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人们研究沉积盆地时,习惯于用其沉积岩层的露头圈定盆地范围,最终的结果是:命名的某某盆地往往比实际面积小很多。用通俗而简单的话说:古代沉积盆地的面积总是被小看。本篇博文就以狼山北侧测老庙坳陷为例,介绍古代沉积盆地为何被小看了。
我用两张简化了的剖面示意图展示其形成机理:

即使我们不考虑沉积层受造山运动影响而发生复杂的褶皱、断裂等变形的影响,简单的抬升也必然损失掉很多边缘相和上部沉积层,所以人为划分的古代沉积盆地总是小于其实际面积。
例如:我们研究的内蒙古西部白垩纪巴音戈壁盆地群,其东部边缘的测老庙坳陷更是比其实际延展范围小得多。前人已经根据下白垩统巴音戈壁组碎屑岩露头将测老庙坳陷限定在狼山以北大约八百五十平方千米的范围内,从不认为该套地层跨越到狼山南麓。

我在项目开题报告中根据先成河的存在提出狼山很可能是早白垩世之后隆起的观点时,几乎没有同行赞同我的认识。因此,我一出野外就首先在狼山南麓寻找残留的巴音戈壁组露头。



我们的最新论文介绍了狼山与两侧白垩纪盆地盆山耦合研究工作:
吕洪波,冯雪东,王俊,朱晓青,董晓朋,张海春,李莎,郑大燃,张琦. 2025. 盆山耦合的关键问题及其在狼山与两侧白垩纪盆地研究中的应用。地质论评,2025.12.20 网络首发。网络连接:
https://www.geojournals.cn/georev/georev/article/abstract/20257106051
我在《狼山先成河的特征及其指示意义》一文中介绍:在确认横穿狼山的短程河流是先成河后,我作出很多条推论,其中多条推论都在野外工作中获得证实。下面就是与本文有关的第六条推论:
第六、推测在狼山南麓有巴音戈壁组碎屑岩残留体……
我的心里有两张假想的剖面示意图:第一张是完整的地层随着狼山褶皱隆起的可能形态:
但实际情况是:随着狼山的隆起,该套沉积层必然首先受到侵蚀,所以不可能在狼山顶部保留巴音戈壁组地层。唯一能够找到的残片就是狼山南麓,示意图如下(注意图中三个红色的问号所指之处,还有红字所示一首小诗,朋友们知道我写的是什么吧?):
虽然我们在野外之初就在狼山南麓找到了巴音戈壁组巨砾岩的露头,但要让同行都承认,就必须拿出排他性证据。为此,我们需要找到关键标志进行地层对比,而最可靠的是地层层序对比:在狼山两侧必须找到早白垩世同样的地层层序!
野外调查发现:狼山以北测老庙坳陷白垩系层序特征如下:
巴音戈壁组(K1b)沉积层序展现出粗—细—粗的总规律,代表着河流—湖相—河流沉积旋回:
最下部为底砾岩(巨砾岩)和粗碎屑砾岩,向上逐渐演化为含砾砂岩夹泥岩,典型剖面为河流二元结构。中部以黑色湖相页岩夹入湖砂体(粗砂岩和含砾砂岩)为特征。上部逐渐转换为河流二元结构,顶部再次出现巨砾岩(洪水及泥石流沉积)。整个巴音戈壁组呈现出完整的粗粒—细—粗层序旋回。
巴音戈壁组之上为苏红图组( K1s),最主要的标志为一套陆相喷发的玄武岩,其中以含二氧化硅和方解石杏仁体为标志,而玄武岩层之上仍为河流相碎屑岩。
上白垩统为乌兰苏海组( K2w)红层,以红色泥岩夹砂岩为主,分布局限。
下面就展示一下狼山北侧测老庙坳陷的地层特征:
上述露头显示了下白垩统巴音戈壁组的基本特征。巴音戈壁组之上是苏红图组玄武岩:


苏红图组玄武岩遍布整个巴音戈壁盆地群,其中富含杏仁体的标志层遭受风化后就成为戈壁玛瑙的采矿层(已经基本被采空)。
乌兰苏海组红层风化严重,这里不再展示。再看我的假想剖面示意图:
如果在狼山南麓找到巴音戈壁组和苏红图组相关地层,就可证明巴音戈壁盆地群已经超越狼山而向东南扩展范围很广。下面看看我们野外找到的地层露头:
狼山南麓的巴音戈壁组碎屑岩与苏红图组玄武岩虽然总体厚度不如狼山西北侧的测老庙坳陷内分布得厚度大,但层序组合却完全一致。这就证明这两套地层都已经跨越狼山而向东南方向延伸很远,而狼山至少要到晚白垩世才隆起。
事实上,巴音戈壁组在狼山南麓分布不止一处,应该存在多处逆冲片。其中最大的一块逆冲片直接与代表鄂尔多斯盆地的李三沟组红层以逆断层形式直接接触:
这说明:狼山南麓是巴音戈壁盆地群与鄂尔多斯盆地相互交叠的地带,巴音戈壁盆地群的原始范围远超这个地带而向东南扩展,而鄂尔多斯盆地的原始范围也远超这个地带而向西北延伸。可见,地质学家给古代沉积盆地的划分范围确实比其实际范围小得多,因为古代沉积层保留的仅仅是盆地沉积体的残留部分。
两个分属于不同盆地的沉积层在此拼贴在一起,说明后来的华北板块向西北俯冲于狼山之下。下篇博文我将继续介绍这个大地构造问题。
这里用一首小诗描述一下巴音戈壁组碎屑岩沉积物的演化历史:
同宗一脉本相邻,(沉积物起源于盆地西北侧的火山弧侵蚀区)
踏浪逐波又归尘,(随波逐流而被搬运到巴音戈壁盆地群而沉积)
隔岳仍是亲兄弟,(经历狼山隆起而被分开到狼山南北,但仍同源)
比肩并非自家人!(狼山南麓部分地层与李三沟组红层拼贴在一起)
用地学研究中所获得的灵感反思人类个体的命运,是否也在经历类似的轮回?
吕洪波
2026.02.08
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GMT+8, 2026-2-10 11:14
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