分出遼陽群是解決遼吉東部元古宇地質(zhì)問題的關(guān)鍵

姜春潮

中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心，沈陽，110032

自1972年冬提出建立寬甸群以來，對遼吉東部前寒武紀(jì)地質(zhì)問題引起很大爭論。后來遼寧省地質(zhì)區(qū)測隊(duì)提出遼河群五分，作為1∶20萬區(qū)測填圖地層單元?jiǎng)澐值囊罁?jù)。與之同時(shí)，筆者提出解體遼河群的劃分方案：將其劃分為寬甸群、草河群、大栗子群和遼陽群。時(shí)間已經(jīng)過去40年了，對這個(gè)問題還未取得共識，感到非常遺憾。筆者認(rèn)為首先分出遼陽群是解決遼吉東部元古宇各類地質(zhì)問題的關(guān)鍵。

1 遼陽群是一個(gè)新的地層單元

1.1 遼陽群沉積的一個(gè)典型地區(qū)

在遼陽甜水，在遼河群之上細(xì)河群之下，有一套新的地層，這就是遼陽群（圖1）。在此筆者建議感興趣的人們用上幾天時(shí)間到遼陽甜水鄉(xiāng)考察，由三道嶺經(jīng)甜水到河沿，可以看到遼陽群由沉積邊緣區(qū)向沉積超覆區(qū)的變化情況。在沉積邊緣區(qū)遼陽群直接不整合覆蓋在太古代花崗巖和鞍山式鐵礦層之上。在這里遼陽群可分兩個(gè)巖組：下部為碎屑巖組，稱判甲爐組；上部為白云巖夾板巖和粉砂巖巖組，稱圣水寺組，可視為遼陽群二分的大石橋組邊緣沉積相。兩個(gè)巖組中間以含碳質(zhì)板巖層（其中含膠磷礦層）為標(biāo)志層利于區(qū)域?qū)Ρ?。由三道嶺向南到甜水、塔灣—河沿，遼陽群則由沉積邊緣區(qū)過渡到沉積超覆區(qū)。判甲爐組逐漸尖滅。在甜水只保存有頂部的碳質(zhì)板巖層，到塔灣—河沿則大石橋組厚層白云巖直接不整合覆蓋在草河群（這里的遼河群）的浪子山組、云盤組和通遠(yuǎn)堡組巖層之上。在沉積邊緣區(qū)大石橋組下部（圣水寺組）中的粉砂巖和板巖夾層到沉積超覆區(qū)亦消失不見。

1.2 遼陽群沉積在中元古代拗陷帶中

地質(zhì)發(fā)展到中元古代，沿遼吉東部古元古代寬甸—草河地槽褶皺帶北側(cè)邊界發(fā)育一條寬約100 km的拗陷帶（圖2），遼陽群即沉積在這個(gè)拗陷帶中。按沉積環(huán)境遼陽群可分為兩個(gè)沉積區(qū)：大致以該地槽褶皺帶北側(cè)邊界為界，以北直接不整合覆蓋在太古宙巖石上的為沉積邊緣區(qū)，寬度有30 km，發(fā)育有下部碎屑巖組成的判甲爐組和上部碳酸鹽巖組成的大石橋組。在沉積邊緣區(qū)發(fā)育的遼陽群，在空間分布上由西向東有遼陽首山—鞍山后墳、本溪九峪、紅山嶺、財(cái)神廟、黃柏峪、吉林通化—白山渾江北岸。在褶皺帶北側(cè)邊界線以南的拗陷帶內(nèi)為遼陽群的沉積超覆區(qū)，寬約70 km。遼陽群下部判甲爐組在本區(qū)內(nèi)大部分尖滅缺失，大石橋組直接不整合覆蓋在草河群和寬甸群之上，由西向東有蓋縣古道屯—團(tuán)山到營口大石橋—范馬、遼陽隆昌—青城子白云山、遼陽河欄溝—本溪草河口、本溪賽馬—灌水、吉林通化金廠—白山珍珠門、臨江螞蟻河。把沉積超覆區(qū)內(nèi)的遼陽群大石橋組作為一個(gè)新的地層單元?jiǎng)澐殖鰜?，其下的草河群變?fù)理石建造和變泥質(zhì)巖建造，寬甸群的含硼變粒巖建造的地層和構(gòu)造問題就比較容易解決了。

圖2 遼吉東部和山東半島古元古代大陸邊緣褶皺帶和中元古代拗陷帶展布示意圖

2 大石橋—范馬地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造問題

這里是使遼吉東部元古宇地質(zhì)構(gòu)造認(rèn)識和給地層劃分造成長期混亂的一個(gè)關(guān)鍵地區(qū)。自上世紀(jì)30年代齋藤林次建立遼河群以來，幾經(jīng)1∶20萬區(qū)域地質(zhì)測量，出現(xiàn)的各類地質(zhì)問題，都是從這里引發(fā)的。這主要是由三個(gè)關(guān)鍵問題未搞清楚造成的：① 該區(qū)遼陽群大石橋組分布的整體構(gòu)造格架問題；②遼河群五分的標(biāo)準(zhǔn)剖面上的問題；③范馬地區(qū)三大套地層混為一談的問題。

2.1 遼陽群大石橋組的整體構(gòu)造格架

根據(jù)疊層石和沉積層理產(chǎn)狀可以確定，該區(qū)大石橋組的整體地質(zhì)構(gòu)造格架應(yīng)為一個(gè)軸面傾向南東的倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造。全區(qū)因受到中生代三條縱斷層和幾條橫斷層切割而成幾個(gè)斷塊。大石橋區(qū)主要出露為正常翼，其東倒轉(zhuǎn)翼出露較窄；平二房—四牌樓主要出露倒轉(zhuǎn)翼；四牌樓—范馬兩翼出露范圍大體相當(dāng)。

該區(qū)遼陽群不整合覆蓋在古元古代褶皺帶之上，屬沉積超覆區(qū)，故只有遼陽群大石橋組分布。該區(qū)大石橋組可分兩個(gè)巖段：下部為板巖段），上部為碳酸鹽巖段。在倒轉(zhuǎn)向斜的正常翼，其下部板巖段常呈淺藍(lán)色色調(diào)，如在大石橋洛山西麓所見，不整合在草河群通遠(yuǎn)堡組之上；而在其倒轉(zhuǎn)翼，這種板巖常呈千枚巖化板巖，其底部常有一層石英巖，厚10～20 m，不整合在草河群蓋縣組上，如在棗兒嶺—平二房及其以北所見。

大石橋—范馬地區(qū)的菱鎂礦主要產(chǎn)在遼陽群大石橋組的頂部，后來的交代作用并未改變這種層位控制的條件。那么在該區(qū)分布上菱鎂礦就出現(xiàn)在倒轉(zhuǎn)向斜的軸心部位地段，這樣就有規(guī)律可循了。評價(jià)該區(qū)菱鎂礦的遠(yuǎn)景儲量就比較容易了?？梢哉f菱鎂礦資源是有限的，管理者應(yīng)當(dāng)心中有數(shù)。

2.2 評遼河群五分的標(biāo)準(zhǔn)剖面

上世紀(jì)70年代遼寧省區(qū)測隊(duì)在本區(qū)里爾峪經(jīng)高家峪、樺子峪向南東建立一套元古宇遼河群五分的標(biāo)準(zhǔn)剖面，作為全省劃分地層的標(biāo)準(zhǔn)，由下到上將遼河群劃分為浪子山組、里爾峪組、高家峪組、大石橋組和蓋縣組（圖3）。經(jīng)研究這條剖面包含了三大套地層，即包括了寬甸群、草河群和遼陽群。它們之間為不整合關(guān)系。在該剖面上的遼河群浪子山組和里爾峪組分別相當(dāng)于寬甸群的雙塔嶺組和炒鐵河組，因?yàn)橛纱讼虮睎|到范馬，在炒鐵河組之上依次出露劉家河組、高小嶺組和林家臺組）。這里遼河群的高家峪組包含了草河群的四個(gè)巖組，因?yàn)楦呒矣M在這里為一同斜向斜構(gòu)造（草河褶皺期形成），而且這里是草河群向南的超覆區(qū)，即其下部巖組變薄地區(qū)，這里草河群浪子山組和云盤組厚度總計(jì)不超過30 m。這里遼河群大石橋組在樺子峪菱鎂礦采礦坑是與高家峪組的同斜向斜的倒轉(zhuǎn)翼呈斷層接觸。這里出露的遼河群大石橋組為倒轉(zhuǎn)向斜的倒轉(zhuǎn)翼。因此該剖面不僅不能成為劃分元古宇地層的標(biāo)準(zhǔn)，而且是造成遼寧省區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造研究產(chǎn)生各種錯(cuò)誤的根源。

2.3 范馬地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造

范馬地區(qū)是三大套地層即寬甸群、草河群和遼陽群的交匯地區(qū)。在該區(qū)這三套地層之間都是斷層接觸。因此要弄清該區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造首先必須掌握這三大套地層的層序和巖石建造特點(diǎn)。寬甸群在該區(qū)西部和北部連續(xù)分布有雙塔嶺組、炒鐵河組、劉家河組、高小嶺組、林家臺組）的地層連續(xù)出露。它們是岫巖向北經(jīng)三家子、遼陽昌隆轉(zhuǎn)向南西，即沿牧牛穹隆向這里延伸的部位。而遼陽群大石橋組主要為倒轉(zhuǎn)翼的富鎂碳酸巖層，它與寬甸群林家臺組第三巖段的白云質(zhì)大理巖層呈斷層接觸。在該斷層帶上形成大的滑石礦，即范馬滑石礦。在該地區(qū)遼陽群大石橋組以斷層關(guān)系位于草河群通遠(yuǎn)堡組和蓋縣組之上。過去幾次區(qū)測和編圖都把這里的寬甸群林家臺組和遼陽群大石橋組連在一起，是造成遼寧省區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造錯(cuò)誤的一個(gè)直接原因。如果不把這里三大套地層分開而編圖，仍然是重復(fù)前人的錯(cuò)誤，是紙上談兵，沒有多大意義。

3 遼寧汎河流域地層的歸屬

遼寧鐵嶺汎河流域地層上世紀(jì)30年代齋藤林次稱汎河群，與遼河群對比。50～80年代長春地質(zhì)學(xué)院和遼寧省區(qū)測隊(duì)將其與薊縣震旦系對比。筆者認(rèn)為劃歸遼東震旦系是比較合適的。

鐵嶺汎河流域地層的對比，取決于撫順上年馬地層的歸屬。汎河流域筆者未曾做過調(diào)查。根據(jù)已有資料上年馬地層分下部碎屑巖組和上部碳酸鹽巖組，頂部有菱鎂礦層。下部碎屑巖組直接不整合在太古宙巖石之上。這種情況很符合遼陽群沉積邊緣區(qū)的地層條件。因此如將撫順上年馬地層劃歸遼陽群，則汎河流域的地層就應(yīng)屬遼東震旦系，即屬于大連地區(qū)震旦系發(fā)育較全的地層。應(yīng)在沈陽周圍做些地層對比追索工作。

因此，筆者認(rèn)為首先分出遼陽群是解決遼吉東部元古宇各類地質(zhì)問題的關(guān)鍵所在，趁現(xiàn)在還未完全糊涂的時(shí)候，把能想到的問題寫下來，以拋磚引玉，避免多走彎路。

4 題外的話：關(guān)于滹沱群的問題

這是一個(gè)長期爭論的，大家認(rèn)為有問題的一套地層。

在遠(yuǎn)古代華北古陸塊西緣呈南北方向延伸的滹沱群是一套富含碳酸鹽巖的地層，時(shí)限定在2.6～2.5Ga。我看過幾個(gè)點(diǎn)，覺得滹沱群存在的問題很類似與遼河群的問題。如沿滹沱褶皺帶東緣不整合蓋在太古宙花崗巖或阜平群之上的豆村板巖層，這種淺變質(zhì)的地層很類似于遼吉東部遼陽群的沉積邊緣區(qū)的沉積環(huán)境的產(chǎn)物。那么類似于遼陽群沉積超覆區(qū)的地層是否存在？滹沱褶皺帶中部高變質(zhì)區(qū)是否混有下構(gòu)造層的地層？這里筆者只是提出解決問題的一個(gè)思路，不妨探索一下。