硅化木化石埋藏群。

图2 马门溪龙恐龙骨骼化石

2）地层剖面

地质公园位于四川盆地中部，处于川中平缓褶皱带，侏罗系地层层序发育相对完整，广泛出露侏罗系中统沙溪庙组二段、侏罗系上统遂宁组和蓬莱镇组。此外还发育有零星的白垩系苍溪组残留地层和少量的第四系、新老沉积层，第三系地层缺失。

公园内出露的红色碎屑沉积岩层，岩性特征明显，横向变化稳定，易于辨认。地质学界广泛沿用至今的“遂宁组”和“蓬莱镇组”，成为四川盆地晚侏罗世典型地层命名剖面与国内外侏罗系进行对比研究的重要地层单元。同时，伴随着地层中的波痕、泥裂、交错层理、平行层理等沉积现象，演绎着一亿五千万年前，河流和湖泊沉积过程以及地球环境演化的远古历史篇章，成为区域和全球陆相侏罗纪地层划分和对比的标准剖面，享誉国内外。

3）重要采矿遗址

“卓筒井“是一种使用铁质圜刃，以冲击式方法向地下深处开凿小口径盐井的钻井技术，一般深约130m，井口直径10~12cm。公园内的卓筒井保存完整的井盐生产工艺流程：钻井（修治井）、汲卤、晒卤、滤卤、煎盐一整套生产工具和至今仍能生产的井眼，是宋代卓筒井钻井方法连续生产到现在的珍贵实物遗存。

卓筒井的开凿和维护工艺开创了钻探技术的先河，促进了井盐、石油和天然气的开发，其卓越成就为世人所瞩目，被誉为“世界钻探深井活化石”。其主要成就有：①发明了一种不同于大口井的全新的钻进方法（井口仅十余厘米），即冲击式（顿钻）凿井法。②采用钻头和简单机械装置钻凿盐井，使用巨竹作为套管保护井壁；利用装有单向阀的竹筒作为捞砂工具。成功地实施了钻探、开采埋藏“数十丈”深的盐卤资源。具备现代钻井的雏型，其技术比西方早800多年。③促进了盐卤的开发。卓筒井的出现使得川盐在宋初产量由800多万公斤增长到6000余万公斤，增长了近6倍。

3 地质遗迹成因分析

3.1 区域地史演化

中晚三叠世，受印支运动的影响，松潘-甘孜海槽褶皱隆起，四川盆地遭受来自特提斯海域的海侵，出现海陆交互相含煤沉积，气候温暖湿润。被海水淹没的地区逐渐上升成陆，由海盆转为湖盆，结束了海相沉积，开启了陆相沉积的历史。

图3 蓬莱镇组剖面

图4 遂宁组剖面

早侏罗世，燕山运动使盆地周围褶皱成山，中间相对下陷，四川盆地轮廓基本形成。盆地西侧出现康滇隆起和龙门山，四川盆地区出现滨浅海砂岩沉积，进而发育河流、湖泊泥质及介壳灰岩，气候干燥炎热，沉积红色岩系。中侏罗世，四川盆地主要为一大型湖泊盆地，河流环境的沉积较为发育，在川中盆地的湖相沉积中发育含叶肢介的页岩；晚侏罗世，龙门山断裂活跃，松潘-甘孜海槽消失，常年湖、沼泽和冲积平原形成，盆地出现亚热带干旱气候下河流夹湖泊相灰白色、棕红色砂泥质互层的细粒沉积（王永栋等，2010）。

3.2 地质遗迹成因分析

3.2.1 地层剖面的成因分析

在早三叠世晚期，四川盆地发育成为半封闭内海盆地，中三叠世末期受印支运动的影响，整个四川盆地普遍抬升，并遭受不同程度的剥蚀夷平，形成一个东高西低、东缓西陡的箕状坳陷盆地。晚三叠世早期，随着龙泉山以西海湾被填积变浅，盆地东北缘大巴山山地与东南缘江南山地抬升，河流开始发育，区内形成内陆河湖相沉积。

图5 卓筒井

早侏罗世，四川盆地由三叠世的压性前陆盆地转化为陆内坳陷淡水河流含煤湖盆沉积。四川盆地由北向南沉积了一套河流冲积扇砾岩-滨湖砂体，冲积扇裙由若干条南北向河流冲积扇组成，其后盆地北部发育一套滨湖沼泽含煤沉积，并逐渐过渡为浅湖相砂、泥质沉积，而盆地南部沉积了一套浅湖紫红色泥质沉积岩。中侏罗世早期沉积相展布，以盐亭、遂宁、泸州、毕节一线分为东西两区：西区以河流相、泛滥平原相砂岩、紫红色泥岩为主；东部为滨浅湖、半深水湖相灰黑色泥页岩夹介屑粉砂岩为主（罗威等，2009；丘东洲，2000）。

3.2.2 古生物化石的成因分析

在距今约1.5亿年的晚侏罗系时期，射洪及其周边广大地区为内陆湖泊，气候以炎热干燥为主，并有短暂的温暖潮湿气候和寒冷干燥气候，沉积了1000多米厚红层沉积物。盆地里遍布蕨类及苏铁、松柏等裸子植物，后由于生存环境的巨变，如季节性的洪水泛滥等，大批树木死亡倒伏，其中一部分树木被流水搬运至河流、湖泊里，并被泥砂掩埋。在漫长的地质历史时期，水溶液不断地从树木中渗过，树木中的有机质被带出来，水溶液中的矿物质如二氧化硅、碳酸钙、氧化铁等填充进入细胞腔和细胞间隙。后经过石化作用、重结晶作用，树木形态轮廓丝毫未变，形成了当今被人们看到的硅化木化石（何真毅等，2006）。

3.2.3 卓筒井盐卤成因分析

遂宁地区盐卤资源的储量异常丰富，赋存于侏罗系含硬石膏的陆相红色碎屑岩建造中。

印支运动之后，四川盆地初步形成，后经燕山运动，湖盆进一步缩小，而侏罗纪时期的遂宁已成为一个内陆湖盆。湖盆周边的水系源源不断地把各种矿物质带到湖盆之中，湖盆中的水分被蒸发之后，留下数量可观的盐卤资源赋存于沉积物之中，后经地质演化，形成多层盐卤资源深埋在数百米的侏罗系地层中，就是今天的“盐卤”。

[1] 何真毅，王冰.四川射洪硅化木地质公园地质遗迹景观资源特征与评价[J]．四川地质学报，2006，26(2):107-110．

[2] 罗威，石和，陈洪德，侯明才，智晓琳.四川盆地西缘中新生代地层区划及盆地演化[J]．海相油气地质，2009，14(4):49-54．

[3] 丘东洲.四川盆地西部坳陷晚三叠-早白垩世地层沉积相[J]．四川地质学报，2000，20(3)：161-170.

[4] 四川省地质矿产局.四川省岩石地层[M]．武汉:中国地质大学出版社，1997．

[5] 四川省地质矿产局.四川省区域地质志[M]，2010．北京：地质出版社，1991．

[6] 王永栋，付碧宏，谢小平，等.四川盆地陆相三叠系与侏罗系[M]．2010，安徽合肥：中国科学技术大学出版社，2010．

Geoheritages and Their Genesis of the Proposed Suining National Geopark

SHEN Bo-wei1ZHAO Bo2CAO Jun1TANG Guang-cheng1ZHAO Han2

(1-Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213; 2-Suining Bureau of Natural Resources and Planning, Suining, Sichuan 629000)

The proposed Suining National Geopark is located in the midland hinterland of the Sichuan basin, lying in the central Sichuan gentle fold belt where the Second Member of the Middle Jurassic Shaximiao Formation and the Upper Jurassic Suining and Penglai Formations are widely exposed. Tectonically, the Suining Geopark lies in the north limb of the Penglaizhen anticline and is characterized by simple gently folded structure. The area of the geopark is rich in gas, rock salt and brine. Its geoheritages are composed of stratigraphic profile, fossils and important mining sites. This paper has a discussion on regional geological evolutionary history of the area of the geopark during the Middle and Late Triassic and Early Jurassic, formation of silicified wood and genesis of rock salt and brine.

Suining; geopark; geological heritage resources; genesis

[P66]

A

1006-0995（2020）01-0173-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2020.01.034

2019-04-25

遂宁市国土资源局编制申报世界地质公园材料采购项目（项目编号：QHZB 磋【2017】011号）

沈博伟（1986-），女，河北保定人，工程师，从事地质遗迹调查评价、地质公园申报建设、地质遗迹保护工作

赵波（1986-），男，四川阆中人，工程师，从事地质勘查、地球化学相关工作