寧夏青龍山地區奧陶系馬家溝組巖相特征與沉積環境

柳強

摘 要：青龍山地區位于鄂爾多斯盆地西緣，在奧陶系形成了一套以海相碳酸鹽巖夾碎屑巖為主的沉積建造。該文針對青龍山地區馬家溝組地層，從巖石特征淺述其沉積環境的演變。

關鍵詞：地層劃分 巖石特征 沉積環境 青龍山

中圖分類號：P58 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（c）-0043-02

1 區域概述

青龍山位于寧夏回族自治區中部的同心縣和鹽池縣，由兩條走向南北的山脊組成（東道梁、西道梁），南北綿延約40km，東西寬約6km。地層區劃屬華北地層大區晉冀魯豫地層區華北西緣地層分區桌子山—青龍山地層小區南段。區域大地構造位于中朝準地臺鄂爾多斯西緣拗陷帶青云臺拱北部，即“南北古脊梁”西側。青龍山西側為龍首-六盤深斷裂，東側為車道-阿色浪大斷裂。該區域內出露地層有上元古界青白口系王全口組、震旦系正目觀組；古生界寒武系、奧陶系及新生界新近系、第四系（表1）。其中，上元古界青白口系王全口組—震旦系正目觀組出露于東道梁，寒武系—奧陶系出露于西道梁，奧陶系地層分布于青龍山西道梁西側。

2 地層對比及巖層特征

奧陶系地層在鄂爾多斯盆地不同區域劃分略有不同。鄂爾多斯盆地中東部奧陶系：下統為冶里組、亮甲山組；中統為馬家溝組六巖段（馬1、馬2、馬3、馬4、馬5、馬6），其中馬6巖段也稱峰峰組；鄂爾多斯盆地西緣：下統缺失，中統三道坎組，桌子山組，克里摩里組。寧夏多次單獨劃出青龍山地層小區。本次論述按照巖層構造及層面特征采用三分法，將馬家溝組自老而新分為三個巖組，其中馬一、馬二巖組對應三道坎組，馬三巖段及克里摩里組對應桌子山組及克里摩里組（表2）。

青龍山區奧陶系馬家溝組連續沉積在上寒武統之上，巖性穩定。三巖段巖性特征如下：

馬一巖段：位于馬家溝組底部，其下部巖性為灰—深灰色中-厚層狀白云巖、灰質白云巖。局部夾泥質白云巖、白云質灰巖、礫屑白云巖；上部巖性為深灰色厚層狀白云質灰巖、含白云質灰巖及白云巖，該巖性段以底部的厚層狀白云巖與下伏阿不切亥組（∈-Oa）分界。

馬二巖段：位于馬家溝組中部，巖性主要以深灰色中—厚層狀灰巖為主，中上部以中厚層狀灰巖、泥質條帶灰巖及厚層礫屑灰巖為主，泥質條帶斷續順層分布，寬多在幾毫米間。底部為馬家溝一巖段與二巖段過渡地層，主要巖性為白云質灰巖及灰質白云巖。整個馬家溝二巖段自下而上白云質、泥質成分遞減，頂部出現零星燧石結核。

馬三巖段，主要分布于青龍山西坡，巖性主要為深灰色中厚層狀含燧石結核灰巖、燧石條帶灰巖為主，局部地段可見中厚層灰巖及礫屑灰巖。燧石結核、燧石條帶在風化面上呈突起狀平行于層面不均勻分布。燧石結核多呈不規則瘤狀、局部呈串珠狀分布。結核多具均一的同心狀構造，大小相差懸殊，多在2～5cm，個別可達10cm以上。燧石條帶順層斷續分布，寬窄不一，寬多在1～5cm，該巖段自下而上燧石結核含量總體呈現高-低-高趨勢，局部可見燧石結核（條帶）與灰巖互層。

克里摩里組位于馬家溝組之上，巖性主要為深灰色薄層狀礫屑灰巖，含燧石結核泥質條帶灰巖，中-薄層狀灰巖為主，含豐富的腹足類、頭足類、腕足類化石，底部以薄層含燧石結核泥質條帶灰巖與下伏馬家溝組分界。

3 巖石特征與沉積環境演變

在對馬家溝組馬二、馬三巖段進行巖礦樣品鑒定結果顯示巖石組分中：微晶、泥晶方解石>90%，其他依次為白云石、生物屑等，根據巖石的礦物成分、結構、構造特征主要類型有：

竹葉狀灰巖：主要賦存于寒武系中統上部至奧陶系下統底部的阿不切亥組（∈-Oa），與上覆馬家溝組為連續沉積。其他層段偶有分布，因礫屑的縱切面呈竹葉狀，被稱竹葉狀灰巖。其形態通常呈扁圓狀，磨圓度較好，礫屑大小不一，分選相對較好。成份以泥晶灰巖、粉屑、砂屑、鱺粒灰巖以及泥灰巖等為主，層面可見不同粒屑順層面排列。代表水體較淺的高能擾動環境沉積。

礫屑灰巖：在馬家溝各巖段均可見，礫屑成份為泥晶、粉屑、砂屑灰巖等。細粒的礫屑灰巖具，礫徑通常在幾厘米之間，磨圓度呈棱角-次棱角狀，說明本地區礫屑灰巖是在平均浪基面之下的波浪作用或斜坡重力流下形成。

粉屑灰巖：主要分布于馬二、馬三巖段，顆粒粒度較小，在0.02～0.1 mm之間，主要成分以泥晶灰巖為主，砂屑、生物屑次之，泥晶（亮晶）方解石膠結物，形成于水動力條件較弱的低能的環境。

生物碎屑灰巖：生物碎屑灰巖在本區發育十分廣泛，馬二、馬三巖段較常見，分選較好，種類較多，主要有廣鹽度底棲三葉蟲、頭足類、棘皮類、腹足類、雙殼類、苔鮮蟲、藻類等，常含不同粒屑顆粒，上述特征說明形成于水動力較強的臺地邊緣高能淺灘沉積環境。

泥晶灰巖：在馬家溝及克里摩里組均有分布，呈灰-深灰色，泥晶結構，中厚層狀-條帶狀構造。主要由方解石、方解石團粒組成。含量在90%以上。礫屑顆粒含量小大于10%，形成于較安靜的低能沉積環境。

該地區從早寒武世蘇峪口期-辛集期青龍山地區開始遭受海侵，中晚寒武世海侵達到鼎盛，到晚寒武世阿不切亥期區內開始海退，古陸面積擴大，構成了青龍山地區早古生代的第一個海進海退旋回，并形成大面積的局限臺地沉積，以白云巖地層為主。

青龍山地區阿不切亥期主要發育臺地前緣斜坡相沉積，主要巖性為薄層泥晶灰巖，泥質條帶灰巖及竹葉狀灰巖等。此套地層根據其結構構造特性應形成于淺水環境中，層間可見滑動構造，角礫等構造特征，局部可見水平蟲孔。

奧陶世下統冶里期，鄂爾多斯地區中東部海水開始入侵，鄂爾多斯東南緣形成局部沉積，青龍山地區則為潮坪相沉積，形成以泥質白云巖和白云巖為主的風暴。早奧陶世亮甲山期末發生的懷遠運動是區內發生大規模海退，造成了青龍山地區下奧陶系缺失。

中奧陶世青龍山地區發生大規模海侵，馬一期，海水沿賀蘭坳拉谷盆地入侵，在青龍山東側含砂泥云坪，在青龍山及以西地區則形成云灰坪，主要形成中厚層灰色-灰白色細粉晶白云巖夾薄層泥晶白云巖。

馬二期海侵持續擴大，青龍山地區為開闊海臺地相，形成厚層的塊狀灰巖，含頭足類等化石。馬二末期，發生小規模海退，青龍山地區海水深有所變淺，沉積一套含頭足類及腕足類化石的中厚層灰巖，顆粒灰巖，砂屑灰巖組合。

馬三期海侵較馬二期面積小，此時青龍山巖層在垂向上表現出燧石結核灰巖與泥晶灰巖互層的特征代表著水動力條件較為紊亂，較為動蕩的沉積環境。

克里摩里組期，再度出現海侵，形成臺地邊緣淺灘相，巖石主要以顆粒灰巖，砂屑灰巖為主，含有大量的生物碎片化石，如腹足類、頭足類等。

4 結論

青龍山地區主要出露老地層為古生界寒武系及奧陶系，其主要巖性為白云巖及灰巖，灰巖以礫屑灰巖、生物碎屑灰巖、泥晶灰巖為主。

該地區沉積環境自寒武至奧陶系依次為前緣斜坡相沉積、潮坪相、含砂泥云坪、開闊海臺地相、臺地邊緣淺灘相代表了海侵的規模與范圍，說明海侵總體持續擴大。期間發生幾次稍大規模的海侵，形成了馬一的白云巖、馬二、馬三及克里摩里組石灰巖沉積。

馬二期海侵，達到馬家溝組時期的頂峰，青龍山地區為開闊海臺地相，形成厚層的塊狀灰巖，是這一地區優質石灰巖礦層最主要的成礦期。

參考文獻

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