遼西沙鍋屯-富隆山地區(qū)的加里東運動形跡

王志軍，李紅梅，王會中

（遼寧省地質(zhì)勘查院，遼寧大連116100）

遼西沙鍋屯-富隆山地區(qū)的加里東運動形跡

王志軍，李紅梅，王會中

（遼寧省地質(zhì)勘查院，遼寧大連116100）

沙鍋屯－富隆山地區(qū)的下古生界組成東西向兩個完整的背斜和一個向斜，其上被晚古生界以大角度不整合覆蓋.該地區(qū)既有抬升造陸運動，又有擠壓造山運動，運動時代加里東期.主要依據(jù)是本區(qū)的褶皺被石炭紀(jì)本溪組以大角度不整合覆蓋，且有化石資料證明在華北板塊內(nèi)本溪組下部有下石炭世甚至泥盆紀(jì)地層.

沙鍋屯－富隆山地區(qū)；背斜；向斜；晚古生界；加里東運動

1 概述

遼西沙鍋屯－富隆山地區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北板塊的東緣，晉冀古陸塊之新太古代建平古陸隆起帶與古元古代綏中古陸隆起帶之間.本區(qū)寒武紀(jì)—中奧陶世地層發(fā)育完整，缺失了晚奧陶世、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)地層，加里東運動在本區(qū)表現(xiàn)為明顯的升降運動.自早寒武世開始海侵，中寒武世海侵達到最高峰，基本上是沉降時代和海水侵入時代，這是加里東運動的前半期.中奧陶世以后即加里東運動后半期抬升，同時伴有褶皺運動，亦即造山運動.我國南部的加里東褶皺帶，亦是在這一階段形成的.而本區(qū)最為顯著的表現(xiàn)是在抬升的同時發(fā)生了較強烈的擠壓運動并形成褶皺.加里東運動以后，至晚石炭世本區(qū)的沉積環(huán)境由海相轉(zhuǎn)為陸相，從此無明顯的升降運動，而形成了穩(wěn)定的陸塊.

遼西沙鍋屯－富隆山地區(qū)見有加里東運動的明顯構(gòu)造形跡.本文主要論述加里東運動后半期在本區(qū)的表現(xiàn).

2 加里東運動形跡描述

在遼西沙鍋屯－富隆山地區(qū)存在兩個背斜，分別為沙鍋屯背斜與富隆山背斜，兩背斜之間為一較寬緩的向斜（見圖1）［1］，其特征如下.

圖1 沙鍋屯－富隆山地區(qū)地質(zhì)圖（據(jù)遼寧省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊資料，2003，略加修改）Fig.1 Geologicl map of Shaguotun-Fulongshan area（modified from Liaoning Burea of Geology，2003）

（1）沙鍋屯背斜

該背斜位于沙鍋屯南西約1.7 km處.背斜軸傾向均為270～280°，傾角5～6°，背斜軸面的傾向為0～10°，傾角70°左右.背斜北翼靠近軸部附近被第四系掩蓋，但地層產(chǎn)狀總體傾向北西，傾角30～40°；南翼傾向為190～200°，傾向南西，傾角70°左右.南北兩翼最大距離可達1 km左右.組成背斜的地層主要為寒武系與奧陶系，巖性主要為碳酸鹽巖.最古老地層為下寒武統(tǒng)老莊戶組（C1l），構(gòu)成背斜核部，兩翼由內(nèi)向外，由老至新依次為早寒武世、中寒武世、晚寒武世、早奧陶世、中奧陶世地層［2］.

背斜核部被石炭系本溪組及其以后地層覆蓋，本溪組與上部地層為整合接觸，單斜排列，并直接覆于中、上寒武統(tǒng)和下、中奧陶統(tǒng)地層之上［3］，寒武系和奧陶系地層與石炭系本溪組地層走向交角最大接近90°.本溪組地層傾向310°左右，傾角30～40°，底部以褐紫色石英巖質(zhì)礫巖與奧陶系、寒武系的碳酸鹽巖類直接接觸.本溪組下部見有黃褐色褐鐵礦（山西式鐵礦）、泥巖，向上巖性為灰色中粗粒長石石英砂巖、灰綠色、灰黑色頁巖等（據(jù)遼寧省區(qū)域地質(zhì)志資料，此層含植物化石Neuropteris gigantea）.

（2）富隆山背斜

該背斜位于富隆山南西約2.5 km處的雞冠山附近.背斜軸傾向為270～285°，傾角6～7°，背斜軸面的傾向為0～5°，傾角70°左右.背斜北翼位于沙金溝附近，地層產(chǎn)狀傾向340°左右，傾角30～40°；南翼位于葦子溝附近，地層傾向為190～210°，傾向南西，傾角40～50°.背斜南北兩翼最大距離達1.5 km.組成背斜的地層亦為寒武系與奧陶系地層，巖性亦以碳酸鹽巖為主.最古老地層為下寒武統(tǒng)老莊戶組（C1l），構(gòu)成背斜核部，兩翼由內(nèi)向外，由老至新依次為早寒武世、中寒武世、晚寒武世、早奧陶世、中奧陶世地層.

該背斜核部亦被石炭系本溪組及其以后新地層覆蓋，并直接覆于寒武系和下、中奧陶統(tǒng)地層之上，寒武系和下、中奧陶統(tǒng)地層與石炭系本溪組地層走向交角最大接近65°.本溪組底部以褐紫色石英巖質(zhì)礫巖覆于奧陶系、寒武系碳酸鹽巖類之上.

（3）兩背斜之間為一寬緩向斜，向斜軸走向為320°左右，向斜核部為中奧陶統(tǒng)馬家溝組（O2m）地層，其兩翼由上述沙鍋屯背斜的南翼和富隆山背斜的北翼組成，構(gòu)成向斜的地層由內(nèi)向外依次為上奧陶世—上寒武統(tǒng)—中寒武統(tǒng)—上寒武統(tǒng)，褶皺最終被石炭系本溪組地層覆蓋，本溪組直接覆于中奧陶世、早奧陶世、晚寒武世、中寒武世和晚寒武世等不同時代的地層之上.

3 加里東運動的確定

關(guān)于本區(qū)本溪組與下伏寒武系—中奧陶統(tǒng)地層的不整合接觸關(guān)系和寒武系和奧陶系組成的褶皺現(xiàn)象，喻德淵（1959）曾作過描述，但沒有做進一步的研究.遼寧省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊（1983）1/20萬錦西幅、興城幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告中，作為構(gòu)造體系的復(fù)合現(xiàn)象中反接關(guān)系的典型事例對此現(xiàn)象進行了敘述?遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院.遼寧省錦州幅1/25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告.1983.，在構(gòu)造一章中的加里東旋回中也有提到，但只一筆帶過，未作深入的討論.遼寧省區(qū)域地質(zhì)志（1989）在地臺區(qū)加里東旋回一節(jié)中提到中奧陶統(tǒng)上馬家溝組與上石炭統(tǒng)本溪組之間為沉積間斷面，即平行不整合面，是加里東期造陸運動的遺跡；雖在地臺區(qū)的華力西旋回一節(jié)中對此褶皺現(xiàn)象進行了敘述，并有附圖，僅是對現(xiàn)象進行了描述，對此次運動的時代確定為華力西期沒有提供有力的證據(jù)；而在印支旋回一節(jié)中又提出該現(xiàn)象為印支期褶皺變形，這種解釋與前者相互矛盾，而且在本區(qū)石炭系與三疊系地層并未加入到褶皺之中.

本文認(rèn)為以上褶皺均形成于加里東運動時期，主要有以下依據(jù).

加里東期運動的時期為古生代的寒武紀(jì)—志留紀(jì)，本區(qū)甚至整個華北地臺區(qū)缺失了晚奧陶世、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)地層.中奧陶統(tǒng)上馬家溝組與上石炭統(tǒng)本溪組之間的平行不整合面現(xiàn)已被確定形成于加里東運動時期，而本區(qū)的褶皺均位于此平行不整合面之下，且被石炭系本溪組大角度不整合覆蓋，其形成時間應(yīng)在板塊抬升之后或抬升的同時，如果簡單地將形成褶皺的運動確定為華力西期，似顯證據(jù)不夠充分，因為褶皺現(xiàn)象形成的時間應(yīng)在晚奧陶世—上石炭世之間.

張文堂（1955）曾提出華北G層鋁土礦的時代為早石炭世，而山西式鐵礦的時代則可能是晚泥盆世.此外范國卿等［4-5］在遼寧省的石炭系本溪組下部采集了孢粉化石，共36屬57種，在遼西凌源葉肢介層位中采到Lycopora pusilla、L.subtriquetra、Murospora compta、Densosporites spinifer等12屬15種，該組合的時代應(yīng)為早石炭世—晚石炭世，另外在太子河地區(qū)的本溪組底部含有Sublepidodendron benxiense等早石炭世植物化石［6］，同時采到了魚化石Holoptychius、Dipterussp.，所發(fā)現(xiàn)的總鰭魚類和肺魚類可能為半咸水魚類，一般適應(yīng)于沼澤生活，此類魚化石一般多出現(xiàn)于泥盆紀(jì)地層中.這些均證實華北地臺區(qū)的本溪組下部有下石炭統(tǒng)甚至泥盆系地層，而該地層均為晚奧陶統(tǒng)華北地臺升陸后所沉積，并覆蓋于中奧陶統(tǒng)以下的地層之上.因此本文認(rèn)為本區(qū)的褶皺構(gòu)造應(yīng)形成于泥盆系之前，屬于加里東運動的一部分.說明本區(qū)加里東運動表現(xiàn)為明顯的升降運動，即造陸運動，同時伴隨有褶皺（即造山運動）.

沙鍋屯－富隆山地區(qū)褶皺構(gòu)造的形成機制：本區(qū)南有古元古代綏中古陸隆起帶，具有太古宙混合花崗巖基底，蓋層為長城系，是穩(wěn)定地體；北有新太古代建平古陸隆起帶，主要為太古宇建平群，也是穩(wěn)定地體.本區(qū)為處于兩個穩(wěn)定地塊間的軟弱地帶，由于板塊運動（西伯利亞板塊與華北板塊沖碰或拉伸）過程中受力不均，且南北均為穩(wěn)定的地體，本區(qū)形成了軸向為近東西向的褶皺構(gòu)造.之后又升起遭受長期剝蝕，形成了現(xiàn)在所見的上石炭統(tǒng)本溪組地層呈角度不整合覆蓋于寒武系、奧陶系地層之上.

錦州幅1/25萬（2003）區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告?遼寧省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊.遼寧省錦西幅、興城幅1/20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告.2003.將沙鍋屯—富隆山早古生代的3個褶皺取消是不符合實際的，本文認(rèn)為有必要重申這一事實，以引起地質(zhì)界的重視.

在華北板塊內(nèi)這樣的褶皺是罕見的，表明了華北板塊在加里東期并不是非常穩(wěn)定的，在局部地區(qū)也存在有較強的水平擠壓運動.這對于以后在華北板塊上尋找同時期形成的巖漿巖及所伴生的礦產(chǎn)具有指導(dǎo)意義.

［1］遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局.遼寧省區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社，1989.

［2］遼寧省區(qū)域地層表編寫組.東北地區(qū)區(qū)域地層表·遼寧省分冊［M］.北京：地質(zhì)出版社，1978：125—126.

［3］王敏成.遼寧西部奧陶系［J］.遼寧地質(zhì)學(xué)報，1983（1）：1—12.

［4］范國卿.東北南部石炭紀(jì)地層與生物群［M］.北京：地震出版社，1998.

［5］劉曉峰，范國卿.東北南部的石炭系［J］.遼寧地質(zhì)，1993（4）.

［6］米家榕，孫克勤.遼寧本溪早石炭世植物化石［J］.長春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報，1990，20（4）：361—368.

Abstract：The Lower Paleozoic strata in the Shaguotun-Fulongshan area form two complete anticlines and one syncline,which trend east-west,covered by Carboniferous Benxi formation with large angular unconformity.This area has experienced both uplifting continent-making movement and compressive orogenic movement,which took place during Caledonian epoch.The conclusion is supported by fossil data.

Key words：anticline;syncline;Late Paleozoic;Caledonian movement;Shaguotun-Fulongshan area;Western Liaoning Province

THE CALEDONIAN MOVEMENT OF SHAGUOTUN-FULONGSHAN AREA IN WESTERN LIAONING

WANG Zhi-jun,LI Hong-mei,WANG Hui-zhong
（Liaoning Institute of Geological Survey,Dalian 116100,Liaoning Province,China）

1671-1947（2010）03-0221-03

P542

A

2010－04－13；

2010-05-26.張哲編輯.

王志軍（1971—）男，遼寧省凌源市人，工程師，1995年畢業(yè)于長春地質(zhì)學(xué)院，現(xiàn)從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)普查工作，通信地址大連金州龍王廟遼寧省地質(zhì)勘查院，郵政編碼116100，E-mail//wangzhijunz@163.com