辽宁地质发展史.docx

1、辽宁地质发展史一、辽宁主要地质特征 辽宁省大地构造部位处于柴达木-华北板块华东部，北侧以赤峰-开源断裂为界，南属华北陆块（华北克拉通），北属华北板块北缘增生带（图0-2）。辽宁矿产资源丰富，铁、煤、硼等在全国占有重要位置。鞍山地区超过38.4亿年的变石英闪长质和奥长花岗质岩不仅是中国已知最古老的岩石，也是世界最古老的岩石露头之一。境内华北陆块结晶基底出露在鞍山、建平、抚顺、清原等地，分别称鞍山岩群、建平岩群和清原岩群，时代属新太古宙，多为麻粒岩相（一种高温区域变质相）的海底喷发镁铁、超镁铁质岩、酸性火山岩和沉积岩夹磁铁石英岩，具有绿岩带的特征（greenstone belt 主要由镁铁质火山岩

2、和轻微变质火山-沉积岩组成，经历了中低级变质作用，产生了大量角闪石、绿帘石、绿泥石等绿色矿物，故称绿岩）。其中的磁铁石英岩构成著名的鞍山式铁矿。鞍山岩群出现单细胞微古植物化石和铁细菌。太古宙末的鞍山运动（新太古代末的一次褶皱运动，其发生时间距今25亿年，即古元古界辽河群与新太古界鞍山群之间呈角度不整合接触）使基底变质和强烈变形，伴有大面积的片麻状花岗岩侵入。古元古界辽河群片岩、含硼变粒岩和叠层石大理岩沿营口-宽甸出露，代表当时一近东西向的大陆裂谷，在宽甸、大石桥等地分别形成硼、菱镁矿等矿床。吕梁运动（古元古代与中元古代之交发生的强烈构造运动，其时限大致距今18亿年与17亿年左右，主要表现为褶皱

3、断裂变动、岩浆活动、区域变质及混合岩化作用）以后，辽东抬升成陆，直至新元古代辽南地区才有较完整的沉积，产水母化石；而辽西则拉张成为燕山裂谷，从常州沟组开始的中、新元古代早期形成厚达7000m的滨、浅海相碎屑岩和碳酸盐岩盖层沉积，但缺失南华系和震旦系（地层表1）。寒武纪、奥陶纪为以灰岩为主的陆表海沉积，含大量三叶虫、头足类、腕足类、笔石等化石，中奥陶世后抬升成陆。晚石炭世到中二叠早期从海陆交互相到陆相夹海相层的含煤岩系沉积，成为我国第一成煤期；中二叠世到三叠纪为陆相碎屑沉积。辽南复县地区石炭纪有金佰利岩筒侵位，产金刚石。晚三叠世羊草沟植物群繁盛，在凌源河坎子、凤城赛马等地有碱性杂岩侵出，其黑云母

4、K-Ar年龄为220Ma。华北克拉通北部大陆边缘出露在辽宁北部的法库、开原一带的下古生界中酸性火山岩已变成绿片岩相；泥盆系缺失，石炭系-二叠系中下统相对齐全。侏罗纪-早白垩世，境内发育一系列北东向裂陷或断陷盆地，呈现盆岭构造格局，火山-沉积岩系十分发育，相继出现含有恐龙、鸟类和哺乳类等珍稀化石的燕辽、热河及阜新三个典型生物群，也是我国第二、第三成煤期和陆相烃类形成期。晚侏罗世土城子期和早、晚白垩世之交孙家湾期各发生一次明显升温事件。燕山期岩浆活动最为强烈，I型花岗岩类占全省侵入岩面积的40%（I-type granite,一系列准铝质钙碱性花岗质岩石的总称。这种花岗岩的源岩物质是未经风化作用的

5、火成岩熔融而来，是活动大陆边缘的产物，简称I型花岗岩。“I”指火成的Igneous一词的第一个字母）。古近纪下辽河地区成为渤海湾裂谷组成部分，是石油、天热气形成的重要场所；抚顺地区发育断陷盆地，同沈北地区一样，在火山喷溢之后成为重要聚煤场所，标志着我国第四成煤期出现。下辽河、沈北和抚顺等地新近纪时期进入坳陷阶段，以河、湖相碎屑沉积为主。第四系分布广泛，沉积类型多样，其中更新世发育3期冰川、2期海侵，洞穴堆积也较发育，如辽宁本溪庙后山等。辽宁省地层发育基本特点在前中生代分野于赤峰-开原超岩石圈深大断裂，该断裂以南属华北型沉积，太古代-古元古代地层为变质和变形强烈的基底, 中元古代-中奧陶世以海相

6、沉积为主，缺失上奥陶世-早石炭世地层，晚石炭世-早二叠世为海陆交互相沉积，中二叠世-三叠纪陆相碎屑沉积发育，侏罗-白垩纪为火山-沉积岩系，新生代多为陆相沉积（局部夹海相层）；断裂以北属华北陆块北缘增生带，有奥陶-志留纪、石炭-二叠纪的海相火山-沉积地层，侏罗-新生代沉积与华北陆块区类似。表 1 辽宁省新生代地层划分对比简表年代地层单位岩石地层单位辽 西 地 区下辽河地区辽 北 地 区抚 顺 地 区辽 东 地 区辽 南 地 区新生界第四系金新统上亚统冲积、洪积、堆积、海相层冲、海积层庄河组庄河组中亚统海相层大孤山组大孤山组下亚统河湖相泥沙、沙锅屯洞穴堆积冲、海积层泡子组泡子组更新统上亚统马兰黄土

7、凌源西八间房朝阳马山洞穴堆积鸽子洞洞穴堆榆树组冲积昌图马家店冲积层马兰黄土新宾洞马兰黄土前阳洞穴本溪湖洞穴堆积山城子组马兰黄土古龙山洞穴河湖相堆积冰碛层、铁岭李千户洞穴冰碛、冰水积物冰碛、冰水积物小孤山堆积中亚统上三家子组郑家店组玄武岩庙后山组玄武岩安平裂隙堆积乃林组（冰川堆积）冰碛、冰水积物冰碛、冰水积物金牛山洞下亚统宁城黄土水泉组田庄台组粘泥岭组粘泥岭组粘泥岭组大杖子组纪家窝铺组 （冰碛、冰水）新近系上新统N2紫红色砂泥岩玄 武 岩明化镇组邱家屯组玄 武 岩中新统N1馆陶组古近系渐新统E33东营组洋河组耿家街组E32沙河街组沙一段E31沙二段始新统E23沙三段杨连屯组西露天组E22沙四段计

8、军屯组E21房身泡组上段古城子组古新统 65E1下段木梳屯组栗子沟组老虎台组表2 辽宁省中生代地层划分对比简表年代地层单位岩石地层单位辽 西 地 区辽 北 地 区铁 岭 大 甸 子辽 东 地 区辽 南 地 区中生界白垩系上统青山口组下统孙家湾组泉头组大峪组张老公屯组金家屯组阜新组阜新组聂尔库组普兰店组沙海组沙海组九佛堂组九佛堂组梨树沟组义县组义县组孤山组 黄庄组小岭组桂云花组侏罗系上统？张家口组土城子组土城子组英树沟组小东沟组中统髫髻山组南康庄组三个岭组前湾岭组大堡组海房沟组海房沟组转山子组下统北票组皆古台组长梁子组 瓦房店组兴隆沟组 205北庙组三叠系上统羊草沟组老虎沟组227中统后富隆山组

9、241林家组下统红砬组红砬组表3 辽宁省古生代地层划分对比简表系统华北地层区内蒙古吉林地层区辽 西辽 东辽 南辽 西辽 北二叠系上统 257蛤蟆山组 (石千峰组)蛤蟆山组 (石千峰组)？石盒子组石盒子组中统山 西 组山 西 组山 西 组下统 277太 原 组太 原 组太 原 组酒局子组（家道沟组）磨盘山组石炭系上统 295本 溪 组本 溪 组本 溪 组下统345白家店组？泥盆系上统？中统下统老留系上统中统晒勿苏组下统？臭陶系上统中统马家沟组马家沟组马家沟组下二台群盘岭组下统490亮甲山组亮甲山组亮甲山组黄顶子组冶 里 组冶 里 组冶 里 组烧锅屯组寒武系顶统炒 米 店 组炒 米 店 组炒 米

10、店 组？上统崮 山 组崮 山 组崮 山 组张 夏 组张 夏 组张 夏 组中统513馒 头 组馒 头 组馒 头 组昌 平 组碱 厂 组碱 厂 组下统大林子组葛 屯 组界系辽西地区下辽河地区辽北地区辽东地区辽南地区新元古界震旦系 680Ma 800Ma1400Ma金县群兴民屯组崔家屯组马家屯组十三里台组营城子组五行山群甘井子组南关岭组南华系殷屯组康家组长岭子组细河群桥 头 组青白口系景儿峪组南 芬 组龙山组会试屯群腰未台冲组钓 鱼 台 组下马岭组于北沟组 永 宁 组 中元古界蓟县系铁岭组树芽屯群杨士屯组洪水庄组宋家沟组雾迷山组石门组二道沟组虎头岭组杨庄组佟家街组高于庄组1600Ma三岔子群关门山组

11、康庄子组长城系大红峪组大迫山组团山子组串岭沟组常州沟组1800Ma榆树砬子组古元古界 迟家杖子岩组、魏家岩群 2500Ma辽河群盖县组大石桥组高家峪组里尔峪组浪子山组太古界新太古界建平岩群： （2.48-2.58Ga） 小塔子沟岩组 建平岩群或鞍山岩群清原地区清原岩群 2.62-2.84Ga红透山岩组 金凤岭岩组鞍本区鞍山岩群（2.52-2.73Ga）樱桃园岩组大峪沟岩组茨沟岩组中太古界 2800Ma古太古界 32003600Ma陈台沟岩组(前台岩组)（3357Ma）表4 辽宁省前寒武纪地层划分对比简表1）、岩石地层学 lithostratigraphy岩石地层单位有3种：正式、非正式和特殊岩

12、石地层单位。正式岩石地层单位包括群、组、段和层。（1）、群：group群是比组高一级的正式岩石地层单位。群可用于：a、包括很厚的、组分不同的岩层，如辽河群；b、具有共同岩性特征的两个或更多的相邻或相关的组，可以联合为一个群；c、群有时也适用一套还没有作过深入研究、而可能划分为几个组岩系。群的顶、底界线往往是平行不整合或不整合，标志着构造环境和沉积条件的显著改变。在中高级变质岩区，对一些层状无序的变质岩系称岩群（group-complex）。群大致相当于统的岩石地层单位，但与年代地层单位没有对应的关系。（2）、组：formation或Fm.组是岩石地层划分的基本单位。一个组具有岩性、岩相和变质程

13、度的一致性。它可以由一种岩石组成，也可以由两种或更多的岩石组成。组名一律用地名加“组”来命名。组的符号，采用在系或统的符号后边加该组汉语拼音头一个字母，用小写斜体字表示，如馒头组用1m。如果同一个统内两个组名第一个字母相同时，则时代较新的组在头一个之后再加上最接近的一个辅音字母，仍用小写斜体，如毛庄组用1mz。（3）、段：member比“组”低一级、比“层”高一级的正式岩石地层单位，代表组内具有明显岩性特征的一段地层。（4）、层：bed为最小的正式岩石地层单位。指一层特殊的岩层、矿层或化石层。一般只限于对那些能识别出来而且特别有用的一个层，或许多单层组成的地层单位才给予命名。2）、生物地层学

14、biostratigraphy它是运用生物进化的不可逆性和阶段性来研究地层的学科，其目的是研究地层的相对时代。3）、年代地层学 chronostratigraphy它以年代地层单位（宇、界、系、统、阶、亚阶）为其主要研究内容。与之分别对应的是地质年代单位宙、代、纪、世、期、亚期。第四章 华北陆块区古生界 Palaeozoic Erathem分下古生界（包括寒武系、奥陶系和志留系），上古生界（包括泥盆系、石炭系和二叠系）。华北陆块区缺失上奥陶统下石炭统。第一节 寒武系 Cambrian System一、 概述寒武系趋于新分为下、中、上和顶统。下统称纽芬兰统。顶统称芙蓉统（Furongian Se

15、ries）。辽宁省的寒武系分布在陆块区，主要分布于辽东、辽南、辽西地区（图1-4-1），属稳定的海相沉积，以浅海相碳酸盐岩为主，间夹少量碎屑岩，含丰富的生物化石，如三叶虫、头足类、腕足类、古杯类、笔石和牙形刺等。（1954）。上世纪80年代以来，一些研究者对寒武系作了较深入研究，如表1-4-2所示。将表中“本文”改为辽宁省地质勘查院2013二、岩石地层（一）、辽东地区（太子河地层小区） 该区指辽阳、本溪、新宾南部、桓仁南部、宽甸东部和凤城北部等地，寒武系自下而上分为碱厂组、馒头组、张夏组、炒米店组。1、碱厂组（2j）该组分布在本溪、辽阳、新宾等地，下部为黄绿色钙质页岩、页岩、灰、黄灰色薄层泥灰

16、岩，夹深灰色薄层沥青质灰岩及砂岩薄层；上部为灰、深灰色中厚层、厚层灰岩，常含燧石结核或具燧石条带；含Megapalaeolenus fengyangensis等，厚43-127m。平行不整合于震且系不同层位之上，整合于馒头组紫色页岩之下。改图1m为2m，改1j为2j图1-4-1 本溪碱厂镇小黄沟碱厂组剖面上覆地层：馒头组紫色页岩 整 合 碱厂组( 2j ) 总厚度119.4m 8、深灰色中厚层含燧石条带硅质灰岩 54.2m 7、黄灰色薄层泥质灰岩 13.7m6、深灰色薄层沥青质灰岩，产Redlichia sp. 7.3m5、灰绿色页岩 8.1m 4、深灰色薄层灰岩 1.4m3、黄绿色钙质页岩，

17、底部含灰岩结核，产Redlichia murakamii，R. et E. ，Obolus sp. 26.1m2、深灰色薄层沥青质灰岩，产Padaeolenus sp., Redlichia chinensis WaIcott 5.7m1、黄绿色钙质页岩，夹黄揭色细粒石英砂岩 2.9 m 平行不整合 下伏地层：震旦系桥头组石英砂岩2、馒头组( 2-3m) 由Willis和B1ackwelder1907年创名于山东省长清县张夏镇馒头山，始称馒头页岩（层）。卢衍豪等（1952）将正层型剖面自下而上分为馒头统、毛庄统、徐庄统。该组分布于辽阳、本溪、新宾、桓仁和宽甸等地，下部(即以往所称的狭义“馒头组

18、” ) 大后海段岩性为紫色、黄色页岩夹灰岩、泥灰岩、白云岩及粉砂岩，产Redlichia chinensis Walcott, 底部紫色页岩具石盐假晶和干裂，厚37-110m；中部(即以往的毛庄组)石桥段主要为暗紫色钙质页岩夹粉砂岩、泥灰岩结核（或透镜体），在泥灰岩产Shantungaspis orientalis(R. et E.),顶部灰岩中产Psilostracus obsoletus Chang，厚31-123m；上部（及原徐庄组）当十段岩性主要为暗紫色钙质页岩、灰黄色钙质云母质砂岩夹数层不规则灰岩透镜体，其顶部绿灰色硅质灰岩含丰富化石，厚74-114m。该组总厚142-347m，其与

19、下伏碱厂组整合接触；顶以页岩或砂岩结束、大套灰岩出现划界，与张夏组整合接触。辽宁省的馒头组次层型剖面是辽阳烟台当十岭剖面（123030，41020，）（图1-4-2），以三条短剖面相接。改图、代号上覆地层：张夏组（2z ） 灰色厚中层状亮晶云质（化）鲕粒灰岩 整 合 馒头组（2-3m） 总厚度210.2m当十段（原徐庄组）32、黄色粉砂质泥岩，产三叶虫化石：附栉虫：Asaphiscus sp. 3.0m31、灰色薄层亮晶鲕粒灰岩，产三叶虫化石：毕雷氏虫Bailiella sp.等 0.5m30、浅黄色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层。产三叶虫化石：毕雷氏虫Bailiella sp.，原附栉虫Proa

20、sphiscus sp. 11.5m29、灰绿色页岩，风化后部分呈杂色。产三叶虫化石：附栉虫Asaphiscus sp.，原附栉虫Proasphiscus sp.；软体动物化石：软舌螺Hyolithes sp. 11.5m28、浅灰色厚层亮晶含生屑鲕粒灰岩，中夹亮晶生屑灰岩，含2 %的海绿石。产三叶虫化石，小满洲虫Manchuriella sp.，井上虫Inouyia sp.10m27、黄灰色薄层瘤状生屑微亮晶灰岩与灰色厚层含燧石条带的亮晶生屑灰岩组成三个旋迴，单旋迴厚1.5m，生屑灰岩中含5%海绿石。产三叶虫化石：娇弱毛孔野营虫Poriagraulos abrota，小满洲虫Manchuri

21、ella sp. 4.5m26、紫色含云母泥质细粉砂岩，中含长条形紫红色泥砾，含量6%，大小2.51cm左右 2.2m25、黄绿色细粉砂岩，云母片成层分布 1.1m24、同上 1.8m23、黄绿色泥质细粉砂岩，云母片成层分布 1.5m22、黄绿色细粉砂岩，云母片顺层分布 2.5m21、黄绿色泥质粉砂岩，云母片顺层分布 2.8m20、黄绿色泥质粉砂岩，云母片顺层分布。产腕足类：圆货贝Obolus sp.，三叶虫：毛孔野营虫Poriagraulos sp. 3.7m19、紫、紫灰色薄层含云母的粉砂质泥岩，中夹钙质粉砂岩透镜体，大小约52cm 54.0m石桥段（原毛庄组）18、黄灰色瘤状微晶灰岩，瘤

22、体为72cm左右的微晶灰岩透镜体，瘤间为薄层钙质泥岩。含藻化石满州葛万藻Girvanella manchurica，软舌螺Hyolithes sp. 0.7m17、暗紫色页岩 8.1m16、紫红色页岩 7.6m15、紫红色页岩，云母顺层富集。产三叶虫化石，褶颊虫Ptychoparia sp. 7.6m14、岩性同上 17.1m13、紫红色粉砂质泥岩，中夹紫红色薄层细粉砂岩 21.4m大后海段（原馒头组）12、小型柱状叠层石灰岩，柱高1030cm，柱宽5cm，向上规模变小。具良好的藻丘形态，侧向上与亮晶含砂砾屑鲕粒灰岩呈指状交叉接触，柱间充填砂屑、鲕粒、灰泥等 3.6m11、下部紫红色薄层粉砂质

23、泥岩，层面富含云母碎片；中部黄灰色中厚层瘤状含生屑微晶灰岩；上部紫红色钙质泥岩，含少量云母碎片 18m10、黄灰色薄层含泥质微晶白云岩 0.5m9、红紫色页岩夹黄色页岩 9.5m8、红紫色页岩夹红紫色粉砂质泥岩 1.2m7、红紫色页岩 4.3m 整 合 下伏地层：碱厂组（2j）灰色厚层块状亮晶砂屑鲕粒灰岩3、张夏组（3z ）1907年Willis和Blackwelder创名，创名地点在山东省长清县张夏镇附近。原称张夏灰岩。正层型剖面位于山东省长清县崮山镇虎头崖。在辽东地区曾称火连寨灰岩或太子层（统）。现在定义指华北地层大区馒头组之上，崮山组之下，以厚层鲕粒灰岩和藻灰岩为主夹钙质页岩的岩石地层单

24、位，含多层动物化石，厚138-497m。底以页岩或砂岩结束、大套鲕粒灰岩出现划界，与馒头组整合接触；顶以厚层藻屑鲕粒灰岩结束、薄层砾屑灰岩夹页岩出现划界，与崮山组平行不整合整合接触。张夏组分布于辽阳、本溪等地，以厚层灰岩为主，内部夹少量灰黑色页岩。辽宁省岩石地层清理时严格按 “组”的概念对地层进行划分，排除生物地层的影响，将以往划入上下地层而实属张夏组的部分进行归并，使张夏组名副其实。省内次层型剖面为辽阳市桦子乡当十岭剖面(图1-4-3 )。上覆地层：崮山组 平行不整合 张夏组 （2z ） 总厚度159.5 m28、灰色薄层鲕状灰岩 0.5 m27、灰色层理清晰灰岩，含方解石细脉 1.0 m2

25、6、灰色薄层鲕状灰岩，含方解石细脉 2.0 m25、灰色薄层脆性灰岩，含方解石细脉，产Yabeia sp.，Aojiao sp.等 5.0 m24、灰色易碎灰岩，产Damssella sp. 5.0 m23、浅灰色中厚层、厚层灰岩，由上而下3 m处产Damesella sp., 2m处产Damese- lla? sp., Ribeirids, 1 rn处产Darnesella sp., Lorensalla? sp. 9.0 m22、黑、暗灰色鲕状灰岩 3.0 m21、浅灰色薄层鲕状灰岩，产Manchuriella sp. 5.0 m 20、岩性同上，产Anomocarella sp., Ma

26、nchuriella sp. 5.0 m19、岩性同上，中部无鲕状结构，上部鲕粒甚粗大，普含方解石细脉。产Aofia sp., Anomocarella sp.等 7.0 m18、浅灰色鲕状结晶灰岩，产Aofia sp., Solenoparia sp. 16.0 m17、灰色层理清晰灰岩，产Damesella sp. 7.0 m16、岩性同上，产Solenoparia sp.，Lisania sp. 9.84 m15、暗灰色鲕状结晶灰岩，产Manchuriella sp. ，Solenoparia sp.，Aofia sp. 5.0 m14、浅灰色易碎灰岩，产Solenoparia sp.，Aofia sp. 3.5 m13、浅灰色灰岩，产Solenoparia sp.，Aofia sp. 4.0 m!2、灰色灰岩，产Solenoparia sp.， Dorypyge sp.， Aofia sp.，Manchuriella sp., Peronopsis sp. 7.5 m11、浅灰色及灰色易碎灰岩，产Amphoton sp., Solenoparia sp.， Dorypyge sp.，Aofia sp.， 2.5 m10、岩性同上，产Solenopar