遼寧南華紀巖相古地理特征

李 艷，曲洪祥，王振銘，丁 偉，王志軍，曲若達，李升東

（遼寧省地質勘查院，遼寧大連116100）

0 引言

沉積相、巖相的概念由瑞士A·格雷斯利（1883）首先提出.國內巖相古地理研究始于20世紀50年代中葉.劉鴻允等以古生物地層學理論為指導，編制了我國第一部《中國古地理圖》專著，意在分析沉積盆地及其成礦環境與區域構造演化之間的關系.20世紀80年代以來，相繼有聶振聲［1］、丁杰［2］、宋天銳［3］等對遼寧省典型地區進行巖相古地理的研究，較系統的巖相古地理研究當屬楊新德等編著的《遼寧省區域地質志》中的沉積巖及沉積作用部分［4］，為遼寧省巖相古地理研究奠定了堅實的基礎.

遼寧南華紀地層研究較早，如高振家等［5］對遼寧大連地區南華紀地層進行了較深入的研究，認為南華系包括金縣群［4］、五行山群［4］及細河群［4］的橋頭組.曲洪祥等［6］通過新編《遼寧省區域地質志》項目野外考察及全國礦產資源潛力評價項目編圖（遼寧省地質背景課題研究）綜合研究認為，遼寧南華系主要發育于大連地層小區，包括五行山群長嶺子組、南關嶺組、甘井子組和細河群橋頭組；少量分布于本溪太子河地層小區，包括橋頭組和康家組；零星見于鐵嶺河地層小區，僅包括殷屯組［6］.本文以曲洪祥等所著稱的南華系進行該期的巖相古地理研究，旨在為遼寧南華系區域劃分對比研究提供新的地質資料.

1 南華系地質背景

南華紀地層主要分布于大連地層小區，少量出露于太子河地層小區，零星見于河地層小區.大連地層小區南華系發育較全，自下而上劃分為橋頭組、長嶺子組、南關嶺組和甘井子組，各組之間均為整合接觸.南華系整合于青白口系南芬組之上，整合覆于震旦系營城子組之下.太子河地層小區僅發育橋頭組、康家組，下伏地層分別為青白口系南芬組和寒武系堿廠組，其為平行不整合接觸關系.河地層小區南華系殷屯組零星出露，該組可以角度不整合于長城-薊縣系不同層位之上，區內未見頂.

2 主要沉積相類型

南華紀構成一個完整的海侵-海退旋回，從陸源碎屑巖沉積墊底始，形成穩定的碳酸鹽巖臺地止.大連地層小區沉積相發育較全，可劃分為濱岸相、淺海陸棚相、開闊海臺地相、局限海臺地相；太子河地層小區缺失碳酸鹽巖臺地相；河地層小區僅見河流相-沖積扇相.本文主要以大連地層小區為例，簡述南華系沉積相特征（圖1）.

圖1 大連地層小區南華系巖性巖相綜合柱狀圖（引自遼寧區調隊，1994）Fig.1 Column of lithology and facies of Nanhua system in Dalian stratigraphic area（from Liaoning Regional Geological Survey,1994）

2.1 濱岸相

濱岸相可進一步劃分為臨濱亞相和前濱亞相，發育于橋頭組沉積期，沉積厚度413～660 m.本期發生了大規模的海侵事件，沉積盆地廣布于遼東半島，形成一套無障壁陸源碎屑巖.

（1）臨濱亞相沉積物以黃綠色和顆粒細為特征，主要巖性為黃綠色砂質頁巖、鈣質頁巖、粉砂巖夾薄層含海綠石長石砂巖及長石石英砂巖.發育水平層理、平行層理等沉積構造.產宏觀藻類化石及海綠石，反映了低能還原沉積環境特點.

（2）前濱亞相沉積物以灰白色和顆粒粗為特點，主要巖性為灰白色中—厚層石英砂巖、長石石英砂巖夾薄層粉砂巖.發育板狀交錯層理、浪成波痕等沉積構造.產赤鐵礦，反映了高能氧化沉積環境特點.

2.2 淺海陸棚相

淺海陸棚相可劃分為盆地亞相、深緩坡亞相和淺緩坡亞相.發育于長嶺子組（太子河地層小區稱康家組）沉積期，沉積厚度約571～707 m.本期海侵是本區最大的海泛事件，沉積盆地廣布于遼東半島，形成一套無障壁陸源碎屑巖和內源碳酸鹽巖混合沉積.

（1）盆地亞相沉積物主要巖性包括黃綠色砂質頁巖、鈣質頁巖和粉砂巖，發育水平層理沉積構造.

（2）深緩坡亞相沉積物主要巖性為黃綠色砂質頁巖、粉砂巖夾薄層泥晶灰巖和長石石英砂巖，發育水平層理、槽狀交錯層理等沉積構造.

（3）淺緩坡亞相以黃綠色和顆粒細為特征，沉積物主要巖性為石英砂巖夾粉砂巖，發育平行層理、板狀交錯層理等沉積構造.產宏觀藻類化石及海綠石，反映了低能還原沉積環境特點.

2.3 開闊海臺地相

開闊海臺地相可劃分為生物礁亞相和砂屑灘亞相，形成于南關嶺組沉積期.本期沉積盆地萎縮，僅限于大連地層小區，沉積厚度約160～270 m.

（1）生物礁亞相沉積：由于水體較淺，水體循環良好，鹽度正常，故生物繁盛，主要巖性為疊層石灰巖、薄層泥晶灰巖，發育浪成波痕沉積構造.

（2）砂屑灘亞相沉積：發育于臺地上的水下高地，水體較淺，受潮汐和波浪作用影響，能量較高，主要巖性以碎屑灰巖、豆屑灰巖為特征，發育浪成波痕、板狀交錯層理等沉積構造.

2.4 局限海臺地相

發育于甘井子組沉積期.本期沉積盆地更加萎縮，僅限于大連地層小區，沉積厚度約220～360 m.根據巖石組合、沉積構造及生物化石等特征，可以將局限海臺地相劃分為生物礁亞相、潮間帶亞相、潮上帶亞相和海岸沙丘亞相.

（1）生物礁亞相：疊層石為生物礁的主體.疊層石呈短柱狀或半球狀，疊層石高5～13 cm，柱體直徑3～7 cm，主要巖性為灰色疊層石細晶白云巖.

（2）潮間帶亞相：主要巖性為灰色含砂礫屑白云巖、薄層泥晶白云巖，發育透鏡狀層理沉積構造，常見鳥眼構造暴露標志.

（3）海岸沙丘亞相：分布較局限，僅見于盆緣瓦房店地區，呈透鏡體產出，小者幾米，大者長軸約30 m，短軸長10余米，由中心向外，粒度變細.其巖性為石英砂巖，粒度（1～0.125 mm）由跳躍總體構成，跳躍總體含量約96%.其沙丘系甘井子組沉積時期處于潮上帶亞相風積形成?遼寧區調隊.復州灣鎮等4幅1∶5萬區調資料.1997..

2.5 河流相與沖積扇相

河流相與沖積扇相僅見于遼北鐵嶺地區.沖積扇相對應于殷屯組下部，巖性為紫色礫巖、礙層砂巖，礫石大小混雜，呈塊狀層理，沉積厚度約410 m.河流相主要見于殷屯組上部，主要巖性為灰白、灰綠、紫色薄層長石石英砂巖，石英砂巖，砂泥質板巖，具大型斜層理、平行層理構造，沉積厚度大于484 m.

3 巖相古地理特征

南華紀沉積盆地較青白口紀沉積盆地縮小，僅限于遼東半島及鐵嶺大甸子盆地西部，遼西、鐵嶺以北地區為陸源剝蝕區.南華紀早期沉積盆地廣布于遼東地區，主要由濱海砂巖相、淺海陸棚灰巖相沉積組成.晚期沉積盆地更加萎縮，僅見于大連瓦房店以南地區及鐵嶺大甸子盆地西部.前者屬開闊海臺地灰巖相和局限海臺地白云巖相沉積，后者屬河流-沖積扇砂礫巖相沉積.地貌經過長期風化夷平，地形總體上起伏不大，地貌中心位于岫巖-莊河一帶.盆地有2個沉積中心，大連沉積中心沉積厚度大于3000 m，鐵嶺沉積中心沉積厚度大于500 m；一個拗陷區，即鐵嶺拗陷區.海侵方向由南西向北東向.巖相古地理特征如圖2、3.

4 結論

（1）南華紀早期沉積盆地廣布于遼東半島，晚期盆地萎縮，僅限于大連瓦房店以南及遼北鐵嶺殷屯一帶.

（2）南華紀構成一個完整的海侵-海退旋回，從陸源碎屑巖沉積巖墊底始，形成穩定的碳酸鹽巖臺地止.

（3）南華紀沉積期由濱岸相、淺海陸棚相、開闊海臺地相、局限海臺地相和河流-沖積扇相組成.

圖2 遼寧省南華紀巖相古地理圖Fig.2 Lithofacies paleogeographic map of Nanhua Period in Liaoning Province

圖3 南華系沉積相橫剖面圖（大連－鐵嶺）Fig.3 Sedimentary profile of Nanhua system from Dalian to Tieling

［1］聶振聲.本溪太子河流域早寒武世饅頭期巖相古地理特征與石膏普查［J］.遼寧地質學報, 1984（1）: 69—80.

［2］丁杰.遼西早寒武世老莊戶期巖相古地理及其地球化學特征［J］.遼寧地質, 1986（1）: 23—34.

［3］宋天銳.古地震記錄與巖相古地理［J］.沉積學報, 2009（5）: 872—879.

［4］遼寧省地質礦產局.遼寧省區域地質志［M］.北京：地質出版社,1989:1—856.

［5］高振家，陳克強.新疆的南華系及我國南華系的幾個地質問題［J］.地質調查與研究, 2003, 26（1）: 8—14.

［6］曲洪祥，鮑慶忠，董萬德，等.遼寧南華系的劃分及其特征［J］.地質與資源, 2011, 20（6）: 430—433.