宁夏青龙山地区奥陶系马家沟组岩相特征与沉积环境

摘 要：青龙山地区位于鄂尔多斯盆地西缘，在奥陶系形成了一套以海相碳酸盐岩夹碎屑岩为主的沉积建造。该文针对青龙山地区马家沟组地层，从岩石特征浅述其沉积环境的演变。

关键词：地层划分 岩石特征 沉积环境 青龙山

中图分类号：P58 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（c）-0043-02

1 区域概述

青龙山位于宁夏回族自治区中部的同心县和盐池县，由两条走向南北的山脊组成（东道梁、西道梁），南北绵延约40km，东西宽约6km。地层区划属华北地层大区晋冀鲁豫地层区华北西缘地层分区桌子山―青龙山地层小区南段。区域大地构造位于中朝准地台鄂尔多斯西缘拗陷带青云台拱北部，即“南北古脊梁”西侧。青龙山西侧为龙首-六盘深断裂，东侧为车道-阿色浪大断裂。该区域内出露地层有上元古界青白口系王全口组、震旦系正目观组；古生界寒武系、奥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组―震旦系正目观组出露于东道梁，寒武系―奥陶系出露于西道梁，奥陶系地层分布于青龙山西道梁西侧。

2 地层对比及岩层特征

奥陶系地层在鄂尔多斯盆地不同区域划分略有不同。鄂尔多斯盆地中东部奥陶系：下统为冶里组、亮甲山组；中统为马家沟组六岩段（马1、马2、马3、马4、马5、马6），其中马6岩段也称峰峰组；鄂尔多斯盆地西缘：下统缺失，中统三道坎组，桌子山组，克里摩里组。宁夏多次单独划出青龙山地层小区。本次论述按照岩层构造及层面特征采用三分法，将马家沟组自老而新分为三个岩组，其中马一、马二岩组对应三道坎组，马三岩段及克里摩里组对应桌子山组及克里摩里组（表2）。

青龙山区奥陶系马家沟组连续沉积在上寒武统之上，岩性稳定。三岩段岩性特征如下：

马一岩段：位于马家沟组底部，其下部岩性为灰―深灰色中-厚层状白云岩、灰质白云岩。局部夹泥质白云岩、白云质灰岩、砾屑白云岩；上部岩性为深灰色厚层状白云质灰岩、含白云质灰岩及白云岩，该岩性段以底部的厚层状白云岩与下伏阿不切亥组（∈-Oa）分界。

马二岩段：位于马家沟组中部，岩性主要以深灰色中―厚层状灰岩为主，中上部以中厚层状灰岩、泥质条带灰岩及厚层砾屑灰岩为主，泥质条带断续顺层分布，宽多在几毫米间。底部为马家沟一岩段与二岩段过渡地层，主要岩性为白云质灰岩及灰质白云岩。整个马家沟二岩段自下而上白云质、泥质成分递减，顶部出现零星燧石结核。

马三岩段，主要分布于青龙山西坡，岩性主要为深灰色中厚层状含燧石结核灰岩、燧石条带灰岩为主，局部地段可见中厚层灰岩及砾屑灰岩。燧石结核、燧石条带在风化面上呈突起状平行于层面不均匀分布。燧石结核多呈不规则瘤状、局部呈串珠状分布。结核多具均一的同心状构造，大小相差悬殊，多在2～5cm，个别可达10cm以上。燧石条带顺层断续分布，宽窄不一，宽多在1～5cm，该岩段自下而上燧石结核含量总体呈现高-低-高趋势，局部可见燧石结核（条带）与灰岩互层。

克里摩里组位于马家沟组之上，岩性主要为深灰色薄层状砾屑灰岩，含燧石结核泥质条带灰岩，中-薄层状灰岩为主，含丰富的腹足类、头足类、腕足类化石，底部以薄层含燧石结核泥质条带灰岩与下伏马家沟组分界。

3 岩石特征与沉积环境演变

在对马家沟组马二、马三岩段进行岩矿样品鉴定结果显示岩石组分中：微晶、泥晶方解石>90%，其他依次为白云石、生物屑等，根据岩石的矿物成分、结构、构造特征主要类型有：

竹叶状灰岩：主要赋存于寒武系中统上部至奥陶系下统底部的阿不切亥组（∈-Oa），与上覆马家沟组为连续沉积。其他层段偶有分布，因砾屑的纵切面呈竹叶状，被称竹叶状灰岩。其形态通常呈扁圆状，磨圆度较好，砾屑大小不一，分选相对较好。成份以泥晶灰岩、粉屑、砂屑、鲡粒灰岩以及泥灰岩等为主，层面可见不同粒屑顺层面排列。代表水体较浅的高能扰动环境沉积。

砾屑灰岩：在马家沟各岩段均可见，砾屑成份为泥晶、粉屑、砂屑灰岩等。细粒的砾屑灰岩具，砾径通常在几厘米之间，磨圆度呈棱角-次棱角状，说明本地区砾屑灰岩是在平均浪基面之下的波浪作用或斜坡重力流下形成。

粉屑灰岩：主要分布于马二、马三岩段，颗粒粒度较小，在0.02～0.1 mm之间，主要成分以泥晶灰岩为主，砂屑、生物屑次之，泥晶（亮晶）方解石胶结物，形成于水动力条件较弱的低能的环境。

生物碎屑灰岩：生物碎屑灰岩在本区发育十分广泛，马二、马三岩段较常见，分选较好，种类较多，主要有广盐度底栖三叶虫、头足类、棘皮类、腹足类、双壳类、苔鲜虫、藻类等，常含不同粒屑颗粒，上述特征说明形成于水动力较强的台地边缘高能浅滩沉积环境。

泥晶灰岩：在马家沟及克里摩里组均有分布，呈灰-深灰色，泥晶结构，中厚层状-条带状构造。主要由方解石、方解石团粒组成。含量在90%以上。砾屑颗粒含量小大于10%，形成于较安静的低能沉积环境。

该地区从早寒武世苏峪口期-辛集期青龙山地区开始遭受海侵，中晚寒武世海侵达到鼎盛，到晚寒武世阿不切亥期区内开始海退，古陆面积扩大，构成了青龙山地区早古生代的第一个海进海退旋回，并形成大面积的局限台地沉积，以白云岩地层为主。

青龙山地区阿不切亥期主要发育台地前缘斜坡相沉积，主要岩性为薄层泥晶灰岩，泥质条带灰岩及竹叶状灰岩等。此套地层根据其结构构造特性应形成于浅水环境中，层间可见滑动构造，角砾等构造特征，局部可见水平虫孔。

奥陶世下统冶里期，鄂尔多斯地区中东部海水开始入侵，鄂尔多斯东南缘形成局部沉积，青龙山地区则为潮坪相沉积，形成以泥质白云岩和白云岩为主的风暴。早奥陶世亮甲山期末发生的怀远运动是区内发生大规模海退，造成了青龙山地区下奥陶系缺失。

中奥陶世青龙山地区发生大规模海侵，马一期，海水沿贺兰坳拉谷盆地入侵，在青龙山东侧含砂泥云坪，在青龙山及以西地区则形成云灰坪，主要形成中厚层灰色-灰白色细粉晶白云岩夹薄层泥晶白云岩。

马二期海侵持续扩大，青龙山地区为开阔海台地相，形成厚层的块状灰岩，含头足类等化石。马二末期，发生小规模海退，青龙山地区海水深有所变浅，沉积一套含头足类及腕足类化石的中厚层灰岩，颗粒灰岩，砂屑灰岩组合。

马三期海侵较马二期面积小，此时青龙山岩层在垂向上表现出燧石结核灰岩与泥晶灰岩互层的特征代表着水动力条件较为紊乱，较为动荡的沉积环境。

克里摩里组期，再度出现海侵，形成台地边缘浅滩相，岩石主要以颗粒灰岩，砂屑灰岩为主，含有大量的生物碎片化石，如腹足类、头足类等。

4 结论

青龙山地区主要出露老地层为古生界寒武系及奥陶系，其主要岩性为白云岩及灰岩，灰岩以砾屑灰岩、生物碎屑灰岩、泥晶灰岩为主。

该地区沉积环境自寒武至奥陶系依次为前缘斜坡相沉积、潮坪相、含砂泥云坪、开阔海台地相、台地边缘浅滩相代表了海侵的规模与范围，说明海侵总体持续扩大。期间发生几次稍大规模的海侵，形成了马一的白云岩、马二、马三及克里摩里组石灰岩沉积。

马二期海侵，达到马家沟组时期的顶峰，青龙山地区为开阔海台地相，形成厚层的块状灰岩，是这一地区优质石灰岩矿层最主要的成矿期。

参考文献

[1] 宁夏回族自治区地质矿产局.宁夏回族自治区地质志[M].北京：地质出版社，1990.

[2] 宁夏回族自治区区域地层表编写组.西北地区区域地层表一宁夏回族自治区分册[M].北京：地质出版社，1980.

[3] 包洪平，杨承运.鄂尔多斯东部奥陶系马家沟组微相分析[J].古地理学报，2000，2（1）：33-42.