劉正元,苑保國,黃 興,戴 鑫,林 巍,牟 林,郄文昆,段新國,李忠權(quán),李國輝

(1．油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室(成都理工大學(xué))，成都 610059；2．國土資源部構(gòu)造成礦成藏重點實驗室(成都理工大學(xué))，成都 610059；3．中國石油西南油氣田分公司 勘探開發(fā)研究院，成都 610041；4．中國科學(xué)院 南京地質(zhì)古生物研究所和生物演化與環(huán)境卓越中心，現(xiàn)代古生物學(xué)和地層學(xué)國家重點實驗室，南京 210008；5．中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所，南京 210008)

四川盆地是中國西部典型的含油富氣疊合盆地，在四川盆地二疊系中發(fā)現(xiàn)了多個氣田(或含氣構(gòu)造)[1-2]。川西北地區(qū)一直是四川盆地油氣勘探的重要領(lǐng)域，隨著2014年ST1井獲得突破后，雙魚石區(qū)域已發(fā)現(xiàn)中二疊統(tǒng)棲霞組、下泥盆統(tǒng)觀霧山組2套孔隙性白云巖產(chǎn)層[3]。目前雙魚石區(qū)塊已部署15口鉆井，提交棲霞組控制儲量數(shù)百億立方米，顯示出川西北地區(qū)棲霞組具有良好的勘探前景。四川盆地二疊系由老到新依次被劃分成梁山組、棲霞組、茅口組、龍譚組(或吳家坪組)和長興組;到了川西南地區(qū)，與長興組相當(dāng)?shù)牡貙颖环Q為峨眉山玄武巖組和沙灣組(或宣威組)(表1)，巖性上由碳酸鹽巖演變?yōu)殛懴嘈鋷r和碎屑巖[4-5]。

地層劃分與對比是油氣勘探的關(guān)鍵任務(wù)之一，也為后期構(gòu)造運動及沉積儲層的研究提供基礎(chǔ)[6]。四川盆地二疊系長期采用二分法,為與國際二疊系劃分相統(tǒng)一，在2000年全國地層委員會將二疊系確定為三分[4,7]。隨著地層劃分方案的改變，后期相應(yīng)的一系列研究工作也需做出相應(yīng)改變。本文重點對石炭系-二疊系界線、中二疊統(tǒng)棲霞組-茅口組界線、中二疊統(tǒng)-下二疊統(tǒng)界線、二疊系-三疊系界線這4個地層劃分界線進行研究。華南地區(qū)受晚石炭世末期-早二疊世亞丁斯克期(Glacial Ⅲ)影響，中二疊統(tǒng)梁山組形成質(zhì)優(yōu)量大的鋁土礦礦床[8]。中國石炭系-二疊系發(fā)育2～3套烴源巖，四川盆地梁山組、棲霞組及龍?zhí)睹合禑N源巖地化指標(biāo)較好，有利于油氣成藏[9]。四川盆地棲霞組-茅口組長期以來作為熱點勘探層位之一，川西北地區(qū)棲霞組孔隙型白云巖儲層及茅口組巖溶儲層，多口鉆井均有良好油氣顯示[10-11]。同時，華南地區(qū)是中國二疊紀-三疊紀海相地層保存最為完整、分布最為廣泛的地區(qū)，由于二疊紀末期發(fā)生了地質(zhì)歷史上最大的一次生物滅絕，使得其地層和生物群一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點[12-15]。在華南地區(qū)針對貴州、四川等地多條剖面進行過形態(tài)研究，多是對腕足類化石和牙形石演化等研究[16-20]。

表1 四川盆地二疊系年代地層與巖石地層對照關(guān)系表[4]Table 1 Correlation of Permian chronostratigraphy and lithostratigraphy in Sichuan Basin

碳酸鹽巖地層劃分相對較為困難，對于四川盆地二疊系劃分標(biāo)準及劃分依據(jù)也存在許多爭議，如棲霞組-茅口組一直未有明確的劃分標(biāo)準，整體劃分方法較為單一，缺乏多種方法綜合劃分對比標(biāo)準等。且四川盆地各地區(qū)二疊系發(fā)育情況變化較大，分區(qū)域建立地層劃分標(biāo)準十分必要。本文選取川西北地區(qū)劍閣縣貓兒塘剖面，通過野外剖面觀察及鏡下薄片鑒定等方法，將巖性特征與古生物特征相結(jié)合，并對比周邊其他二疊系剖面特征，研究川西北地區(qū)二疊系劃分標(biāo)準及地層劃分標(biāo)志，為川西北地區(qū)地質(zhì)規(guī)律研究及二疊系白云巖優(yōu)質(zhì)儲層段開采研究提供更為精確、科學(xué)的證據(jù)，為后續(xù)基礎(chǔ)地球科學(xué)研究和油氣勘探開發(fā)的結(jié)合奠定基礎(chǔ)。

1 貓兒塘剖面概況

貓兒塘剖面位于四川省廣元市劍閣縣上寺鄉(xiāng)(圖1)，地處龍門山構(gòu)造帶，是松潘-甘孜褶皺帶與揚子地臺的過渡帶，位于漢南-米倉山隆起帶南緣。貓兒塘剖面位于公路旁，地層出露情況較好，剖面總長度為488.5 m，垂深427.83 m，共劃分160層。該剖面自下而上發(fā)育中二疊統(tǒng)梁山組、棲霞組及茅口組，上二疊統(tǒng)的吳家坪組、大隆組，與下伏地層上石炭統(tǒng)黃龍組假整合接觸，與上覆地層下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組整合接觸(圖2)。

選取貓兒塘剖面作為川西北地區(qū)實測標(biāo)準剖面，原因如下：剖面頂?shù)R全，出露連續(xù)，且茅口組與吳家坪組間不整合界面清楚；構(gòu)造運動少，未見斷層、褶皺等，剖面整體為單斜構(gòu)造，易于劃分；剖面位于河邊，經(jīng)長期風(fēng)雨及河水沖刷，覆蓋物較少，易于觀察；剖面中典型地質(zhì)現(xiàn)象明顯，如豹斑狀灰?guī)r及燧石結(jié)核等，僅部分露頭被坡積物掩蓋。

2 實驗方法

對貓兒塘剖面進行了測量(圖2)，單層厚度≥50 cm進行單獨分層描述，<50 cm進行合并分層描述。取樣時盡量選擇剖面的新鮮面，每層均取樣并磨制巖石薄片，儲層發(fā)育段每層均有鑄體薄片、巖石物性測試，共制作巖石薄片160片、鑄體薄片110片，物性分析42個，采集和鑒定微體古生物化石巖石薄片440片。描述巖性特征時從宏觀到微觀，敲取剖面的新鮮面進行觀察，并用放大鏡及質(zhì)量分數(shù)(w)為5%的鹽酸試劑和鎂試劑對巖性進行初步鑒定。全剖面錄制伽馬曲線，地層傾角<45°，按斜距1 m逐點采集；地層傾角過于平緩時，按垂向真實厚度0.5 m內(nèi)能確保有一個伽馬數(shù)據(jù)確定數(shù)據(jù)采集斜距；地層傾角≥45°，按斜距0.5 m采集數(shù)據(jù)；對于重點巖性變化帶及分層界線附近，根據(jù)實際情況加密伽馬數(shù)據(jù)。

3 基于巖石學(xué)特征的地層界線劃分

受晚石炭世末期-早二疊世亞丁斯克冰期影響，四川盆地及鄰區(qū)都大范圍暴露剝蝕，下二疊統(tǒng)缺失。中二疊世早期，華南地區(qū)處于海陸交互相，早先剝蝕的碎屑巖沉積為沼澤相的梁山組，川西北地區(qū)主要為梁山組煤系地層[8,22]。四川盆地二疊系底部梁山組以黑色頁巖、碳質(zhì)頁巖及灰白色黏土巖等為主，夾煤線及粉砂巖。川北地區(qū)梁山組以鋁質(zhì)黏土巖為主，夾鋁土礦及劣質(zhì)煤層，厚3～30 m[23-24]。梁山組一直以來都是區(qū)域內(nèi)鋁土礦開發(fā)的重點層位，川北地區(qū)龍17井、元壩6井等都鉆遇梁山組，多含大量鋁土礦[25]。隨著全球性海侵，海水迅速淹沒了整個揚子臺地，到了棲霞中期，已無陸源碎屑供給，發(fā)育淺水臺地相碳酸鹽巖沉積[26]。四川盆地棲霞組巖性以深灰-灰黑色薄-厚層狀石灰?guī)r為主，含薄層泥質(zhì)條帶，廣元上寺剖面棲霞組廣泛發(fā)育灰?guī)r-泥灰?guī)r韻律層[23,26]。川西北地區(qū)棲霞組發(fā)育晶粒白云巖及豹斑狀灰?guī)r等優(yōu)質(zhì)白云巖儲層，主要集中在棲霞組第二段，雙探1井、礦2井等都鉆遇棲霞組，厚100～130 m[27]。茅口期海侵繼承了棲霞期海侵的原貌，以淺水碳酸鹽開闊臺地沉積為主[28]。四川盆地茅口組巖性以淺灰-灰白色石灰?guī)r為主，夾白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r，含燧石結(jié)核或條帶[23]。川西北地區(qū)茅口組厚120～300 m，下段以深灰色生屑微晶灰?guī)r為主，夾黑色硅質(zhì)條帶或深灰色頁巖；中段巖性為灰色厚層顆?；?guī)r及微晶灰?guī)r，偶見云化現(xiàn)象，含燧石結(jié)核或條帶；上段巖性為灰色微晶灰?guī)r，夾生屑灰?guī)r，含黑色燧石結(jié)核或深灰-灰黑色燧石條帶；廣元、旺蒼等地茅口組頂部以硅質(zhì)頁巖、微晶灰?guī)r為主[29-31]。

中二疊世末期-晚二疊世初期遭受東吳運動抬升影響，吳家坪組與下伏茅口組呈假整合接觸。峨眉山玄武巖噴發(fā)，提供陸源碎屑物質(zhì)，四川盆地由淺海陸棚相變?yōu)楹ｊ懡换フ訚上郲32-34]。四川盆地吳家坪組巖性以灰-深灰色泥晶灰?guī)r為主，夾硅質(zhì)層和硅、鈣質(zhì)頁巖及煤線，含燧石結(jié)核[23]。川西北地區(qū)吳家坪組厚度為60～90 m，底部王坡頁巖段在川西北地區(qū)巖性為黃綠色粉砂質(zhì)泥頁巖及鋁土質(zhì)泥巖，厚1～2 m[35]。晚二疊世中后期，川西北地區(qū)廣旺海槽經(jīng)基底斷塊快速沉積，形成深水海槽相，發(fā)育大隆組暗色泥巖、硅質(zhì)巖等[36-39]，還夾雜泥巖、砂巖、灰?guī)r等巖性組合，富含假提羅菊石化石群[23]。據(jù)該地區(qū)廣元朝天、廣元長江溝、礦1井等多條剖面及鉆井匯總統(tǒng)計，厚度為16.6～59.5 m，平均厚度為34.34 m[40]。飛仙關(guān)組底部常為一套穩(wěn)定的薄層灰?guī)r夾少量黃綠色頁巖，向上為紫紅色頁巖、砂質(zhì)頁巖夾泥灰?guī)r、粉砂巖等[41-42]。巖性地層劃分情況如圖3所示。

3.1 梁山組-棲霞組巖性界線

根據(jù)野外剖面觀察，貓兒塘剖面第1層在馬兒巖黏土礦洞內(nèi)，地層出露良好，巖性為淺灰-淺黃灰色泥頁巖，風(fēng)化嚴重，頁理發(fā)育，厚度為2.42 m(圖4-A)。從巖性上判斷該層為梁山組，與上覆地層生屑微晶灰?guī)r的巖性差異較大，故認為第1層與第2層界線處為梁山組-棲霞組巖性界線。

3.2 棲霞組-茅口組巖性界線

根據(jù)野外剖面觀察，貓兒塘剖面第2～第26層巖性主要為淺灰-深灰色薄-厚層狀生屑微晶灰?guī)r(圖5-A、B)，層間偶有鈣泥質(zhì)薄層充填，局部灰?guī)r中泥質(zhì)含量較重，巖層表面上呈強烈波狀起伏。第27～第33層主要巖性為淺灰-灰白色塊狀藻粘結(jié)灰?guī)r(圖5-C)夾生屑微晶灰?guī)r。第35～第51層巖性主要為淺灰-灰白色厚層-塊狀豹斑狀灰?guī)r(圖4-C、圖5-D)和生屑微晶灰?guī)r(圖4-B)，局部發(fā)生白云石化作用，砂糖狀白云巖及晶粒白云巖(圖5-E)發(fā)育。從巖性上判斷，第2～第51層為棲霞組，厚度為100.04 m。棲霞組下段灰?guī)r晶洞溶孔及少量燧石結(jié)核發(fā)育，見微細水平層理及縫合線構(gòu)造，局部白云石化明顯，風(fēng)化面呈刀砍紋狀。棲霞組上段豹斑狀構(gòu)造大量發(fā)育，呈不規(guī)則分布，部分晶洞溶孔沿豹斑狀構(gòu)造發(fā)育，見小型溶洞及縫合線構(gòu)造。

由于棲霞組-茅口組連續(xù)沉積，巖性與沉積特征變化不大，界線劃分僅依靠巖性觀察不夠準確。第51層為豹斑狀灰?guī)r頂界，第52層被大量灰?guī)r殘坡積物掩蓋，未見基巖出露；但根據(jù)地貌特征應(yīng)為較軟巖性構(gòu)成的負地勢，大致為茅口組底部層位，推測棲霞組-茅口組巖性界線劃分在第51層與第52層界線處(圖4-D)。

3.3 茅口組-吳家坪組巖性界線

根據(jù)野外剖面觀察，貓兒塘剖面第52～第65層主要巖性為灰-深灰色中層-塊狀含泥生屑微晶灰?guī)r(圖5-F)，局部泥質(zhì)含量較高且在層中不均勻分布，形成眼球狀構(gòu)造(圖4-E)。巖層中發(fā)育水平層理，見大量晶洞溶孔，其中第60～第61層發(fā)育較大燧石結(jié)核并沿層理分布。第65～第91層巖性以灰色-深灰色中厚層狀-塊狀微生屑微晶灰?guī)r為主，灰?guī)r中砂泥質(zhì)含量較高，在層中不均勻分布，呈眼球狀構(gòu)造。第92層巖性為燧石結(jié)核灰?guī)r，向上至第100層巖性與第65～第91層巖性類似，局部見燧石結(jié)核。第101～第105層巖性為灰-深灰色中層-塊狀微晶灰?guī)r，第106～第107層巖性為灰色薄層含生屑微晶灰?guī)r與黑色薄層硅質(zhì)巖互層(圖5-G)，兩者厚度不穩(wěn)定，呈不規(guī)則過渡。第108～第115層巖性為灰-深灰色塊狀生屑微晶灰?guī)r，局部可見燧石結(jié)核，向上第116～第121層生物碎屑含量減少，巖性以灰-淺灰色中層-塊狀微晶灰?guī)r為主。第122～第148層巖性以灰色中厚層-塊狀燧石結(jié)核灰?guī)r為主(圖4-F、圖5-H)，向上燧石結(jié)核含量減少，局部見似眼球構(gòu)造。第149～第151層巖性主要為灰-深灰色薄層硅質(zhì)巖與灰色薄層燧石結(jié)核灰?guī)r互層，向上發(fā)育含鈣硅質(zhì)巖或硅質(zhì)灰?guī)r，頂部過渡為含泥硅質(zhì)巖，易風(fēng)化呈土狀。

茅口組與吳家坪組界線常以吳家坪組底部王坡頁巖段進行判定劃分，王坡頁巖段巖性特征與茅口組差異較大，易于識別。第152層為王坡頁巖段，主要巖性為土黃色薄層狀泥頁巖及鋁土質(zhì)泥巖(圖5-I)，顯水平層理，故認為茅口組-吳家坪組巖性界線劃定在第151層與第152層界線處(圖4-G)。則剖面第52～第151層為茅口組，厚度為284.87 m。

3.4 吳家坪組-大隆組巖性界線

根據(jù)野外剖面觀察，貓兒塘剖面王坡頁巖段向上至第156層底部巖性為深灰色薄層含生屑微晶灰?guī)r夾深灰-黑灰色薄層泥巖(圖5-J)及黑色薄層硅質(zhì)巖，硅質(zhì)巖中夾有一些淺灰色較小灰?guī)r透鏡體。吳家坪組與大隆組巖性界線常以大套薄層硅質(zhì)巖層集中出現(xiàn)來劃分，易于區(qū)分識別。第157～第158層出現(xiàn)大套灰-深灰色薄層硅質(zhì)巖(圖5-K)，層間偶夾薄層泥巖，并風(fēng)化呈葉片狀。故認為吳家坪組-大隆組巖性界線劃定在第156層與第157層界線處(圖4-H)，即剖面第152～第156層為吳家坪組，厚度為23.73 m。

3.5 二疊系-三疊系巖性界線

大隆組與上覆飛仙關(guān)組巖性差異較大，易于區(qū)分。第158層被殘坡積物及植被掩蓋，在地貌上呈凹槽狀；第159層巖性為灰-黃灰色薄板狀含泥灰?guī)r(圖5-L)，水平層理發(fā)育。故認為二疊系-三疊系巖性界線劃定在第158層與第159層界線處(圖4-J)。剖面第157～第158層為大隆組，厚度為9.49 m。

4 基于古生物特征的地層界線劃分

石炭紀主要發(fā)育淺水碳酸鹽巖臺地沉積，缺少遠洋浮游和游泳生物(如牙形石和菊石類等)，二疊紀中期牙形石含量較少，至晚二疊世晚期牙形石開始大量繁盛，開始具有重要的生物地層意義[7,45]。四川盆地古生物分帶特征具體如圖6。

4.1 有孔蟲化石

4.1.1Staffella-Nankinella帶

4.1.2Neoschwagerina帶

貓兒塘剖面Neoschwagerina帶總體上呈現(xiàn)2種組合特征，下部位于剖面37.2～42.7 m處，Staffella-Nankinella帶延限至此的分子還較多，包括Staffella、Nankinella和Pisolina等；而上部從130 m以上，上述3個屬明顯減少，Schwagerina、Pseudofusulina、Chusenella等大量出現(xiàn)，表明Neoschwagerina帶存在顯著的發(fā)育差異。

4.1.3Neoschwagerinacraticulifera帶

分布于該剖面的茅口組第一段頂部向上延伸，其巖性主要為灰色生屑微晶灰?guī)r及燧石結(jié)核灰?guī)r等。該帶以Neoschwagerinacraticulifera的出現(xiàn)為標(biāo)志，該分子是華南地區(qū)中二疊世孤峰期的典型分子，很多地區(qū)建有N.craticulifera帶，指示茅口期早期。貓兒塘剖面該帶上部主要發(fā)育Schwagerina、Nankinella和Chusenella屬分子，具有較長的延限。

4.2 珊瑚類化石

貓兒塘剖面底部、棲霞組中部、茅口組下部和中部均產(chǎn)四射珊瑚化石，可識別出Hayasakaiaelegantula、Ipciphyllumipci。其中Hayasakaiaelegantula為棲霞亞統(tǒng)的標(biāo)準化石；而Ipciphyllum為中二疊世，即茅口亞統(tǒng)的標(biāo)準化石(圖3)。

在剖面13 m處即出現(xiàn)棲霞亞統(tǒng)的標(biāo)準化石Hayasakaiaelegantula，本文將其年代暫定為早二疊世。叢狀復(fù)體珊瑚Hayasakaiaelegantula(圖8-A)主要特征為單骸橫切面近圓狀至圓角多邊形狀，直徑為1.5～2 mm；單骸分布均勻，平均間距多不超過單骸直徑；體壁厚度中等，單骸間連接管較發(fā)育，床板完整；泡沫帶發(fā)育，斷續(xù)分布，未見隔壁刺。

在剖面220 m處即出現(xiàn)茅口亞統(tǒng)的標(biāo)準化石多角狀塊狀復(fù)體珊瑚Ipciphyllumipci，本文將其年代暫定為中二疊世。Ipciphyllumipci(圖8-B)的主要特征為單骸直徑為4～8 mm，隔壁數(shù)量(15～18)+(15～18)；隔壁始端均達外壁，且楔狀加厚，幾乎未見泡沫板；間壁連續(xù)，“之”字形，兩側(cè)均加厚?？v切面上，橫板帶約占單骸直徑的1/3；橫板分為軸部和周緣兩部分；軸部斜板向中板陡傾上升，多為一列；周緣橫板在外側(cè)向鱗板帶上升；鱗板2～6列，為大小不太均一的泡沫狀。

4.3 菊石類化石

貓兒塘剖面大隆組中部第157層中產(chǎn)大量菊石類化石，主要包括Penglaiteslaibinensis、Laibinocerascompressum、Pleuronodocerasdensiplicatum和Huananocerasperornatum等。此次研究共識別出長興期2個菊石生物帶，自下而上分別為Penglaites帶和Pleuronodoceras帶(圖7)?？膳c朱利東等[37]在川北曾家等地區(qū)大隆組的Pseudotirolites-Chaotianoceras菊石組合帶特征相對比。

Penglaites帶見于大隆組第157層下部，化石量少，可見Penglaiteslaibinensis和Laibinocerascompressum，大致相當(dāng)于長興期最早的菊石Pseudostephanites帶。

Pleuronodoceras帶見于大隆組第157層中部，化石量大，可見Pleuronodocerasdensiplicatum、Huananocerasperornatum，相當(dāng)于長興階下部Pseudotirolites帶。

4.4 牙形類化石

貓兒塘剖面大隆組和飛仙關(guān)組中共采集50個牙形石樣品，其中14個樣品產(chǎn)牙形石分子，但是多為破碎的枝形分子，無法鑒定，不具有時代意義。在剖面381 m處，吳家坪組底部產(chǎn)大量Clarkinaguangyuanensis和Clarkinatranscaucasica，其相當(dāng)于吳家坪階部；在剖面411 m處大隆組底部產(chǎn)牙形石Clarkinawangi和Clarkinayini，相當(dāng)于長興階下部和中部。該剖面大隆組上部和飛仙關(guān)組主要產(chǎn)破碎的枝形分子，主要為Hindeodussp.。

5 討 論

川西北地區(qū)二疊系充填序列十分清楚，雖然部分地區(qū)厚度及巖性特征有所不同，但總體都能劃分出6個地層單元，有利于開展二疊系劃分對比工作及后續(xù)儲層勘探開發(fā)研究等。以往針對川西北地區(qū)二疊系的劃分方案也能在一定程度上開展地層劃分對比工作，但其主要是針對巖石學(xué)特征或古生物特征，未能將兩者結(jié)合匹配，從而更好地厘定地層劃分標(biāo)準。且川西北地區(qū)少有針對整個二疊系的劃分方案，多是針對中二疊統(tǒng)或上二疊統(tǒng)單個的地層界線劃分標(biāo)準的判斷，缺乏川西北地區(qū)二疊系標(biāo)準地層剖面的建立。本文對川西北地區(qū)貓兒塘剖面進行詳細研究(圖3)，系統(tǒng)劃分了整個二疊系主要層段，分析了與前人研究的差異，結(jié)論如下：

川西北地區(qū)中二疊統(tǒng)-上二疊統(tǒng)界線劃分相對較為統(tǒng)一，普遍劃定在茅口組孤峰段與吳家坪組王坡頁巖段的沉積界面處[35，51-52]。吳家坪組主要以Codonofusiella-Reichelinachanghsingensis組合帶為特征[37,49]。貓兒塘剖面第152層見王坡頁巖段，在剖面第151層處產(chǎn)大量Clarkinaguangyuanensis和Clarkinatranscaucasica牙形石，未見其他特征古生物，推測與該段剖面受殘坡積物掩蓋及取樣較少等原因有關(guān)。且中二疊統(tǒng)-上二疊統(tǒng)古生物界線與巖性界線有幾米的出入，出于方便地層對比考慮，本文以巖性界線為主。

川西北地區(qū)吳家坪組-大隆組界線劃分中，多數(shù)學(xué)者認為吳家坪組灰?guī)r與上覆硅質(zhì)巖或硅質(zhì)灰?guī)r常為過渡層，以大套薄層硅質(zhì)巖出現(xiàn)為作為劃分標(biāo)志。李子舜等[51]認為這種劃分方式與剖面生物界線劃分略有出入，但更利于地層對比。朱利東等[37]在川北曾家等地區(qū)以吳家坪組Codonofusiella-Reichelinachanghsingensis組合帶與大隆組Pseudotirolites-Chaotianoceras菊石組合帶特征進行區(qū)分。貓兒塘剖面第157層出現(xiàn)大套薄層硅質(zhì)巖，且依據(jù)古生物特征劃分2個菊石生物帶：Penglaites帶和Pleuronodoceras帶，Penglaites帶大致相當(dāng)于長興階最早的Pseudostephanites菊石帶，Pleuronodoceras帶相當(dāng)于長興階下部Pseudotirolites帶，因此定義該層段作為吳家坪組-大隆組界線較為合適。

廣元上寺剖面曾被選作二疊系-三疊系的全球界線層型剖面和層型點候選剖面之一，李子舜等[51]已經(jīng)研究了近30年，根據(jù)巖性特征以大隆組硅質(zhì)巖及含硅質(zhì)灰?guī)r與飛仙關(guān)組底部白色伊蒙混生黏土巖接觸界面進行劃分。生物特征劃分在Pseudotirolites-Pleuronodoceras菊石帶與Hypophiceras菊石層間，或Neogondolellasubcarinata-Neogondolellachangxingensis組合帶的上限[19,51]。而朱利東等[37]在川北曾家等地區(qū)則以大隆組Pseudotirolites-Chaotianoceras菊石組合帶與飛仙關(guān)組第一段Claraiawangi-Ophiceras組合帶界線進行劃分。二疊系-三疊系的傳統(tǒng)界線位于Otoceras帶的底部，但Otoceras分布局限，菊石化石Hypophiceras和牙形石化石Hindeodusparvus也可作為識別二疊系-三疊系界線的特征化石[51,53-55]。貓兒塘剖面按前人以菊石帶頂界劃分與巖性界線略有出入，主要由于大隆組菊石帶向上的地層被殘坡積物及植被掩蓋，在地貌上呈凹槽狀，不能有效取樣論證，故主要以巖性特征對二疊系-三疊系界線進行劃分。

綜上所述，川西北地區(qū)貓兒塘剖面與該區(qū)其他二疊系剖面在巖石學(xué)特征及古生物特征上具有一定相似性，本文提出的二疊系劃分方案與該區(qū)其他劃分方案能形成一定的對比聯(lián)系，為川西北地區(qū)地層學(xué)基礎(chǔ)研究與油氣勘探開發(fā)提供支撐。

6 結(jié) 論

本文通過建立川西北地區(qū)二疊系標(biāo)準地層剖面，結(jié)合地層巖性特征及古生物特征，提出川西北地區(qū)二疊系劃分標(biāo)準及地層劃分標(biāo)志，為后續(xù)基礎(chǔ)地球科學(xué)研究和油氣勘探開發(fā)提供基礎(chǔ)地質(zhì)支撐，對提高地質(zhì)規(guī)律研究及二疊系白云巖優(yōu)質(zhì)儲層段開采研究提供依據(jù)。

a．川西北地區(qū)貓兒塘剖面二疊系自下而上可劃分為5套地層：下統(tǒng)梁山組，中統(tǒng)棲霞組、茅口組，上統(tǒng)吳家坪組、大隆組。梁山組以淺灰-淺黃色泥頁巖為主；棲霞組主要巖性為灰色豹斑狀灰?guī)r和生屑微晶灰?guī)r；茅口組以灰色-深灰色生屑微晶灰?guī)r和燧石結(jié)核灰?guī)r為主；吳家坪組底部為王坡頁巖段，向上巖性為灰色薄層-中層含生物碎屑灰?guī)r夾深灰色-灰黑色薄層硅質(zhì)巖和深灰-黑灰色薄層鈣質(zhì)泥巖；大隆組巖性為灰-深灰色薄層硅質(zhì)巖(含鈣硅質(zhì)巖)。

c．貓兒塘剖面產(chǎn)較多的珊瑚化石，此次研究發(fā)現(xiàn)華南二疊紀標(biāo)準分子Hayasakaia和Ipciphyllum，分別對應(yīng)于早二疊世空谷階和中二疊世卡匹敦階。

d．貓兒塘剖面共識別出長興期2個菊石生物帶，自下而上分別為Penglaites帶和Pleuronodoceras帶，可分別與華南標(biāo)準菊石生物帶Pseudostephanites帶和Pseudotirolites帶對比。

e．系統(tǒng)分析討論了整個二疊系界線與前人地層劃分的異同，基本確認下二疊統(tǒng)-石炭系界線、中二疊統(tǒng)-上二疊統(tǒng)劃分界線、上二疊統(tǒng)吳家坪組-大隆組界線及二疊系-三疊系界線，但二疊系頂界線及棲霞組-茅口組界線仍需要深入分析討論，希望該工作有益于川西北地區(qū)二疊系的認識。