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针对辽西九佛堂组存在多种内部划分方案及其他相关问题，通过实测累计达106km的十余条地质剖面，运用岩石地层学、沉积学的基本原理，从喀左盆地九佛堂组识别出5个由凝灰质岩石构成的标志层或层组，并以标志层或层组1、2、4、5的顶界将九佛堂组划分为4个段：一段主要以浅灰、灰白色富凝灰质岩石为特征，砂岩、砾岩比例大；二段以浅灰、深灰色粉砂岩、泥岩为主，部分地段夹油页岩、砂岩、砾岩；三段以褐灰色泥质粉砂岩、深灰及绿灰色粉砂质泥岩为主，根据由标志层或层组，此段又可分为2个亚段，其中上亚段含有工业意义较大的油页岩；四段主