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华北东部中生代地层划分、对比及展布 彭兆蒙( 古生物擘与地层学) 指导教师：吴智平教授 摘要 受多期构造运动的叠加与改造，华北东部中生代盆地面貌保存不完 整、地层遭受了强烈剥蚀，加之研究基础比较薄弱，目前人们对中生代 地层捌分、对比及展布特征的研究不够深入，对中生代原始沉积格局的 认识尚存争议。地层发育特征研究是华北东部中生界油气资源评价与勘 探的重要基础。在总结前人研究成果的基础上，依据多重地层划分的原 理，从岩性、古生物、测井响应、地震反射特征等方面对华北东部渤海 湾盆地各构造单元中生代地层进行了垂向划分和判识，并展开岩性、生 物面貌、气候特征及构造层的横向对比，以及残留展布特征的分析，在 此基础上，结合区域地质背景，初步恢复了华北东部中生代的原始沉积 格局。研究表明：华北东部中生代总体以河湖相的碎屑岩沉积为主，并 发育火山活动，所含生物化石较丰富；依据区域不整合面的发育情况， 可将中生代构造层划分为5 个构造亚层，各构造亚层的残留展布存在差 异，体现了原始沉积与后期剥蚀的叠加效应：在印支、燕山及喜马拉雅 构造运动的影响下，华北东部地区形成多个期次、多种性质的盆地在垂 向上的叠加，也造成了华北东部中生代地层原始沉积与现今残留的差异 性和复杂性。 关键词：地层划分与对比，地层展布特征，中生代，华北东部 s t r a t i g r a p h i cc l a s s i f i c a t i o n ，c o r r e l a t i o na n d d i s t r i b u t i o n o fm e s o z o i ci nt h ee a s t e r np a r to fn o r t hc h i n a p e n gz h a o m e n g ( p a l e o n t o l o g ya n ds t r a t i g r a p h y ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rw u z h i - p i n g a b s t r a c t t h em e s o z o i cb a s i ni nt h ee a s t e r np a r to f n o r t hc h i n ah a de x p e r i e n c e d c o m p l e xg e o l o g i c a lh i s t o r ya n dr e f o r m a t i o np r o c e s s ，a n dr e s e a r c h e s o f m e s o z o i cw e r er e l a t i v e l yw e a k t h es t u d yo fs t a t i g r a p h i cc l a s s i f i c a t i o na n d c o r r e l a t i o no fm e s o z o i cw a sn o ts y s t e m i c ，a n dt h ed i s t r i b u t i o no fm e s o z o i ci s n o tc l e a r t h e r ea r ea l s od i f f e r e n to p i n i o n so fo r i g i n a ls e d i m e n t a r yp a t t e r n si n m e s o z o i c a n a l y s i so fd e v e l o p m e n tf e a t u r e so fm e s o z o i ci s a ni m p o r t a n t b a s i sf o rt h eo i la n dg a se v a l u a t i o na n de x p l o r a t i o ni nt h ee a s t e r np a r to f n o r t hc h i n a o nt h eb a s i so fo t h e r s r e s e a r c h e s ，a n da c c o r d i n gt ot h et h e o r y o f m u l t i p l es l r a f i g r a p h i cc l a s s i f i c a t i o n ，s t r a t i g r a p h i c c l a s s i f i c a t i o na n d c o r r e l a t i o no f m e s o z o i ci nt h ee a s to f n o r t hc h i n aa r es t u d i e d w i t ht h es t u d y o fg e o l o g i c a lb a c k g r o u n d ，t h eo r i g i n a ls e d i m e n t a r yp a t t e mi sd i s c u s s e d r e s e a r c h e ss h o wt h a t ，t h es e d i m e n t so fm e s o z o i cw e r em a i n l yf l u v i a la n d l a c u s t r i n es e d i m e n t s 、析t l lv o l c a n i cr o c k sd e v e l o p i n gi nap e r i o do ft i m e a c c o r d i n gt ot h er e g i o n a lu n c o n f o r m i t i e so fm e s o z o i c ，f i v es u b - t e c t o n i c s t r a t ac a nb ed i v i d e do fm e s o z o i ct e c t o n i cs t r a t a t h es u b - t e c t o n i cs r a t a d i f f e r e n td i s t r i b u t i o nf e a t u r e sw e r et h er e s u l t so fo r i g i n a ls e d i m e n t a t i o na n d t h ef o l l o w i n gd e n u d a t i o n a f f e c t e db yt h ei n d o s i n i a nm o v e m e n t ，y a n s h a n i a n m o v e m e n ta n dh i m a l a y a nm o v e m e n t ，b a s i n so fd i f f e r e n tt y p e sd e v e l o p i n gi n d i f f e r e n tp e r i o d ss u p e r p o s e d t h et e c t o n i cm o v e m e n t sa l s om a d et h ed i v e r s i t y a n dc o m p l e x i t yo fo r i g i n a ls e d i m e n t a t i o na n dr e s i d u a ls t r a t ao fm e s o z o i ci n t h ee 勰t g n lp a r to f n o r t hc h i n a k e y w o r d s ：s t r a t i g r a p h i c c l a s s i f i c a t i o na n dc o r r e l a t i o n , s t r a f i g r a p h i c d i s t r i b u t i o n , m e s o z o i c ，t h ee a s t e r np a r to f n o r t h c h i n a 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国 石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作 的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了 谢意。 签名：壑此起如，7 年 6 月f 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学 校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名： 导师签名： 2 0 - 1 年月f 日 弘7 年6 月 日 一斗 中国石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 第1 章前言 1 1 华北东部中生代地层研究现状及存在问题 华北东部地区系指华北地台内部太行山以东的广大区域，包括渤海 湾盆地及其周边的一些小型盆地。自晚吉生代以来，在北部西伯利亚板 块、南部扬子板块，海域西太平洋区板块，以及远程印度板块的共同作 用下，华北东部地区经历了印支运动、燕山运动、喜马拉雅运动多幕的 叠加和改造，就其中生代盆地而言，地层遭受了强烈剥蚀，盆地面貌保 存不完整。 一些学者根据中生界的岩性特征、地层组合、所含化石属种等对华 北东部中生代地层展开了一些研究，并对盆地的发育期次进行了有益的 探讨【l 。1 ”。但是，由于华北东部中生代地层出露、揭示不完整，研究基础 也比较薄弱，目前地层的划分、对比仍缺乏较为系统的研究，残留地层 的展布规律不明晰，人们对中生代盆地的演化过程、原始沉积格局认识 尚浅，且观点不一，这在一定程度上制约了该地区前第三系的油气资源 评价与勘探。近年来，尽管我国东部各大油田加大了对中生界的勘探力 度，但钻进中生界的井还是较少，且分布不均，人们目前对华北东部中 生代地层的发育特征仍缺乏整体的认识与评价。具体有以下几个方面需 要进行深入地研究： ( 1 ) 中生界的划分与对比。由于华北东部中生界取芯井少，且不完 整，深部地震剖面不清晰，资料分布不均，不同的地区中生界研究程度 差别较大，地层划分研究还不够详细；再者，华北东部不同的构造单元 内中生界岩石地层单位名称繁多，地层的年代归属存在较多争议，整个 研究区内缺乏系统的中生代地层对比研究。 ( 2 ) 中生代地层的横向展布特征。由于华北东部中生代处于山间、 断陷盆地发育阶段，原始地层分布就不均匀，加上后期构造运动的叠加、 改造，使得人们对中生界现今展布特征的认识还很模糊。尽管前人研究 已有一定的工作积累，但由于地震反射资料不清晰等问题，前人的研究 仅根据较少的钻孔来判断各构造层的分布位置，获得的基本上是大尺度、 中国石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 框架性的认识，因此，对华北东部中生界的横向展布特征研究还需要进 一步深入。 ( 3 ) 中生代不同构造时期的原始沉积格局。由于中生界经历了多期 构造运动的改造，现今的残留地层分布特征不能反映原始沉积格局，只 有了解了中生代地层的原始沉积与后期剥蚀，认识了其垂向沉积演化过 程，才能准确了解相带的时空组合特征，进而了解源岩和储层的分布规 律，精确评价石油地质条件。但目前这一工作的研究程度还很不够，只 是在局部地区( 如济阳坳陷区) 有所进展，华北东部的其他地区几乎还 是个空白。 1 2 论文的研究目的与研究意义 华北东部油气田在我国石油工业中占有重要地位，尤其是渤海湾盆 地，对稳定我国东部油气储量和产量起着重要作用。但是，目前随着勘 探程度不断提高、勘探目标日趋隐蔽，勘探难度不断加大，储量的稳定 和增长十分困难，勘探领域的拓展已变得十分重要【l 引。全国油气资源评 价结果表明，中生界具有非常广阔的油气远景，已成为我国重要的油气 勘探目的层系。 华北东部中生代地层发育特征研究是该区中生界油气资源综合评 价的重要基础。就华北东部中生界而言，渤海湾盆地各构造单元研究程 度差别较大，地层划分不清晰，对比不系统，中生界分布规律不明晰， 人们对中生代原始沉积格局的认识观点不一。因此，本论文所进行的华 北东部中生代地层发育特征研究与原始沉积格局探讨对该区的石油地质 条件综合评价和油气勘探实践具有重要的指导意义。 1 3 论文的研究内容与研究方法 本论文主要以地质、地震、钻井、测井等资料为研究基础，依据多 重地层划分的原理，采取纵、横向分析相结合、渤海湾盆地内、外相对 比的研究方法，遵循“点一线一面”的研究思路展开研究。以重点井中 生界分析为突破口，建立起一套研究方法，进而推广至全区，从而实现 对华北东部中生代地层的划分、对比，以及横向展布规律的认识( 重点 2 中国石油大学( 华东) 硕士论文第1 章前言 井位及联井剖面位置见附图1 1 ) ，在此基础上，初步恢复中生代的原始 沉积格局( 图1 1 ) 。具体的研究内容包括如下几个方面： ( 1 ) 遵循多重地层划分的原理，综合运用现代地层学、沉积岩石学、 古生物学、地球物理学的研究方法和手段，对华北东部各构造单元中生 代地层进行垂向划分，建立地层垂向划分的判识标准。 ( 2 ) 采取岩性特征对比、生物面貌对比、气候特征对比、构造层对 比等多种地层对比的方法，实现华北东部中生代地层的横向对比；并结 合地震、钻井等资料，研究中生代各构造层( 亚层) 的残留展布特征， 建立华北东部中生代地层展布格架。 ( 3 ) 在区域地质背景分析的基础上，综合渤海湾盆地内、外中生代 地层的时空展布特征和构造发育、演化方面的研究成果，研究构造运动 对中生代地层原始沉积与后期剥蚀的控制作用，初步恢复华北东部中生 代的原始沉积格局。 岩芯资料 测井资料 地震资料 岩性特征 生物化石2 其组合特自 测井 响应特征 地震 反射特征 中生代构造 演化分析 中生代地层的i i 向划分及判识h 一一l j 中生代残留 r i 地层展布特征 中生代地层u 一 的横向对比l 图卜i 论文研究思路及工作流程 中生 代原 始沉 积格 局探 讨 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 地层划分是开展区域地质工作首要解决的问题，是迸行地层横向对 比、建立区域地层展布格架的基础，也是进一步研究油气形成及赋存条 件、预测油气远景的重要前提。华北东部中生代地层出露、揭示不完整， 研究基础薄弱，存在地层划分不清晰等问题。本章主要遵循多重地层划 分的原理，综合运用沉积岩石学、现代地层学、古生物学、地球物理学 的研究手段和方法，对华北动东部渤海湾盆地各构造单元的中生界进行 垂向划分，建立不同组段的岩性、吉生物及测井、地震判识标准，并对 不同的地层划分方案进行分析，探讨存在争议的组段的时代归属。 2 1 地层划分的原理与方法 2 1 1 多重地层划分的原理 地层划分是指根据构成地壳的岩层、岩石体的不同方面的特征或属 性，将其划分成不同的地层单位 1 3 , 1 4 。岩石本身客观存在着许多不同的 特征和据此引申出的各种不同的属性，依据任何一种特征或属性都可以 对岩石进行分类和划分。但是，由于岩石的特征和属性在地层分布的时 空范围内并非一致，根据一种特征或属性所划分的地层单位往往不会与 根据另一种特征或属性所划分的地层单位相吻合，其界线往往相互穿切 1 1 4 。因此，仅用一种类型的地层单位不可能表示岩石所有不同的特征， 需要根据岩石的不同特征和属性分别建立不同类型的地层单位。原则上 来说，地层有多少种能够用来作为划分的依据，地层就有多少种类的划 分方法。这就是地层划分的多重性。依据多重地层划分理论对地层进行 划分可以更全面地反映岩石或岩石体的特征或属性。 自多重地层划分的概念在赫德伯格主编的国际地层指南( 1 9 7 6 ) 建立以来，得到了广泛的应用，产生了多种地层划分的类别，其中最常 用的是岩石地层划分、生物地层划分和年代地层划分。 岩石地层划分是根据岩石体的岩性或岩相特征及其地层关系所进行 的地层划分，目的在于将其划分为能反映岩性特征或变化规律的单位1 1 ”。 不同级别的岩石地层单位的术语用群、组、段、层或野外简单的地层术 4 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 语来表示。岩石地层划分是客观物质的划分，所以它具有不易变的稳定 性d 4 a s 。生物地层划分是指依据所含的化石进行地层划分，即将这些含 化石的部分划分为能反映具有相同或相似化石特征及其交化规律的单位 1 4 1 。年代地层划分是根据岩石体所形成的地质年代所进行的地层划分， 并根据不同规模岩石体所跨越的时间间隔将其划分为不同级别的年代地 层单位【1 4 1 。 岩石体的岩性或岩相特征及其地层关系是岩石地层划分的依据，接 近一致的岩石类型或岩性特征可在地层序列中反复出现，反映沉积环境 的再现，因此，可以说，几乎所有的岩石地层单位的界线，一经侧向追 索，终归都是斜穿等时面的。岩石中所含化石的特征为生物地层划分的 基础，化石随地质年代不同而各异，其特征在地层序列中不重复，故生 物地层单位可指示相对地质年龄，但是，多数的生物地层单位的界线， 由于沉积相的改变、化石的形成和保存状况的变化以及生物本身的迁移、 演化等因素的影响，侧向追索时，也不是真正的等时面。只有年代地层 单位的界线是等时的【l 们。但一般来说，生物地层单位界线比岩石地层单 位更接近等时面。虽然岩石地层划分所得的岩石地层单位往往是穿时的， 但它具有野外研究的方便性，并可以反映地层的沉积特征，因此，岩石 地层划分不仅是任何一项新的地质调查工作开始时必须进行的第一步工 作，也是恢复区域地质历史的重要环节。 2 1 2 地层划分的方法 依据多重地层划分的原理，地层有多少种能够用来作为划分的依据， 地层就有多少种类的划分方法。岩心、生物化石以及测井、地震等资料 中所包含的信息可以反映出地层的发育特征，因而可以作为地层划分的 重要依据。本论文在对华北东部各构造单元中生代地层的研究过程中， 主要遵循“点一线一面”的原则，在资料丰富的地区依据以下多种方法 进行地层划分，以实现各方法间的校对和验证，在此基础上，确立不同 方法的判识标准，进而推广到全区。 一系列横向不连续的而岩性特征和地层位置又大致相同的岩石体， 可以认为是单一的岩石地层单位【l ”。岩石地层划分的主要依据是岩心和 测井资料。岩心资料是反映盆地内部地层岩性特征最直接的证据，由于 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 中生界取芯资料相对较少，因此可以通过重点井岩心标定、测井曲线综 合解释的方法划分岩石地层单位。 不同地质时期的生物面貌存在着明显差异，而相同地质时期生物面 貌存在相似性，因而古生物资料也是进行地层划分的重要依据。依据这 一原理，可以在华北东部各构造单元分别选取几口中生界发育较全的井， 详细分析其生物化石的组合特征，为中生界垂向划分及地质年代的标定 提供依据。 不整合面代表了地层层序的间断。不整合面分析对于划分地层、研 究地层格架、分析盆地的形成与演化等具有重要意义。目前，识别与确 定不整合面的方法主要有声波时差法、r a c 曲线叠合法等。声波时差 法的基本原理是：正常压实情况下，泥页岩的声波时差与深度关系在半 对数坐标系内表现为一斜率为c 的趋势线，若存在不整合面，则其上下 地层的压实曲线存在差异 1 6 1 ，据此可以识别出不整合面、划分地层( 图 2 1 ) 。 黄鼻蛳陷，：9 井童弊埔陷囊擐r - 1 季 l 爹 f ； l 妻 l 萝 至 a b 图2 - i 运用声波时差曲线法划分地层 ( a ：泥页岩声波时差一埋深曲线反映不整合面的模式图f l q ；b ：黄骅坳陷应用实例) r a c 曲线法是将声波时差曲线和电阻率曲线叠加，声波时差曲线 采用算术坐标，电阻率曲线采用算术对数坐标，两条曲线的幅度差( 以每 个深度增量来确定) 即为a l o g r e l 7 。1 们。一般情况t a i o g r 与烃源岩中的有 机碳总量( t o c ) 成正比，a l o g r 高值段对应于c s 段，j l o g a 低值段对 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 应层序边界( 不整合面) ，因此，r a c 曲线法可以用于地层的划分( 图 2 2 ) 。此外，由于每一沉积旋回都有其独特的过程和特点，因此各旋回 的r a c 曲线形态应有差异，就盆地的不同构造位置而言，在同一沉积 层序发育过程中，岩性特征可能存在差异，但准层序组的叠加方式应相 同，因此不同位置的同一层序的曲线应具有相似的形态【2 们。据此，可以 建立中生界地层的r a c 曲线的判识标准。 冀中坳陷新葛4 井下辽河坳陷柬2 井翼东地区封参1 井 = 名 ； ，鼍 i 苕2 自 毒 t 菱 i 喂+ * t 傣 ； ， 麓 曩鏖= j 蔓釜? 奠 妻 i 呈 秀 虞 2 i 2 精。? 辊量 零 舌 境 萎 僖 了 彘 ：b 丧 ， 鏖 磊 熏 图2 - 2 运用r a c 曲线法对中生代地层的划分 此外，运用地震相特征也可划分、识别地层。根据地层在地震剖面 上的响应可以将地震反射划分为整合和不整合两种类型，其中不整合根 据反射终止的方式又可划分为削蚀、项超、上超、下超和视削蚀( 阶状 后退) 等类型【2 l j 。依据这五种主要反射类型可以在地震剖面上识别出不 整合面，进行地层划分( 图2 3 ) 。此外，不同岩性的地层在地震剖面上 具有不同的反射特征，如：煤层在地震剖面上多表现为强振幅反射波组， 连续性较好；同沉积岩相比，火山岩反射特征具有强振幅、反射频率低、 不连续、不稳定等特征。因此，通过地震反射特征分析可以建立起不同 地层的地震相，并结合岩心及测井资料等进行地层划分。对于华北东部 中生代地层而言，虽然其地震反射特征不如新生代地层明显，但可选择 资料丰富地区作为突破口，在运用钻井标定的基础上，对比大量地震剖 面，对中生代地层的地震反射特征进行归纳和总结，建立其判识标准。 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 图2 - 3 运用地震剖面对中生代地层的划分( 过临清坳陷丘县凹陷l q 4 2 1 地震测线1 2 2 各构造单元中生代地层的垂向划分与判识 图2 4 渤海湾盆地各构造单元的划分及位黄图 8 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 华北东部渤海湾盆地在大地构造上位于华北板块东部，北为燕山台 褶带，东为胶辽台隆，东南为鲁西隆起，西为太行山台隆。依据新生代 盆地基底的发育特征，人们将其划分为下辽河、渤中、济阳、黄骅、冀 中、临清、东濮等七大坳陷区和埕宁、沧县、邢蘅、内黄等四大隆起区 2 2 1 ( 图2 - 4 ) 。就中生代地层而言，不论是在岩性特征还是在生物化石特 征等方面，各构造单元均存在较大差异。 2 2 1 冀中坳陷 从钻井揭露的地层情况来看，冀中坳陷中生界主要表现为陆相碎屑 岩夹煤层和火山岩，自下而上，依据岩性、古生物及电性等特征，可将 其划分为下、中三叠统刘家沟组、和尚沟组、二马营组，侏罗系窑坡组， 白垩系辛庄组、卢沟桥组、丰台组和无极组 2 3 , 2 4 ( 表2 1 ，表2 2 ，图2 5 ， 附图2 1 一附图2 2 ) 。 下、中三叠统：以往人们认为冀中坳陷缺失三叠系，近期钻井资料 解释了一套以红色、棕色粉细砂岩为主，夹有紫色薄层泥岩的陆相碎屑 沉积，其特征可以与华北下、中三叠统的刘家沟组一二马营组进行对比 ( 如文5 7 井等) 。 窑坡组( j l + 2 y ) ：其分布范围包括了武清凹陷南部、廊崮凹陷东部、 霸县凹陷的杨村斜坡和文安斜坡的北段、里坦凹陷，以及束鹿凹陷东南 部等地【2 3 矧。可分为上、下两段：下段厚度为4 8 0 6 5 7 m ，主要为杂色泥 岩夹绿色细砂岩；上段厚度为1 7 0 3 6 4 m ，主要为湖沼相含煤沉积，下部 为灰白色砂砾岩夹煤层及灰色泥岩，上部为杂色泥岩夹细砂岩及煤层， 项部剥蚀不全。砂岩中的岩块成分以酸性火成岩为主，胶结物成分主要 为泥、钙质。窑坡组以具高一中梳状电阻的台阶砂岩的底作为下侏罗统 的底界，与下伏二叠系呈不整合接触。本组所含生物化石丰富，孢粉化 石以o s m u n d a c i d i t e s 紫萁孢属- - c y c a d o p i t e s 苏铁粉属组合为特征，其中 蕨类孢予以具有颗粒状纹饰的紫萁孢属较为发育；光面系的三角形或圆 三角形的孢子，如g l e i c h e r i i d i t e s 里白孢、c y a t h i d i t e s 桫椤孢及l e i o t r i l e t e s 光面三缝孢具有一定数量；此外还发现少量d u p l e x i s p o r i t e s 旋脊孢、 d i c t y o p h y l l i d i t e s 网叶蕨孢等侏罗纪特有分子。裸子植物花粉中以 c y c a d o p i t e s 苏铁粉属、g i n k g o r e t e c t i n a 银杏粉属等远极单沟类的花粉为 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 主。 表2 - 1 冀中地区中生界钻井统计表 卜层位 白垩系侏罗系三叠系 地区 钻遇钻穿钻遇钻穿钻遇、钻穿 北京凹陷丰参1 丰参2 丰参1 大厂凹陷厂1厂1 王4 、l l ， 武清凹陷孟参1王4 ，王1 1 孟参1 杨树斜坡扬2 、3杨1葛3 葛1 杨1 、葛5 新葛4 ，葛2 、8 、胜1 ，大3 、4 、 大城凸起葛6 新葛4 ，河参3 河参3 5 、9 文1 l 、1 3 、1 5 、苏1 、1 0 、1 3 ，1 4 、1 8 、 文安斜坡文3 1 92 3 ，2 4 ，文5 3 、5 7 、5 8 廊崮凹络 河l ，桐9 、1 1 桐9 、1 1 莫4 ，雁2 3 ， 饶阳凹陷河1 ，5 5皇2河1 井、莫5 、皇2 任9 9 石家庄凹陷石参1 极1 、2 、4 、5 、6 、 极2 、极4 ，5 、 无极凸起 极7 ，1 0 博1 ，极1 、6 、1 4 9 、1 2 、1 3 ，1 61 3 1 6 ，博i 保深1 ，冀参 保定凹陷 赵1 5 、1 6 、2 0 、 晋县凹陷赵古1 2 3 宁晋凸起晋2 4 辛庄组( k l x ) ：该组在丰台、大厂、石家庄地区揭露较完整，在大 城、饶阳和武清等地区也有分布。以暗紫红色、灰色安山岩为主，夹凝 灰岩、凝灰质粉砂岩，表现为中基性火山岩及火山碎屑岩。整体上岩性、 岩相变化较大，分布不稳定。 卢沟桥组( k 1 1 ) ：该组主要分布在丰台和石家庄地区。底部以具“山” 字型电阻曲线的红、暗色泥岩为重要标志。下部以安山质角砾岩、火山 碎屑岩和砂岩为主，间夹暗紫色泥岩；中部夹有煤层及碳质泥岩；上部 为深灰色泥岩与杂色火山碎屑岩、凝灰质砂岩和砂砾岩互层。砂岩泥、 1 0 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 钙质胶结，普遍含凝灰质，岩块成分主要为中基性火成岩。本组厚度为 2 8 0 1 1 2 0 m ，呈西厚东薄的变化趋势。本组产少量c i c a t r i c o s i s p o r i t e s 无 突肋纹孢属、s c h i z a e o i s p o r i t e s 希指蕨孢属、c l a s s o p o l l i s 克拉梭粉属孢粉 化石，可与上覆丰台组归为同一化石组合。介形类化石以d a r w i n u l a c o n t r a c t a 窄达尔文介常见分子，出现少量c y p r i d e a 女星介、t i m i r i a s e v i a 季米里亚介和c a n d o n ac a n d i d a 光亮小玻璃介等。 表2 - 2 冀中坳陷侏罗系一白垩系标志层咖 层位名称 岩性厚度m岩电特征分布 范围 暗色泥岩深灰色泥岩夹泥灰岩、1 5 6 1 9 6电阻率呈小锯齿或全区 下白段 油页岩薄层中、低梳状；电位平 垩统 直 山宇型泥红、暗色间互泥岩夹砂 8 0 - 8 5 电阻率曲线呈山字丰台、石 岩岩型；电位曲线平直 家庄等地 砂砾岩夹砾岩、砂砾岩、砂岩、砂岩高电阻，曲线呈 碳泥煤层泥岩和煤层在纵向上1 9 2 5 块状或刺刀状；大电葛渔城 下侏段 组成的旋回结构 4 4 1 5位，曲线呈箱状 罗统 电阻中一低值，曲线呈 台阶砂岩砂岩为主夹泥岩薄层7 0 _ 8 1 5梳状；电位曲线幅度全区 小，较平直 丰台组( k l f ) ：岩性为灰、深灰色泥岩夹泥灰岩、泥质白云岩或油 页岩，具有一定的生油能力。在西部地区主要为滨浅湖亚相一半深湖亚 相的暗色泥岩夹砂岩、碳酸盐岩及油页岩沉积，富含介形类、轮藻及孢 粉化石。丰台地区厚1 1 5 9 1 6 0 0 m ，下部为深灰色泥岩与灰色钙质砂岩、 火山岩屑砂岩互层，上部为深灰色泥岩夹薄层泥灰岩。无极一藁城一带 厚度为2 2 0 6 7 3 m ，下部为灰色泥岩与砂岩互层，间夹薄煤层、煤线及碳 质泥岩；上部为深灰、灰绿、褐紫红色泥岩互层，夹泥灰岩、泥质白云 岩及凝灰质砂岩；顶部常见含膏泥岩及薄层石膏，反映为盐湖沉积环境。 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 邻近太行山边缘的极5 井，厚度为1 1 2 3 5 m ，反映边缘相的沉积特征。 在东部地区主要分布在武清至任丘西部一带，厚度为2 1 6 5 5 3 m ，为红、 绿、灰色泥岩互层夹砂砾岩，反映了河流、洪积相沉积特征。下部超覆， 地层不全。本组产c i c a t r i c o s i s p o r i t e s 无突肋纹孢属- - c l a s s o p o l l i s 克拉梭 粉属组合。该组合裸子植物松柏目花粉中，接近现代类型的含量多于古 老和原始类型；繁盛于中、下侏罗统的苏铁、银杏类花粉含量不高；另 有一定量的p s o p h o s p h a e r a 皱球粉属、j i a o h e p o l l i s 蛟河粉属等 蕨类孢 子中海金砂科含量明显增高，尤以c i c a t r i c o s i s p o r i t e s 无突肋纹孢属发育， 另见有k l u k i s p o r i t e s 克鲁克孢属、s c h i z a e o i s p o r i t e s 希指蕨孢属及 l y g o d i u m s p o r i t e s 海金砂孢属等。本组所产轮藻化石以e u a c l i s t o c h 口阳真 开口轮藻- - f l a b o l l o c h a r a 扇形轮藻组合为特征，属种单一且数量少，代 表化石有a 1 a t a 宽开口轮藻、a u s i t a t a 普通开口轮藻、a b r e v i o v a t a 短卵 形开口轮藻、互m u n d u l a 整洁真开口轮藻及f l a b o l l o c h a r a 扇形轮藻等。 此外，本组还产c y p r i d e a y a o j i a e n s i s 姚家女星介- - l y c o p t e r o c y p r i s 狼星介 d a r w i n u l a 达尔文介组合，组合以女星介为主，主要种有c y p r i d e a y a o j i a e n s i s 姚家女星介、c u n i c o s t a t a 单肋女星介、c t e r e t i s 圆形女星介、 l y c o p t e r o c y p r i si n f a n t i l i s 小狼星介、l p i s i f o r m i s 豆状狼星介、l , t r i a n g u l a r i s 三角狼星介及d a r w i n u l ac v n t r a c l a 窄达尔文介等。 无极组( k 2 w ) ；本组分布广泛，北自丰台、廊固地区，中经鄣州、 雁翎向南一直延续到石家庄地区，为湖盆萎缩时期的滨浅湖亚相沉积， 并夹有火山喷发岩。北部地区厚度为1 5 0 - 4 1 5 m ，以紫红色泥岩为主，夹 含砾砂岩、砂质砾岩，泥岩中含玄武岩碎屑，如王1 1 井在本组中上部夹 1 8 0 5 m 厚的灰色凝灰岩，顶部常见灰绿色泥岩；中部地区厚度为 1 4 5 2 9 6 m ，岩性与北部地区一致，如任9 9 井夹多层石灰岩砾石层；南部 石家庄地区，岩性以红、粗为特征，并夹有火山喷发岩。本组产一些孢 粉化石，其中蕨类孢子以希指蕨孢属为主体，另见有少量的c y a t h i d i t e s 桫椤孢属、d e l t o i d o s p o r a 三角孢属的分子：裸子类花粉中e p h e d r i p i t e s 麻黄粉属占优势，c l a s s o p o l l i s 克拉梭粉属及松科双气囊分子少量出现： 此外还发现少量的三沟、三孔沟类型的被子植物花粉。 1 2 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 ll 妥 l l ，2 l - 喜? 9 。1 0 iil li ；i i 釜 釜 铲；i 薹i i 黜 i i i ： ( 1 i 7 r i ) i 1 i j j ) ) 器 湖i , v - 5 i 量 耋 j - _ 雾 荤 ：= 墨 麓 稳薄翩嚣 髀 翼 墨 羞 盏 篓 爰 薤 蓁 i篓 薹 鬟霾瓣嚣 篓 薹 摹 等 i 勇 涨瓣戆 耍 i ；iilil = 三 ，r t 尹 产 j ； ： ； ； ， 黪；：黼 ； t _ ， it = 罩 ， -t 焉 i - ? i k 姥g - ? 三 _i 在 ： 盛 图2 - 5 冀中坳陷中生界综合柱状图 冀中地区的窑坡组划分命名可与京西窑坡组、冀北下花园组相对比 2 5 , 2 6 1 。近年来，修申成、姚益明等( 2 0 0 3 ) 以及陶明华、彭维松等( 2 0 0 3 ) 提出了一套新的岩石地层划分方案 2 2 9 】，并建立了一套新的岩石地层单 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 位：将武清一苏桥( 杨村斜坡) 一带原窑坡组细分为葛渔城组( j i g ) 、 杨村组( j 2 y ) 、苏桥组( j 2 s ) ( 图2 6 ) 。对比两套分类方案，修申成及陶 明华等人的划分对于冀中地区详细划分侏罗系地层具有指导意义。另外， 关于辛庄组的年代归属，由于其可以和辽西地区九佛堂组之下、义县组 之上的建昌组进行对比，将其归为下白垩统较为适宜。 地层系统 铡浆 岩性电睚 岩性描述 古生物化石 橐鏊 系冀维 段 剖面曲线 白下 乐 百 ? 灰色至褐黄色厚层安山岩， 丰 垩 礁 参 系统 沟 段 偶夹薄层凝衷质砂岩 2 鳙 上 垂手 灰色砂者、含砾砂岩与泥 葛 岩互层，局部夹紫红色黄褥 苏 r 色泥岩及粉砂岩，上部出现 少量碳质泥岩及簿煤层。 2 第三孢粉组合： 段 圣 灰色，灰白色块状砂砾岩、 g t a n u l a t i s p o r i t e s 一 轿 t ? 妾 中 下 古砾砂岩、灰色砂岩为主， l c i o 打i l e t e l 8 - c y a t h i d i t e s 并 组 殷 央灰黑色i 篡层及灰色泥岩。 菇司o p i ”8 傍 墨 悟上部为紫红色，棕红色及 一 t 一些勰一 一 统 上 场 灰色砂岩粉砂岩盈掂者 第二孢粉组合： 罗 袅 互层，间夹有少量碳质泥l e i o t r i l e t e l s 岩及4 层煤层；下部以紫红 - c y c a d o p i t e s 村 一色棕红色及灰色砂质泥岩， q u a d r a e c u l l n a 糟砂岩及混岩为主，局部 组- c 台l a s 5 。p o i l i 8 薪 下 夹中细砂岩及薄层古砾砂 岩。 熹 组葛 段 一一 一 4 上 j 井 下 段 灰色及紫红色砂岩互层，局 第一孢粉组合： 迪 0 s m u n d a c i d i t 。s 部夹灰黑色薄层碳质泥岩， - c y a t h i d i t c s 绩 绸一 底部见数层蓐层状棕红色 - g l c i c h e n i i d i t e j 下 侈 砂砾岩- p r o t o c o n i f e t 组合 细 廖 雾 二 量 幕 * 善k 冒2 - 6 冀中坳陷侏罗系葛渔城组一杨村组一苏桥组地层柱状图 1 4 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 2 2 2 黄骅坳陷 在黄骅坳陷的大部分地区，钻遇中生界的井较少，且揭示不完整， 目前人们对该区中生界的认识仅仅是粗线条的。结合岩性剖面特征与邻 区对比结果，可将坳陷内中生界划分为下、中三叠统，下、中侏罗统， 上侏罗统、下白垩统和上白垩统【3 0 】( 表2 - 3 ，图2 7 ，附图2 3 ) 。 表2 - 3 黄骅坳陷部分井的中生界分层及厚度 底 撵度及犀d( m ) m z 犀度 井号 ( m ) 井号 扁界深度及厚目 ( m ) m z 耳度 i m ) 奄姘 1 3 5 1 1 5 5 8 ，孔钔2 5 黼 2 l s m o n 52 4 2 捌2 柚 5 柏5 鲁i 井 l ，”5 “1 62 9 1 自m 9 0 s 1 l s g 井1 5 1 9 ，1 0 71 9 2 5 ，帅6 糖讲 1 2 7 0 4 68 6 港深5 井3 7 8 8 3 3 0徐7 井 港探6 井 棣1 2 井 1 9s # 深7 1 - 1 辨绦l3 井 港古11 井1 7 4 25 9 05乐吉i 井1 2 9 0 庄3 0 井歧2 井2 9 0 3 7 1 4 1 庄6 3 井 歧9 5 井 2 6 2 4 1 2 1 8 庄古1 井 3 l o 歧古l 井 3 7 9 6 4 6 l9 1 0 庄古2 井2 5 4 45 9 75刘古l 井 太姘 齐古1 井 太9 井2 3 6 15 1 4 21塘1 9 井 太1 0 井 塘2 3 井 太1 4 井塘参1 井3 5 5 6 2 4 4 3 7 9 55 2 3 85 3 9 9 5 5 2 0 0 太1 5 井 官4 9 井 孔1 井官古1 井 3 4 3 85 4 8 45 8 1 5 s 孔8 井 1 6 0 8 2 4 15 拂4 井 孔1 2 井 抢1 6 井 4 0 5 5 口1 6 6 7 6 6 7 孔7 1 井 封套l # 孔7 2 井3 9 5南讲4 8 l 孔古l 井2 7 2 2 3 4 5 53 9 45南8 井1 5 3 2 1 0 6 孔古3 井 南1 4 井 孔古4 井 南1 7 井 3 0 0 3 3 3 孔古5 井 南1 8 井 2 0 2 0 1 9 3 孔古6 井 下、中三叠统：黄骅坳陷下、中三叠统分布较广，在北部的港古1 1 、 庄3 0 、6 3 ，庄古1 ，歧古l ，塘参l 井，以及南部的孔8 、1 2 、7 1 ，孔古 1 ，徐l 、1 3 井，东古1 井等均揭示了三叠系的存在。黄骅坳陷的南区盐 山凹陷及偏北部的北塘凹陷相对发育，岩性特征表现为紫红色砂岩、粉 砂岩与泥岩不等厚互层。 下、中侏罗统：以南1 6 井为例，残余厚度为3 1 9 米，为一套灰紫、 紫灰色泥岩与厚层灰白色砂砾、含砾砂岩互层剖面，下部夹薄煤层，泥 岩中产拟桫椤孢属和三角孢属组合【3 “。 上侏罗统：据海5 井、孔5 井、孔4 井、羊1 井等井及坳陷南缘东1 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 井资料，该套地层有两种剖面类型。一是以火山碎屑岩为主，夹中基性 喷发、溢流火成岩体的剖面，分布范围较广泛，厚度较大，据海5 井揭 露最厚达7 4 2 米。另一为紫红、灰色泥岩夹灰白、浅灰色砂岩剖面【3 0 】， 以东1 井为例，厚2 3 0 米，产拟苏铁粉属一松型粉属一桫椤孢属组合。 下白垩统：为一套反映区域构造隆升褶皱期的造山相堆积p o l 。岩性 以棕红色砂质泥岩间夹灰绿色杂砂岩为主，下部为大段紫红色砾质泥岩。 本套地层揭露不全，以乐5 井为例，厚度一般大于3 0 0 米，但变化大。 产内环粉属一无突肋纹孢属组合。 上白垩统：表现为厚层、中厚层紫色、棕红色泥岩夹灰白色细砂岩 和泥质粉砂岩，可见介形类及轮藻化石。 地层 剖 厚度 岩性特征古生物特征代表井 界系统 面( m ) 一j 一 厚层、中厚层紫红 上 色、稼红色泥岩夹 介形虫白 4 0 0 薄层灰白色、浅灰 自 垩 轮藻 统 色细纱岩和泥质粉 砂岩。 垩 下 白 橡红色砂质泥岩间 内环粉属 由 系 夹灰色绿色杂砂岩， 和无突肋 乐5 井 垩 3 0 0 下部为大段紫红色 纹孢属 砾质泥岩 统 生 棕红、紫红色砂质 拟苏铁粉 孔5 井 上 海5 井 侏 聂 7 4 2 泥岩及凝灰质砂岩 侏 罗 夹中基性喷出、溢 属和松型 统 耢属组合 羊1 井 流、侵入岩 东1 井 罗 界 由 灰紫、紫灰、灰色 系 下 泥岩与灰白色砂砾 拟桫椤孢 侏 -3 1 9 岩互层，夹炭质泥 属和三角 海l 蟒 罗 。一 孢属组合 统 岩及煤层 下 = 、 紫红色砂岩、糟砂 叠 中岩及泥岩的不等厚 东古l 井 三 8 0 0 互层，上部为紫红色 徐1 井 系 叠 砂岩及砂质泥岩。 桃饼 统 图2 7 黄骅坳陷中生界综合柱状图 1 6 中国石油大学( 华东) 硕士论文第2 章华北东部中生代地层的垂向划分与判识 黄骅坳陷东北部的冀东地区与渤中坳陷交界