宁夏区域地层资料

第二章区域地质

第一节区域地层

一、地层区的划分

宁夏境内新生界覆盖甚广,前新生界基岩主要出露于贺兰山、香山、南华山、西华山、牛首山和青龙山山区及灵盐台地,南部黄土区沟谷中亦有零星分布。基岩裸露面积占全区总面积的19.1%左右,各时代地层发育齐全。依据各地区沉积建造的总体特征、地层层序、代表构造运动的区域性不整合面及其有关的岩浆活动和变质作用、古地理条件、生物群落等,并参照《西北地区区域地层表(宁夏分册)》的划分意见,将宁夏区内划分为2个地层区(华北地层区和祁连地层区)、4个地层分区和7个地层小区(图2─1)。

1、华北地层区

宁夏东北部属华北地层区的西缘,西侧以牛首山─六盘山深断裂与祁连地层区分界。区内地层特点与华北腹地基本相同,基底为太古界变质杂岩和早元古界的变质岩系及花岗岩组成,其上为浅变质的中、上元古界不整合覆盖。嗣后,广泛沉积了海相寒武系和奥陶系,晚石炭世至二叠纪为海陆交互相的含煤地层和陆相碎屑岩沉积,中、新生代均为陆相地层。上、下古生界之间为一巨大的区域性假整合,除局部地段有晚奥陶世沉积外,广大地区缺失奥陶统,志留系、泥盆系和下石炭统。古生物群面貌主要属华北型。该地层区包括鄂尔多斯分区和鄂尔多斯西缘分区两个地层分区。

鄂尔多斯分区(Ⅰ1)

分区仅涉及本区东部一隅,大体位于东径107°线以东地区,以沿桌子山东麓─平凉一

线展布的车道─阿色浪大断裂为其西界。分区内多被第四系覆盖,第三系为陆相红色含膏盐碎屑岩沉积,仅零星出露于沟谷之中,前白垩系未见出露。据钻孔资料,中生界为陆相碎屑岩沉积,下白垩统厚达1000余米,侏罗系为含煤沉积,前侏罗系埋深超过2000米。

鄂尔多斯西缘分区(Ⅰ2)

分区位于华北地层区的西缘、鄂尔多斯分区西侧,呈一南北向的狭长地带,西与祁连地层区的河西走廊─六盘山分区相邻。区内出露有太古界中深区域变质岩系,上覆为长城系─蓟县系的海相碎屑岩─碳酸盐建造,缺失青白口系,震旦系为陆缘冰水─冰碛碎屑岩沉积。寒武─奥陶系为海相碎屑岩和碳酸盐建造,其中下寒武统具含磷的砂岩建造。上、下古生界之间有一区域性不整合界面,除南部局部地段有少许上奥陶统海相碳酸盐地层外,其余地区均缺失晚奥陶世─早石炭世沉积。晚石炭世─二叠系为海陆交互相和陆相含煤碎屑岩建造。中、新生代均为陆相沉积,中侏罗统具含煤沉积。分区内包括下述4个地层小区。

贺兰山小区(I12)：为相对沉降较深的地带,自太古界至第三系,厚近30000M。太古界和中～上元古界广泛出露,寒武～奥陶及下石炭统～三叠发育良好,侏罗～白垩系零星分布,新生界不发育。

银川小区(I22)：为新生代断陷盆地,地表几乎全被第四系覆盖。据钻孔资料,第四系厚

度大于1600M,第三系达2000～2500M。推测第三系下伏地层南部为奥陶系,北部为石炭系、二叠系。

马家滩小区(I32)：为中生代拗陷区,以中生代地层最发育。唯横山堡一带中生代相对隆

起,零星出露奥陶系和二叠系,缺失三叠～侏罗系沉积。新生界普遍发育。

青龙山～平凉小区(I42)：除缺失志留～泥盆系之外,自中～上元古界至第三系均有出露,北段西侧(从大罗山、小罗山、韦州、青龙山向南至云雾山一带)为中生代相对隆起区,南部早白垩世沉积较厚,新生界较发育,遍及全区。

2、祁连地层区

本地层区位于宁夏的西南部,为北祁连地层区之东以牛首山～六盘山深断裂与华北地层区分界。宁夏境内包括河西走廊～六盘山分区和北祁连分区。

区内地层发育齐全。最老地层为中～上元古界变质岩系,为海相碎屑岩～碳酸盐岩建造,夹中基性火山岩,下古生界为厚度巨大的复理石建造、碎屑岩～碳酸岩建造,局部具中基性火山岩建造。上古生界发育齐全,泥盆系为陆相红色碎屑岩建造,石炭系为泻湖相含盐建造及海陆交互相含煤沉积,二叠系为陆相碎屑岩和凝灰碎屑岩建造。中、新生代为陆相沉积,发育情况与华北地层区相同。晚石炭世以后直至中生代,古生物群落与华北区近同。

河西走廊～六盘山分区(Ⅱ2)

呈北西～南东向帚状展布于北祁连分区西端与华北地层区毗邻。分区地层特征大体与祁连区总体特征类同,包括下述两个地层小区。

武威～中宁小区(Ⅱ11)：地层发育较齐全,自奥陶系至第三系均有出露。下古生界以中、下奥陶统最为发育,上古生界以泥盆、石炭系分布最广。中生界三叠系仅于西段发育,侏罗系主要分布于贺兰山南段及香山南麓,白垩系主要分布于贺兰山南段。新生界较为发育,遍及全区。

六盘山小区(Ⅱ21)：位于武威～中宁小区以南,地层发育极不完全,缺失古生界、三叠系、侏罗系、上白垩统和古新统。中～上元古界零星分布。下白垩统为巨厚的河湖碎屑岩建造,广泛分布,厚达1653M。新生界广布全区。

北祁连分区(Ⅱ2)

分区呈北西～南东向展布于青、宁、甘三省(区)。宁夏仅有靖远～西吉小区的一部分,东以河西走廊～六盘山分区相邻,出露最老地层为中～上元古界,古生界只有中～下泥盆统、中石炭统。中生界仅见下白垩统,新生界分布最广,仅缺失古新统,大部分地区为第四系黄土覆盖。

二、地层分述

1、太古界

贺兰田群(Arhl)：贺兰山群仅出露于鄂尔多斯分区贺兰山小区的正义关、呼鲁斯太等地,为一套由中深变质程度的矽线～石榴黑云斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、黑云变粒岩组成,并伴有较强烈的混合岩化、花岗岩化作用,厚度大于15309.4M,与上覆长城系黄旗口群呈角度不整合接触。依据地层层序、岩石组合及混合岩化作用等特征,自下而上可划分为三个亚群,亚群之间被断层或新地层分割,无连续出露的良好剖面。从已有的Rb─Sr法等时年龄1947、6Ma、2056.1Ma和u─Pb法同位素年龄2082Ma等数据来看,其反映的可能是岩石经受最晚期变质事件以来所经历的时间,因此,年龄数据比原岩形成的时间和早期变质事件的时

代要年轻。此外,从与较晚期混合岩化作用有关的伟晶岩中褐帘石的年龄(2082Ma)来看,贺兰山群的原岩形成时代可能属晚太古宙。

2、下元古界

根据地层分布、岩性特征、变质程度,宁夏的下元古界可划分为赵池沟群和海源群。

赵池沟群(Pt1zh)：赵池沟群主要出露于内蒙古阿左旗赵池沟一带,厚度大于846.9M,其岩性下部为具变余砂状结构的石英片岩类,上部以具变余砂状结构的黑云变粒岩为主。在宁夏境内仅见于贺兰山小区中段三关口以北黄旗口～百寺口～南水一带,呈捕虏体状态零星分布于中条期斜长花岗岩体中,其岩性以黑云斜长片麻岩为主,可能是黑云变粒岩受岩浆温度、压力影响的产物。赵池沟群在贺兰山西麓以明显的角度不整合伏于长城系黄旗口群之下,又被K～Ar法同位素年龄大于1696Ma的斜长花岗岩侵入,其变质程度亦较太古界贺兰山群低,故将其时代归属早元古代。

海原群(Pt1hy)：仅分布于祁连地层区的靖远～西吉小区,以隆起断块形式出露于海原县南华山、西华山及西吉县月亮山等地,为一套巨厚的遭受低级区域变质作用的火山岩、沉积岩组成,总厚度大于6778.5M。依岩性和沉积旋回划分为上、中、下三个亚群。

下亚群(Pt1hya)：出露于南华山分水岭以南,鸭儿湾～灵光寺一带,呈北西向分布。岩性下部以绿帘阳起片岩、绿帘绿泥片岩、绿泥阳起片岩为主夹白云石英片岩；上部为白云石英岩等浅变质岩组成。厚度大于2555.9M。

中亚群(Pt1hyb)：出露于西华山主峰以东、南华山分水岭以北和曹洼～菜园一带。岩性下部为白云母大理岩夹白云石英片岩及含炭质白云石英片岩；中部以硅质大理岩、白云母大理岩为主夹少量绿帘阳起片岩；上部则为钙质白云石英片岩夹多层白云母大理岩,厚度大于117.9M。含炭质岩中含微体古植物化石。

上亚群(Pt1hyc)：分布于西华山主峰之西。岩性下部为白云石英片岩；中部以白云石英片岩、绿泥白云石英片岩为主,夹白云大理岩、绿帘阳起片岩；上部则以白云大理岩及白云石英片岩为主,夹少量绿帘阳起片岩。厚度大于3043.6M。

海原群尚无可靠的年龄数据,其时代确定依据不足,据整个祁连～昆仑地区之元古宙地层对比,海原群的层位似应较长城系更低,其时代暂划归早元古代。

3、中、上元古界

宁夏中、上元古界发育良好,出露在鄂尔多斯西缘分区内,主要分布于贺兰山北段,同心县青龙山,在固原县东部黄土沟谷中有零星露头,青铜峡及盐池县钻孔揭露也有存在,以贺兰山地区发育最佳。根据岩石组合、古生物特征、同位素年龄资料及上、下接触关系,自下而上可明显地划分为三套,分别属中元古界长城系、蓟县系和上元古界震旦系,总厚达1711M。本区缺失上元古界青白口系。各系间均有明显的沉积间断面,岩石未见变质或轻微变质,构成鄂尔多斯西缘区的盖层,并和古生界共同组成中生界基底。在贺兰山区,中、上元古界与下元古界赵池沟群及早元古代中条期黑云斜长花岗岩角度不整合接触；其北段仅有蓟县系和长城系,以平行不整合伏于中寒武毛庄组之下,以角度不整合覆于太古界贺兰山群之上。

长城系黄旗口群(Chhn)：出露于贺兰山地区的圈梁沟、干沟梁、阿保梁、王全沟及石嘴山以西的鄂博梁、正谊关等地,地层主体走向近南～北,和贺兰山山脉走向一致。南部地区,由于黄土广布,仅见于固原并闵家沟、南长豪等地及彭阳县北的冲蚀深谷中。黄旗口群主要为一套未变质或轻微变质的滨海～浅海相碎屑岩沉积,由下部的石英岩、石英粉砂岩夹粉砂