内蒙古扎鲁特旗丰胜村东上二叠统林西组烃源岩沉积学特征

内蒙古自治区东南部扎鲁特旗地区位于中朝和西伯利亚两大板块拼接背景下的佳蒙地块南缘，北部是二连浩特—贺根山断裂带，南部是西拉木伦河断裂带，处于松辽盆地外围西缘。研究区的林西组主要是一套碎屑岩和粉砂质泥岩，出露在研究区的丰胜村-磨石梁一带(图1)。近年来，很多学者从不同方面对林西组沉积环境进行了研究[1～4]。梁仲发通过对林西组中丰富的双壳类组合的分析后认为古生代晚期林西组含有咸水环境；李福来等人[5]对内蒙古东北部索伦地区的上二叠统林西组沉积环境进行了相关的化学分析，得出林西组主要为陆相沉积体系，林西组的沉积前期为海陆交互环境；和政军等人[6～8]通过对大兴安岭南部林西地区官地剖面沉积相序及二叠一三叠系灰岩碳、氧同位素组成的对比分析，认为林西组中一下部以海相沉积为主，并有浊流沉积，且大兴安岭南部仍有残余海盆存在至晚二叠世中期。由此可见林西组的沉积环境问题一直以来众说纷纭。笔者将从沉积学方面的研究入手，探索丰胜村地区的林西组沉积环境与沉积相特征。以期对本地区油气勘探具有指示性意义。

  

图1 研究区地质概况

1-冲洪积物；2-乌尔吉组；3-赤峰黄土；4-白音高老祖上段；5-玛尼吐组；6-林西组；7-大石寨组；8-早白垩世花岗斑岩；9-早白垩世二长斑岩；10-早白垩世石英二长岩；11-石英脉；12-花岗斑岩脉；13-闪长玢岩脉；14-不明性质断层；15-实测正断层；16-取样位置

1 地层特征及分布特征

上二叠统林西组是大兴安岭地区晚古生代最发育的地层之一，也是重要的生烃层位，南起从西拉木伦河、北至爱辉，漠河一带,东至松辽盆地西缘。晚古生代的主要烃源岩为二叠系上统林西组，林西组分布在区域上较为广泛，从西乌旗-林西-扎鲁特-索伦-乌兰浩特均有分布，厚度超过2 000多m，含有大量的细碎屑沉积。目前是研究区具有油气勘探前景的层位。

扎鲁特地区的林西组主要岩性为一套的黑色泥岩为主夹凝灰质细砂岩及粉砂质泥岩。扎鲁特地区的林西组可以与林西地区的四段对比，特点均为灰黑色的泥岩为主，泥岩厚度大，变质程度低，可以作为本区较好的烃源岩(图3)。

与此同时在丰胜村-磨石梁地段布设一实测地质剖面(图2)，由此可看出丰胜村-磨石梁寻找烃源岩有利地段位于向斜核部，岩性以灰绿色、灰黑色粉砂质泥质、粉砂岩为主。

2 岩石学特征

林西组主要岩性是黑色、灰黑色碎屑岩和粉砂质泥岩等。根据镜下鉴定其岩石学特征如下。

岩石中砂屑由石英、长石、岩屑组成。石英：含量为25%～30%，形态多为次圆状或次棱角状，粒径一般在0.05mm～0.3mm之间，表面一般较干净。长石砂岩中，颗粒磨圆度中等，分选程度较高，表面成岩过程成熟度较高。长石：含量为35%～55%，主要为斜长石，碱性长石少量。长石多有土化和绢云母化，多为次圆粒状。颗粒一般在0.05mm～0.5mm之间。部分显示聚片双晶，或表面模糊。岩屑：含量在6%～12%，主要以硅质岩为主、少量安山岩。粒径在0.1mm～0.6mm。形态为不规则状及次圆状。胶结物主要为钙质、铁质、泥质。胶结物含量在12%～22%。钙质胶结物多为结晶的方解石，泥质胶结物多蚀变成绢云母。胶结方式多为接触式胶结。

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图2 内蒙古扎鲁特旗丰胜村二叠系上统林西组(P3l)实测地质剖面

泥岩：其主要矿物成分为石英、斜长石、方解石、白云石等碎屑矿物和粘土矿物伊蒙混层、伊利石、绿泥石、高岭石等。

3 古生物学特征

沉积相是地层中保留在地史时期自然环境的物质表现。通常的定义为沉积环境和该环境中沉积物特征的总和，其中岩性特征(如颜色、物质成分、结构、构造及其组合关系)、古生物特征等都属于沉积物的特征[9]。

研究区古生代经历了多期构造抬升，后期改造极其强烈，变形较为复杂，林西组遭受大范围剥蚀，岩相古地理残缺不全，后期被侏罗白垩系岩浆岩覆盖，所以沉积环境恢复工作较为困难。根据区域地质调查资料与仅有的几条沉积剖面分析内蒙古扎鲁特丰胜村-磨石梁一带林西组的沉积环境和沉积相，在晚二叠世早期，测区及周缘地区仍为板块拼合初期的浅海相沉积环境; 随后随着海退现象进一步加剧，扎鲁特盆地及周边均上升隆起，形成陆相沉积的湖盆。即湖缘相(滨浅湖)沉积。

  

图3 扎鲁特旗丰胜村地段林西组实测垂直地质剖面

4 沉积相与沉积环境特征

1959年河北区测队建议以林西县东官地-翟家沟剖面为代表剖面。正层型为内蒙古林西县官地附近上二叠统林西组实测剖面。命名时称林西系和林西千枚岩。1968年内蒙古第二区测队改称林西组。林西组为一套碎屑岩和粉砂质泥岩及少量板岩。厚度大于2 226m。1982年梁仲发根据双壳类、植物化石、孢粉。孢粉组合中裸子植物花粉占绝对优势，其中个体比较小的松柏类双囊花粉，双囊具肋花粉占一定比例，鉴定报告中认为该孢粉组合的时代为晚二叠世晚期。从而确定林西组属晚二叠世。本次在测区丰胜村磨石梁一带发现了植物叶茎化石和叶肢介，在香山镇一带发现双壳和腕足类化石。

现代研究表明，油气地质条件与沉积相关系密切，沉积相的研究对于预测石油和天然气的生成和储存有着重要意义，也可以为进一步的油气勘探提供依据。不同的沉积环境与沉积相能够极大影响烃源岩中有机质丰度和类型，即沉积环境决定着有机质含量、类型变化以及发育程度[10]。

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砂岩:主要岩性为钙质长石砂岩、长石砂岩等。都为砂状结构，块状构造。

4.1 浅海相沉积

主要出露于林西组的底层，该层位中发育有双壳和腕足类类化石，主要岩性以长石砂岩和石英砂岩为主，说明此时处于浅海环境，水动力较强。同时根据中部出现岩性中细砂岩、粉砂岩，说明产生海退现象。

正因为文学、文化与地域之间有着这样密切的联系，所以，地域研究是文学和文化研究的重要方法，它丰富了交叉学科研究，兼顾主流性和边缘性、本土性和民族性，视野宽广，且有深度个性。同时，地域研究又能为地域经济的发展和精神文明的建设提供宝贵的借鉴，因此具有较高的学术价值和现实意义。

4.2 滨浅湖沉积

林西组中部以黑灰色粉砂岩、粉砂质泥岩为特征，且砂岩粒度均匀，分选性好。产淡水双壳类和植物。该时期扎鲁特盆地发育湖泊沉积体系，沉积相呈现滨浅湖-半深湖的变化趋势，其中滨浅湖相最为发育，局部有三角洲相沉积。从区域地质野外调查中发现，扎鲁特地区林西组大部分地区均为滨浅湖相沉积。

5 结论

①林西组的岩性主要是一套陆源碎屑加粘土岩，主要为灰黑色砂岩、粉砂岩与粉砂质泥岩互层。中上部则呈现向上变深的沉积序列。②晚二叠世早期测区处于浅海环境，并伴有海退现象。随着海退现象的进一步加强，海平面降低，扎鲁特盆地及周边均上升隆起，形成安静的滞留性水体[8]，即形成滨浅湖沉积。③沉积物中有机质含量是由诸多因素共同影响的。往往在能量低，水流慢的还原环境下，其封闭性比较好的时期，有机质容易沉积下来，进而向有利于生成富有机质的泥页岩的方向发展。与此同时研究区的林西组泥页岩具有良好的油气勘探前景和有利条件，但有机质成熟度偏高。笔者通过对丰胜村地区林西组沉积学分析认为从沉积环境角度而言林西组后期的沉积环境对油气的生 成较为有利。

[参考文献]

[1] 陈树旺，丁秋红，郑月娟，等.松辽盆地外围新区、新层系—油气基础地质调查进展与认识[J].地质通报，2013，32(8)：1 141～1 146.

[2] 张健，卞雄飞，陈树旺，等.大兴安岭中南部上二叠世林西组页岩气资源前景[J].地质通报，2013，32(8)：1 297～1 306.

[3] 郑月娟，张健，陈树旺，等.内蒙古阿鲁科尔沁旗陶海营子剖面林西组化石新发现[J].地质通报，2013，32(8)：1 269～1 276.

[4] 苏飞，卞雄飞，王青海，等.内蒙古扎鲁特盆地鲁D2井林西组烃源岩有机地球化学特征[J].地质通报，2013，32(8)：1 307～1 314.

[5] 李福来，曲希玉，刘立，等.内蒙古东北部上二叠统林西组沉积环境[J].沉积学报，2009，27(2)：265～272.

[6] 和政军，瑜内.内蒙古林西地区晚二叠世—早三叠世沉积演化及构造背景[J].中国区域地质，1997，16(4)：403～409.

[7] 李晓海，郑月娟，宗文明，等.内蒙古阿鲁科尔沁旗陶海营子地区林西组沉积环境[J].地质与资源，2014，23(4)：358～363.

[8] 于京都，张金川，毛俊丽，等.内蒙古扎鲁特旗林西组页岩沉积环境的地球化学表征[J].成都理工大学学报，2015，42(3)：280～287.

[9] 陈庆，朱利东，杨文光，等.羌塘盆地拉雄错西上二叠统热觉茶卡组沉积学特征[J].科技创新与应用，2016，23：175～175.

[10] 张永生，王延斌，卢振权，等.松辽盆地及外围地区石炭系—二叠系烃源岩的特征[J].地质通报，2011，30(2/3):214～220.