松辽盆地南部火石岭组地层序列划分与区域对比
瞿雪姣1，王璞珺1，姚瑞士1, 2，高有峰3，白冰1
(1. 吉林大学 地球科学学院，吉林 长春，130061；
2. 天津华北地质勘查局 五一四大队，河北 承德，067000；
3. 吉林大学 古生物学与地层学研究中心，吉林 长春，130026)
摘要：从火石岭组沿革分析入手，以松辽盆地南部双辽、长岭、德惠、王府和榆树等5个断陷钻遇火石岭组的42口深层钻井，以及营城煤矿226孔和50孔层型剖面和盆缘野外剖面为对象，通过岩性和连井地震剖面进行对比研究。研究结果表明：火石岭组可分为2个岩性段。火石岭组一段为深色泥质岩与灰色砂岩不等厚互层的正常沉积岩，断陷边缘多为粗碎屑沉积。火石岭组二段以火山岩、火山碎屑岩夹沉积岩为特征。火石岭组二段自下而上包含5个火山喷发旋回，分别为中性熔岩旋回、酸性火山碎屑岩旋回、中基性熔岩旋回、偏碱性的中性熔岩旋回、酸性熔岩旋回。
关键词：火山喷发旋回；地层序列；火石岭组；松辽盆地
中图分类号：P53 文献标志码：A 文章编号：1672-7207(2014)08-2716-12
Stratigraphical sequence and regional correlation of Huoshiling Formation in southern Songliao Basin
QU Xuejiao1, WANG Pujun1, YAO Ruishi1, 2, GAO Youfeng3, BAI Bing1
(1. College of Earth Science, Jilin University, Changchun 130061, China;
2. Tianjin North China Geological Exploration Bureau 514 Team, Chengde 067000, China;
3. Research Center of Paleontology and Stratigraphy, Jilin University, Changchun130026, China)
Abstract: Stratigraphical correlation of the Huoshiling Formation was performed in 5 south fault depressions and southeast magin of Songliao Basin, including 42 deep drilling wells, stratotype section and field section. Lithologic correlation and seismic cross-sections correlation were analyzed. The results show that the Huoshiling Formation can be divided into two lithologic members. The first member is mostly interbedded with dark mudstone and grey sandstone, while coarse clastic rocks are developed in the margin of the fault depressions. Volcanic rocks and pyroclastic rocks dominate in the second member. From bottom to top, the second member consists of 5 volcanic eruption cycles: intermediate cycle, acidic pyroclastics cycle, intermediate-basic cycle, alkalic-intermediate cycle, and acid cycle.
Key words: volcanic eruption cycle; stratigraphical sequence; Huoshiling Formation; Songliao Basin
火石岭组源于森田义人[1]1942年在吉林省九台市以东、营城子以北的柳家沟—马家沟—李家纸房一带命名的营城子火山岩群。1958年吉林省煤炭工业管理局地质局112队[2]将营城煤矿银矿山南部顶部不整合于白垩系营城火山岩系之下，底部不整合于石炭—二叠系之上的地层分为4个岩性段，即下部火山岩、下部含煤岩系、中部凝灰岩、上部含煤岩系，时代归为晚侏罗世。1964年，吉林省煤炭工业管理局煤田地质勘探公司物探测量大队普查队[3]把营城地区大山咀子—穆家店剖面上不整合于营九井226号孔下煤组之下的火山岩定为“上家火山岩(杨木林子火山岩)”：下部为酸性火山岩，上部为中性火山岩，时代为侏罗纪。1973年，煤田1966年施工的226孔、50孔剖面中、下部火山岩夹煤层合并后创建为火石岭组[4]，其含义指下部以火山岩夹沉积岩为主，上部以正常沉积碎屑岩为主含劣质煤的地层；产植物化石，时代为晚侏罗世。1978年，吉林省区域地层表编写组[5]将火石岭组的定义修改为：上部和下部为陆相碎屑岩夹凝灰岩、煤层，产植物化石；中部和底部为安山岩、安山玄武岩、凝灰角砾岩组成的一套地层，厚255~580 m，与下伏二叠系不整合接触。这是火石岭最初始的、系统的定义和论述。
1 火石岭组认识的主要争议
自火石岭组创立以来，众多学者[4-19]进行了大量后续的研究工作，对火石岭组含义和内涵的认识逐渐深化(图1)。对火石岭组沿革和松辽盆地南部深层钻井的研究发现对火石岭组的认识存在3个主要争议问题：
(1) 火石岭组完整的序列特征认识不统一。目前，对于火石岭组完整序列特征的认识主要有6种不同观点：1) 火山岩夹沉积岩；2) 两套火山岩与两套沉积岩互层；3) 火山岩；4) 下部火山岩夹沉积岩，上部沉积岩；5) 下部火山岩，上部火山岩夹沉积岩；6) 下部沉积岩，上部火山岩夹沉积岩。
(2) 火石岭组内部不同性质的火山岩纵向序列关系不清楚。前人研究成果和松辽盆地南部深层钻井已揭示的火石岭组火山岩岩性非常复杂，从酸性到基性的熔岩和碎屑岩，以及偏碱性的中性熔岩和碎屑岩都有发育。火石岭组内部不同性质的火山岩是纵向叠覆、存在年代的先后顺序，还是横向相变、在同一时期形成的，还未曾开展过系统研究。
(3) 火石岭组的时代归属。火石岭组的地质时代目前争论颇多，包括：侏罗纪[20-21]，晚侏罗世[1-2, 9-16, 21-32]，横跨晚侏罗世—早白垩世[33-35]，早白垩世[17，36-44]。另外，安俊义等[18-19]则认为火石岭组应分为2部分，上部为早白垩世，下部为晚侏罗世；高瑞祺等[45-46]根据孢粉特征将火石岭组归为早白垩世，但综合同位素年龄测定、古地磁等资料，也不排除其属于晚侏罗世提塘期的可能性。
图1 松辽盆地火石岭组地层序列、岩性组合及其时代归属认识、划分与对比沿革
Fig. 1 Evolution of stratigraphic sequence, rock assemblages and chronostratigraphy of Huoshiling Formation in Songliao Basin
近年来，松辽盆地南部深层油气勘探获取了大量的深层钻井和地震资料，其中以连续揭示火石岭组火山岩序列的YS3井为代表的深层油气钻井为建立完整的火石岭组地层序列提供了基础，而地震剖面特别是三维地震资料则可对井间层位对比进行有效约束。本文通过对松辽盆地南部中央古隆起两侧双辽、长岭、德惠、王府和榆树等5个断陷钻遇火石岭组的42口深层油气钻井、营城煤矿226孔和50孔层型剖面、盆缘野外剖面(图2)的研究，结合密集测网地震层位对比，总结归纳完整的火石岭组地层序列，明确火石岭组的定义和内涵，厘定组内火山岩纵向叠覆关系，以便为松辽盆地区域地层对比和深层油气勘探提供标准。
2 火石岭组地层序列划分方法及建立过程
松辽盆地断陷期(自下而上包括火石岭组、沙河子组、营城组)以大范围分布的断陷盆地群为特征，断裂控制断陷的边界，具有盆—岭相间的特征。断陷期的火山活动具有周期性，火石岭期和营城期是松辽盆地断陷阶段2个主要的火山集中活跃期，这2个时期内形成的火山岩在各个断陷间不连续，但在岩性、结构构造、纵向喷发序列等方面具有可对比性。通过单井剖面研究和井—震联合对比相结合的地质—地球物理方法建立了火石岭组地层序列。
(1) 单井岩石地层单位划分。从钻井揭示的情况来看，火石岭组顶部火山岩与上覆沙河子组细粒暗色陆源碎屑沉积具有显著的岩性特征变化，而火石岭组底部无论是火山岩还是沉积岩与下伏基底同样存在明显的岩性差异，因此，在沙河子组与基底之间可划分出火石岭组。S11井和DB14井的实际钻遇情况显示，火石岭组可划分为2个特征不同的岩性段，下部沉积岩段和上部火山岩夹沉积岩段(图3)，分别称为火石岭组一段和火石岭组二段。
(2) 井—震联合对比，建立地层格架。根据单井地层划分，对地震剖面进行层位标定。在地震剖面上，火石岭组的顶底界面T4-2和T5均是明显的削截面，在各断陷内均可追踪对比(图3)，而火石岭组一段与二段之间的地震反射界面呈现局部明显，整体可追踪的特征，暂将该界面称为T4-2a。以单井分层标定地震剖面，利用地震反射界面追踪闭合检验单井分层，两者反复对比映证，建立可信的地层格架。
图2 松辽盆地南部主要断陷位置及钻遇火石岭组钻井分布图
Fig. 2 Sketch map of main fault depressions and wells drilled Huoshiling Formation distribution of southern Songliao Basin
图3 松辽盆地南部火石岭组典型剖面地层对比图及井震联合对比图
Fig. 3 Stratigraphic and borehole seismic correlation of typical sections of the Huoshiling Formation in 5 south fault depressions and southeast magin of Songliao Basin
(3) 井旁地震道追踪，确立火山旋回叠覆关系。榆树断陷YS3井在火石岭组二段中钻遇5个连续的，在岩浆成分、火山活动强度及规模上有所差异的火山喷发旋回，其可作为其他断陷火石岭组二段火山岩序列划分对比的参考。
各断陷的井-震联合对比表明，YS3井所揭示的5个火山喷发旋回中，顶部以流纹岩为主的酸性熔岩旋回不整合于T4-2之下(图3(a))，通常上覆沙河子组暗色细粒沉积岩或煤；其下偏碱性的中性熔岩旋回在5个旋回中在成分上唯一的，且位于顶部酸性熔岩旋回之下、中基性熔岩之上，可作为火山岩序列叠覆关系的“标志层”。
由图3(a)可以看出：SN108井钻遇的中基性熔岩旋回具有中低频、中等反射、连续性中等的地震反射特征，而DB14井钻遇的中性熔岩旋回具有中高频、强反射、连续性较好的地震反射特征，两者在纵向上呈叠置关系，即中基性熔岩旋回叠覆于中性熔岩旋回之上；另外，顶部酸性熔岩旋回叠覆于中基性熔岩旋回之上。结合LS1井钻遇的偏碱性的中性熔岩旋回“标志层”和其上覆的酸性熔岩旋回，可建立自下而上中性熔岩旋回—中基性熔岩—偏碱性的中性熔岩—酸性熔岩的序列。
由图3(b)可以看出，CS8井钻遇的偏碱性的中性熔岩旋回下伏C8井和W21井钻遇的酸性碎屑岩旋回，而酸性碎屑岩旋回之下为中性熔岩旋回，结合W21井和W18井钻遇的中基性熔岩旋回，可建立自下而上中性熔岩旋回—酸性碎屑旋回—中基性熔岩旋回—偏碱性的中性熔岩或中性熔岩旋回—酸性碎屑旋回—偏碱性的中性熔岩—中基性熔岩旋回2种序列关系。
综上所述，通过单井剖面划分和井-震联合对比相结合的地质-地球物理综合研究，将火石岭组划分为火石岭组一段(沉积岩段)和二段(火山岩夹沉积岩段)2个岩性段，其中火石岭组二段自下而上划分为中性熔岩旋回(旋回Ⅰ)—酸性碎屑岩旋回(旋回Ⅱ)—中基性熔岩旋回(旋回Ⅲ)—偏碱性的中性熔岩旋回(旋回Ⅳ)—酸性熔岩旋回(旋回Ⅴ)共5个火山喷发旋回。
3 火石岭组地层序列特征及区域对比
3.1 火石岭组一段
SN190，DB14，N101，N103和YC1共5口井钻穿该段，另外S11，SN109，YSh3和DS2共4口井有钻遇，揭示厚度为13.0~407.5 m，5个断陷中只有王府断陷还没有钻井揭示该段，S11井、DB14井、N101井较为典型。DB14井可作为标准剖面，岩性以黑色/深灰色泥岩、粉砂质泥岩与灰色细砂岩不等厚互层为主，顶部可见凝灰质泥岩，厚度为96 m。在断陷边缘可发育粗碎屑沉积，如榆树断陷YC1井该段为灰绿色含砾泥岩夹厚层肉红色砾岩。火石岭组一段底部与基底呈角度不整合接触，该段底界在松辽盆地地震剖面上相当于T5反射层[17]，顶部与火石岭组二段呈平行不整合或整合接触。
火石岭组一段通常为深色泥质岩与灰色砂岩不等厚互层的正常沉积岩，断陷边缘可发育粗碎屑沉积，角度不整合于基底之上，顶部主要由沉积岩突变为火石岭二段火山岩，局部以灰色砂砾岩与黑色泥岩互层与火石岭组二段底部厚层泥岩整合接触，如N101和N103井。
3.2 火石岭组二段
火石岭组二段是以火山岩夹沉积岩为特征的岩性段，42口钻井中除YC1井外均有钻遇，其中13口井钻穿该段，且钻遇该段的钻井中只有H12井未揭示火山岩，揭示厚度为23~841 m。自下而上表现为在岩浆成分或火山活动强度及规模上有所差异的5个火山喷发旋回。
3.2.1 火山喷发旋回Ⅰ
S9，S11，SN109，SN190，DB14，DS9，CS201，C8，C10，Kao2和YS3共11口井钻遇该旋回，揭示厚度44.2~436.6 m。DB14井、DS9井、C8、YS3井、石碑岭野外剖面、层型剖面较为典型。DB14井该旋回顶底界面清晰，岩性典型，可作为标准剖面，岩性为厚层深灰色安山岩夹薄层棕色泥岩，与下伏火石岭组一段凝灰质泥岩平行不整合接触，顶部被营城组棕色泥岩角度不整合覆盖。在层型剖面中，该旋回为绿色/紫红色安山玄武岩、灰绿色/棕红色玄武岩、绿色/紫红色安山质集块岩、灰绿色/棕红色凝灰质角砾岩，厚度为162.8 m，与下伏二叠系哲斯组变质砂岩角度不整合接触，顶面与旋回Ⅲ底面之间为厚134.3 m的含煤碎屑沉积，岩性为灰黑色/灰色砂质泥岩、砂岩、凝灰质砾岩，产植物化石[4]。在石碑岭一带，该旋回岩性主要为巨厚层的紫灰色石英安山岩、安山岩[47]，厚度达1 000 m以上[4]，实测剖面出露长度为980 m，未见底[47]。在双辽断陷该旋回较为特殊，为厚层流纹岩和酸性凝灰岩，厚度为145 m。
在吉林省营城附近及长春以东的石碑岭和大顶山一带，产植物化石及孢粉化石，植物化石主要有Nilssonia sinensis，Podozamites lanceoldtus，Baiera cf. furcata，Elatocladus manchurica，Coniopteris nympharum等11个属17个种，孢粉化石以Cicatricosisporites，Deltoidospora发育为特征[37]。总体来看，旋回Ⅰ是以厚层安山岩为特征，可发育安山质碎屑岩和安山玄武岩、玄武岩等的中性熔岩旋回，个别断陷则为酸性熔岩和酸性火山碎屑岩，底面与下伏火石岭组一段平行不整合接触或直接角度不整合于基底之上。
3.2.2 火山喷发旋回Ⅱ
S7，S9，S11，DS2，C8，C10，W21，YS2，YS3和YS4共10口井钻遇该旋回，揭示厚度为21.5~280.0 m。该旋回分布较为局限，德惠断陷只有DS2井钻遇，厚度仅21.5 m，长岭断陷还没有钻井揭示。S7井，S11井，W21井，C8井和YS3井较为典型。C8井可以作为该旋回的标准剖面，岩性为灰色/杂色流纹质角砾岩，厚度为110 m，下伏旋回Ⅰ的杂色安山质角砾熔岩，上覆薄层棕色泥岩与厚层灰色砂砾岩互层。在王府断陷W21井中，该旋回为厚层绿灰色英安岩夹砾岩、绿灰色英安质凝灰岩。在双辽断陷，该旋回为杂色流纹质角砾岩、绿灰色英安质角砾岩、绿灰色凝灰岩和角砾岩。在榆树断陷，该旋回则为酸性凝灰岩和角砾岩，夹于旋回Ⅰ安山岩和旋回Ⅲ玄武岩之间。
总体来看，旋回Ⅱ是以流纹质、英安质火山碎屑岩为主，可见英安岩和英安质碎屑熔岩的酸性火山碎屑岩旋回，分布局限。该旋回一般直接覆于旋回Ⅰ之上，无喷发间断或间断很短，上覆正常沉积岩或旋回Ⅲ的玄武岩。
3.2.3 火山喷发旋回Ⅲ
S7，S10，SN108，DB10，SS2，W21，DS13，DS11，W17，W18和YS3共11口井钻遇该旋回，揭示厚度为19.0~268.6 m。5个断陷均有钻遇，但王府断陷只有W21井和W18井钻遇，厚度分别为19.0 m和20.5 m。S7井、DB10井、DS11井、YS3井和层型剖面较为典型。YS3井揭示岩性典型，顶底界面清晰，可作为标准剖面，岩性以灰白色/绿灰色玄武岩、绿灰色/紫色安山岩、灰黑色玄武安山岩和灰色凝灰岩为主，夹薄层沉积岩，厚度为226 m，下伏旋回Ⅱ酸性凝灰岩，上覆砂泥岩互层。在双辽断陷，该旋回仅见灰色玄武岩。在长岭断陷，该旋回以灰褐色/紫色玄武岩为主，可见灰色安山岩，夹薄层沉积岩。在德惠断陷，该旋回为灰色玄武岩和玄武安山岩，夹砂泥岩层。在层型剖面中，该旋回以绿灰色/紫色气孔安山岩为主，可见灰色凝灰岩，夹凝灰质砂砾岩。
总体来看，旋回Ⅲ是以玄武岩、玄武安山岩、安山岩为主，可见凝灰岩、角砾岩等火山碎屑岩的中基性熔岩旋回，火山岩中可夹薄层沉积岩。该旋回一般直接覆盖于旋回Ⅱ酸性碎屑岩之上或下伏沉积岩，顶面一般被沙河子组或营城组地层角度不整合覆盖，也可上覆火石岭组二段火山平静期的沉积岩。
3.2.4 火山喷发旋回Ⅳ
YSh7，LS1，XS1，WF1，C9，CS2，CS201，CS3，CS6，CS8，CS11，W18和YS3共13口井钻遇该旋回，揭示厚度20.5~841.0 m。5个断陷中双辽断陷和德惠断陷还没有钻井揭示。LS1井、CS6井、WF1井和YS3井较为典型。该旋回在王府断陷特别发育，是王府断陷分布最广、发育厚度最大的火山岩地层单元。WF1井揭示该段较全，可作为标准剖面，下部岩性以典型的粗面岩为特征，分布较为局限，上部岩性是以粗安岩、粗安质火山碎屑熔岩、粗安质火山角砾岩及以粗安质火山碎屑岩为主的沉火山碎屑岩，厚度为692 m，上覆厚层泥岩，未见底。在王府断陷，CS2井中部该旋回可见3层煤层，在CS201井中上部可夹玄武岩和玄武安山岩层。在长岭断陷，该旋回以粗面岩、粗安质凝灰岩为主，可见安山岩。在榆树断陷，该旋回仅见粗安岩。
总体来看，旋回Ⅳ是以粗安岩、粗面岩、粗安质火山碎屑(熔)岩为主的偏碱性的中性熔岩旋回。该旋回可夹于火石岭组二段内部沉积岩之间；或直接角度不整合于基底之上，上覆旋回Ⅴ的流纹岩，也可直接被沙河子组地层角度不整合覆盖。
3.2.5 火山喷发旋回Ⅴ
LS1，YSh3，SN108，DS12，DS16，N101，N103，WF1，CS1，YS2，YS3和YS4共12口井钻遇该旋回，揭示厚度为15~193 m。5个断陷中只有双辽断陷还没有钻井揭示该旋回。LS1井、DS12井、N101井、WF1井和YS3井较为典型。WF1井揭示岩性较为典型，顶底界面清晰，可作为标准剖面，岩性以厚层浅灰色流纹岩为主，发育灰色/绿灰色流纹质凝灰岩，厚33.6 m，覆于沉积岩之上，顶部与沙河子组煤层角度不整合接触。在长岭断陷和德惠断陷，该旋回均以厚层流纹为主，发育流纹质凝灰熔岩。在榆树断陷，YS3井中该旋回表现为底部厚层流纹质岩屑晶屑凝灰岩，中部流纹岩与薄煤层互层，顶部流纹质凝灰熔岩。在层型剖面顶部，发育3.3 m厚的凝灰质砾岩与凝灰岩互层，推测为旋回Ⅴ产物。
总体来看，旋回Ⅴ是以流纹岩为主，发育流纹质火山碎屑(熔)岩的酸性熔岩旋回。在德惠断陷、王府断陷和榆树断陷该旋回覆于火石岭组二段内部沉积之上，顶面均与沙河子组沉积岩角度不整合接触；在长岭断陷该旋回则直接覆于旋回四粗面岩或火石岭组一段沉积岩之上，顶部角度不整合于沙河子组沉积岩或营城组玄武岩之下。
4 讨论
4.1 火石岭组下伏地层
松辽盆地及邻区火石岭组或其相当层位下伏地层可分为2类：(1) 沉积和变质地层；(2) 火成岩和变质岩系。
沉积和变质地层岩性特征显著，可划分出岩石地层单位，均划归二叠系，其中下二叠统包括梅里斯地区的一心组泥灰岩，常家围子地区的大庆群蚀变火山岩、火山碎屑岩，营城、九台双阳地区的太阳岭组砾岩、砂泥岩、煤层，龙江地区的七林河组凝灰质碎屑岩，夹中酸性火山岩，夹劣质煤，洮南地区的万宝组砾岩、砂岩、碳质泥岩夹薄煤层和凝灰岩，宾县—尚志地区的太安屯组砂砾岩、酸性火山岩[13]；上二叠统为四站组板岩、千枚岩、砂泥质板岩、变质粉砂岩[17]。
火成岩和变质岩系，下伏地层岩性以古生界—前古生界变质岩和加里东—燕山期侵入岩为主，未划分岩石地层单位，统称为基底。松辽盆地南部DB14，LS1，SS1，SS2，SN181，C9，DS16，N43，N101，N103，W17，S10，YC1和YS4共14口井钻穿火石岭组，揭示下伏地层厚度为10~339 m，共计1619.38 m，其中千枚岩占26.1%，花岗岩占22.3%，片岩占18.3%，闪长岩占10.0%，可见混合岩、片麻岩、石英岩、泥岩等。基底还包括浅变质或未变质的古生代地层[48]，古生界碳酸盐岩[8, 49]和前寒武纪结晶基底[50-53]等。
钻孔、盆缘野外剖面和地震剖面都揭示火石岭组与下伏地层呈角度不整合接触，显示两者间大规模的区域构造抬升和剥蚀，该界面在地震剖面上相当于T5反射层。
4.2 火石岭组定义的厘定及段的划分方案
鉴于对火石岭组完整序列特征的诸多争议，笔者通过深层钻井、层型剖面和野外剖面的综合研究，并结合密集测网地震资料，总结归纳出火石岭组可对比的划分方案。
火石岭组位于沙河子组之下、基底或二叠系之上，下部为正常沉积岩，上部为火山岩、火山碎屑岩夹沉积岩的一套沉积-火山地层。区域上火石岭组与下伏地层呈角度不整合接触，与上覆沙河子组(局部与营城组、登娄库组或泉头组)呈角度或平行不整合接触。
火石岭组可分为2个岩性段，火石岭组一段为深色泥质岩与灰色砂岩不等厚互层的正常沉积岩，断陷边缘可发育粗碎屑沉积；火石岭组二段为火山岩、火山碎屑岩夹沉积岩，火山岩以中性/中基性火山岩、火山碎屑岩为主，局部发育酸性火山岩、火山碎屑岩和偏碱性的中性熔岩、碎屑岩，两段之间呈整合或平行不整合接触(图4)。
4.3 火石岭组二段火山喷发旋回特征
火石岭组二段是以火山岩为主的岩性段，自下而上可以分成5个火山喷发旋回，这5个旋回在纵向上呈垂向叠置关系，有着时间的先后顺序(图4)。旋回Ⅰ是以厚层安山岩为特征，可发育安山质碎屑岩和安山玄武岩、玄武岩等的中性熔岩旋回，双辽断陷为酸性熔岩和碎屑岩；旋回Ⅱ是以流纹质、英安质火山碎屑岩为主，可见英安岩和英安质碎屑熔岩的酸性碎屑岩旋回，分布局限；旋回Ⅲ是以玄武岩、玄武安山岩、安山岩为主，可见凝灰岩、角砾岩等火山碎屑岩的中基性熔岩旋回，火山岩中可夹薄层沉积岩；旋回Ⅳ是以粗安岩、粗面岩、粗安质火山碎屑(熔)岩为主的偏碱性的中性熔岩旋回；旋回Ⅴ是以流纹岩为主，发育流纹质火山碎屑(熔)岩的酸性熔岩旋回(图4)。
4.4 火石岭组二段火山喷发旋回演化关系
YS3井、C8井和S7井所揭示的火石岭组二段旋回Ⅰ、旋回Ⅱ和旋回Ⅲ连续的纵向叠置关系可能反映了火石岭组二段早期持续的火山活动以及岩浆由中性—酸性—中基性的演化过程。DB14井、DS9井、YS3井旋回Ⅰ，DB10井、DS11井、YS3井旋回Ⅲ中厚层火山中所夹的薄层沉积岩则反映了旋回内短期的火山活动间隙。
YS3井揭示了旋回Ⅳ与旋回Ⅲ之间的纵向演化关系，两者之间为厚层沉积岩，显示2个旋回之间长时间的喷发间断。LS1井、WF1井和YS3井则揭示了旋回Ⅳ与旋回Ⅴ的纵向演化关系，在LS1井中，旋回Ⅴ直接覆于旋回Ⅳ之上，在WF1井和YS3井中，旋回Ⅳ与旋回Ⅴ之间均为厚层的沉积岩(图3)，这反映出旋回Ⅳ与旋回Ⅴ之间在中央古隆起西部断陷为连续演化关系，在东部则存在较长时间的喷发间断，也可能反映了隆起带西部旋回Ⅴ的喷发早于东部。
综上所述，火石岭组二段火山喷发旋回的演化可分为3个阶段，旋回Ⅰ、旋回Ⅱ和旋回Ⅲ共同反映了早期的火山喷发及岩浆演化；在中央古隆起东部，旋回Ⅳ、旋回Ⅴ分别代表中期和晚期的火山喷发，在古隆起的西部，旋回Ⅳ和旋回Ⅴ则共同反映了(中)晚期的火山活动。
4.5 火石岭组的时代归属
火石岭组主要产植物、孢粉和大孢子3类化石，其中孢粉化石对时代的限定具有较为重要的意义，高瑞祺等[45-46]将其划归Piceites-Piceaepollenites- Cyathidites组合带。孢粉化石显示，晚侏罗世大量出现的Classopollis含量很少，表明晚侏罗世特征不明显，而出现Cicatricosisporites、Aequitriradites等早白垩世的代表分子，并且裸子类花粉以具气囊松柏类花粉丰富，含量一般超过50%，显示早白垩世的色彩。
同位素测年结果显示(图5)，火石岭组火山岩呈现出5个年龄峰值，目前主要的争议集中于第2峰值125~135 Ma(白垩纪)和第3峰值145~160 Ma(侏罗纪)之间。
方大钧等[54]将营城组含煤段反极性带与Shirabadskaja反极性带对应，高瑞祺等[25]又将其与海洋磁条带M3反极性带对应，并将沙河子组正、反相间带与Berriasian-Valanginian混合极性段对比，由于未直接测试火石岭组样品，仅根据上覆地层磁性地层将火石岭组划归晚侏罗世。
图4 松辽盆地火石岭组岩石序列和火山旋回综合柱状图
Fig. 4 Stratigraphic column of Huoshiling Formation succession and volcanic eruption cycle, Songliao Basin
地层认识与划分是生物地层学、同位素年代地层学和磁性地层学准确限定地层时代的前提，但不同学者对于同一地层的认识与划分可能存在分歧，特别是盆内钻井，限于钻井深度等原因，对于地层划分的争论往往较大。另外，生物地层学还受到化石属种本身跨时代性的限制、上覆地层污染等的影响；而样品蚀变、含斑晶和捕虏晶以及样品处理等对年代地层学和磁性地层学的影响也很大。因此，火石岭组确切的时代归属还有待于进一步的研究。松辽盆地大陆科学钻探松科2井将对火石岭组、沙河子组、营城组进行全井段连续取心，这无疑为解决火石岭组的最终时代归属提供了一个重要契机。
图5 火石岭组及相当层位火山岩同位素年龄分布直方图
Fig. 5 Histogram of isotopeage distribution in volcanic rocks of Huoshiling Formation and corresponding formations, Songliao Basin
5 结论
(1) 火石岭组可分为2个岩性段：下部火石岭组一段为深灰色泥质岩与灰色砂岩不等厚互层，断陷边缘多为粗碎屑沉积；上部火石岭组二段以火山岩、火山碎屑岩夹沉积岩为特征。
(2) 火石岭组二段自下而上包含5个火山喷发旋回，分别为中性熔岩旋回、酸性碎屑岩旋回、中基性熔岩旋回、偏碱性的中性熔岩旋回、酸性熔岩旋回。
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(编辑 赵俊)
收稿日期：2013-08-15；修回日期：2013-11-25
基金项目：国家重点基础研究发展计划(“973”计划)项目(2012CB822002，2009CB219303)
通信作者：王璞珺(1959-)，男，黑龙江绥滨人，博士，教授，从事盆地火山岩和油气地质勘查研究；电话：0431-88502620；E-mail：wangpj@jlu.edu.cn
