擬建中國遂寧地質公園地質遺跡資源特色及成因分析

沈博偉，趙波，曹俊，唐廣成，趙涵

擬建中國遂寧地質公園地質遺跡資源特色及成因分析

沈博偉，趙波2，曹俊1，唐廣成1，趙涵2

（1.四川省地質礦產勘查開發局區域地質調查隊，成都 610213；2.遂寧市自然資源和規劃局，遂寧市 629000）

擬建中國遂寧地質公園位于四川盆地中部腹地，處于川中平緩褶皺帶，侏羅紀地層層序發育相對完整，廣泛出露侏羅系中統沙溪廟組、侏羅系上統遂寧組和蓬萊鎮組地層。公園地形東部較高，逐漸向西北傾伏，總體構造方向近東西向，在大地構造上屬于蓬萊鎮背斜中段北翼，以發育構造變形幅度較小的平緩褶皺構造為主，斷裂構造較少發育，天然氣、巖鹽、鹵水等沉積礦產豐富。古生物化石、地層剖面和重要采礦遺址成為了公園三大主導地質遺跡。本文通過對公園內古生物化石、地層剖面和鹽鹵資源的成因進行分析研究，從區域地層年代劃分、地層對比，古環境、古地理、古氣候重建，探究四川盆地侏羅紀古地理格局與古生態環境變遷、古生物演化等方面，為提升地質公園的科學內涵與科研價值、發揮其科學普及功能提供重要的參考資料。

遂寧；地質公園；地質遺跡資源；成因分析

擬建中國遂寧地質公園位于四川省遂寧市，面積約1220.83km2，地理坐標范圍介于105°08′32.39″～105°40′43.40″E，30°24′46.21″～31°03′44.30″N，涉遂寧市船山區、射洪縣、大英縣。地質公園地處四川盆地中央區域，以巨厚的陸相紅色碎屑巖為特征，陸相沉積體系發育，包括：洪積扇沉積體系、河流沉積體系、三角洲沉積體系以及湖泊沉積體系，發育有波痕、泥裂、交錯層理等多種地質沉積現象，演繹著一億五千萬年前河流和湖泊沉積過程以及地球環境演化的遠古歷史篇章，具有重要的科學意義，是研究四川盆地陸相沉積演化的天然地質博物館。通過對公園內古生物化石、地層剖面和鹽鹵資源的成因進行分析研究，可以從區域地層年代劃分、地層對比，古環境、古地理、古氣候重建，探究四川盆地侏羅紀古地理格局與古生態環境變遷、古生物演化等方面，提供重要科學普及園地及提升地質公園產品價值的基礎資料。

1 地質背景

公園分布地層屬于揚子地層區的上揚子地層分區。主要出露中生代地層，包括侏羅系與白堊系。侏羅系有沙溪廟組二段（J22）、遂寧組（J3）、蓬萊鎮組一段（J31）、蓬萊鎮組二段（J32）；白堊系下統蒼溪組（K1）。新生代為第四系河流沖積物（四川省地質礦產局，1997，2010）。

地質公園在大地構造上屬于四川臺坳、川中臺拱的南充臺凹的蓬萊鎮背斜中段北翼。地質構造簡單，以寬闊褶皺為主，斷裂不發育。

公園地貌類型單一，屬侵蝕丘陵地貌，海拔高度在300~600m之間。整體地勢西北高、東南低，由西北向東南呈坡狀緩傾；西北部為低山，海拔500~600m；低山以南是深丘，海拔400~500m；中部、南部中淺丘鑲嵌其中，谷坡陡峻。山形呈長垣狀魚背形；中丘為壟崗連狀的臺階形；淺丘坡度平緩，丘包呈串珠狀，零星沖積平壩散布在丘陵之間。涪江沿岸河谷、平壩開闊。

表1 公園所在區域地層系統表

2 地質遺跡資源特色

公園所在區域在漫長的地質演化過程中，保存了較完整的實物記錄，形成了眾多的典型地層剖面、古生物化石、地貌景觀等地質遺跡，成為了解讀四川盆地形成、演化以及古地理環境變化研究的重要窗口和關鍵地區。

公園內地質遺跡分為古生物、地質（體、層）剖面、地貌景觀、水體景觀、環境地質遺跡景觀等5大類，13類14亞類，共計60處。

圖1 王家溝硅化木

其中，古生物化石、地層剖面、重要采礦遺址是公園內的三大特色地質遺跡，融稀有性和獨特性于一體，具較高的科研價值和觀賞價值。

1）古生物化石

地質公園內的古生物化石遺跡主要為硅化木化石群，次為恐龍化石。硅化木化石與恐龍化石分布區域大致一致，層位相同或鄰近，目前只在菜家壩、李家溝、王家溝發現三處恐龍化石點。李家溝所發現的恐龍化石與硅化木處于同一層位，菜家壩和王家溝所發現的恐龍化石位于含硅化木的灰黃色巖屑長石砂巖的頂板中。硅化木化石分布區西起射洪縣明星鎮曾家溝，過曾家埡口，至李家溝、王家溝、田家溝，沿龍洞河西南岸，經龍龜寺往北，過龍洞河經龍洞子電站，向北至龍潭村的馬家溝以南。硅化木化石埋藏地已發現40處以上，集中出露有1000余根，具有分布范圍連片、出露數量多、賦存產狀多樣、與恐龍化石同層賦存等特點。是我國南方地區最大、國內保存最為完好，以中生代侏羅紀裸子植物硅化木為特色，屬東亞和全球較為罕見的硅化木化石埋藏群。

圖2 馬門溪龍恐龍骨骼化石

2）地層剖面

地質公園位于四川盆地中部，處于川中平緩褶皺帶，侏羅系地層層序發育相對完整，廣泛出露侏羅系中統沙溪廟組二段、侏羅系上統遂寧組和蓬萊鎮組。此外還發育有零星的白堊系蒼溪組殘留地層和少量的第四系、新老沉積層，第三系地層缺失。

公園內出露的紅色碎屑沉積巖層，巖性特征明顯，橫向變化穩定，易于辨認。地質學界廣泛沿用至今的“遂寧組”和“蓬萊鎮組”，成為四川盆地晚侏羅世典型地層命名剖面與國內外侏羅系進行對比研究的重要地層單元。同時，伴隨著地層中的波痕、泥裂、交錯層理、平行層理等沉積現象，演繹著一億五千萬年前，河流和湖泊沉積過程以及地球環境演化的遠古歷史篇章，成為區域和全球陸相侏羅紀地層劃分和對比的標準剖面，享譽國內外。

3）重要采礦遺址

“卓筒井“是一種使用鐵質圜刃，以沖擊式方法向地下深處開鑿小口徑鹽井的鉆井技術，一般深約130m，井口直徑10~12cm。公園內的卓筒井保存完整的井鹽生產工藝流程：鉆井（修治井）、汲鹵、曬鹵、濾鹵、煎鹽一整套生產工具和至今仍能生產的井眼，是宋代卓筒井鉆井方法連續生產到現在的珍貴實物遺存。

卓筒井的開鑿和維護工藝開創了鉆探技術的先河，促進了井鹽、石油和天然氣的開發，其卓越成就為世人所矚目，被譽為“世界鉆探深井活化石”。其主要成就有：①發明了一種不同于大口井的全新的鉆進方法（井口僅十余厘米），即沖擊式（頓鉆）鑿井法。②采用鉆頭和簡單機械裝置鉆鑿鹽井，使用巨竹作為套管保護井壁；利用裝有單向閥的竹筒作為撈砂工具。成功地實施了鉆探、開采埋藏“數十丈”深的鹽鹵資源。具備現代鉆井的雛型，其技術比西方早800多年。③促進了鹽鹵的開發。卓筒井的出現使得川鹽在宋初產量由800多萬公斤增長到6000余萬公斤，增長了近6倍。

3 地質遺跡成因分析

3.1 區域地史演化

中晚三疊世，受印支運動的影響，松潘-甘孜海槽褶皺隆起，四川盆地遭受來自特提斯海域的海侵，出現海陸交互相含煤沉積，氣候溫暖濕潤。被海水淹沒的地區逐漸上升成陸，由海盆轉為湖盆，結束了海相沉積，開啟了陸相沉積的歷史。

圖3 蓬萊鎮組剖面

圖4 遂寧組剖面

早侏羅世，燕山運動使盆地周圍褶皺成山，中間相對下陷，四川盆地輪廓基本形成。盆地西側出現康滇隆起和龍門山，四川盆地區出現濱淺海砂巖沉積，進而發育河流、湖泊泥質及介殼灰巖，氣候干燥炎熱，沉積紅色巖系。中侏羅世，四川盆地主要為一大型湖泊盆地，河流環境的沉積較為發育，在川中盆地的湖相沉積中發育含葉肢介的頁巖；晚侏羅世，龍門山斷裂活躍，松潘-甘孜海槽消失，常年湖、沼澤和沖積平原形成，盆地出現亞熱帶干旱氣候下河流夾湖泊相灰白色、棕紅色砂泥質互層的細粒沉積（王永棟等，2010）。

3.2 地質遺跡成因分析

3.2.1 地層剖面的成因分析

在早三疊世晚期，四川盆地發育成為半封閉內海盆地，中三疊世末期受印支運動的影響，整個四川盆地普遍抬升，并遭受不同程度的剝蝕夷平，形成一個東高西低、東緩西陡的箕狀坳陷盆地。晚三疊世早期，隨著龍泉山以西海灣被填積變淺，盆地東北緣大巴山山地與東南緣江南山地抬升，河流開始發育，區內形成內陸河湖相沉積。

圖5 卓筒井

早侏羅世，四川盆地由三疊世的壓性前陸盆地轉化為陸內坳陷淡水河流含煤湖盆沉積。四川盆地由北向南沉積了一套河流沖積扇礫巖-濱湖砂體，沖積扇裙由若干條南北向河流沖積扇組成，其后盆地北部發育一套濱湖沼澤含煤沉積，并逐漸過渡為淺湖相砂、泥質沉積，而盆地南部沉積了一套淺湖紫紅色泥質沉積巖。中侏羅世早期沉積相展布，以鹽亭、遂寧、瀘州、畢節一線分為東西兩區：西區以河流相、泛濫平原相砂巖、紫紅色泥巖為主；東部為濱淺湖、半深水湖相灰黑色泥頁巖夾介屑粉砂巖為主（羅威等，2009；丘東洲，2000）。

3.2.2 古生物化石的成因分析

在距今約1.5億年的晚侏羅系時期，射洪及其周邊廣大地區為內陸湖泊，氣候以炎熱干燥為主，并有短暫的溫暖潮濕氣候和寒冷干燥氣候，沉積了1000多米厚紅層沉積物。盆地里遍布蕨類及蘇鐵、松柏等裸子植物，后由于生存環境的巨變，如季節性的洪水泛濫等，大批樹木死亡倒伏，其中一部分樹木被流水搬運至河流、湖泊里，并被泥砂掩埋。在漫長的地質歷史時期，水溶液不斷地從樹木中滲過，樹木中的有機質被帶出來，水溶液中的礦物質如二氧化硅、碳酸鈣、氧化鐵等填充進入細胞腔和細胞間隙。后經過石化作用、重結晶作用，樹木形態輪廓絲毫未變，形成了當今被人們看到的硅化木化石（何真毅等，2006）。

3.2.3 卓筒井鹽鹵成因分析

遂寧地區鹽鹵資源的儲量異常豐富，賦存于侏羅系含硬石膏的陸相紅色碎屑巖建造中。

印支運動之后，四川盆地初步形成，后經燕山運動，湖盆進一步縮小，而侏羅紀時期的遂寧已成為一個內陸湖盆。湖盆周邊的水系源源不斷地把各種礦物質帶到湖盆之中，湖盆中的水分被蒸發之后，留下數量可觀的鹽鹵資源賦存于沉積物之中，后經地質演化，形成多層鹽鹵資源深埋在數百米的侏羅系地層中，就是今天的“鹽鹵”。

[1] 何真毅，王冰.四川射洪硅化木地質公園地質遺跡景觀資源特征與評價[J]．四川地質學報，2006，26(2):107-110．

[2] 羅威，石和，陳洪德，侯明才，智曉琳.四川盆地西緣中新生代地層區劃及盆地演化[J]．海相油氣地質，2009，14(4):49-54．

[3] 丘東洲.四川盆地西部坳陷晚三疊-早白堊世地層沉積相[J]．四川地質學報，2000，20(3)：161-170.

[4] 四川省地質礦產局.四川省巖石地層[M]．武漢:中國地質大學出版社，1997．

[5] 四川省地質礦產局.四川省區域地質志[M]，2010．北京：地質出版社，1991．

[6] 王永棟，付碧宏，謝小平，等.四川盆地陸相三疊系與侏羅系[M]．2010，安徽合肥：中國科學技術大學出版社，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

遂寧市國土資源局編制申報世界地質公園材料采購項目（項目編號：QHZB 磋【2017】011號）

沈博偉（1986-），女，河北保定人，工程師，從事地質遺跡調查評價、地質公園申報建設、地質遺跡保護工作

趙波（1986-），男，四川閬中人，工程師，從事地質勘查、地球化學相關工作