內蒙古科爾沁右翼中旗一帶下二疊統壽山溝組沉積環境探討

許 燕 孫少槐,2 劉宴文

1.內蒙古自治區地質調查院 呼和浩特 010020 2.中國地質大學（北京）地球物理與信息技術學院 北京 100083

內蒙古科爾沁右翼中旗一帶下二疊統壽山溝組沉積環境探討

許 燕1孫少槐1,2劉宴文1

1.內蒙古自治區地質調查院 呼和浩特 010020 2.中國地質大學（北京）地球物理與信息技術學院 北京 100083

通過對內蒙古科爾沁右翼中旗1∶20萬區調及1∶5萬前進公社亥吐幅、西巴彥花幅、華杰幅區調綜合整理，進一步研究了科爾沁右翼中旗一帶下二疊統壽山溝組的巖石地層層序、巖性巖相變化及構造環境。

壽山溝組；地層層序；沉積環境

一、地層沿革及劃分

壽山溝組是陶南生等于1974年創名，創名地點在吉林省樺甸縣榆木橋鄉東約3km壽山溝。主要根據壽山溝兩側石灰巖中發現的棲霞期珊瑚化石和蜓類化石，不同于茅口期的范家屯組，因此，稱壽山溝組。

內蒙古區調二隊（1984）在巴林左旗碧流臺地區進行了1∶5萬區調時，將大石寨組火山巖之下的海相濱海相碎屑組合稱為青風山組。《全國地層多重劃分對比研究內蒙古自治區巖石地層》的劃分對比方案，考慮它的層位、沉積特征及時限，廢棄青鳳山組的名稱，改稱壽山溝組[3]。

1∶20萬區域地質調查時為索倫組①索倫組，有變質砂巖、板巖、結晶灰巖及少量片理化凝灰砂巖組成。索倫祖底部被華力西期、燕山期花崗巖侵入，底界不清，上部與大石寨組片理化凝質砂巖整合接觸，出露面積268平方公里，總厚度2，949—3，313米。索倫祖，在古生代地層中最為發育。主要組成呼和哈達向斜的兩翼，其中北翼出露較全向西至塔爾布勒吉伸入，其次組成巴潤石場倒轉向斜及烏蘇布拉格單斜一部分，葛根廟傾伏向斜的翹起部位和代欽塔拉傾沒背斜的傾沒部位，此處在中吉利花、花界等地也有零星出露。

1∶5萬區域地質調查時劃歸下二疊統壽山溝組②內蒙古自治區地質調查院（2009）進行內蒙古1∶5萬前進公社亥吐幅（L51E019005）、西巴彥花幅（L51E019006）、華杰幅（L51E0200050三幅區域地質調查時將原1∶20萬科右中旗幅區調所劃的下二疊統索倫組依據巖石組合、沉積環境，劃歸下二疊統壽山溝組。

二、地層分布及發育特征

圖1 地質礦產簡圖及礦點分布圖

1-第四系；2-梅勒圖組；3-白音高老組；4-瑪尼吐組；5-滿克頭鄂博組；6-塔木蘭溝組；7-萬寶組；8-大石寨組；9-壽山溝組；10-色日巴彥敖包組；11-晚二疊世中細粒黑云母二長花崗巖；12-晚三疊世中粗粒黑云母二長花崗巖；13-中侏羅世巨粗粒正長花崗巖；14-晚侏羅世含斑中細粒二長花崗巖；15-晚侏羅世花崗閃長巖；16-早白堊世細粒閃長巖；17-早白堊世中細粒石英閃長巖；18-早白堊世石英二長斑巖；19-早白堊世晶洞堿長花崗巖；20-早白堊世二長閃長玢巖；21-滿克頭鄂博期流紋斑巖；22-瑪尼吐期次安山巖；23、白音高老期流紋斑巖；24-梅勒圖期次安山巖；25-侵入及第四系界線；26-角度不整合界線；27-實測斷層；28-推測斷層；29-銅鉬礦點及編號；30-銅鉛鋅礦（化）點；31-鐵及鐵多金屬礦（化）點；32-銅礦（化）點；33-鋅及鋅銀礦化點；34-螢石礦點；35-葉臘石礦點；36-鉛鋅礦（化）點；37-金礦（化）點；38、錫礦化點；39-鉛鋅錫礦化點及編號；40-花崗巖石材

壽山溝組主要分布于嘎亥圖鎮、布敦花銅礦及中部烏額格其蘇木一帶，石灰窯及扎魯特原種場零星出露，見圖1。

該套地層雖分布面積大，但基巖出露不好，地貌上多形成低緩山丘。巖層總體呈北東走向，傾向多為北西340°～30°或南東150°～200°，傾角較陡，在55°～80°之間，產狀由南東向北西逐漸由北西傾變為南東傾。該套地層總體構成布敦花—嘎亥圖復式向斜翼部，嘎亥圖鎮以東地層出露較全，厚度大。中二疊統大石寨組整合于壽山溝組之上，被中侏羅統萬寶組及晚侏羅世火山巖角度不整合覆蓋。

三、巖石地層層序

壽山溝組下部為灰黑色碳質板巖、紅柱石黑云母角巖、灰、灰黃色片理化變質中細粒長石砂巖、灰黃綠色變質含礫細砂巖夾淺青灰、灰白色砂質灰巖及灰黑一灰青色符山石石榴石角巖。上部為青灰色千枚狀粉砂質板巖、淺灰-灰黃色片理化變質中細粒長石石英砂巖、灰黑色變質中細粒雜砂巖、凝灰質砂巖、紋層狀大理巖、變質粉砂巖及鈣硅質巖。最大厚度2，562.32m。

嘎亥圖鎮北沙爾花剖面（圖2）控制了壽山溝組中下部層位。底界被中二疊世斑狀中細粒黑云母二長花崗巖侵入，頂部中二疊統大石寨組整合其上?？刂坪穸龋?494.28m，地層層序如下：

中二疊統大石寨組（P2d）紋層狀變質石英角斑巖

7.灰黑色含碳質紅柱石二云母角巖……………………………35.18m

6.灰黑色紅柱石二云母角巖……………………………………61.24m

5.灰黑色紅柱石黑云母角巖夾青灰色斑點狀紅柱石黑云母角巖………………………………………………………………… 148.34m

4.灰黑色紅柱石黑云母角巖夾青灰色斑點狀紅柱石角巖……86.97m

3.灰黑色紅柱石黑云母角巖夾多層紅柱石角巖………………83.45m

2.為灰黃褐一灰綠色角巖化粉砂質泥巖………………………17.34m

1.灰黑、青灰色紅柱石二云母角巖夾紅柱石黑云母角巖………………………………………………………………… 127.15m

— —侵入接觸— —

——整合接觸——

壽山溝組（P1s∧）：

中二疊世斑狀中細粒黑云母二長花崗巖

嘎亥圖鎮查干敖瑞東剖面（圖3）相當于沙爾花剖面的上部。該剖面頂底界不清。控制厚度約771.39m，地層層序總體正常，局部倒轉。

下二疊統壽山溝組（P1s∧）：

19.灰青色片理化泥鈣質長石細砂巖，具薄層狀構造、水平層理…………………………………………………………………… 4.91m

18.灰綠色粉砂質絹云母板巖………………………………… 33.12m

17.巖性組合為淺灰黃色變質中細粒巖屑長石石英砂巖（發育露頭級的楔狀交錯層理）、具水平層理的淺灰色變質粉砂巖及青灰色含碳質粉砂質板巖局部夾1～2m厚的淺灰褐色灰巖……………… 196.40m

16.鉛灰色含榴石碳質粉砂質斑點板巖……………………… 81.96m

圖2 嘎亥圖鎮北沙爾花下二疊統壽山溝組及中二疊統大石寨組地層剖面

15.鉛灰色含榴石碳質粉砂質斑點板巖與土黃褐色粉砂質泥巖互層………………………………………………………………… 108.86m

14.灰黑色含榴石黑云母碳質粉砂質板巖…………………… 54.45m

13.鉛灰色碳質粉砂質斑點板巖………………………………121.08m

12.青灰色含碳質石榴石符山石透輝石角巖………………… 60.59m

11.鉛灰色碳質粉砂質堇青石斑點板巖……………………… 58.21m

10.灰黑一灰青色符山石石榴石角巖………………………… 62.80m

9.灰黑色紅柱石含碳質粉質斑點板巖與青灰-灰綠色含碳質紅柱石粉 砂 質 板 巖 互 層 …………………………………………………37.39m

8.灰黑色含碳質紅柱石二云母角巖夾青灰—灰綠色紅柱石角巖………………………………………………………………… 114.84m

— —未見頂— —

16.青灰色粉砂質板巖與片理化中細粒長石石英砂巖互層… 63.20m

15.灰綠色粉砂質板巖與灰綠、灰褐色片理化中細粒長石砂巖互層夾片理化含礫砂巖…………………………………………………46.46m

14.土黃褐色泥質板巖與灰黃綠色變質長石石英粉砂巖互層………

………………………………………………………………… 182.56m

13.青灰、灰黃褐色粉砂質板巖與變質長石石英細砂巖互層…32.55m

12.灰黃、灰紅色中一薄層狀巖屑長石石英砂巖………………13.79m

11.青灰色粉砂質板巖與灰黃色變質細砂巖互層……………204.06m

10.灰褐色矽卡巖化鈣質細砂巖…………………………………8.08m

9.青灰色粉砂質板巖與灰黃綠色變質細砂巖互層……………16.15m

8.灰黃綠色變質細砂巖夾灰綠色變質巖屑長石粗砂巖…… 115.08m

7.灰色角礫狀石榴石矽卡巖夾灰褐色紋層狀細晶大理巖及灰黑色變質粉砂巖…………………………………………………………60.13m

6.灰白色紋層狀鈣硅質巖夾鈣硅質角巖………………………29.33m

— —未見底— —

圖3 查干敖瑞東北下二疊統壽山溝組實測地層剖面

四、沉積環境

壽山溝組下部巖性以灰黑色碳質粉砂質板巖、淺灰色變質粉砂巖、灰黑色變質泥巖及變質中細粒長石砂巖為主，少量灰黑色泥灰巖，巖石中含較多碳質碎屑。沖冼層理（圖4）發育的巖層代表了水動力較強的濱岸淺灘相，脈狀層理（圖5）及水平層理發育的巖層是潮坪環境的產物。

圖4 壽山溝組下部近濱海灘沖冼層理

圖5 壽山溝組潮坪環境脈狀層理

中部以變質中細粒長石石英砂巖、巖屑長石石英砂巖、砂質灰巖、變質粉砂巖及薄層狀大理巖為主，泥巖少見，巖石碎屑顆粒分選較好、次渾圓狀、顆粒支撐。巖屑長石石英砂巖具楔狀交錯層理（圖6），砂屑灰巖具低角度沖冼層理，變質中細粒長石石英砂巖可見較典型的風暴沉積層理—丘狀層理，大罕山蠶場灰巖中發現了海百合莖化石③1973年，吉林省地質局區域地質調查大隊，1∶20萬科右中旗幅區域地質測量報告。，反映為淺海濱岸環境。

圖6 壽山溝組下部交錯層理

上部巖性為黑灰色變質粉砂巖、青灰色紋層狀微晶大理巖、深灰色硅泥質粉砂質板巖及變質長石雜砂巖為主，夾多層淺灰色鈣硅質巖（具近垂直層理的毫米級震動液化脈）、硅泥質巖及凝灰質粉細砂巖，見水平層理，沉積物色深、粒細、層薄、出現黃鐵礦晶體，表現為水體較深的還原環境。震動液化脈和凝灰質的出現反映出當時有地震及火山爆發。

矽卡巖化紋層狀大理巖Ba、Sr豐度值分別為313×10-6和1144×10-6，在普列夫斯的Ba-Sr圖解上樣點落入咸水區；Sr/Ba=3.65＞1，由于Sr/Ba比值隨鹽度的提高面有明顯增大的趨勢，顯示其形成于海洋環境。

壽山溝組為一套濱淺海相陸源碎屑巖—碳酸鹽巖沉積建造及半深海相類復理石沉積建造，總體為一套海進退積序列沉積，其形成應伴隨盆地的穩定持續擴張，其應形成的構造環境應為相對穩定的被動陸緣盆地。

圖6 壽山溝組地層柱狀對比圖

五、巖性變化及時代討論

不同地區出露的壽山溝組巖性、巖相各有差異。布敦花銅礦及準布敦花變質程度變深，形成大量的絹云線千枚巖。沙爾花北2.5km處見瀉湖相灰黑色碳質板巖，向東相變為灰黑色泥灰巖。在查干敖瑞—寶力格花—烏珠仁塔本烏拉一帶為近濱砂質灰巖（具沖冼層理）、淺海陸棚相的長石石英砂巖及紋層狀微晶灰巖組合。六條剖面（圖6）分別代表了壽山溝組上下不同層位。

壽山溝組區域上主要分布于西拉木倫河以北西烏旗、巴林左旗及吉林省樺甸縣等地。西烏旗地區哈日根臺巖性組合為黃灰色、灰色黑色礫巖、含礫砂巖、粉砂巖夾灰巖薄層（產Fenestella sp.（窗格苔蘚蟲）、Rhipidomella sp.（扇房貝））或透鏡體等粗碎屑巖，以及灰黑色泥質粉砂巖（產Camarotoechia sp.（穹房貝）、Rhipidomella sp.（扇房貝）、粉砂質板巖、變質泥巖、夾長石石英砂巖、礫巖或瘤狀灰巖。吉林省樺甸縣榆木橋鄉巖性組合自下而上為銀灰色千枚狀粉砂巖及淺灰、灰紫色厚層狀灰巖（產腕足類、珊瑚類化石）、泥灰巖及生物碎屑灰巖（產海百合莖化石）。研究壽山溝組雖未發現古生物化石，但巖石組合可與區域上的一致。另外，壽山溝組被中二疊世含斑中細?；◢忛W長巖侵入，巖體外接觸帶具顯著的熱接觸變質現象。綜上將壽山溝組形成時代應為早二疊世。

[1]1∶20萬科右中旗幅區域地質測量報告，地質礦產報告，吉林省地質局區域地質調查大隊，1991.

[2]何會文等，內蒙古1∶5萬西巴彥花幅（L51E019006）、前進公社亥吐幅（L51E019005）、華杰幅（L51E020005）區域地質調查報告，內蒙古自治區地質調查院，2009.

[3]李文國，全國地層多重劃分對比研究內蒙古自治區巖石地層，內蒙古自治區地質礦產局，中國地質大學出版社，1996.