1. 野外剖面及钻井剖面层序特征
通过对南华北地区奥陶系野外基干剖面和典型钻井剖面分析（图4.6，4.7，4.8，4.9），详细研究各级次层序特征。寒武纪之后，南华北地区奥陶纪继续发育稳定碳酸盐岩台地沉积。下、中奥陶统出露良好，沉积层序连续，大部分地区寒武系和奥陶系之间为一不整合面（图4.3），该不整合面之上为陆架边缘体系域或海侵体系域，至亮甲山组中下部达最大海泛面，在Ⅱ型层序界面之上的海侵面和海侵体系域，“贾汪页岩”是海侵体系域的代表。海平面上升达最大海泛面时，形成凝缩段—“贾汪页岩”上部（靠近顶部）具水平纹层的薄层泥晶灰岩。随后海平面下降，造成白云岩化和陆上暴露，形成亮甲山组之上的平行不整合。其间发育的代表最大海泛期沉积的凝缩段和高位体系域沉积由于后期白云石化作用而无法准确的划分出凝缩段和高位体系域；它们或者因为海平面升降周期短，没有沉积或者沉积后，在海平面下降期又被剥蚀。
至中奥陶世下马家沟期，海平面经过短暂上升后又快速下降，导致膏盐沉积、广泛白云岩化，最后形成陆上暴露。我们目前所见到的“贾汪页岩”其上为海侵面，海侵体系域上部出现云斑灰岩。云斑灰岩的出现、较多的头足类化石和痕迹化石的出现可能代表了海水达最大海泛面时的凝缩段沉积。上覆的角砾岩就是膏溶角砾岩，在膏溶角砾岩（灰岩）顶部有淡水渗滤带（河南济源地区），代表高位体系域的产物。值得指出的是，由于碳酸盐岩产能较高，海平面上升达最大海泛面时，沉积速率比深海盆地大，故而凝缩段的沉积厚度较大，特征也不完全与深海盆地凝缩段特征相同。在奥陶系中，这样的凝缩段可能有2～3个，层位上相当于下马家沟组3段、上马家沟组2段顶部和3段顶部。
至中奥陶世大湾期，相当于峰峰期，此时海平面又开始上升，海侵体系域包含2～3个灰岩—白云岩组成的准层序，上部有几层薄层灰岩夹层，可能代表该层序的最大海泛期，总体环境为开阔台地。峰峰组顶面的不整合面是海平面下降到最低时形成的陆上暴露，含石膏碳酸盐岩是海平面下降时形成的。从整个南华北地区来看，这时海水可能全部退出（上奥陶统至下石炭统全部缺失），其不整合面的性质应为Ⅰ型不整合面。
4.3.2.1SS1超层序
它相当于下奥陶统新厂阶和道保湾阶，包括冶里组和亮甲山组。其底界与寒武纪地层在研究区北部山东地区表现为整合接触，在南部表现为平行不整合，由于后期白云化作用给层序界面的识别带来一定困难。但从研究区南缘寒武系与奥陶系的接触关系上看，二者之间存在海平面下降作用形成的沉积间断，该超层序界面类型为Ⅰ型。上寒武统凤山组顶部与冶里组底部，在枣庄唐庄剖面凤山组顶部薄层微晶灰岩具干裂纹，出现滑动砾屑灰岩层，表明海水变浅时有暴露。SS3超层序含有2个三级层序组成（OSQ1，OSQ2）。
层序底界面为沉积间断剥蚀形成的平行不整合面。在研究区，该底界面特征表现明显，由于加里东Ⅰ幕运动影响，华北地台隆升，研究区大部分地区隆升为陆，表现为暴露不整合，仅在博爱以北及淮北部分地区沉积连续，以燧石条带白云岩为标志与上寒武统分界。
（1）OSQ1层序
相当于下奥陶统冶里组（两淮地区相当于韩家组下段）。层序界面为Ⅰ型，冶里组平行不整合于上寒武统之上。河南登封、济源缺失该层序，海侵体系域在河南渑池为灰黄色白云质泥灰岩；宿县为灰色细晶白云岩夹泥灰岩；钻井中较少钻遇该层序。
高位体系域：在河南登封、济源等地缺失该层序；河南渑池为灰色燧石条带灰岩；河宿县为深灰色中层白云岩，泥灰岩；山东枣庄则为黄灰色中厚层状白云岩，含燧石结核白云岩。
（2）OSQ2层序
相当于下奥陶统道保湾阶亮甲山组（两淮地区为贾汪组）。层序界面为岩性、岩相转换面。海侵体系域：河南登封、渑池为灰色灰岩，白云质灰岩，亮甲山组下部细晶白云岩中多含砂砾，代表了早奥陶世的再次海侵开始；两淮地区为灰褐色泥灰岩；钻井剖面中多为灰褐色泥灰岩、泥岩夹灰色泥晶灰岩。
高位体系域在南华北地区多为浅灰色白云岩或含燧石结核微晶白云岩。在河南登封十八盘剖面高位体系域主要由灰黄色泥晶灰岩、灰色叠层石灰岩组成（图4.6）；淮北韩家店组为深灰色薄—中层状灰质白云质、泥质白云岩硅质条带白云岩。
图4.6 河南登封十八盘奥陶系OSQ2层序高位体系域沉积特征
4.3.2.2SS2超层序
相当于中奥陶统大湾阶—达瑞威尔阶上、下马家沟组，由OSQ3～OSQ7五个层序组成。受怀远运动影响，下马家沟组不整合于亮甲山组之上，以发育底砾岩和风化壳残积渣状层为标志，故层序界面为Ⅰ型。TST由OSQ3，OSQ4和OSQ5的TST组成；HST由OSQ5的HST和OSQ6，OSQ7组成（图4.7～图4.9）。
（1）OSQ3层序
相当于下马家沟组下部。层序底界面为Ⅰ型不整合面。海侵体系域：河南登封、渑池、济源等地为灰—灰白色灰岩，泥灰岩夹白云质灰岩，部分剖面夹角砾状灰岩。山东枣庄、徐州贾汪为灰黄色中层状角砾状白云岩、白云岩；淮南地区主要为灰色泥晶灰岩夹细晶白云岩，钻井剖面中多为细晶白云岩夹泥质隐晶灰岩。
高位体系域：河南登封、渑池、济源等地为灰色灰岩、白云质灰岩；徐州贾汪为灰黄色中层状角砾状白云岩、白云岩；两淮为细晶白云岩夹灰色泥晶灰岩；山东莒县，新泰等地为灰色白云岩；钻井剖面为灰色厚层白云岩。
（2）OSQ4层序
相当于下马家沟组上部。层序底界面为Ⅱ型界面，为岩性、岩相转换面。海侵体系域：河南登封、渑池、济源、山东枣庄等地为灰色灰岩或白云质灰岩、藻灰岩；两淮地区为灰色泥晶灰岩；钻井剖面中太参2、3等为深灰色灰岩夹泥质白云岩，鹿1井等为灰色泥晶灰岩夹泥质白云岩、灰质白云岩。
高位体系域：豫西大部分地区为灰色中厚层状灰岩、泥晶灰岩；山东枣庄、徐州贾汪、安徽凤阳为灰色白云质灰岩；钻井剖面多为灰色白云质灰岩或白云岩。
（3）OSQ5层序
相当于上马家沟组下部。层序底界面为Ⅱ型界面，为岩性、岩相转换面。
河南登封、渑池、济源地区缺失该层序。两淮地区为灰色泥晶灰岩；钻井剖面中太参2、3等为深灰色灰岩夹白云岩，鹿1井等为灰色泥晶灰岩、灰质白云岩。高位体系域：山东枣庄、徐州贾汪为灰色白云质灰岩或白云岩，安徽凤阳为灰色白云质灰岩。
（4）OSQ6层序
相当于上马家沟组中部。层序底界面为Ⅱ型界面，为岩性、岩相转换面。河南登封、渑池地区缺失该层序。海侵体系域：河南济源为灰色中厚层状灰岩，顶部白云石化；山东枣庄为灰色豹皮状灰岩；钻井剖面中多为灰色灰岩夹泥灰岩。
高位体系域中河南济源、山东枣庄地区为灰色白云质灰岩；安徽宿县为中厚层灰岩夹灰色白云质灰岩；钻井剖面中多为灰色灰岩、白云质灰岩。
（5）OSQ7层序
相当于上马家沟组上部。层序界面为岩性、岩性转换面。河南登封、渑池、淮南及钻井中缺失该层序。海侵体系域：河南济源、山东枣庄等地为深灰色中厚层状灰岩，局部夹灰色泥灰岩，弱白云岩化；宿县夹沟为灰泥晶白云岩。
高位体系域：河南济源、山东枣庄等地为灰色白云质灰岩夹灰岩；宿县夹沟为灰色灰岩、泥灰岩。
图4.7 安徽宿县贾汪泉旺头奥陶系SS2，SS3层序划分及特征
图4.8 安徽省淮南市洞山奥陶系沉积相及层序地层综合柱状图
4.3.2.3 SS3超层序
相当于上奥陶统峰峰组，层序底界面为Ⅱ型，顶界面为奥陶系与石炭系不整合界面。由于缺失上奥陶统，该层序区域上变化很大，南华北地区大部分缺失该层序；由OSQ8，OSQ9两个层序组成。OSQ8，OSQ9两个层序组成SS5超层序的TST（不完整）。
（1）OSQ8层序
相当于中奥陶统大湾阶。层序底界面为Ⅱ型界面，为岩性、岩相转换面。
山东枣庄海侵体系域为1～3个由灰岩、白云岩组成的准层序构成，高位体系域为厚层白云岩；宿县夹沟海侵体系域为褐灰色泥灰岩、泥岩，高位体系域为灰色泥晶灰岩。
（2）OSQ9层序
相当于达瑞威尔阶八陡段。层序底界面为Ⅱ型界面，为岩性、岩相转换面。研究区大部分缺失该层序。山东枣庄地区海侵体系域为黄灰色泥晶灰岩；缺少高位体系域。
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