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    银根-额济纳旗及邻区石炭-二叠纪碳酸盐岩的沉积特征及其地质意义

    赵省民 陈登超 邓坚 李锦平

    赵省民, 陈登超, 邓坚, 李锦平, 2011. 银根-额济纳旗及邻区石炭-二叠纪碳酸盐岩的沉积特征及其地质意义. 地球科学, 36(1): 62-72. doi: 10.3799/dqkx.2011.007
    引用本文: 赵省民, 陈登超, 邓坚, 李锦平, 2011. 银根-额济纳旗及邻区石炭-二叠纪碳酸盐岩的沉积特征及其地质意义. 地球科学, 36(1): 62-72. doi: 10.3799/dqkx.2011.007
    ZHAO Xing-min, CHEN Deng-chao, DENG Jian, LI Jin-ping, 2011. Depositional Characteristics and Their Geological Implications of the Permo-Carboniferous Carbonate Rocks from Yingen-Ejinaqi and Their Surrounding Areas, Inner Mongolia, China. Earth Science, 36(1): 62-72. doi: 10.3799/dqkx.2011.007
    Citation: ZHAO Xing-min, CHEN Deng-chao, DENG Jian, LI Jin-ping, 2011. Depositional Characteristics and Their Geological Implications of the Permo-Carboniferous Carbonate Rocks from Yingen-Ejinaqi and Their Surrounding Areas, Inner Mongolia, China. Earth Science, 36(1): 62-72. doi: 10.3799/dqkx.2011.007

    银根-额济纳旗及邻区石炭-二叠纪碳酸盐岩的沉积特征及其地质意义

    doi: 10.3799/dqkx.2011.007
    基金项目: 

    中国地质大调查项目 1212010733506

    详细信息
      作者简介:

      赵省民(1964-), 博士, 研究员, 从事沉积学、层序地层学和石油地质学研究.E-mail: xxmmzh@163.com

    • 中图分类号: P618

    Depositional Characteristics and Their Geological Implications of the Permo-Carboniferous Carbonate Rocks from Yingen-Ejinaqi and Their Surrounding Areas, Inner Mongolia, China

    • 摘要: 从碳酸盐岩的岩石学、建造特征的分析入手, 研究了区内石炭-二叠纪碳酸盐岩的沉积特征及其地质意义.野外调查表明, 本区域石炭-二叠纪碳酸盐岩以砾屑灰岩、海百合灰岩和微晶灰岩为主, 块状构造和粒序层理常见, 作为碳酸盐岩建造底座及夹层的火山岩或火山碎屑岩发育, 显示了本区域石炭-二叠纪期间张裂频繁、火山作用强烈、地形较陡和覆水较深的浅海古地理背景.本区域石炭-二叠纪碳酸盐岩建造发育于火山岩或火山碎屑岩、辫状三角洲或扇三角洲砂砾岩、海岸泥岩和陆架泥岩等底座之上, 分别形成了火山抬高型(VEF)、三角洲垫高型(DEF)、海岸/隆起沉没型(CSF/USF)和陆架变浅型(SSF)4种碳酸盐岩建造.不同类型的碳酸盐岩建造, 是区域构造和海平面升降联合作用的产物, 但其形成机制有别, 其中, 火山垫高型建造最普遍, 含火山岩或火山碎屑岩夹层, 系区域海平面长期上升的背景下, 构造张裂引发的火山喷发引起相对海平面下降的产物; 三角洲垫高型建造分布也较广, 含砂砾岩夹层, 为区域海平面长期上升的背景下, 构造抬升造成辫状三角洲或扇三角洲进积导致相对海平面下降形成; 海岸/隆起淹没型和陆架变浅型建造为纯灰岩建造, 相对较少, 则是在区域构造稳定的构造背景下, 短期相对海平面变化驱动的结果.然而, 不同类型碳酸盐岩建造的沉积特征, 则受沉积环境制约.同时, 针对这4种不同的碳酸盐岩建造, 分别建立了火山垫高型碳酸盐台地(VEP)、三角洲垫高型碳酸盐台地(DEP)、海岸/隆起淹没型碳酸盐缓坡(CSR/USR)和陆架变浅碳酸盐缓坡(SSR)4种沉积模式, 不同的沉积模式形成了沉积特征有别的碳酸盐岩建造.该时期浅海陆棚的古地理背景, 不仅为区内海相烃源岩的发育创造了良好的古地理条件, 也使得这一时期的碳酸盐岩、底座火山岩或火山碎屑岩、辫状三角洲或扇三角洲砂砾岩, 以及碳酸盐岩建造中的火山岩、火山碎屑岩和砂砾岩夹层, 成为本区域石炭-二叠纪的潜在油气储层.

       

    • 图  1  中晚泥盆世-三叠纪区域大地构造位置及部分野外工作剖面(图b据徐学义等,2008修改)

      各剖面出露的石炭-二叠系:1.东部的乌兰敖包、264界碑、哈尔霍布、查古尔-尚丹和乌力吉等剖面,仅有上石炭统-下二叠统阿木山组,其中,乌兰敖包、哈尔霍布和乌力吉等剖面为阿木山组中部,查古尔-尚丹剖面包括中部和中下部,264界碑剖面为阿木山组上部;2.中东部的好比如仅有下石炭统好比如组;3.中部的乌登汗剖面仅有阿木山组;4.中部的埋汗哈达、杭乌拉剖面包括中下二叠统双堡塘组和中二叠统金塔组,前者还包括乌哈西比组;5.中部的哈尔苏海、特默乌拉、哈尔霍布和灰石山东北剖面,仅有上二叠统哈尔苏海组;6.西部的古洞井剖面仅有中、下二叠统双堡塘组;7.西部的大白山剖面包括下石炭统红柳园组和上石炭统笈笈台子组;8.南部努尔盖剖面包括上石炭统-下二叠统干泉群、中二叠统菊石滩组和上二叠统

      Fig.  1.  Regional tectonics position from middle Devonian to Triassic and some fieldwork sections taken in the study area

      图  2  石炭-二叠纪的碳酸盐岩及结构

      a.海百合灰岩(甘肃大白山,上石炭统笈笈台子组);b.海百合灰岩(内蒙额济纳旗乌登汗,上石炭统-下二叠统阿木山组);c.介壳灰岩(内蒙乌兰特后期乌兰敖包,上石炭统-下二叠统阿木山组);d. GFDA2壳灰岩(内蒙阿左旗哈尔霍布,上石炭统-下二叠统阿木山组);e.砾屑灰岩(甘肃大白山,上石炭统笈笈台子组);f.砾屑灰岩(内蒙阿左旗哈尔霍布,上石炭统-下二叠统阿木山组);g.鲕粒灰岩(内蒙阿左旗哈尔霍布,上石炭统-下二叠统阿木山组);h.含砾砾屑灰岩(内蒙额济纳旗埋汗哈达,中下二叠统双堡塘组)

      Fig.  2.  Carbonates and their textures of Permo-Carboniferous in the study area

      图  3  石炭-二叠纪碳酸盐岩中的沉积构造

      a.海百合灰岩中的粒序层理(正粒序)(内蒙阿右旗杭乌拉,中、下二叠统双堡塘组);b、c.海百合灰岩中的粒序层理(逆粒序)(内蒙额济纳旗埋汗哈达,中、下二叠统双堡塘组);d.微晶灰岩中的水平层理(内蒙阿左旗哈尔霍布,上石炭统-下二叠统阿木山组);e.微晶灰岩中的水平层理(内蒙阿右旗杭乌拉,中、下二叠统双堡塘组);f.砾屑灰岩中的交错层理(内蒙阿右旗杭乌拉,中、下二叠统双堡塘组);g.微晶灰岩中变形层理(内蒙乌兰特后期乌兰敖包,上石炭统-下二叠统阿木山组)

      Fig.  3.  Sedimentary structures from Permo-Carboniferous carbonates in the study area

      图  4  火山垫高型碳酸盐岩的建造模式

      a.含火山岩的碳酸盐岩建造与底座间夹砂岩层;b.含火山岩的碳酸盐岩建造与底座间夹砂砾岩层;c.纯碳酸盐岩建造与底座间夹泥岩层;1.底座火山岩;2.台地相石灰岩夹火山岩;3.台地相石灰岩;4.浅海陆棚相泥岩夹粉细砂岩和透镜状灰岩;5.碳酸盐岩建造与底座间的砂砾岩夹层;6.碳酸盐岩建造与底座间的泥质粉砂岩夹层;7.碳酸盐岩建造与底座间的含粉砂泥岩夹层

      Fig.  4.  The sketch of carbonate formation models from volcano-elevated carbonate platform in the study area

      图  5  三角洲垫高型碳酸盐岩的建造模式

      a.含砂砾岩的碳酸盐岩建造与底座直接接触;b.含砂砾岩的碳酸盐岩建造与底座间夹砂岩层;c.含泥岩的碳酸盐岩建造与底座间夹泥岩层;1.辫状三角洲或扇三角洲相底座砂砾岩;2.台地相石灰岩夹砂砾岩;3.台地相石灰岩夹砂质泥岩;4.浅海陆棚相泥岩夹粉细砂岩和透镜状灰岩;5.碳酸盐岩建造与底座间的钙质粉砂岩夹层;6.碳酸盐岩建造与底座间的含粉砂泥岩夹层;7.中酸性岩体

      Fig.  5.  The sketch of carbonate formation models from delta-elevated carbonate platform in the study area

      图  6  石炭-二叠纪碳酸盐岩的沉积模式

      a.三角洲垫高型碳酸盐台地/海岸沉没型碳酸盐缓坡/陆架变浅型碳酸盐缓坡模式;b、c、e.火山垫高型碳酸盐台地模式;d.隆起沉没型碳酸盐缓坡模式

      Fig.  6.  The Permo-Carboniferous depositional models of the carbonate rocks in the study area

      表  1  银根-额济纳旗及邻区石炭-二叠系横向对比

      Table  1.   The Permo-Carboniferous correlation from Yingen-Ejinaqi and it's surrounding areas

      年代地层 西部(北山) 中东部(阿拉善)
      二叠系 上统 方山口组 哈尔苏海组
      中统 金塔组 金塔组
      菊石滩组
      下统 双堡塘组 双堡塘组
      乌哈西比组
      干泉群 阿木山组
      石炭系 上统 笈笈台子组 缺失
      石板山组
      下统 红柳园组/白山组 好比如组
      绿条山组
      注:此表据宁夏回族自治区地质局,1982中国地层典编委会, 2000a, 2000b中国地质调查局地层古生物研究中心(2005).
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    • 收稿日期:  2010-05-31
    • 刊出日期:  2011-01-01

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