東北地區(qū)古生代地層間斷

蘇養(yǎng)正

（沈陽地質礦產研究所，遼寧沈陽110034）

東北地區(qū)古生代地層間斷

蘇養(yǎng)正

（沈陽地質礦產研究所，遼寧沈陽110034）

東北地區(qū)古生代在南部有一個地層間斷面，北部有三個地層間斷面：奧陶紀、晚志留世末—早泥盆世和早石炭世晚期—晚石炭世，相應于古亞洲洋構造域發(fā)展的不同階段，結束于早三疊世末.最后的間斷面以后，東北南部和北部古生代地層進入同步發(fā)展.

東北地區(qū)；古生代；古亞洲洋構造域；地層間斷

東北古生代地層包括寒武紀至早三疊世地層，大致以鐵嶺—梅河口一線為界分為南部及北部.南部區(qū)發(fā)育所謂地臺型的穩(wěn)定型地層，北部區(qū)發(fā)育所謂地槽型的活動型地層.兩者最明顯的沉積特征區(qū)別為：1）南部區(qū)全部為沉積地層，不含火山活動的產物，北部區(qū)則含有大量的火山巖和火山碎屑巖；2）南部區(qū)有一個大的沉積間斷面，缺失晚奧陶世到早石炭世的沉積，而北部區(qū)自奧陶紀至早三疊世地層都有發(fā)育，且在綜合地層柱中沒有缺失，但各地發(fā)育程度不同，有不同形式和不同時間的間斷缺失.因此，本文將著重討論北部區(qū)的地層沉積間斷.

1 東北地區(qū)北部古生代地層發(fā)育演化

古生代時東北地區(qū)北部為一陸間區(qū)，位于西伯利亞和華北板塊之間，處于古亞洲洋構造域的發(fā)展階段中，加里東時期為一洋區(qū)，發(fā)育有洋殼［1-2］.加里東中晚期兩板塊開始碰撞［3-4］，島弧火山活動停止，洋殼消亡，陸間區(qū)開始造山，邵濟安稱軟碰撞弱造山，使本區(qū)古生代的不整合多為低微角度不整合［5］.晚古生代該區(qū)進入地殼固化成熟階段.因此，北部區(qū)古生代地層的發(fā)育演化可分為兩個階段：洋陸階段和地殼固化成熟階段［6］.洋陸階段包括3期盆地：寒武紀被動陸緣期盆地；奧陶紀主動陸緣期島弧盆地及弧后盆地等；島弧火山停止以后的晚奧陶世—志留紀后弧期盆地.地殼固化成熟階段也有3期盆地：晚志留世末期—早泥盆世早期上疊山間或山前盆地；泥盆紀至二疊紀的裂陷槽盆地；晚二疊世—早三疊世陸相凹陷盆地.古生代地層主要形成于這些盆地中.地殼運動的一張一弛或稱脈動，使裂陷槽盆地多期發(fā)育.

按地層區(qū)劃［6］，北部區(qū)有4個地層區(qū).在二連—東烏旗—長春—吉林一線以南為內蒙古草原地層區(qū)，即華北北緣區(qū)；該線以北松遼盆地東緣以西為興安地層區(qū)，以東為松花江地層區(qū)，敦密斷裂-躍進山斷裂以東為延邊地層區(qū).

2 地層體

為討論方便，引進地層體概念，其真正含義指某一盆地整個發(fā)展過程中，在盆地內所形成的地層內容物為一個地層體，包括沉積巖和火山活動的產物.每個地層體中各時代地層間均為連續(xù)的，隨著盆地的發(fā)展擴大，地層體中較新的地層往往超覆于盆地發(fā)育前的下伏地層之上.地層體形成以后在地質發(fā)展過程中，往往受到破壞不能完整保存，在討論時先要恢復地層體原來面貌.在北部區(qū)由于各種盆地的多期發(fā)育相應有各時代的地層體，這些地層體主要形成于與島弧體系有關的盆地和以后各時代的裂陷槽中.下面為各時代地層體的簡述.

寒武紀地層體有興安地層區(qū)的興隆地層體，分布于呼瑪的興隆地區(qū)，形成于被動陸緣盆地，時代為早寒武世.松花江地層區(qū)的西林地層體，形成于局限海，時代為早寒武世，分布于張廣才嶺-小興安嶺的鐵力-伊春一帶.

奧陶紀小金溝地層體形成于松花江地層區(qū)張廣才嶺地區(qū)中奧陶世裂陷火山盆地中，不整合于早寒武世西林地層體及元古宙地層之上.

奧陶紀—志留紀的島弧地層體是在主動陸緣及后弧期盆地中形成的，包括島弧火山巖系列、弧后沉積巖和后弧期沉積巖和火山巖，有興安地層區(qū)大興安嶺的多寶山地層體和華北北緣內蒙古草原地層區(qū)的包爾汗圖地層體.多寶山地層體由奧陶紀島弧火山巖、弧后沉積巖和志留紀后弧期地層組成，分布于大興安嶺及小興安嶺西北部，南至二連-東烏旗一帶，北至呼瑪縣.包爾汗圖地層體由中晚奧陶世島弧火山巖、弧間及弧后沉積巖和志留紀后弧期沉積巖及火山巖組成，在東北見于遼北-吉中地區(qū).

志留紀—早泥盆世西別河地層體形成于華北北緣內蒙古草原地層區(qū)的上疊山間或山前盆地中，時代為晚志留世末—早泥盆世初［7］，不整合于包爾汗圖奧陶-志留紀地層體及加里東花崗巖之上［8］，在東北見于吉中地區(qū).早石炭世早期北通氣溝組不整合于其上.

泥盆紀地層體自西向東有：大民山地層體，形成于興安地層區(qū)大興安嶺西部的中泥盆世晚期--早石炭世早期的大民山裂陷槽中，整合或不整合于早中泥盆世泥鰍河組（罕達氣地層體）之上；興安地層區(qū)罕達氣地層體，時代為末志留世—早石炭世早期，形成于罕達氣裂陷槽之中，分布于大興安嶺和小興安嶺西北部，南至二連-東烏旗一帶，北至呼瑪縣，中心部分與下伏多寶山地層體的島弧區(qū)地層整合［9］，而西側則不整合于多寶山地層體的弧后奧陶紀地層之上［10-11］；前坤頭溝地層體，分布于內蒙古草原地層區(qū)的敖漢旗-吉林中南部，時代為早泥盆世中晚期—中泥盆世早期，被早石炭世晚期—晚石炭世磨盤山組（余富屯地層體）不整合覆蓋［12］；黑龍宮地層體，分布于松花江地層區(qū)張廣才嶺-小興安嶺的寧安-尚志-伊春一帶，時代為早泥盆世晚期—中泥盆世，未見上下關系；松花江地層區(qū)老禿頂子地層體，時代為早泥盆世末—早石炭世早期，分布于密山-寶清地區(qū)，不整合于加里東期花崗巖之上［11］.

石炭紀地層體稱余富屯地層體，分布于內蒙古地層區(qū)吉林中部-敖汗旗一帶，時代為早石炭世晚期—早二疊世早期，不整合于泥盆紀前坤頭溝地層體之上［12］.

松花江地層區(qū)石炭-二疊紀地層體在張廣才嶺-小興安嶺尚志-伊春地區(qū)稱楊木崗地層體，時代為晚石炭世—早二疊世，在密山-寶清地區(qū)稱珍子山地層體，形成于陸相湖沼盆地，時代為晚石炭世—早二疊世.

二疊紀地層體有大石寨地層體，分布于大興安嶺-小興安嶺西北部黑河-東烏旗-二連之東南，松遼盆地以西，時代為早二疊世.在吉林中部的大河深地層體時代為早二疊世，整合或超覆于西側的余富屯地層體之上.延邊地區(qū)有二疊紀廟嶺地層體.

晚二疊世—早三疊世地層體形成于3個凹陷帶盆地中：西為林西地層體，分布于興安嶺凹陷帶；中為紅山地層體，分布于張廣才嶺凹陷帶；東為二龍山地層體，分布于完達山凹陷帶.分別整合于大石寨地層體、大河深地層體及楊木崗地層體、珍子山地層體及廟嶺地層體之上.

東北北部不同時代的沉積盆地往往在相同地區(qū)或相鄰地區(qū)發(fā)育［6］，結果不同時代地層體的空間分布在同一地層區(qū)內多重疊.

3 缺失與間斷

東北地區(qū)北部在洋陸階段的一期和二期之間有一地層間斷，出現于奧陶紀地層之下，在全區(qū)缺失中晚寒武世地層.興安地層區(qū)的早寒武世興隆地層體與奧陶紀多寶山島弧地層體之間未見中晚寒武世地層.松花江地層區(qū)的奧陶紀小金溝地層體不整合于早寒武世西林地層體之上［6］.

這一地層間斷出現以后洋殼開始擴張，奧陶紀島弧發(fā)育大致至中奧陶世末島弧火山活動停止，洋殼消亡，進入后弧期.這個時間與東北地區(qū)南部的古生代間斷的下限基本一致.

洋陸階段結束以后與地殼固化成熟階段之間有另一地層間斷，其上為地殼固化成熟階段一期晚志留世末地層和二期早泥盆世中晚期地層.在內蒙古草原地層區(qū)，晚志留世末—早泥盆世初西別河地層體不整合于包爾汗圖地層體及加里東花崗巖之上.在興安地層區(qū)大部分地區(qū)和松花江地層區(qū)缺失志留紀地層.興安地層區(qū)中奧陶世島弧火山活動結束以后，開始進入后弧時期，多寶山地層體在島弧地區(qū)連續(xù)沉積晚奧陶世及志留紀地層，在廣大的弧后地區(qū)則缺失志留紀地層，罕達氣地層體的早泥盆世中晚期地層不整合其上［11］.在松花江地層區(qū)缺失全部志留紀地層，泥盆紀黑龍宮地層體不整合于奧陶紀小金溝地層體之上，老禿頂子地層體不整合于加里東花崗巖之上.

早石炭世早期發(fā)生一次短暫海侵，在各地留下該時期的地層.這些地層一部分成為泥盆紀地層體的頂部成分，如大民山地層體、罕達氣地層體和老禿頂子地層體；另一部分則散布于局部地方，如興安地層區(qū)黑河地區(qū)的洪湖吐組［13］和內蒙古草原地層區(qū)不整合于西別河地層體之上的北通氣溝組［5］.

內蒙古草原地層區(qū)的早石炭世晚期地層及松花江地層區(qū)晚石炭世地層之下是又一個地層間斷.這個地層間斷在各地表現不一.在內蒙古草原地層區(qū)，石炭紀的余富屯地層體不整合于早泥盆世中晚期—中泥盆世早期的前坤頭溝地層體之上，缺失中-晚泥盆世地層.在松花江地層區(qū)，晚石炭世—二疊紀的楊木崗地層體和珍子山地層體分別重疊于早-中泥盆世黑龍宮地層體和早-中泥盆世—早石炭世早期老禿頂子地層體之上，缺失相應地層.在興安地層區(qū)散布的陸相晚石炭世火山地層覆蓋于不同時代的地層之上.

從此以后，東北地區(qū)北部的石炭紀和二疊紀地層再也沒有出現缺失現象.相應的地層體之間均為整合關系，如大河深地層體整合于余富屯地層體之上，紅山地層體整合于余富屯地層體和楊木崗地層體之上［6］.

4 結語

（1）東北地區(qū)北部不同地區(qū)、不同時代的各類盆地（島弧系列盆地、裂陷槽盆地、凹陷盆地等）在空間上的繼承性和在時間上的連續(xù)性或斷續(xù)性使相鄰地層體上下之間呈現整合或不整合關系，代表地層連續(xù)、超覆、缺失和間斷.

（2）“構造決定建造，建造反映構造”.東北地區(qū)北部古生代的3次間斷反映古亞洲洋構造域發(fā)育的不同階段.第一個間斷面相應于洋陸階段中主動陸緣的開始，島弧火山活動停止的時間與東北地區(qū)南部地層間隔的下限時間基本一致；第二個間斷面對應于洋陸階段結束、地殼固化成熟階段的開始；第三個間斷面反映地殼固化成熟階段已進入基本成熟期，與東北地區(qū)南部地層間斷的上限一致.從此，東北地區(qū)北部與南部的古生代地層開始同步發(fā)展.

（3）東北地區(qū)北部二疊紀—早三疊世裂陷槽和陸相凹陷跨越地層分區(qū)統(tǒng)一發(fā)展，說明地殼固化成熟階段已進入成熟期，即古亞洲洋構造域的構造發(fā)育進入最后階段，結束于早三疊世末.以后將進入新的構造發(fā)育階段-環(huán)太平洋構造域發(fā)育階段.

致謝：唐克東研究員和邵濟安教授多次與作者討論東北地區(qū)的古生代地層與構造的關系，給予作者撰寫此文眾多啟示，特此致以衷心感謝.

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THE PALEOZOIC STRATIGRAPHIC BREAKS IN NORTHEAST CHINA

SU Yang-zheng

（Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110034,China）

In Northeast China,of Paleozoic,there is one stratigraphic break in the south part and three in the north part,i.e.Ordovician,latest Late Silurian-Early Devonian and late Early Carboniferous-Late Carboniferous.They correspond with the stages of Paleo-Asian Ocean tectonic domain,ended at Early Triassic.After the last break,the Paleozoic strata of the north andsouthstartedtodevelopsynchronously.

Northeast China;Paleozoic;Paleo-Asian Ocean tectonic domain;stratigraphic break

1671-1947（2012）01-0074-03

P534.4

A

2011－12－19；

2011-12-26.編輯：張哲.

中國地質調查局項目（1212011085473、1212011121085）資助.

蘇養(yǎng)正（1939—），男，研究員，從事古生物地層研究工作，通信地址沈陽市黃河北大街1號.