年 霄 地 质 论 评 G E O L O G I C A L R E V I E W V 0 1 6 2 N O 6 N O V 2 0 1 6 关于辽西北 票组地质 时代及 区域对 比的再讨 论 张 路 锁 谢 明 忠 张 树 胜 张 新 生 尚 洪 田 李 绪 慧 吴 瑞 芳 2 1 河北省煤l i t 地质局 石家庄 0 5 0 0 8 5 2 河北省煤 田地质勘查院 河北邢 台 0 5 4 0 0 0 3 河北省煤 田地质局第 四地质队 河北宣化 0 7 5 1 O 0 内容提要 北票组是辽西侏罗纪主要含煤地层 大部分学者从植物化石角度论述其时代为早侏罗世 区域上与 窑坡组 永定庄组 富县组 三工河组对比 本文从地层层序 岩性 构造演化 古气候演化等角度对北票组的地质时 代和区域对比进行了讨论 认为该组为印支期后地壳伸展阶段早侏罗世早一中期兴隆沟组火山喷发之后和中侏罗 世中晚期海房沟组 蓝旗组燕山期火山活动之前的含煤盆地沉积产物 前者火山活动在冀北 京西形成南大岭组 在北疆三工河组局部形成火山岩夹层 后者火山活动在冀北 京西形成九龙山组 髫髻 山组 晋北形成云岗组 天池 河组 北疆形成头屯河组 北票组底部杂色地层化石稀少 有机质含量低 气候应相对干热 北票组 杂色地层以上 部分 海房沟组 蓝旗组植物化石和孢粉证明古气候由温湿向干热逐渐演化 而该特征和中IS l e t 方以至全球早侏罗 世晚期干热 中侏罗世从早期到晚期由温湿向干热的演化规律一致 从而 北票组底部杂色地层属于早侏罗世晚期 并和三工河组 富县组 永定庄组 阳眷组 窑坡组底部对比 北票组杂色地层以上部分属于中侏罗世早期 与西山窑 组 延 安组 大 同组 下花园组 窑坡组 K 1 砂岩 以上部分 对 比 关键词 辽西 北票组 地层层序 构造演化 古气候演化 地质时代 区域对比 北票组是辽西重要的含煤地层 发育完整 化石 丰富 是中国北方侏罗纪地层对 比链条上的重要一 环 北票组 由谭锡 畴 1 9 3 1 创名 称 北票系 指发 育于兴隆沟层之上的一套砂岩 泥岩为主 夹砾岩 泥岩及煤层 的沉 积 赵宗溥 1 9 5 9 公 开使 用北票 组 并 认 为 北 票 组 属 早 侏 罗 世 北 京 地 质 学 院 1 9 6 1 斯行健等 1 9 6 2 认 为属早一中侏罗世 米 家榕 等 1 9 8 0 定 其 时代 为早 侏 罗世 于 希汉 等 1 9 8 7 对北票组植物化石进行了详细研究 认为北 票组下部含煤段应归入早侏罗世早期或早 中期 上 部含煤段可能相当于早侏罗世 中晚期 海房沟组为 中侏罗世早期 米家榕等 1 9 9 6 对辽西早一中侏 罗 世植物化石进行 了系统总结 笼统地将北票组归为 早侏罗世 海房沟组归为中侏罗世 目前大部分学 者接受了北票组时代为早侏罗世的观点 北票组是辽西侏罗系的主要含煤地层 其上的 海房沟组几乎不含煤 中国北方甚或全球范围早侏 罗世晚期并不是重要成煤 期 该期 三工河 组 富县 组 永定庄组 阳眷组不含煤或只有薄煤层 煤线 而 中侏罗世早期的西 山窑组 延安组 大 同组 下花园 组是主要含煤地层 也就是说按 目前北票组为早侏 罗世沉积的认知 只有在北票这个较小范围内早侏 罗世中晚期是大规模成煤期 到 中侏罗世早期 区域 上开始大规模形成煤层的时候北票却结束了成煤 似乎有些蹊跷 北票组 的区域对 比各学者也存在不同意见和方 案 但基本倾 向于单纯 以古生物为依据将北票组与 窑坡组 永定庄组 富县组 五当沟组 三工河组对 比 表 1 侏 罗纪沉积时都是许多相互隔绝的独立盆地 且盆地类型多样 岩性变化复杂 古生物成分也存在 很大的差别 势必给不 同盆地 的地层划分和对 比造 成困难 但区域上构造 古气候演化对各盆地 的控 制具有一致性 因此利 用构造和古气候演化进行 区 域地层对比则显得愈发重要 注 本 文为河北省矿产资源潜力评价项 目 编号 1 2 1 2 0 1 8 1 3 0 0 3 的成果 收稿 日期 2 0 1 6 0 1 07 改 回日期 2 0 1 6 07 1 8 责任编辑 章雨旭 D o i i 0 1 6 5 0 9 j g e o r e v i e w 2 0 1 6 0 6 0 0 3 作者简介 张路锁 男 1 9 6 2年生 博 士 教授级高工 毕业于中国矿业 大学 北 京 主要从 事煤 田地质 勘查管 理和研究工 作 通讯 地 址 0 5 0 0 8 5 河北省石家庄 市桥西 区苑东街 7号 0 3 1 1 8 9 1 6 5 5 7 7 E m a i l Z L S 1 2 6 0 5 0 9 s i n a c o rn 通讯作者 谢 明忠 男 1 9 6 4年生 教授级高工 从 事煤 田地质 勘查 工 作 3 O余 年 通讯 地 址 0 5 4 0 0 0 河 北省 邢 台市 泉 北西 大街 1 8 6 8号 0 3 1 9 8 3 2 7 2 0 3 E ma i l mi n g z h o n g x s o h u c o rn 第 6期 张路锁等 关于辽西北票组地质时代及区域对比的再讨论 图 1中国北方早一中侏罗世含煤盆地区域位置示意图 据杨森楠 杨巍然 1 9 8 5 修改 F i g 1 T h e r e l a t i v e p o s i t i o n o f t h e E a r l y Mi d d l e J u r a s s i c Co a l Ba s i n m o d i fi e d f r o m Y a n g S e n n a n Y a n g We i r a n 1 9 8 5 本文试图从地层层序 岩性组合 构造演化 古 气候演化等角度综合分析 对北票组 的地质时代 和 区域对比进行讨论 以解决上述之问题 1 地 质背景 燕 山期 中国北部在近东西向缩短和近南北向伸 展作用下 形成一系列侏罗纪沉积盆地 如准 噶尔 吐哈 鄂尔多斯 石拐 下花园 京西等盆地 受同期 近东西 向走滑一正断层 的控制 形成辽西断陷盆地 万天丰 2 0 0 4 北票组位于辽西断陷盆地中 北邻内蒙古隆起 南接山海关 隆起 图 1 盆地具有晚前寒武纪和古 生代基底 印支运动使 中朝板块北缘 构造变形 强 烈 产生轴 向东西的褶皱 致使晚三叠世晚期地层冀 北杏石 口组 辽西羊草沟组或兴 隆沟组高角度不 整 合于前寒武纪地层之上 辽西印支期后地层 自下而上分布有羊草沟组陆 相碎屑岩 兴隆沟组中一基性火山岩 北票组含煤岩 系 海房沟组夹火山碎屑岩层的陆相碎屑岩 蓝旗组 中性火山熔岩和火 山碎屑岩 北票组分布于辽 宁省西部阜新 义县 锦西 锦 州 北票 南票 朝阳 喀左 建 昌和凌源十个县区 下 段以黑 深灰 灰白色砂岩 砂质页岩及页岩为主 夹 砂砾岩及多层煤 富含植物化石 厚 约 3 0 0 3 5 0 m 上段 由灰黑及黑色厚层页岩 砂质页岩 砂岩及薄煤 层组成 厚约 3 0 0 4 0 0 m 总厚可达 1 3 1 2 m 中国地 层典编委会 2 0 0 0 该组 正层型剖面底部为 1 2 5 9 m灰色 灰紫色中 粗砾复成分 石英岩 凝灰岩 安山岩 砾岩 之上为 1 3 6 m黄褐色 中粒长石石英 砂岩与灰紫色页岩互层 辽 宁省地质矿产勘查开发 局 1 9 9 7 表 1中国北方下一中侏罗统地层传统对比表 据 中国地层典 编委会 2 0 0 0 修改 Ta b l e 1 T r a d i ti o n a l s t r a t i g r a p h i c c o r r e l a tio n o f t h e Lo we r Mi d d l e J u r a s s i c i n n o r t h e r n Ch i n a mo d i fi e d f r o m e d i t o r i a l c o mmi t t e e o f C h i n a s t r a t i g r a p h i c s t a n d a r d 2 0 0 0 辽西地区 冀北 京西 阴山 山西 鄂尔多斯盆地 准噶尔盆地 蓝旗组 髫髻 山组 长汉沟组 天池河组 安定组 头屯河组 中侏罗统 九龙 山组 长汉沟组 云 岗组 直罗组 头屯河组 海房沟组 龙门组 召沟组 大 同组 延安组 西山窑组 北票组 窑坡组 五当沟组 永定庄组 富县组 T河组 下侏罗统 兴隆沟组 南大岭组 八道湾组 羊草沟组 杏石 口组 乌拉山群 石千峰群 瓦窑堡组 小泉沟群 下伏地层 T T Ar P T 地质论评 2 0 1 6拄 2 地层层序 岩性组合 构造演化及对 比 2 1 晚三叠世晚期 冀北 京西同期 的杏石 口组为黑 土黄色页岩 粉 砂质页岩与灰和灰黑色粉砂岩 砂岩互层 有 时夹砾 岩和煤线 底部为砾岩 与下伏晚二叠世一 中三叠世 的双泉组为不整合或假整合接触 亦为印支期后 山间 盆地填平补齐的产物 杏石 口组也含有晚三叠世植物 化石 D a n a e o p s i s C l a d o p h l e b i s 组合 河北省地质矿产 局 1 9 8 9 辽西的羊草沟组以黄灰 黄 灰白色砂岩 砾岩为 主 夹灰绿色 灰色粉砂岩 页岩 炭质页岩 凝灰岩及 煤线等一套 陆相沉积 厚 2 5 5 4 0 2 6 m 该组地层 不整合于前寒武纪雾迷山组或二叠纪石盒子组之上 为印支期后山间盆地填平补齐的产物 其中所含植物 化石 D a n a e o p s i s C l a d o p h l e b i s 组 合显示 为晚 三叠世 辽宁省地质矿产勘查开发局 1 9 9 7 冀北 京西和辽西的杏石 口组与羊草沟组从形成 地层的岩石组合 构造环境 较 丰富的植物化石组合 都是一致的 是同期产物 完全可以对 比 表 2 2 2早侏罗世早一 中期 冀北 京西的南大岭组为一套中基性火山岩 夹 黄绿 灰黑色碎屑岩及炭质泥岩 厚 1 5 1 6 7 m 整合 或假 整合 于杏 石 口组 之 上 河 北 省 地 质 矿 产局 1 9 8 9 辽西 的兴隆沟组主要 由安 山岩 玄武岩 火 山碎 屑岩 砾岩及凝灰质沉积岩夹层组成 局部夹沉积岩 厚约 4 0 3 m 与下伏长城系或蓟县系呈不整合接触或 与羊草沟组整合 假 整合接触 中国地层 典编委会 2 0 0 0 辽宁省地质矿产勘查开发局 1 9 9 7 华北板块 印支期发育的近东西向逆断层 到燕山 期基本转变为走滑一正断层 在近南北 向伸展作用 影响下 受影响较大的板块边缘沿东西向断裂喷发大 量中一基性火山岩 如秦岭一大别构造带北缘 河南 明港的安 山一玄武岩 同位素年 龄为 1 7 8 3 3 7 M a 万天丰 2 0 0 4 冀北 京西南大岭组及辽西兴隆沟 组为同期走滑断层产生的结果 冀北怀来县八宝山水 窑沟村南大岭组安山岩同位素 K A r 年龄值为 1 7 8 5 M a 叶伯丹等 1 9 8 6 赵越等 2 0 0 6 对京西潘涧 沟 剖面南大岭组玄武岩较为系统的测试揭示了锆石结 晶年龄的 4个 峰值 其 中显示 1 9 0 Ma的样 品数量 最 多 辽西朝阳县边杖子公社林杖子大队兴隆沟组 8个 样 品同位素 K A r 年龄值为 1 8 0 2 2 1 6 Ma 一般 1 9 0 2 0 0 Ma 左右 叶伯丹等 1 9 8 6 辽西杨杖子北部 的 水泉沟组 相 当于兴 隆沟组 玄 武安山岩的 K A r 全 岩年龄为 1 8 4 1 9 5 Ma 张长厚等 2 0 0 2 本套火 山 岩沉积夹层中化石稀少 只在承德上谷报道有植物和 叶肢 介 化 石 时 代 显 示 为 早 侏 罗 世 孙 跃 武 等 1 9 9 6 从同位 素年龄证 据 该期火 山岩形 成时代应 为早侏罗世早一中期 由上述可知 该时段的中一基性火 山岩喷发波及 的范围很广 冀北 京西的南大岭组与辽西兴隆沟组 。