第一章 六盘山盆地早白垩世地层格架

第一节 区域地质概况

六盘山盆地长轴方向为北北西—南南东，北宽南窄，大体呈一倒三角形。六盘山盆地位于一个较为特殊的大地构造位置，其西南为北祁连—秦岭褶皱造山带，北接阿拉善地块南缘的香山断隆，东临鄂尔多斯地块西缘裂陷带。盆地叠加于华北陆块西南缘与北祁连—秦岭褶皱造山带交接构造带之上（图1-1）。同时，该区域在新生代时期还处于青藏高原东北缘构造活动影响范围之内。六盘山盆地地层区划为华北地层大区、秦祁昆地层区，祁连-北秦岭地层分区、海原-西吉小区。其周边地区出露的地层主要为隆起的中上元古界和古生界变质岩系，北部香山、烟筒山隆起，西部西华山、南华山、月亮山隆起，东部“南北古脊梁”隆起，皆由前古生界及古生界岩系组成。

六盘山盆地区内地层自元古界至新生界均有出露，但出露和分布面积差异性较大。总体看，六盘山盆地中元古界长城系、古生界、中生界侏罗系出露零星，面积较小，主要分布于盆地周缘，包括西南缘的南华山、西华山、月亮山，西北缘的香山—天景山，东北缘的罗山、烟筒山，东缘的云雾山、炭山等断块山体。中生界白垩系是本研究区主要地层，仅发育下统，区域上划分命名为白垩系下统六盘山群。

六盘山群出露面积较大，分布广，构成六盘山早白垩世盆地地层主体，其分布范围遍及同心、海原、固原、西吉、隆德、泾源、平凉、庄浪等地域，包括出露于地表的六盘山系隆起分布区和同心—海原新生代盆地内新生界覆盖层之下的隐伏分布区。

一、盆地结构

六盘山盆地是在华北陆块西南被动缘与北祁连活动陆缘交接之褶皱造山带基础之上于晚古生代以来形成的一大型前陆—伸展型盆地，后在侏罗纪、早白垩世、新生代逐渐演化或分解为既有差异性又有继承性的内陆盆地。盆地发育主期是早白垩世，即本项研究的主要对象——六盘山早白垩世盆地。盆地自基底层到盆内充填地层因不同区域而有明显差别。

(一）盆地基底构造层

六盘山盆地基底由中元古界变质岩系、下古生界海相碎屑——碳酸盐岩系与上古生界碎屑——泥质岩系等构成，但不同区域基底构成是有不同的：盆地西南缘为中元古界变质岩系，盆地中北部为下古生界次深海相碎屑——碳酸盐岩系，盆地东缘主要为下古生界浅海碳酸盐岩系。

1.中元古界海原群

中元古界海原群主要出露于盆地西界的南华山、西华山以及西吉县的月亮山等地，总体呈北西向展布，由一套厚度巨大的绿片岩相区域变质的火山岩、火山碎屑岩、沉积岩等组成，岩性主要为绿片岩、石英片岩、云母片岩和大理岩等。

2.下古生界

寒武系：分布于盆地东缘（窑山—炭山一线以东），分布局限，零星出露于测区东部石沟—峁头上一带的冲沟内，呈南北向展布。由陆源碎屑海岸碎屑岩、浅海陆棚相页板岩、碳酸盐岩和台地碳酸盐岩组成。

奥陶系：出露于香山、米家山、米钵山、大罗山一带，另在同心—海原一带的中新生界盖层之下，很可能还有大面积隐伏分布区域。厚度巨大，自下而上分别为次深海相碳酸盐岩—重力流碎屑岩沉积层。

志留系：零星出露于同心县照花井、野猪沟和南华山、西华山等地，上统由紫红色砂岩砾岩组成，下统、中统以海相灰岩为主。

(二）盆地沉积盖层发育特征

六盘山盆地于基底层之上发育了四套沉积盖层，有上古生界泥盆系—石炭系—二叠系、中生界三叠系上统—侏罗系、白垩系下统和新生界古近系—第四系。其中，白垩系下统分布最广，构成六盘山盆地地层主体，也是本次研究的主要对象。

1.上古生界泥盆系—石炭系—二叠系。

上古生界泥盆系主要分布在盆地周缘的米家山、雪山、烟筒山、香山和南华山等地，主要以陆相磨拉石为主，多为紫红、灰白色砾岩和砂砾岩，属山麓—河流—湖泊相沉积。

石炭系主要分布在盆地北缘、东北缘的中卫香山、同心烟筒山等地，下石炭统为潮坪相、咸化泻湖相碎屑岩，碳酸盐岩沉积，上石炭统为潮坪相、泻湖相和三角洲相含煤碎屑岩沉积。

二叠系在盆地北缘中卫香山、东北缘同心烟筒山等地见有零星出露，主要岩性为杂色砂岩、粉砂岩、页岩及凝灰岩等，属开阔性陆缘河湖相陆相火山—碎屑沉积。

2.中生界三叠系—侏罗系

中生界三叠系分布于盆地北缘香山一带，为一套局限性内陆河湖相碎屑岩沉积。

侏罗系分布于盆地中北部的下流水—深井，盆地东缘的窑山、炭山等地，为一套局限性内陆河湖相碎屑—泥质岩沉积。其下部为一套河流湖沼相含煤建造（侏罗系延安组），中上部为河湖相碎屑岩建造（侏罗系直罗组、安定组）。

3.白垩系下统

其分布范围遍及同心、海原、固原、西吉、隆德、泾源、平凉、庄浪等整个盆地区域，但主要出露于盆地南部和盆地东缘。其统称为六盘山群，构成了六盘山盆地地层的主体，是本次重点研究对象。为一套完整的内陆盆地碎屑—泥质—碳酸盐—膏盐充填沉积序列。自下而上进一步划分为三桥组、和尚铺组、李洼峡组、马东山组和乃家河组。其直接基底在不同区域有所不同：西南部为中元古界，东部为下古生界，中北部为上古生界和侏罗系。

后文所称的六盘山盆地如不具体说明，均指六盘山早白垩世盆地。

4.新生界

其广泛分布于盆地中北部，中南部仅发育古近系和新近系。

（1）古近系进一步划分为始新统寺口子组和渐新统清水营组，主要出露于六盘山、西华山、南华山、屈吴山、香山等山麓边缘，六盘山以北、香山以南多被第四系覆盖。主要为山麓河流相红色建造及河湖相红色碎屑岩含膏盐建造。

（2）新近系进一步划分为中新统红柳沟组、干河沟组，分布与古近系一致，同属湖相为主的红色碎屑岩建造及河湖相杂色碎屑岩建造。

（3）第四系分布广泛，其沉积物成因类型多样，包括风积、洪积、冲积等各种沉积物。

盆地及周缘发育地层特征见表1-1。