遼西沙鍋屯-富隆山地區(qū)的加里東運(yùn)動(dòng)形跡

王志軍，李紅梅，王會(huì)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(yùn)動(dòng)形跡

王志軍，李紅梅，王會(huì)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(gè)完整的背斜和一個(gè)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(yùn)動(dòng)，又有擠壓造山運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)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(yùn)動(dòng)

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(yùn)動(dòng)在本區(qū)表現(xiàn)為明顯的升降運(yùn)動(dòng).自早寒武世開(kāi)始海侵，中寒武世海侵達(dá)到最高峰，基本上是沉降時(shí)代和海水侵入時(shí)代，這是加里東運(yùn)動(dòng)的前半期.中奧陶世以后即加里東運(yùn)動(dòng)后半期抬升，同時(shí)伴有褶皺運(yùn)動(dòng)，亦即造山運(yùn)動(dòng).我國(guó)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(shí)發(fā)生了較強(qiáng)烈的擠壓運(yùn)動(dòng)并形成褶皺.加里東運(yùn)動(dòng)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(wú)明顯的升降運(yùn)動(dòng)，而形成了穩(wěn)定的陸塊.

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

2 加里東運(yùn)動(dòng)形跡描述

在遼西沙鍋屯－富隆山地區(qū)存在兩個(gè)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(jiàn)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(duì)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?yàn)?～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?yàn)?90～200°，傾向南西，傾角70°左右.南北兩翼最大距離可達(dá)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(lèi)直接接觸.本溪組下部見(jiàn)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(zhǎng)石石英砂巖、灰綠色、灰黑色頁(yè)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?yàn)?70～285°，傾角6～7°，背斜軸面的傾向?yàn)?～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?yàn)?90～210°，傾向南西，傾角40～50°.背斜南北兩翼最大距離達(dá)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(lèi)之上.

（3）兩背斜之間為一寬緩向斜，向斜軸走向?yàn)?20°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(shí)代的地層之上.

3 加里東運(yùn)動(dòng)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(guò)描述，但沒(méi)有做進(jìn)一步的研究.遼寧省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)（1983）1/20萬(wàn)錦西幅、興城幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)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(duì)此現(xiàn)象進(jìn)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(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)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(guò)，未作深入的討論.遼寧省區(qū)域地質(zhì)志（1989）在地臺(tái)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(yùn)動(dòng)的遺跡；雖在地臺(tái)區(qū)的華力西旋回一節(jié)中對(duì)此褶皺現(xiàn)象進(jìn)行了敘述，并有附圖，僅是對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行了描述，對(duì)此次運(yùn)動(dòng)的時(shí)代確定為華力西期沒(méi)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(yùn)動(dòng)時(shí)期，主要有以下依據(jù).

加里東期運(yùn)動(dòng)的時(shí)期為古生代的寒武紀(jì)—志留紀(jì)，本區(qū)甚至整個(gè)華北地臺(tái)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(yùn)動(dòng)時(shí)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(shí)間應(yīng)在板塊抬升之后或抬升的同時(shí)，如果簡(jiǎn)單地將形成褶皺的運(yùn)動(dòng)確定為華力西期，似顯證據(jù)不夠充分，因?yàn)轳薨櫖F(xiàn)象形成的時(shí)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(shí)代為早石炭世，而山西式鐵礦的時(shí)代則可能是晚泥盆世.此外范國(guó)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(shí)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(shí)采到了魚(yú)化石Holoptychius、Dipterussp.，所發(fā)現(xiàn)的總鰭魚(yú)類(lèi)和肺魚(yú)類(lèi)可能為半咸水魚(yú)類(lèi)，一般適應(yīng)于沼澤生活，此類(lèi)魚(yú)化石一般多出現(xiàn)于泥盆紀(jì)地層中.這些均證實(shí)華北地臺(tái)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(tái)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(yùn)動(dòng)的一部分.說(shuō)明本區(qū)加里東運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為明顯的升降運(yùn)動(dòng)，即造陸運(yùn)動(dòng)，同時(shí)伴隨有褶皺（即造山運(yùn)動(dòng)）.

沙鍋屯－富隆山地區(qū)褶皺構(gòu)造的形成機(jī)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(zhǎng)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(gè)穩(wěn)定地塊間的軟弱地帶，由于板塊運(yùn)動(dòng)（西伯利亞板塊與華北板塊沖碰或拉伸）過(guò)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?yàn)榻鼥|西向的褶皺構(gòu)造.之后又升起遭受長(zhǎng)期剝蝕，形成了現(xiàn)在所見(jiàn)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(wàn)（2003）區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告?遼寧省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì).遼寧省錦西幅、興城幅1/20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.2003.將沙鍋屯—富隆山早古生代的3個(gè)褶皺取消是不符合實(shí)際的，本文認(rèn)為有必要重申這一事實(shí)，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(jiàn)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(qiáng)的水平擠壓運(yùn)動(dòng).這對(duì)于以后在華北板塊上尋找同時(shí)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(xiě)組.東北地區(qū)區(qū)域地層表·遼寧省分冊(cè)［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(bào)，1983（1）：1—12.

［4］范國(guó)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(guó)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(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，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(zhǎng)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