遼寧南華系殷屯組及永寧組冰磧巖沉積特征

盧崇海，邢德和，張耀華，羅建民，劉濮睿，劉廣旭，盧思橋，謝鑫竹

1.遼寧省礦產(chǎn)勘查院，遼寧沈陽110031；2.中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心（沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所），遼寧沈陽110034；3.遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，遼寧沈陽110032

遼寧南華系殷屯組及永寧組冰磧巖沉積特征

盧崇海1，邢德和2，張耀華1，羅建民1，劉濮睿1，劉廣旭1，盧思橋3，謝鑫竹1

1.遼寧省礦產(chǎn)勘查院，遼寧沈陽110031；2.中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心（沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所），遼寧沈陽110034；3.遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院，遼寧沈陽110032

通過對遼寧地區(qū)出露的新元古代殷屯組、永寧組調(diào)查研究取得了新認(rèn)識，認(rèn)為遼寧地區(qū)存在南華紀(jì)地層，以新元古代殷屯組、永寧組為代表，可劃分出二次冰川活動（二個冰期和一次間冰期）的沉積，自下而上為殷屯冰期（第一次冰期）、八家子間冰期、河冰期（第二次冰期）.依據(jù)殷屯組和永寧組冰磧物組合特點(diǎn)及接觸關(guān)系，并結(jié)合碎屑鋯石U-Pb（LA-ICP-MS）同位素測年成果，推測遼寧南華系殷屯組、永寧組形成時代應(yīng)小于1000 Ma，與南方南華紀(jì)形成的時間基本接近或略早（約850 Ma）.

南華系；殷屯組；永寧組；冰磧巖；冰期；鋯石LA-TCP-MS U-Pb年齡；遼寧省

0 引言

南華系是我國地層委員會（2002、2012年）確定的一個系級地層單位［1］，時代歸屬為新元古代.其下伏地層為青白口系，上覆地層為震旦系.南華系在我國南方較為發(fā)育，分下、中、上3個統(tǒng)，下統(tǒng)自下而上為長安組、富祿組；中統(tǒng)由古城子組和大塘坡組組成；上統(tǒng)為南沱組.下統(tǒng)長安組巖性主要為塊狀含礫泥質(zhì)砂巖，富祿組以厚層狀長石石英砂巖為主，頂部為炭質(zhì)頁巖夾錳礦，底部夾鐵質(zhì)砂板巖、碧玉鐵質(zhì)巖或赤鐵礦透鏡體；中統(tǒng)下部古城子組由青灰色含礫雜砂質(zhì)泥巖組成，上部大塘坡組主要為灰黑色含錳頁巖及粉砂巖；上統(tǒng)南沱組主要由灰綠色、灰色及少量紫紅色塊狀冰磧礫巖和冰磧紋層泥巖組成.長安組為南華系第一期冰磧事件，古城子組為第二期冰磧事件；南沱組為第三期冰磧事件.

南華系下界年齡推定為780 Ma，上界年齡635 Ma（全國地層委員會，2012），與國際前寒武紀(jì)地層年表中的新元古代成冰紀(jì)（Cryogenian，850～635 Ma）大致對應(yīng).

南華系在北方是否存在？眾多學(xué)者爭議較大，爭議的焦點(diǎn)是該期冰磧物在北方是否存在與南方南華系相同的冰磧事件堆積物.本文依據(jù)野外實(shí)地調(diào)查獲得的資料，對分布于遼寧北部地區(qū)殷屯組，遼東及遼南地區(qū)出露的永寧組等進(jìn)行劃分對比研究，探討北方南華系存在的依據(jù).

1 近期北方南華系研究進(jìn)展

自2000年全國地層委員會在揚(yáng)子地區(qū)原震旦系下部劃分出南華系以來，眾多學(xué)者在北方也相應(yīng)對南華系進(jìn)行劃分嘗試.主要有遼寧1∶25萬丹東市等6幅區(qū)調(diào)（2000～2003）首次在遼寧境內(nèi)使用南華系，將遼南地區(qū)原震旦系下統(tǒng)長嶺子組（723±45 Ma）及遼東地區(qū)康家組劃歸南華系；高振家等人（2003）對遼南原震旦系五行山群3個組和金縣群5個組均劃歸南華系［2］；遼寧1∶5萬平頂山等4幅區(qū)調(diào)（2012）將細(xì)河群橋頭組劃歸南華系；遼寧1∶5萬復(fù)州城等6幅區(qū)調(diào)（2010）將長嶺子組劃歸南華系；曲洪祥等（2011）將遼南細(xì)河群橋頭組、康家組和遼北 河地區(qū)殷屯組劃歸南華系［3］；全國地層委員會《中國地層表》編委會，將遼東橋頭組劃入南華系（2012）；郭靈俊、陳志勇等［4］在內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)開展的1∶25萬莫爾道嘎等3幅區(qū)調(diào)中，在青白口系佳疙瘩組變安山巖中獲得單顆粒鋯石U-Pb 723±42 Ma的年齡數(shù)據(jù)，把該組部分地體劃入南華系.總之，上述學(xué)者對北方南華系的劃分方案不一，與中國南方南華系對比，在物質(zhì)成分組成和形成環(huán)境等方面，均存在著較大差異，只是在年齡上與南華系相當(dāng)，對北方南華系的劃分，有待進(jìn)一步商榷.

2 遼北殷屯組冰磧物特征及區(qū)域?qū)Ρ?/h2>

殷屯組系李學(xué)魯、王耀東等（1963）命名［5-6］.分布于鐵嶺殷家屯、利拾山、上八家子-得勝溝、上馬耳山-太平寨一帶，呈近東西向展布，斷續(xù)延長約25 km，寬250～3000 m不等，出露面積約19 km2.

2.1 地質(zhì)特征

殷屯組位于華北地臺（Ⅰ）膠遼臺?。á颍╄F嶺-靖宇臺拱（Ⅲ） 河凹陷（Ⅳ）北部（圖1）.區(qū)內(nèi)出露地層主要有新太古代鞍山巖群紅透山巖組，中元古界長城系、薊縣系，新元古界震旦系及中生界侏羅系、白堊系等.巖漿巖主要有新太古代花崗質(zhì)片麻巖，元古代輝綠巖、細(xì)碧巖，中生代花崗斑巖等.

殷屯組在本區(qū)以角度不整合覆于長城系大紅峪組、高于莊組和薊縣系霧迷山組之上（圖2），上部未見壓覆地層.通過對遼寧1∶5萬大甸子等3幅及鐵嶺縣等2幅區(qū)調(diào)（1986，1989）殷屯組地質(zhì)剖面的修測，自下而上劃分3個巖性（圖2、3）.該組總厚度804.16 m，層序如下：

下伏霧迷山組三段白云巖夾板巖

通過野外對殷屯組重新調(diào)研，殷屯組一段紫紅色中粗礫復(fù)成分冰磧礫巖與中元古界霧迷山組三段呈角度不整合接觸；二段底部紫紅色中粗粒含礫石英砂巖與一段紫紅色中粗礫復(fù)成分冰磧礫巖為整合接觸；三段灰綠色含砂質(zhì)泥質(zhì)粉砂巖與二段灰紫色細(xì)粒巖屑石英砂巖為整合接觸.殷屯組3個巖性段依據(jù)巖性組成及接觸關(guān)系可分別厘定為3個組級巖石地層單位.其中殷屯組一段可厘定為殷屯組，二段厘定為八家子組，三段可厘定為 河組（將在后期研究進(jìn)一步厘定）.本次研究仍采用前人殷屯組劃分為3個巖性段.

圖1 遼寧省鐵嶺縣殷屯地區(qū)地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of Yintun Area,Tieling County,Liaoning Province1—第四系（Quaternary）；2—下白堊統(tǒng)南康莊組（Lower Cretaceous Nankangzhuang fm.）；3—下侏羅統(tǒng)+中侏羅統(tǒng)（Lower Jurassic+Middle Jurassic）；4—南華系殷屯組三段（3rd mem.,Yintun fm.,Nanhua sys.）；5—殷屯組二段（2nd mem.,Yintun fm.）；6—殷屯組一段（1st mem.,Yintun fm.）；7—新元古界青白口系景兒峪組（Jingeryu fm.,Qingbaikoun sys.,Neoproterozoic）；8—青白口系下馬嶺組（Xiamaling fm.,Qingbaikoun sys.）；9—中元古界薊縣系鐵嶺組（Tieling fm.,Jingxian sys.,Mesoproterozoic）；10—薊縣系洪水莊組（Hongshuizhuang fm.,Jingxian sys.）；11—薊縣系霧迷山組三段（3rd mem.,Wumishan fm.,Jingxian sys.）；12—霧迷山組二段（2nd mem.,Wumishan fm.）；13—霧迷山組一段（1st mem.,Wumishan fm.）；14—薊縣系楊莊組（Yangzhuang fm.,Jingxian sys.）；15—中元古界長城系高于莊組（Gaoyuzhuang fm.,Chancheng sys.,Mesoproterozoic）；16—新太古代紅透山巖組（Hongtoushan fm.,Neoarchean）；17—花崗斑巖（granite porphyry）；18—安山玢巖（andesitic porphyrite）；19—輝綠巖（diabase）；20—新太古代花崗質(zhì)片麻巖（Neoarchean granitic gneiss）；21—斷層（fault）；22—郯-廬斷裂帶（Tan-Lu fault belt）

圖2 鐵嶺縣殷屯組一段、二段地質(zhì)剖面圖Fig.2 Geologic section of Members 1 and 2,Yintun Formation in Tieling County

2.2 冰磧礫巖特征

圖3 鐵嶺縣殷屯組三段地質(zhì)剖面圖Fig.3 Geologic section of Member 3,Yintun Formation in Tieling County

遼北地區(qū)殷屯組一段礫石成分主要為紫紅色變質(zhì)石英砂巖和少量板巖、灰?guī)r、花崗質(zhì)片麻巖、變輝綠巖、白云巖和細(xì)碧巖.礫石磨圓度較好，多呈橢圓狀、扁平狀，排列雜亂無序（圖4a、b）.礫徑一般為8～20 cm，大者可達(dá)40～50 cm，小者2 cm.礫巖由粗砂和小礫石膠結(jié)（圖4c），膠結(jié)緊密，局部砂質(zhì)成分集中，構(gòu)成透鏡狀紫紅色砂巖層（圖4d），厚0.2～1 m.在一段礫巖中可見礫石表面具有壓坑現(xiàn)象（圖4g），壓坑大?。?.5～3）cm×（2.5～4）cm，深度達(dá)0.5 cm.部分礫石表面見有冰川擦痕和階步（圖4h），礫石壓彎呈馬鞍狀（圖4e），并有較小礫石鑲嵌在大礫石中（圖4f、i）和礫石受冰川作用沿裂隙發(fā)生錯移現(xiàn)象（圖4j）.上述礫巖中所表現(xiàn)出的特征均為殷屯期冰川作用形成的典型冰磧物.

圖4 殷屯組一段冰磧礫巖Fig.4 Till conglomerate of Member 1,Yintun Formation

殷屯組二段，巖性主要為紫紅色中粗粒石英砂巖和厚層中粒石英砂巖，厚度為357.46 m.此時，本區(qū)冰川作用相對減弱，進(jìn)入間冰期河湖相沉積階段.

殷屯組三段，主要巖性為灰綠色、灰紫色紋層狀泥質(zhì)、粉砂質(zhì)板巖、灰紫色紋層狀泥質(zhì)粉砂巖夾多層灰黃色、灰綠色冰磧砂礫巖.在三段上部見有至少4層冰磧礫巖層和透鏡狀冰磧礫巖，層厚0.55～1.55 m，礫石成分主要有石英砂巖、石英巖、輝綠巖、長石石英砂巖、花崗質(zhì)片麻巖、細(xì)碧巖、白云巖.礫石大小不等，一般在1～2 cm，最小0.2 cm，最大4.5 cm（圖5a、b）.礫石呈次圓狀、尖棱角狀、水滴狀、條形狀等，礫石排列雜亂無序，混雜堆積，膠結(jié)物主要為砂質(zhì)和泥質(zhì)膠結(jié)，反映出典型冰磧作用的特點(diǎn).

圖5 殷屯組三段冰磧礫巖Fig.5 Till conglomerate of Member 3,Yintun Formation

2.3 殷屯組沉積環(huán)境分析

從殷屯組各段巖性特性分析可知，一段灰紫色冰磧礫巖磨圓度較好，礫石大小不等，形狀各異，說明冰磧礫巖經(jīng)歷了快速長距離搬運(yùn)，在山間溝谷中形成無序混雜堆積，沉積環(huán)境相當(dāng)于冰川作用下類磨拉石建造；二段底部巖性為灰紫色含礫石英砂巖，中、上部為厚層狀灰紫色石英砂巖，巖石中見有紋層狀構(gòu)造和波痕，反映出炎熱、河湖相沉積環(huán)境，為間冰期沉積的產(chǎn)物；三段，從巖性組合分析，下部為灰紫色薄層石英砂巖，反映出濱湖相沉積環(huán)境，中部為灰黃色冰磧礫巖與灰紫色紋層狀泥砂質(zhì)板巖及粉砂巖互層，從巖石組合特點(diǎn)反映出本區(qū)進(jìn)入了第二個冰川活動期，沉積了厚逾80 m的冰水堆積物，上部巖性主要為灰綠色紋層狀泥質(zhì)板巖，反映出深水冰湖相沉積環(huán)境.

本區(qū)南華紀(jì)經(jīng)歷了早期（殷屯冰期）寒冷氣候條件下冰川形成階段；早中期出現(xiàn)炎熱氣候環(huán)境，冰川開始融化，形成冰期泥石流，沿山間河谷堆積了一套巨厚層復(fù)成分冰磧礫巖組合；中期階段本區(qū)冰川作用減弱，在炎熱強(qiáng)氧化環(huán)境下沉積了一套灰紫色厚層石英砂巖組合，相當(dāng)于間冰期沉積的產(chǎn)物；中晚期階段本區(qū)又一次出現(xiàn)寒冷氣候，進(jìn)入第二次冰期（ 河冰期），堆積了總厚逾80 m的冰水堆積物；晚期階段冰川作用逐漸消失，進(jìn)入深水湖相沉積階段.

總體上，本區(qū)冰川活動經(jīng)歷了第一次冰期—間冰期—第二次冰期—冰川活動結(jié)束的演化過程.

3 遼南、遼東地區(qū)永寧組冰磧堆積物特征

3.1 遼南永寧組冰磧物堆積特征

遼南永寧組主要分布于莊河步云山，瓦房店市許屯、松樹、永寧、復(fù)州城和旅順老鐵山、上溝一帶.該組由一套厚度巨大的砂巖和復(fù)成分礫巖組成，在瓦房店市大毛嵐子、馬家屯等地以角度不整合覆于新太古代花崗質(zhì)片麻巖之上，在瓦房店市許屯、蓋州市張家南溝平行不整合在中元古界榆樹砬子組之上，在瓦房店市頭道河被新元古代釣魚臺組以平行不整合覆蓋.出露面積約1050 km2，厚度466.7～6000 m.

復(fù)州地區(qū)永寧組下部為灰白、灰色中厚層長石石英砂巖、長石砂巖夾板巖，局部夾復(fù)成分礫巖；上部為灰紫、紫紅色中厚層長石砂巖、含礫長石砂巖、夾復(fù)成分礫巖.局部地段復(fù)成分礫巖與砂巖交互出現(xiàn)，礫巖層厚5.05～201.20 m.礫石成分復(fù)雜，有火遂石、石英巖、含鐵磷角礫巖、中性脈巖、花崗質(zhì)片麻巖等，多呈次圓狀，分選中等，礫石排列雜亂無序（圖6a），礫徑0.5～5 cm，大者達(dá)10～20 cm.礫石中可見壓坑（圖6b）、馬鞍石（圖6c），小礫石鑲嵌在大礫石中（圖6d）等典型冰磧作用特征.本組大部砂巖具波狀層理，單向斜層理，上部斜層理發(fā)育.除單向斜層理外，還見有多向交錯層理及收斂的斜層理.上述沉積特點(diǎn)反映出，永寧組早期表現(xiàn)為河流-沖積扇相的沉積特點(diǎn)，中晚期為山間冰磧泥石流堆積的沉積環(huán)境.

圖6 遼南永寧組礫巖Fig.6 Conglomerate of Yongning Formation in southern Liaoning

3.2 遼東永寧組冰積堆積特征

遼東永寧組分布于桓仁普樂堡、牛毛大山、寬甸大頂子等地，不整合于古元古代遼河群之上，與上覆釣魚臺組呈平行不整合接觸，厚度1146.6～2263.1 m，出露面積約206 km2，巖性為灰白、紫色中厚層含礫石英砂巖、石英砂巖及復(fù)成分礫巖，局部夾板巖.

礫石以石英巖和石英砂巖為主，花崗質(zhì)片麻巖、花崗巖少量.礫石呈圓狀、不規(guī)則狀，直徑一般為3～5 cm，最大者25～30 cm，分選性差，排列雜亂無序.礫巖層特征基本與遼南永寧組一致.

4 遼寧南華系冰期與南方南華系冰期劃分對比

研究區(qū)屬于華北地層區(qū)遼東地層分區(qū)，南華系主要分布于 河地層小區(qū)及大連地層小區(qū)和太子河地層小區(qū).遼寧南華系以 河地層小區(qū)殷屯組冰磧礫巖為最典型，殷屯組與中元古界霧迷山組以角度不整合分界（圖2）作為本區(qū)南華系之底界；大連地層小區(qū)永寧組冰磧礫巖組合與古元古代片麻狀二長花崗巖呈異巖不整合及以平行不整合在中元古界榆樹砬子組之上為南華系底界；太子河地層小區(qū)永寧組冰磧礫巖組合與下伏古元古代遼河群里爾峪組以角度不整合為南華系的底界；康家組以紫色、黃綠色頁巖、鈣質(zhì)頁巖組合與寒武系堿廠組石英砂巖平行不整合接觸分界，作為南華系的頂界［5］.遼寧南華系與南方南華系劃分對比見表1.

從表1劃分和區(qū)域?qū)Ρ瓤煽闯?，研究區(qū)殷屯組一段和遼南、遼東永寧組在巖性組合上基本一致，均由紫紅色冰磧礫巖、紫色含礫石英砂巖、紫紅色中粗粒石英砂巖組成，可與《中國地層表》編委會（2012）和湘、黔、桂地區(qū)分布的長安組進(jìn)行對比，為遼北、遼東、遼南地區(qū)第一次冰磧事件（殷屯冰期）；殷屯組二段與遼東和遼南的釣魚臺組、南芬組在沉積物堆積時間上可能一致，但在沉積環(huán)境上有所差異，前者為河流相沉積，后者為濱海相和淺海相近陸源碎屑沉積，其中，釣魚臺組中普遍見有海綠石砂巖沉積，顯示出溫涼的氣候特征，南芬組上部巖石以紫色為主，具有砂、頁巖互層的現(xiàn)象，表明了緩慢沉積作用的特點(diǎn).殷屯組二段、釣魚臺組和南芬組在巖性組合特征上可與南方富祿組和大塘坡組進(jìn)行對比，相當(dāng)于間冰期堆積的產(chǎn)物.據(jù)前人資料［7］介紹，在揚(yáng)子陸塊古城子冰期冰磧物沉積厚度很小，一般不到10 m，說明華南第二冰期持續(xù)時間相對較短.而在遼北、遼東和遼南地區(qū)出露的殷屯組、永寧組中缺失相當(dāng)于古城子組冰磧物堆積；殷屯組三段由冰磧礫巖和具紋層狀構(gòu)造的泥質(zhì)粉砂巖、板巖組成，為冰湖相沉積，橋頭組、康家組以灰色砂巖與黑色頁巖、鈣質(zhì)頁巖互層為特征，砂巖中見有海綠石，頁巖具有水平細(xì)紋層狀構(gòu)造，一些研究者曾報道在橋頭組等地層中發(fā)育有冰晶痕［2］.雖然殷屯組三段與橋頭組、康家組在沉積環(huán)境上表現(xiàn)不同，但二者均具有寒冷氣候標(biāo)志.總之，殷屯組三段，遼南、遼東橋頭組及康家組，在巖性組合特征上與南方南沱組可進(jìn)行對比，為本區(qū)第二次冰磧事件（ 河冰期）的產(chǎn)物.

表1 遼寧南華系與華南南華系劃分對比表Table 1 The Contrast Table on Division of Nanhua System in Liaoning and South China

從已獲得的資料分析，遼寧南華系兩次冰磧事件與南方長安組和南沱組冰期對比是可行的，部分學(xué)者認(rèn)為遼寧南華系屬于“溫暖型南華系”，不存在冰磧事件的觀點(diǎn)有待商榷.筆者認(rèn)為遼寧南華系與南方南華系演化過程基本是一致的，均經(jīng)歷了寒冷氣候—炎熱氣候—寒冷氣候—溫暖氣候的演化過程.

5 遼北殷屯組及遼南永寧組同位素測年數(shù)據(jù)討論

本次研究分別在遼北殷屯組一段采集了灰紫色中粒巖屑石英砂巖，在殷屯組三段采集了灰紫色泥質(zhì)鐵質(zhì)石英砂巖及在遼南瓦房店永寧組采集了灰紫色中粒石英砂巖3個同位素測年樣品，由吉林大學(xué)東北亞礦產(chǎn)資源評價國土資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（2014）采用鋯石LA-ICP-MS U-Pb的方法，對3個樣品中的碎屑鋯石進(jìn)行了測試.

圖7 遼北殷屯組一段碎屑鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.7 The cathodoluminescence image of detrital zircon from Member 1,Yintun Formation in Northern Liaoning

圖8 遼北殷屯組一段碎屑鋯石U-Pb諧和圖Fig.8 The concordia plot of detrital zircon U-Pb from Member 1,Yintun Formation in Northern Liaoning

5.1 南華系殷屯組一段測年樣品中的鋯石年齡

樣品（YTW1，123°47′35″E，42°11′32″N）中的鋯石陰極發(fā)光圖像特征：鋯石顏色主要為褐黃色，其次為粉黃色—無色透明，晶形多為次圓狀、半截錐狀，少量為長柱狀，具有較強(qiáng)磨蝕現(xiàn)象，應(yīng)屬于碎屑鋯石.鋯石粒度多在100～200 μm之間，晶體長寬比為2∶1～3∶1.從圖像（圖7）可看出大部分鋯石具有巖漿生長震蕩環(huán)帶和韻律結(jié)構(gòu)，屬于巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物.在圖8中，遼北南華系殷屯組一段碎屑鋯石U-Pb模式年齡出現(xiàn)一系列峰值，主要集中在2800 Ma、2600～2400 Ma、2200～1800 Ma和 1600 Ma，反映出本區(qū)經(jīng)歷了不同時期構(gòu)造-熱事件，同時也說明殷屯組一段沉積物質(zhì)的物源主要來源于遼東半島太古宙—中元古代地體，這與殷屯組一段中所見礫石成分是一致的.殷屯組一段碎屑鋯石U-Pb最年輕模式年齡為1600 Ma，依據(jù)殷屯組一段與中元古界薊縣系霧迷山組呈角度不整合接觸關(guān)系，推測該套冰磧堆積物形成年齡應(yīng)小于1000 Ma，時代應(yīng)為新元古代中晚期.

5.2 南華系殷屯組三段測年樣品中的鋯石年齡

圖9 遼北殷屯組三段碎屑鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.9 The cathodoluminescence image of detrital zircon from Member 3,Yintun Formation in Northern Liaoning

樣品（YTW3-1，123°47′00″E，42°11′30″N）中鋯石陰極發(fā)光圖像特征：鋯石顏色主要為褐黃色，其次為粉黃色—無色透明，晶形多為次圓狀、半截錐狀，少量為長柱狀，具有較強(qiáng)的磨蝕現(xiàn)象，屬于碎屑鋯石，鋯石粒度多在100～200 μm之間，晶體長寬比為2∶1～3∶1.從鋯石陰極發(fā)光圖像（圖9）顯示出典型的巖漿生長振蕩環(huán)帶和韻律結(jié)構(gòu)，說明大部分鋯石屬于巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物.在圖10中，遼北南華系殷屯組三段碎屑鋯石U-Pb模式年齡出現(xiàn)了一系列峰值，2900 Ma、2600～2200 Ma、2150～1700 Ma，與殷屯組一段U-Pb模式年齡出現(xiàn)的峰值年齡基本一致，反映出本區(qū)經(jīng)歷了多期構(gòu)造一熱事件活動，同時也證明了殷屯組三段沉積物質(zhì)物源主要來源于遼東半島的太古宙—中元古代地體.殷屯組三段U-Pb鋯石最年輕模式年齡為1700 Ma，推測該套冰磧物形成年齡應(yīng)小于1000 Ma，時代為新元古代中晚期.

圖10 遼北殷屯組三段碎屑鋯石U-Pb諧和圖Fig.10 The concordia plot of detrital zircon U-Pb from Member 3,Yintun Formation in Northern Liaoning

5.3 遼南永寧組中粒石英砂巖中的鋯石年齡

圖11 遼南永寧組碎屑鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.11 The cathodoluminescence image of detrital zircon from Yongning Formation in Southern Liaoning

圖12 遼南永寧組碎屑鋯石U-Pb諧和圖Fig.12 The concordia plot of detrital zircon U-Pb from Yongning Formation in Southern Liaoning

樣品（WYTW1，121°05′00″E，39°47′38″N）中鋯石陽極發(fā)光圖像（圖11）特征：鋯石顏色以無色透明為主，其次為淺黃色-粉白色，晶形多為次圓狀、半截錐狀，少量為長柱狀，具有磨蝕現(xiàn)象，屬于碎屑鋯石類，鋯石粒度多在100～150 μm之間，個別達(dá)到200 μm，晶體長寬比為1.5∶1～2∶1.從鋯石陽極發(fā)光圖像（圖11）可看出具有較典型的巖漿生長振蕩環(huán)帶和韻律結(jié)構(gòu)，應(yīng)屬于巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物.在圖12中，遼南永寧組碎屑鋯石U-Pb模式年齡出現(xiàn)的峰值集中分布在2450～2500 Ma區(qū)間，少量鋯石峰值在2070 Ma，從鋯石峰值年齡和礫石成分（中元古代榆樹砬子組石英砂巖）反映出本區(qū)經(jīng)歷了新太古代—中元古代構(gòu)造-熱事件活動，同時又證明了永寧組冰磧物來源于遼東半島出露的新太古代—中元古代地體.本次測試獲得永寧組U-Pb鋯石最年輕的年齡為2075 Ma，推測該套冰磧物形成年齡應(yīng)小于1000 Ma，時代為新元古代中晚期.

本區(qū)永寧組的上覆地層為新元古代青白口系細(xì)河群釣魚臺組，與永寧組為平行不整合接觸關(guān)系.依據(jù)高林志等［8］對出露于遼東半島的釣魚臺組中碎屑鋯石采用U-Pb SHRIMP方法測年，獲得最小年齡為1075 Ma；吉林省地質(zhì)調(diào)查院于2007年完成的1∶25萬靖宇縣等3幅區(qū)調(diào)項目在白山市青溝子青白口紀(jì)釣魚臺組采集了含海綠石石英砂巖同位素測年樣品，通過對海綠石采用K-Ar法測年，獲得年齡值為818 Ma.上述在兩個地區(qū)釣魚臺組獲得的同位素年齡數(shù)據(jù)均說明釣魚臺組的沉積時代晚于1000 Ma.在瓦房店和遼東桓仁普樂堡地區(qū)見釣魚臺組與永寧組為平行不整合接觸，但二者沉積間斷時間較短，基本上是一個連續(xù)的沉積過程，從而間接的證明了永寧組形成時代應(yīng)小于1000 Ma.

6 結(jié)論

通過筆者近期的研究，認(rèn)為在遼北、遼東和遼南地區(qū)存在南華紀(jì)地層.從遼北殷屯組和遼南及遼東地區(qū)分布的永寧組冰磧沉積物特征得到了較充分佐證，在該區(qū)可劃分出殷屯和 河二期冰磧事件.此外，從本次研究獲得的殷屯組一段、三段和遼南永寧組碎屑鋯石U-Pb最小年齡數(shù)據(jù)，可以推測出這套冰磧沉積物形成的時代應(yīng)小于1000 Ma，相當(dāng)于南華紀(jì)時期沉積的產(chǎn)物，但在形成時間上可能要略早于華南南華紀(jì)，推測形成時間應(yīng)小于850 Ma，與國際上劃分的新元古代成冰紀(jì)底界年齡基本相當(dāng).

本次研究依據(jù)冰磧物組合特征、接觸關(guān)系及形成的大地構(gòu)造環(huán)境，結(jié)合同位素測年資料，把遼北殷屯組和遼東、遼南地區(qū)大面積分布的永寧組厘定為同期形成的產(chǎn)物.如果這種觀點(diǎn)得到認(rèn)可，對分布于遼北、遼東、遼南地區(qū)的原劃為新元古代青白口系細(xì)河群巖石地層單位，包括永寧組、釣魚臺組、南芬組、橋頭組，均可歸屬到南華系范疇.

對出露于遼東和遼南地區(qū)的永寧組、橋頭組、康家組和長嶺組冰磧物演化特征，本文研究尚不充足，需在今后研究中進(jìn)一步細(xì)化.

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SEDIMENTARY CHARACTERISTICS OF THE TILLITE IN YINTUN AND YONGNING FORMATIONS,NANHUA SYSTEM,IN LIAONING PROVINCE

LU Chong-hai1,XING De-he2,ZHANG Yao-hua1,LUO Jian-min1,LIU Pu-rui1,LIU Guang-xu1,LU Si-qiao3,XIE Xin-zhu1

1.Liaoning Institute of Mineral Exploration,Shenyang 110031,China;2.Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034, China;3.Liaoning Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110032,China

The term of Nanhua System was officially issued in the China Stratigraphic Chart in Guide of China Stratigraphy and Manual（revised edition）published in 2001.The stratotype section of Nanhua system was established mainly in Guizhou,Hunan and Hubei in south China.Whether Nanhua strata exist in north China,is a controversial issue for many researchers with different division schemes.Through research on Neoproterozoic Yintun and Yongning formations outcropped in Liaoning region,the authors obtain the new idea that Nanhua strata do exist in Liaoning.Represented by Neoproterozoic Yintun Formation and Yongning Formation,the sedimentation of two glacial movements（including two glacial periods and one interglacial period）can be recognized.Based on the assemblage features and contact relation of the till in Yintun and Yongning formations,combined with the detrital zircon U-Pb（LA-ICP-Ms）isotopic age data,the forming ages of Yintun and Yongning formations of Nanhua System in Liaoning are supposed to be less than 1000 Ma,which is almost at the same time or slightly earlier than the Nanhua System in south China（~850 Ma）.

Nanhua System;Yintun Formation;Yongning Formation;tillite;glacial period;zircon LA-ICP-MS U-Pb age; Liaoning Province

1671-1947（2015）06-0511-10

P588.2

A

2015－09－11；

2015-10-18.編輯：張哲．

盧崇海（1957—），男，教授級高級工程師，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查及礦產(chǎn)勘查工作，通信地址遼寧省沈陽市皇姑區(qū)寧山中路42號羽豐大廈23F，E-mail//lnlch99@163.com