桌子山苏必沟寒武系层序地层分析

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鄂尔多斯及华北地台其它地区在寒武纪及早奥陶世处于稳定台地型发育时期，构造运动极为微弱，鄂尔多斯西缘处于缓坡或镶边陆架背景。

一、沉积地层及古地理

桌子山苏必沟寒武系地层包括下统毛庄组，中统徐庄组和张夏组，以及上统崮山组。

1.寒武系下统毛庄组

毛庄组厚36.9m。底界与下伏蓟县系砂岩呈不整合接触关系，底部为块状灰褐色微晶白云岩。中部为灰白色石英细、中砂岩，夹两层灰绿色含磷细砂岩和粉砂质泥岩与深灰色条带状白云质灰岩，含腕足类化石。上部为深灰、黄灰、蓝灰色页岩，夹石英细砂岩和灰黄色含砂质白云岩。本组化石主要见Luaspides cf.parachittidilla。沉积环境由潮上（下部）→潮间（中部）→潮下低能带（上部）变化。

2.中寒武统徐庄组

徐庄组厚98.47m。下部为灰、浅黄色薄—厚层、块状粉晶白云岩，底部为黑灰色中层状微晶灰岩、页岩、粉砂质泥岩和生物屑灰岩。本组产三叶虫化石，底部有铁质结核。中部为绿灰、灰、紫灰色页岩、粉砂质页岩，夹竹叶状灰岩、鲕粒灰岩和中层状结核灰岩。上部为微晶疙瘩状灰岩，间夹鲕粒灰岩、竹叶状灰岩和泥灰岩。本组化石有Suaaspi-della和Inouyiidae。沉积环境为碳酸盐浅滩→盆地边缘→潮坪相。

3.中寒武统张夏组

张夏组厚188.37m。本组以深灰、灰色薄层状泥晶灰岩与深灰色、灰色竹叶状灰岩略呈不等厚互层为主。中上部主要为绿灰色页岩、钙质粉砂质页岩与灰色竹叶状灰岩不等互层。顶部为深灰、灰色疙瘩状灰岩、菊花状灰岩、竹叶状灰岩与灰色泥晶灰岩略等互层。本组普遍间夹绿灰色页岩和泥岩。中部夹疙瘩状灰岩、鲕粒灰岩和0.25m厚的亮晶砾屑灰岩。本组上、下部产三叶虫化石、生物屑和铁质结核。沉积环境主要为外台地（风暴岩）和盆地边缘（泥页岩），部分为内台地或潮坪相。

4.上寒武统崮山组

崮山组厚52.8m。本组主要为深灰、黑灰色薄层状微晶疙瘩状灰岩、灰色薄层状竹叶状灰岩、灰色微晶灰岩等互层。下部夹0.2m厚的亮晶砾屑灰岩，顶部为深灰、灰黑色薄层泥晶灰岩夹竹叶状灰岩，中部含少量铁质结核。沉积环境主要为潮坪至外台地环境。

崮山组与下奥陶统三道坎组呈不整合接触关系。

二、层序地层分析

苏必沟剖面与阿不切亥剖面相距不远，层序特征极为相似，所划分的层序完全可以对比。经分析，苏必沟寒武系剖面也划分出8个层序（图3-9）。

1.层序1（毛庄组）

层序1底界（SB1）与毛庄组底界重合，其下缺失震旦系—寒武系下统馒头组的一套地层，属于一个I型层序边界。露头上，SB1具有显著的削顶构造（图版Ⅰ－4），前震旦系的蓟县系砂岩和变质岩产状与寒武系地层产状截然不同且受到明显侵蚀，界面之上的地层具有超覆特征，这个面与晋宁运动相联系。

层序1在本区未见明显的低水位体系域沉积，但其底部白云岩可能相当于Handford等（1993）混合背景下低水位蒸发岩或喀斯特环境的产物。海进体系域由约6个准层序组成，每个准层序由碳酸盐岩－砂岩组成（图3-9），砂岩有向上变薄变纯（石英砂岩）的趋势。海进体系域中部夹两层含磷砂岩，标志着水进体快速上升并发生海侵。密集段和高水位体系域由泥页岩组成，含数十个泥页岩夹粉砂质泥岩韵律层，但无法划分准层序，这类沉积成因上属于追补式。

图3-9　桌子山苏必沟寒武系层序地层分析

续图3-9　桌子山苏必沟寒武系层序地层分析

2.层序2（徐庄组中、下部）

层序2底部边界（SB2）位于毛庄组近顶部，层序边界之下以深水泥质沉积为主，边界之上为碳酸盐浅滩类（生物屑灰岩），边界附近具有铁质浸染，这表明层序2低水位期海平面发生过快速下降并发生过暴露，故形成的层序边界可能为I型性质。SB2与阿不切亥同一界面可以对比，但后者的SB2层位稍低，两者之上均以灰岩出现为标志。层序2海进体系域由3个准层序组成，准层序组呈向上变深的变化型式；层序边界之上含生物屑和三叶虫，也具有水体由浅再次迅速变深的特征。密集段由灰黑色页岩组成。高水位体系域主要为粉晶白云岩，近密集段处为黑灰色中层状泥晶灰岩、硅质灰岩和硅质白云岩，总体上显示向上逐渐变浅的趋势。高水位期沉积因白云岩化难以区分准层序，但从剖面风化外貌分析，可能含5个以上准层序。

续图3-9　桌子山苏必沟寒武系层序地层分析

1—白云岩；2—细砂岩；3—生物灰岩；4—竹叶状灰岩；5—疙瘩灰岩；6—灰岩；7—页岩；8—粉砂质页岩；9—粉砂岩；10—鲕状灰岩；11—含白垩细砂岩；12—泥岩

3.层序3（徐庄组中部）

层序3下部由黄灰色白云岩组成，从岩性上与层序2高水位体系域无明显区别，但是层序边界处具有比较显著的削截构造（图版Ⅰ－4），因此该界面（SB3）是一个I型界面。这套白云岩是否属于低水位体系域，无可靠证据，推测与层序1底部白云岩性质相似（见层序1论述）。海进体系域主要为页岩夹灰黑色结核状灰岩和少量含砾屑灰岩，由3个以上准层序组成。高水位体系域含8个以上准层序，总体上呈追补式沉积，每个准层序由页岩或粉砂质页岩→竹叶状灰岩或鲕粒灰岩组成。

4.层序4（徐庄组上部和张夏组底部）

层序4以出现大套微晶疙瘩状灰岩为特征，海进体系域含9个准层序，近密集段处含竹叶状灰岩。密集段特征不典型，由泥灰岩组成。高水位体系域约含8个准层序，其顶界位于张夏组底界稍靠上，近于重合。横向上对比该层序属于I型性质。

5.层序5（张夏组下部）

张夏组沉积期为整个寒武纪最大水域期。层序5具有外台地沉积特征。海进体系域灰岩颜色普遍偏深，含7个准层序，总体呈向上变深的退积式，泥页岩向上增厚；每个准层序呈向上变深的型式，基本上由泥岩－灰岩或泥岩－竹叶状灰岩－含生物屑灰岩组成。高水位体系域具有9个准层序，下部准层序特征同海进体系域，中、上部准层序基本由泥晶灰岩－竹叶状灰岩构成，并且向上竹叶状灰岩越来越厚；准层序组呈加积→前积式。张夏组竹叶状灰岩含菊花状构造者为风暴岩，不含菊花状构造者产自潮坪环境。横向上对比该层序属于I型性质。

6.层序6（张夏组中部）

层序6底部以出现鲕粒灰岩为标志，无明显I型层序边界的特征，故层序边界可能为Ⅱ型性质。海进体系域呈退积式，具有8个准层序，下部准层序呈鲕粒灰岩→竹叶状灰岩或泥晶疙瘩状灰岩→鲕粒灰岩韵律式，反映在沉积环境上由下至上为内台地→外台地→上陆坡。密集段由泥页岩组成。高水位体系域为向上变浅的前积式结构，含11个准层序，中、下部准层序为页岩→（夹）竹叶状灰岩韵律式沉积，上部准层序呈泥晶灰岩→竹叶状灰岩型式，沉积环境变迁为盆地边缘→外台地→内台地。

7.层序7（张夏组中上部及崮山组下部）

层序7底界以出现砾屑灰岩和生物屑灰岩为标志，无明显I型层序边界的特征，故层序边界可能为Ⅱ型性质。海进体系域具有4个准层序，特征与层序6上部相同。密集段由薄层页岩组成，特征不甚典型。高水位体系域含8个准层序，总体上呈加积→前积式结构，每个准层序基本上由泥晶灰岩→微晶疙瘩状灰岩→竹叶状灰岩组成。该层序主要为开阔台地相沉积。

8.层序8（崮山组上部）

该层序边界以出现铁质结核为标志，层序边界可能为I型性质。整个层序为台地相沉积。海进体系域含3个准层序，特征同层序7上部。密集段不典型。高水位体系域仅见3个准层序，特征是每个准层序由泥晶灰岩→竹叶状灰岩组成。崮山组之上的寒武系地层及下奥陶统冶里组与亮甲山组地层缺失，故该层序顶界为不整合及I型层序边界。

三、小结

（1）苏必沟寒武系层序地层分析结果与阿不切亥沟的相似，共含8个层序，其中6个为I型层序、2个为Ⅱ型层序（表3-7）。

表3-7　苏必沟寒武系层序边界特征

（2）寒武系顶界和底界分别与层序边界SB1及SB9重合，其余各统及组之间的分界与层序边界不尽吻合。

（3）密集段以暗色泥、页岩典型，下部几个密集段含磷或含三叶虫屑，而纯碳酸盐沉积的密集段特征不典型。与阿不切亥沟剖面相对比，密集段（4～8）的典型程度有差异（表3-8），说明在海平面周期变化中，各地古地貌特征有一定变化，某期苏必沟低而另一期可能呈低隆起；阿不切亥沟古地貌变化亦然。

表3-8　苏必沟寒武系密集段的特征

（4）对于层序地层分析、特别是确定层序边界性质，需要进行横向追踪和空间对比，才能得出合理的结论。

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