许宏杰

（成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059）

地层系统是地质学，特别是沉积学研究的基础，开展地质学研究首先要明确研究区或者目的区的地层年代。很多学者对华北地区鄂尔多斯盆地上古生界地层的划分提出过具体方案。石炭系分为3 个组，二叠系分为2 个组的划分方案被长期使用[1]。但该方案与国际上通用的划分方案有很大不同，限制了华北板块在全球地层中的研究，影响了华北板块地层研究在全球层面的意义。因此，根据国际地层划分方案，结合地层古生物特征、岩性特征及地层年龄等资料，将二叠系与石炭系的界线划在本溪组与太原组分界处Pseudoschwagerina（假希氏蜓等带之下）。将二叠系划分为太原组、山西组、石盒子组和石千峰组[2]。

1 区域地质背景

长期以来，鄂尔多斯盆地因其独特的稳定性及含有大量的煤炭、石油、天然气等矿产资源被地质工作者作为研究的重点。鄂尔多斯盆地位于华北板块西部，晚古生代鄂尔多斯盆地是华北地台的次级单元，如图1所示，其构造演化主要受到兴蒙海槽和秦祁海槽的构造活动的影响[3-4]。

2 地层划分标志

通过野外剖面和岩心特征对比发现，鄂尔多斯盆地上古生界本溪、太原组及上下地层可根据如下几个标志进行小层划分[2]，具体如表1 和图2 所示。

表1 鄂尔多斯盆地上古生界地层划分表

图2 盆地东部华北海区本溪—太原组地层划分

北岔沟砂岩：是厚层的灰白色粗-中粗粒岩屑石英砂岩，厚度变化较大，相变较明显，为中煤层的底板，中煤组是识别北岔沟砂岩的重要辅助标志。

东大窑灰岩：主要以砂质泥岩和泥晶灰岩互层，位于太原组的上部，横向上有很大的岩性变化，含有的生物化石含量较多，且比较典型，是地层横向对比的重要依据。

6#煤层：位于东大窑灰岩的下部，测井曲线特征为尖刀状大井径、高自然伽马及声波时差，稳定性强，在全盆范围内都有发育。

桥头砂岩：处于“庙沟灰岩”和“毛儿沟灰岩”2套灰岩之间，由中-厚层灰白色的细-粗粒石英砂岩、岩屑石英砂岩组成，其中还夹杂着一些粉砂岩及煤线，为河道沉积。

5#、8#、9#煤层：下煤组由8#、9#煤层组成，煤层厚度大，分布在盆地大部分地区，较稳定，结构简单，是煤田工作者和天然气勘探人员乐于采用的标志层，在测井曲线上电阻率呈高值，自然伽玛呈锯齿状低值，易于识别。煤层和碎屑的物源供给是此消彼长的关系，且碎屑物质经搬运时可能会切割煤层，但是横向上的煤层发育具有对比性。在上古生界构造稳定和地势平缓的沉积条件下，区域上横向发育的煤层具有连续性，因此，这样的煤层可以作为层序的边界。中国学者将煤层作为吐哈盆地侏罗系为实例的准层序边界[5]。

晋祠砂岩：是本溪组最典型且最具有特征的砂岩，在鄂尔多斯盆地的北部主要为粗粒-含砾粗粒石英砂岩，南部为细-中粒石英砂岩，是本溪组主要的含气层段。

3 地层发育特征

3.1 本溪组（C2b）

本溪组在鄂尔多斯盆地以平行不整合形态发育在奥陶统的上部[2，6]，顶为8#煤层之顶面。在层位上与盆地西缘地区的羊虎沟组上段一致。根据沉积序列和岩石组合特征，将本溪组分为本1 段和本2 段。

本1 段：本溪组上段，指“晋祠砂岩”之底至8#煤层顶部的岩层，与原“太原组”下段相当。岩性由泥岩、粉砂岩、细-粗粒砂岩及煤层组成，局部夹杂薄层的灰岩，是上古生界主要烃源岩系之一。

本2 段：包括铁铝岩段（湖田段）和畔沟段。铁铝岩段（湖田段）主要由灰白色铝质泥岩及泥岩组成，从电测曲线呈现出的结果可以看出自然伽玛值异常高，在全盆范围内基本不发育，只是在极少数地区局部育发；畔沟段由灰黑色泥岩、粉砂岩组成，局部夹薄层砂岩和畔沟灰岩。华北海区域本溪组厚0～70 m，向西变薄至尖灭。

3.2 太原组（P1t）

太原组指8#煤层的顶部至山西组底部的“北岔沟砂岩”的地层，等同于原“太原组”上段[7]。岩性为灰黑色泥岩、粉砂岩、煤层夹灰白色细-粗砂岩、石灰岩，灰岩层自下而上有庙沟灰岩（L1）、毛儿沟灰岩（L2-3）、斜道灰岩（L4）、东大窑灰岩（L5）。根据沉积序列和岩石组合特征，将太原组划分为太1 段和太2 段。

太1 段（东大窑段）：位于L4 底部到山西组“北岔沟砂岩”底部的岩层，与太2 段的岩性发育几乎相同，地层在全盆范围内均有发育。石炭纪存在的古隆起淹没于水下，表征华北海与西部祁连海全面贯通、汇合。地层厚度东薄西厚，东部厚20～50 m，北部兴县最厚，西部厚40～80 m，以石嘴山地区最厚，大于100 m，中央古隆起地区厚度小于30 m。自东向西层数减少、厚度变薄，向南、北盆缘地区尖灭。砂岩主要分布在盆地中北部，岩石类型以各粒级石英砂岩类为主，自盆地北缘向盆内粒度变细，厚度减薄，含煤3～4 层。

太2 段（毛儿沟段）：位于8#煤层的顶部至L4底部的岩层，岩性组成较为复杂，发育有泥岩、粉砂岩、生物碎屑灰岩及薄煤层，部分地区发育有石英砂岩透镜体。毛儿沟段厚度东西差异较大，东部地层厚10～50 m，石楼—绥德—佳县—府谷以东地区较厚，大于40 m，向盆地中部减薄。盆地西部地区厚度较厚，为40～100 m，以石嘴山地区最厚，煤层发育。

4 结论

本溪组地层内部自下往上可识别为铁铝岩层、畔沟灰岩、晋祠砂岩及8#、9#煤等地层，明确了本溪组界限是8#煤层与铁铝岩层，本1 段和本2 段的界限是晋祠砂岩。

太原组地层内部自下往上可识别为庙沟灰岩、7#煤层、6#煤层、东大窑灰岩和山西组的北岔沟砂岩等地层，明确了太原组界限是8#煤层、庙沟灰岩及北岔沟砂岩，太1 段和太2 段的界限为7#煤层与斜道灰岩。

［1］李明瑞.鄂尔多斯盆地北部上古生界主要含气砂体沉积特征及储层控制因素研究［D］.成都：成都理工大学，2011.

［2］陈全红.鄂尔多斯盆地上古生界沉积体系及油气富集规律研究［D］.西安：西北大学，2007.

［3］董淼，王文.鄂尔多斯盆地油气与煤资源重叠区协调开采研究［J］.能源与环保，2017（2）：101-104.

［4］刘锐娥，黄月明，卫孝锋，等.鄂尔多斯盆地北部晚古生代物源区分析及其地质意义［J］.矿物岩石，2003（3）：82-86.

［5］吴因业.煤层：一种陆相盆地中的成因层序边界［J］.石油学报，1996（4）：28-35.

［6］刘鸿允，董育垲，应思淮.太原西山上古生代含煤地层研究［J］.科学通报，1957（11）：339-340.

［7］李洁.晚古生代鄂尔多斯盆地沉积—层序充填特征与物质分布规律［D］.成都：成都理工大学，2011.