(一)地层层序
该早—中侏罗世盆地带内主要地区的地层层序及对比如表3-1所示。
表3-1 华北克拉通北缘燕山—辽东早—中侏罗世盆地带地层层序及对比
1.内蒙古阴山地区
下侏罗统五当沟组:为各种粒级的砂岩、砂砾岩、页岩,夹碳质页岩和煤层。厚83m~2250m。角度不整合于前侏罗系之上。
中侏罗统召沟组:为黄绿色、灰色砂岩、砾岩、含砾砂岩、砂质页岩、页岩、油页岩夹煤层。厚338m~920m。与下伏五当沟组整合接触。
中侏罗统长汉沟组:为砾岩、砂岩、页岩等。厚181m~404m。与下伏召沟组整合接触;与上覆中侏罗统大青山组角度不整合接触。
中侏罗统大青山组:为一套巨厚的紫、灰绿色相间的陆相粗碎屑岩。厚度991m~4757m。与上覆上侏罗统白女羊盘组角度不整合接触。
2.京西—冀北燕山地区
下侏罗统南大岭组:为深绿、灰绿、黑灰色致密块状玄武岩、安山岩,气孔状和杏仁状玄武岩、安山岩及安山集块岩、安山角砾岩、安山质晶屑或岩屑凝灰岩,夹黄绿色和黄褐色砂岩、砾岩、暗绿色粉砂质泥岩和黑灰色页岩。厚15m~767m。假整合或角度不整合于上三叠统杏石口组之上。
下侏罗统下花园组:下部为灰绿、黄绿和灰黑色细砂岩、粉砂岩和灰黑色粉砂质页岩、碳质页岩,夹砂岩、砂砾岩、砾岩和泥灰岩,含工业煤层;上部为灰绿、灰黄色粗砂岩、细砂岩,夹砾岩、粉砂质页岩、碳质页岩,含薄煤层及煤线。总厚27m~1019m。整合或假整合于南大岭组之上,或不整合于前中生界之上。
中侏罗统九龙山组:为黄褐色和灰白色砾岩、紫红色和灰绿色砂岩、粉砂岩、泥岩,夹粗砂岩和凝灰岩。厚55m~1520m。不整合或假整合于下花园组或前中生界之上。
中侏罗统髫髻山组:为暗紫、紫褐和灰绿色安山岩、角闪安山岩、辉石安山岩、安山质角砾熔岩、安山角砾岩、安山集块岩,夹紫红、灰褐及灰绿色砂岩、砾岩、粉砂岩和泥岩等。火山岩在局部地区可相变为安山-流纹质熔结凝灰岩、凝灰质熔岩、凝灰岩及流纹岩等。总厚291m~3731m。整合或假整合于九龙山组之上,或不整合于前中生界之上。
中侏罗统后城组:下部为暗紫、紫红和紫褐色砾岩、凝灰质砾岩及含砾粗砂岩,夹砖红、紫红色粉砂质页岩、粉砂岩和凝灰岩;中部紫红、砖红色间灰绿色砂岩、凝灰质砂岩、粉砂岩、页岩及少量含砾粗砂岩,夹流纹岩、安山岩及凝灰岩;上部为紫红色厚—巨厚层砾岩、砂砾岩,夹粗面岩、流纹岩、安山岩和凝灰岩、砂岩、粉砂岩,局部夹薄煤层。总厚160m~4425m。该组假整合于髫髻山组之上,或超覆于前中生界之上;其上为上侏罗统白旗组或张家口组火山沉积岩系不整合覆盖。
3.辽西地区
下侏罗统兴隆沟组:为灰紫、灰绿、灰黑色玄武岩、安山岩、安山质角砾熔岩、凝灰熔岩及火山碎屑岩夹砾岩。厚181m~403m。不整合于上三叠统老虎沟组或前侏罗系之上。
下侏罗统北票组:下部为黄褐、深灰色页岩、砂岩夹砾岩及多层可采煤层,底部为砾岩;上部为黄褐、灰黑色页岩、粉砂质页岩夹砂岩及少量薄煤层。总厚353m~1312m。假整合于兴隆沟组之上。
中侏罗统海房沟组:由黄灰、黄褐、灰及灰白色砾岩、砂岩、凝灰质砂岩、粉砂质页岩及碳质页岩与薄煤层等沉积碎屑岩夹中酸性火山熔岩、火山碎屑岩或单—的沉积碎屑岩组成。厚654m~1400m。不整合于北票组、兴隆沟组或前侏罗系之上。
中侏罗统蓝旗组:主要为灰紫色、灰黑色安山岩、玄武岩、英安岩、流纹岩、安山质角砾熔岩、凝灰熔岩、安山质火山集块岩、火山角砾岩,夹凝灰岩、凝灰质砂岩、砾岩等。厚132m~1935m。整合或假整合于海房沟组或角度不整合于更老地层之上。
中侏罗统土城子组:下部为紫红色凝灰质页岩,夹粉砂岩及砾岩;中部为灰紫色泥砂质胶结砾岩,夹砂岩;上部为绿、紫色凝灰质砂岩,夹砾岩及页岩。总厚384m~2624m。平行不整合于蓝旗组之上,其上被上侏罗—下白垩统角度不整合覆盖。
4.辽东地区
下侏罗统长梁子组:下段以砾岩、砂岩为主,夹页岩和煤层;上段以页岩为主夹砂岩。厚153m~1321m。角度不整合于印支期碱性岩或古生界之上。
中侏罗统转山子组:主要为灰色砾岩、砂岩,夹粉砂岩、页岩、煤线或煤层。厚219m~419m。不整合或假整合于长梁子组之上。
中侏罗统大堡组:下部为砾岩、砂岩,夹页岩;上部为砂岩、页岩,夹煤层。厚426m。假整合于转山子组之上。
中侏罗统三个岭组:主要为砾岩和砂岩,夹页岩和煤层。厚293m~464m。整合于大堡组之上。
中侏罗统小东沟组:主要由灰紫、紫红及灰绿色粉砂岩、砂岩、(凝灰质)粉砂质页岩及砾岩、泥灰岩组成。厚161m~1519m。整合于三个岭组或不整合于前侏罗系之上;被上侏罗—下白垩统小岭组火山岩角度不整合覆盖。
5.吉南地区
下侏罗统义和组:主要由砾岩、砂岩、页岩及凝灰岩组成,夹不稳定煤层或煤线。厚可达千余米。角度不整合于上三叠统之上。
中侏罗统望江楼组:主要为一套中性火山岩、火山碎屑岩、砂岩、砾岩、粉砂岩,夹碳质页岩及劣质煤。出露厚度327m。不整合于前侏罗系之上。
中侏罗统侯家屯组:主要为紫色、杂色泥质粉砂岩、砂岩、灰质泥岩,夹砾岩及泥灰岩,一般砾岩等粗碎屑岩发育于下部。厚200m~800m。其上与上侏罗统拉门子组不整合接触。
(二)沉积充填序列
沉积充填物主要为含煤碎屑岩组合、火山岩及火山-碎屑岩组合和粗碎屑岩组合。其充填序列表现为:早侏罗世早期初始火山活动期火山岩组合、早侏罗世晚期主含煤碎屑岩组合、中侏罗世早期次含煤碎屑岩组合、中侏罗世中期主火山活动期火山岩组合和中侏罗世晚期粗碎屑岩组合。
(1)早侏罗世早期初始火山活动期火山-碎屑岩组合。该期火山活动是印支运动之后早—中侏罗世阶段火山活动的初始期,主要分布于京西—冀北燕山—辽西地区,主要受控于近东西向及北东向的深断裂,以基性、中基性火山岩为主,间夹碎屑岩沉积,堆积于早期的断陷或断坳盆地及其附近。以京西—冀北燕山地区的南大岭组和辽西地区的兴隆沟组为代表,其与下伏上三叠统或更老地层呈不整合接触。
(2)早侏罗世晚期主含煤碎屑岩组合。其岩相与沉积环境可以京西—冀北燕山地区的下侏罗统下花园组为代表。下花园组沉积早期或早、中期,陆相碎屑堆积和盆地沉降相对平衡,沼泽和泥炭沼泽环境相对稳定,形成厚度较大的含碳泥质岩和工业煤层,其间沼泽与河流相沉积频繁更替,构成河流—沼泽相砂质—泥质岩韵律沉积;中期部分或大部分盆地水体加深成滨湖或浅湖环境,一般由砂质—粉砂质或砂质—泥质岩构成韵律;层晚期构造活动渐趋增强,剥蚀加快,堆积大于沉降,湖泊、沼泽逐渐消失,代之以河流相的广泛沉积。下花园组与内蒙古阴山地区的五当沟组、辽西地区的北票组、辽东地区的长梁子组以及吉南地区的义和组在岩性组合、岩相以及生物组合方面基本上可对比,均为我国北方侏罗系主要的含煤层系。
(3)中侏罗世早期次含煤碎屑岩组合。该套地层组合一般与下侏罗统为不整合接触,它是在前期盆地经过了一幕构造变动后重新继承发育的,其沉积范围有所扩大,但沉积物明显变粗,含煤性普遍不及前者,并在许多地区夹有火山-沉积岩,反映该时期与早侏罗世晚期相比沉积的水体深度较浅、地壳活动性较强。以京西—冀北燕山地区的九龙山组和辽西地区的海防沟组为例,两者较为相似,以河流相砾岩—砂岩、粗砂岩—细砂岩、细砂岩—粉砂岩(或泥岩)等半韵律沉积为主,间夹火山岩,局部或短期发育滨浅湖或沼泽沉积,其含煤性差,仅局部含煤或夹薄煤层、煤线。相当层位在内蒙古阴山地区为召沟组和长汉沟组,在辽东地区大堡组和三个岭组,其含煤性相对较好;吉南地区的望江楼组为含煤碎屑岩夹火山岩。
(4)中侏罗世中期主火山活动期山火-碎屑岩组合。该期火山活动是早—中侏罗世阶段火山活动的主幕,活动的规模和范围明显扩大,火山岩可超覆到原有盆地的外围基岩之上或形成许多新的火山岩盆地,其活动仍然受近东西向或北东向深大断裂控制,活动性质明显向中酸性方向演化,以中性、中基性和中酸性火山岩为主,间夹有碎屑岩沉积。以京西—冀北燕山地区的髫髻山组和辽西地区的蓝旗组为代表,吉南地区的望江楼组也大致可与之对比。该套组合一般整合或假整合于中侏罗统早期地层之上,或不整合于更老的地层之上。
(5)中侏罗世晚期粗碎屑岩组合。该组合以冀北燕山地区的后城组为典型代表。后城组下部为暗紫、紫红和紫褐色砾岩、凝灰质砾岩及含砾粗砂岩,夹粉砂质页岩、粉砂岩和凝灰岩;中部紫红、砖红色砂岩、凝灰质砂岩、粉砂岩、页岩及少量含砾粗砂岩,夹中酸性火山岩;上部为紫红色砾岩、砂砾岩、砂岩,夹粉砂岩、局部薄煤层及中酸性火山岩。总厚160m~4425m。可见,后城组以巨厚的紫红色粗碎屑岩为特征,属山麓河流相及河湖相粗碎屑岩组合。该套岩相建造可以很好地与辽西土城子组、吉南侯家屯组、辽东小东沟组及内蒙古阴山地区的大青山组进行对比。该组合一般不整于下伏中侏罗世早—中期的地层或更老的地层之上,其上常被晚侏罗世或晚侏罗一早白垩世的火山沉积岩系不整合覆盖。
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