辽河群沉积时期岩相-古地理基本特征
辽东裂谷长约830千米,宽约60-170千米。辽东裂谷沉积时期,据前期研究,岩相-古地理特征总结如下:
辽东裂谷据北北东-北东向主干边界基底同生断裂和北东向、北西向的次级同生断裂,将辽东裂谷分成七个构造单元:
1、 北部边缘隆起;
2、 大石桥-草河口断坳;
3、 虎皮峪(周家)-宽甸断隆;
4、 盖县-岫岩断坳;
5、 盖县-旅顺隆起(庄河隆起);
6、 丹东-长海断坳;
7、 南部边缘隆起。
现主要介绍大石桥-草河口断坳中辽河群岩相-古地理。
一、 里尔峪期岩相-古地理特征
据前人研究,里尔峪期岩相-古地理沉积环境,以裂谷轴为界,即以现在地理范围西自大石桥-析木域-草河口-桓仁一线,它相当于裂谷轴位置。以它为界将裂谷分成轴南侧和轴北侧两个相区。
南区的里尔峪期沉积,西起营口,经岫岩、凤城,东至宽甸,长约300千米,宽约几十千米的东西狭长地带。是辽东裂谷早期强烈下陷时期沉积的优地槽沉积环境。
该地带内,未见浪子山组地层出露,其原因可能有两个:一是从里尔峪期开始,盆地的中央凹陷区向南迁移,里尔峪组的沉积掩盖了它;二是其原浪子山组被造山早期的席状花岗岩所占据。里尔峪组岩性以浅粒岩、钠长浅粒岩、电气石变粒岩以及条痕状混合岩为主,恢复原岩相当于火山喷发岩。下部发育有条痕状混合岩,这种混合岩一般出露于穹窿状褶皱的核部,既有一定的层位,也具有切层的特点,推测与次火山岩的地质特征极为相似。
条痕状混合岩与各种变粒岩、浅粒岩、电气石变粒岩及镁质大理岩,构成了独突的含硼建造。它在时空关系上和演化特征上与硼矿、硼镁铁矿具有特定的成因联系。
岫岩-凤城通远堡一带,里尔峪组可分三个岩段:下部为钠长浅粒岩、电气石变粒岩、黄铁浅粒岩、磁铁钠长浅粒岩、黑云变粒岩;中部为含榴黑云变粒岩、矽线二云变粒岩、二长变粒岩及浅粒岩;上部为黑云变粒岩、黑云二长变粒岩、浅粒岩、电气(钠长)浅粒岩夹矽线黑云变粒岩,顶部为复杂的钙硅酸岩。通远堡以东的宽甸地区,岫岩以西的营口地区,里尔峪组三分性不明显。里尔峪组沉积时,岩相-古地理环境有明显的差异。宽甸地区和营口地区,里尔峪组中产有许多的硼矿床。岫岩-凤城通远堡地区里尔峪组中,虽然有硼矿化,具工业意义的硼矿床发现较少,铜、钴、铁、硫矿床比较发育。
北区的里尔峪组,以辽阳隆昌为界,分东西两区。西区的里尔峪组分布于海城南的盘岭,经里尔峪、炒铁河、小女寨,东至隆昌。访区相对应的为三家子-白云海盆的西部,再往西为大石桥-析木城的浅海潮坪。该区以荒甸子-新岭-朱家堡子北东向同生基底断裂为界,以西为断隆区。南侧王家堡子-山咀子后街、徐道沟、闹沟一线以南也为隆起区、北部谷地沟、任家堡子以北,也是隆起区。荒甸子-新岭-朱家堡子基底同生断裂以东为断
凹区。由于该区岩石变质较深,原始沉积标志大部分已消失,沉积相带划分已比较困难。盆地西南部三家子附近,为海湾沉积环境。里尔峪组沉积期当时为滨岸的浅水相,主要分布于三家子海湾南西古陆边缘,即现今的砬子沟、三道沟、生铁岭一带。岩石主要以浅粒岩、黑云变粒岩夹方解石大理岩扁豆体,底部在生铁岭一带见到两层含砾黑云微斜浅粒岩,含砾岩层厚13.5-57m,砾径2-3cm,最大砾径达5cm。砾石由石英钾长石、石英-黑云母组成。原岩为含砾砂岩及粘土质砂岩,砾石呈椭圆状,呈定向排列,砾石长轴与地层走向一致,指示当时的沉积环境为滨岸浅水砾岩相,属氧化环境。里尔峪组岩性下部为微斜浅粒岩、二长片岩;中部为浅粒岩、变粒岩夹绢云变粒岩、二云片岩;上部为浅粒岩、变粒岩,夹电气变粒岩、二云片岩。顶部为石英方解大理岩。厚度由西向东变厚。东区的里尔峪组,分布于西起自辽阳大北湾,经华岩寺、摩天岭、甜水站,东至草河口,该区为连山关-吕家堡子三级海盆。该海盆西起隆昌,东至吕家堡子,东西长约百余Km,南北宽约10-15Km。其中包括四级构造,如大滴台海盆、河坎子隆起、鹿园子海盆和吕家堡子河流三角洲。该海盆与三家子-白云海盆之间隔着算盘峪-大刘家堡子隆起,该隆起相当于水下隆起,从沉积古地理环境看,有其相对的独立性。连山关-吕家堡子海盆,盆地内沉积厚度大(约7000-1000m),各组段地层齐全,沉积相带发育。
该盆地在浪子山组沉积期,据该组地层于现今兰花岭背斜轴部剥蚀强烈处出露,下部与连山关混合花岗岩呈混合交代接触的特征,主要岩性由兰晶石、柘榴石黑云片岩夹黑云变粒岩,底部常有一层厚10-50m的黄白色厚层石英岩,上部有二云片岩,大理岩,千枚状片岩夹层,推测为滨海砂滩相、滨岸浅水相沉积。
在里尔峪组沉积期,据里尔峪组整合超复于浪子山组之上,主要由三层白云质大理岩和二层变质火山岩组成。自下而上为:第一层透闪大理岩夹石英大理岩,厚50-70m;第二层为变质火山岩,由变质凝灰岩,变质火山角砾岩组成;第三层为白云石大理岩,厚60-80m;第四层为灰色条纹状变质凝灰岩、凝灰质浅粒岩;第五层含微斜长石大理岩,厚60-80m。这套火山碎屑岩与大理岩呈互层状产出,是受甜水-连山关-草河口基底同生断裂所控制。由于同生断裂活动不断加剧,产生强烈的海底火山喷发,为水下火山喷发。喷发是间歇性的,在宁静阶段,沉积碳酸盐岩,同是也出南海侵,水域不断扩大,形成里尔峪组超覆于浪子山组之上。该区里尔峪组主要由变质火山岩和大理岩组成,是一套细晶浅(变)粒岩与大理岩的互层岩系。岩性可分三个岩段,上岩段与下央段主要为变质火山岩、凝灰岩或浅粒岩。变质凝灰熔岩、变质凝灰质板岩及变质凝灰质角砾岩占次要地位。变质火山岩与大理岩常呈互层状,其中大理岩总厚度占该组厚度的三分之一左右。它们分属上、下
两个火山喷发旋回。中部岩段为二云石英片岩、含碳柘榴石二云石英片岩、黑云变粒岩夹变质凝灰岩。推测它们为水下间隙性火山喷发。上、下两个火山喷发旋回之间,有一个较大的停止喷发的过程。
裂谷南北两侧,南部盖州-岫岩-宽甸地区的含硼岩系与北部火山喷发与大理岩沉积的互层岩系,从岩石组合特征、原岩建造及含矿性等特征分析,基本上是一致的,均属里尔峪组。两区岩性上的某些差异是由相变造成的。北部相区,属昌地槽相沉积,南部属优地槽相沉积。
二、辽河群高家峪-大石桥期岩相-古地理特征:
该时期裂谷的南北的沉积环境仍存在着差别,最大的特征是南北的过渡带南移。这意味着沉积中心仍往南迁移。大石桥组一段沉积期,中央凹陷区中心更向南迁移。
高家峪组沉积期,在三家子-白云海盆西部,生铁岭、闹沟一带呈大片分布,在东部黄家北沟一带也有分布。岩石为含墨黑云变粒岩、含石墨透闪石二长片岩、透闪透辉变粒岩和含石墨方解石大理岩等。岩石颜色普遍较深,为深灰色,含石墨。透闪透辉变粒岩与含墨
方解石大理岩互层呈韵律层,大理岩中发育水平层理,呈中厚层状,伴有基性火山岩、熔岩的喷溢沉积。指示在三家子-白云海盆,处在海浪基面以下,比较宁静的,不受波浪、潮汐水流影响的强还原-还原的深水相环境。
三家子-白云海盆的青城子段,以往青城子矿区中高家堡子组、里尔峪组和浪子山组未分,通称浪子山组。青城子矿区浪子山组划分为三个岩段:一段为黑云十字石榴二云片岩、含石墨千枚岩夹大理岩,底部夹石英岩,局部夹含砾石英岩,厚89-1629m;二段为变质层状凝灰岩、石英角斑岩、含石英白云石大理岩、黑色板岩、凝灰质板岩,层厚1508-301m;三段为黑色碳质板岩、碳质灰岩、二云片岩、方解石大理岩、条带状白云石大理岩,局部夹层状变质凝灰岩。浪子山组之下又使用了于家堡子组。于家堡子组岩性也分岩段:下段为变粒岩段,下部为黑云母变粒岩,上部为电气变粒岩夹斜长角闪岩和1-5层白云石大理岩,厚20-627m;中段为浅粒岩夹斜角闪岩、斜长角闪片麻岩、变粒岩,厚18-574m;上段以钾长和钠长变粒岩为主,夹透闪透辉岩、石墨透闪变粒岩、角闪透辉变粒岩夹大理岩,厚70-1061m
经过与区域地层对比后,浪子山组三段相当于高家堡子组,浪子山组二段岩性为变质凝灰
岩、石英角斑岩……凝灰质板岩,为火山喷发活动的产物,相当于里尔峪组。浪子山组一段,仍归浪子山组。浪子山组一段和其下的“于家堡子组”合并,统属浪子山组。
吕家堡子-连山关三级海盆的高家峪组沉积期,该组地层出露于连山关镇,向西经摩天岭,至甜水站,由于受断裂影响,高家峪组分布不规则。从所测的连山关-青城子实测剖面年知,逢下而上,主要岩性:下部为深灰-灰色黑云变粒岩夹二云石英片岩;中部为灰黑色含黄铁矿碳质板岩、云母片岩、纹层状大理岩;上部为灰-灰白色含藻大理岩、白云石大理岩夹菱镁岩、滑石,推测自下而上为深海相、斜坡相、陆棚相和泻湖相。
大石桥组沉积期,岩相-古地理环境由广海碳酸盐沉积为灰质碳酸盐建造,变化为局限台地的高镁碳酸盐岩沉积,水体由深变浅,沉积物中的有机质由多变少。
大石桥组一段沉积期,在三家子-白云海盆中,盆地中心位于宫家堡子一带,以广海还原环境含有机质、灰质碳酸盐沉积为主,伴有基性熔岩的喷溢沉积。在同生断裂附近发育有滑塌构造及同生角砾岩,断隆前缘有高能潮下带的鲕粒出现。此沉积期沉积盆地南浅北深,沉积盆地总体向东倾斜,盆地中心形成的沉积厚度大于500m,沉积的主要为灰质碳酸盐,南部盆地边缘沉积厚度小于100m。在董家沟、王家堡子一带,岩石为灰白-浅灰色,
中厚层-薄层条纹状方解石大理岩夹透辉岩和二云片岩,伴有基性熔岩的喷溢沉积,局部发育脉状交错层理和透镜状交错层理,厚约3-4cm,脉状交错层理厚4-6cm,细层1-2cm,说明这一带是斜坡带浅水潮坪相。

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