延邊地區(qū)二疊系構(gòu)造地層學(xué)研究進展

1、延邊地區(qū)二疊系構(gòu)造地層學(xué)研究進展    摘 要：運用當(dāng)前新興學(xué)科構(gòu)造地層學(xué)的原理和方法，可以重新認識延邊地區(qū)的二疊系基本上是沉積混雜巖和濁積巖，構(gòu)成了成層有序和成層無序地層，局部有構(gòu)造混雜巖組成的無層無序地層；開山屯區(qū)是疊瓦狀沖斷巖片和糜棱巖帶發(fā)育的典型地區(qū)?；謴?fù)后的地層序列自下而上是：1、采樹溝組雜、灰色硅泥質(zhì)板巖；2、大蒜溝組黑、灰色沉積混雜巖；3、香仁坪組-雜色濁積巖 和泥質(zhì)巖；4、開山屯組造山前磨拉石；5、柯島組黑色濁積巖。構(gòu)成了古太平洋活動大陸邊緣典型地區(qū)之一，對于深入認識古太平洋演化有重要意義。 關(guān) 鍵 詞：構(gòu)造地層學(xué) 二疊系 延邊 吉林 構(gòu)

2、造地層學(xué)在國內(nèi)外的研究方興末艾，是當(dāng)前地學(xué)前沿之一。國際上，構(gòu)造地層學(xué)主要研究構(gòu)造地層單元(unit)和序列(Seqence)及其大地構(gòu)造意義。Tectonostratigraphy作為專門術(shù)語，首見于1978年印度東北那加(Naga)山系蛇綠巖帶的研究中(Srivastava et al.,1978)。但實際研究始于60年代，包括許靖華教授的一系列研究。70年代晚期至80年代晚期，隨著地體研究而加強，但非地體的研究也是大量的。其研究區(qū)域遍及世界各主要造山帶，同時也包括變質(zhì)巖區(qū)、裂谷、盆地以及對某個蛇綠巖帶、雜巖、地層組等的專門研究。86年至今，有關(guān)文獻己超過百篇，相關(guān)的研究文獻更多。研究的內(nèi)

3、容是多方面的，例如劃分構(gòu)造地層單元，研究單元內(nèi)部巖石、巖組、結(jié)構(gòu)及單元間的構(gòu)造關(guān)系，分析構(gòu)造的變形、變位(Steltenpohl,1987;Sliva et al.,1994);結(jié)合大地構(gòu)造總結(jié)構(gòu)造一地層事件演化(Surlyk,1991)，論述放射蟲古生物學(xué)在構(gòu)造地層學(xué)中的意義(Bogdanov et al.,1991)，探討構(gòu)造地層學(xué)與全球海平面變化(Harris et al.,1994)，構(gòu)造地層學(xué)與金成礦作用（Bardoux et al.,1994），大陸邊緣裂谷與地殼減薄作用的構(gòu)造地層學(xué)模式(Spadini et al.,1995)，以及造山帶、海溝、地體某個專門單元的構(gòu)造地層學(xué)研究等

4、等。大致可以分為以地層學(xué)、巖石學(xué)與構(gòu)造地質(zhì)學(xué)相結(jié)合研究構(gòu)造巖石地層單元和序列的“狹義”構(gòu)造地層學(xué)和與大地構(gòu)造相結(jié)合，輔以古生物、沉積、同位素年代、古地磁等多學(xué)科，研究大的地層序列、構(gòu)造及構(gòu)造一地層事件演化史的“廣義”構(gòu)造地層學(xué)。其中，對造山帶的研究頗類似于近年來國內(nèi)興起的非史密斯地層學(xué)、造山帶綜合地層學(xué)、造山帶區(qū)域地層學(xué)等(殷鴻福等，1997;張克信等，1997;龔一鳴等，1996;馮慶來，1993，1997，1999；王乃文等，1994，1995；郭憲璞等，1996；羅建寧，1994；杜遠生，1995，1997；劉本培等，1996；姚華舟等，1994；方宗杰，1998；吳根耀，1998等)。

5、 總體上，國內(nèi)外對構(gòu)造地層學(xué)的研究，仍處于初步總結(jié)的階段，還不成熟，與國際上相比，目前國內(nèi)研究范圍主要是造山帶、變質(zhì)巖區(qū)，且重點在層序重建和原始沉積環(huán)境的依復(fù)，大多數(shù)研究基本上屬地層學(xué)的范疇。然而，無可否認，在研究構(gòu)造活動區(qū)帶及受構(gòu)造運動影響的地層中，沿用正常地層的方法已不完全適用，必須輔以或主要采用構(gòu)造地層學(xué)的方法，才能正確恢復(fù)和建立地層層序，同時構(gòu)造地層學(xué)己日益成為造山帶和構(gòu)造活動區(qū)帶研究的基礎(chǔ)之一，因此，發(fā)展和完善構(gòu)造地層學(xué)是一項重要的任務(wù)。 *本文為地質(zhì)行業(yè)科學(xué)發(fā)展基金資助項目（HY979824）成果之一 一、延邊地區(qū)二疊系構(gòu)造地層學(xué)研究 延邊造山帶是興凱地塊與龍崗一狼林地塊之間的碰撞

6、造山帶。二疊系是主要沉積地層。 長期以來，因沿用正常地層方法而未能正確建立地層層序。自張允平等認為“山秀嶺組” 可能是外來巖塊（1994），邵濟安、唐克東等識別了6種活動大陸邊緣沉積（1995），已開始認識到延邊地區(qū)二疊系必須用構(gòu)造地層學(xué)方法才可能正確建立地層層序。 延邊造山帶主要限定于古洞河及汪清一密江斷裂之間，其中的二疊系被花崗巖侵入后成殘留塊狀分布于開山屯區(qū)、汪清一圖門區(qū)和安圖等地，大多數(shù)建組剖面在開山屯區(qū)，僅廟嶺組建組于汪清。汪清一密江斷裂以東的密江一琿春區(qū)是興凱地塊邊緣區(qū)，因此和造山帶區(qū)是二個獨立的構(gòu)造地層小區(qū)?；謴?fù)當(dāng)時構(gòu)造沉積環(huán)境，造山帶二疊系是弧前盆地沉積，興凱地塊邊緣區(qū)是山弧帶

7、和弧后盆地沉積。 1、開山屯區(qū) 開山屯區(qū)己識別出12個以上的鱗片狀沖斷巖片，巖片間為出露很寬的糜棱巖帶，各組間大多以此相隔或成不正合接觸。全區(qū)，特別是南部廣泛發(fā)育有基性、超基性、硅質(zhì)巖和灰?guī)r等外來巖塊，包含于黑色粉砂巖中。地層成擠壓帶狀和透鏡狀。北部構(gòu)造線方向為SWW一NEE,南部近SN，形成自北向南和自西向東的推覆。 1大拉子盆地不正合邊界；2花崗巖；3糜棱巖斷層帶；4地層界線;5基性、超基性巖塊； 6石灰?guī)r塊；7高地；8采樹溝組(P12-1)；9大蒜溝組(P12-2);10香仁坪組(P12-3);11開山 屯組(P21-1)；12柯島組(P21-2) 物質(zhì)主要來自俯沖帶的消減雜巖弧，形成以

8、洋殼、海山碎塊、碎屑為主的濁積巖和滑塌沉積混雜巖，以大蒜溝組、香仁坪組和柯島組為代表，亦接受大陸邊緣以花崗質(zhì)為代表的沉積，以開山屯組和大蒜溝組底部和中部二層花崗質(zhì)雜砂礫巖為代表，此外還有半深海硅泥質(zhì)沉積，以采樹溝組為代表。在西南部草坪一帶還有幾十平方公里的構(gòu)造混雜體。經(jīng)歷了半深海一非海相一半深海的沉積過程，其間又經(jīng)歷了由深變淺的多次旋回。其沉積類似于印尼蘇門答臘島南緣尼亞斯巽他弧的消減雜巖附近弧前盆地沉積模式（邁爾，1991）。包括本區(qū)在內(nèi)的延邊地區(qū)化石稀少，灰?guī)r巖塊和礫石中的動物大化石較多來源于消減雜巖中的海山；基質(zhì)粉砂巖中的化石較少，也是再沉積的產(chǎn)物，因此巖塊和礫石中的化石可以老于、相同于

9、和新于基質(zhì)中的化石時代。其中的蜒、腕足、珊瑚和少量的瓣鰓類等，最老時代為中石炭世，最新時代為茅口期。各組動物化石的相似性和混雜性已無法用于對比地層和恢復(fù)層序，但總體沉積時期可確定為早二疊世晚期至晚二疊世早期。運用構(gòu)造-沉積環(huán)境分析、非構(gòu)造地層的覆蓋和標(biāo)志層對比后恢復(fù)的地層層序自下而上是： 采樹溝組(P12-1)一雜色、灰色硅泥質(zhì)建造 為本文新創(chuàng)建，分布于中西部巖片中和南部咸萬洞口，在龍井南勝地一帶也有分布。以糜棱巖斷層帶與其它組接觸。巖性為雜色、灰色硅質(zhì)巖和硅泥質(zhì)巖，在勝地附近見硅質(zhì)巖與碳酸巖組成條帶狀互層。迄今未分析出化石。建組剖面位于采樹溝西、板田溝東山638高地一511高地。 香仁坪組

10、灰、灰綠色砂質(zhì)板巖 大蒜溝組(P12-2)一沉積混雜巖建造和造山前磨拉石建造 孫恒元所建的大蒜溝組剖面，被視為倒轉(zhuǎn)層序，由于“山秀嶺組”被否定而應(yīng)是正常層序。經(jīng)測制咸萬洞西山654高地剖面和東山941高地一733高地剖面，再復(fù)查山秀嶺大粱剖面，該組由花崗質(zhì)雜砂礫巖一黑色粉砂巖一花崗質(zhì)雜砂礫巖一黑色、灰色粉砂巖、砂礫巖組成二個沉積旋回，在黑灰色粉砂巖、砂礫巖中散布有較多的基性、超基性、硅質(zhì)巖和石灰?guī)r塊(包括“山秀嶺組”巖塊)，大可幾平方公里，小至礫石級。原建組剖面僅相當(dāng)上旋回的一部分。該組以有較大灰?guī)r塊體、透鏡體，基質(zhì)粉砂巖不顯層理、韻律為特征，可在造山帶區(qū)對比。 香仁坪組(P12-3)一雜色濁

11、積巖建造和泥質(zhì)巖建造 此組相當(dāng)于前人所建上柯島組、灘前組，為1962年楊啟倫命名。建組于開山屯一香仁坪剖面，而非灘前村，“灘前組”一名不符合建組地點應(yīng)與建組名稱一致或附近的要求，同時據(jù)命名優(yōu)先原則，應(yīng)恢復(fù)香仁坪組一名。建組剖面上，此組與柯島組(原下柯島組)之間為糜棱巖斷層帶，不是覆蓋關(guān)系。在巖性上，該組的含碳酸巖鐵錳結(jié)核的雜色粉砂泥質(zhì)板巖與粒序?qū)永斫M成的粗碎屑濁積巖成間層，可以香仁坪北和西江邊及寺洞溝公路剖面為代表。該組以灰綠、灰紫、灰黑等雜色，含碳酸巖、鐵錳結(jié)核及濁積巖粒序?qū)永淼忍卣骺稍谘舆叺貐^(qū)對比。 開山屯組(P21-1)一造山前磨拉石建造 與原建組含義一致。以具有磨園度好的花崗質(zhì)礫石的雜

12、礫巖、雜砂礫巖為特征。雖然與大蒜溝組中的花崗質(zhì)砂礫巖層很相似，但該組以零星團塊狀分別覆蓋于香仁坪組、大蒜溝組之上，分布于寺洞溝東山、大西山、山秀嶺、四樹坪、石門一帶。大蒜溝組中的相似花崗質(zhì)雜砂礫巖層成帶狀線形分布，可以與此組區(qū)別。 柯島組(P21-2)一黑色濁積巖建造 建組剖面位于柯島一山谷旗和寺洞溝舊水庫，分別相當(dāng)于原下柯島組、山谷旗組和寺洞溝組，也分別代表該組的下段和上段。原柯島組或柯島群包含了現(xiàn)劃分的柯島組和香仁坪組，因此柯島群一名應(yīng)廢除，而將柯島組的含義限于以柯島剖面為代表的粒序?qū)永戆l(fā)育的粗碎屑濁積巖和以寺洞溝舊水庫剖面為代表的細粒濁積巖。據(jù)命名優(yōu)先原則而不用山谷旗組。而上下段在區(qū)域上

13、不易劃分，同時分別代表同一沉積體系的遠源和近源濁積巖，因此不再劃分出寺洞溝組。該組分別覆蓋于香仁坪組、開山屯組、大蒜溝組之上，在建組剖面與香仁坪組為糜棱巖斷層帶相隔。以黑色、局部為暗紫色的粒序韻律層理發(fā)育的粗、細碎屑濁積巖為特征，可在延邊地區(qū)對比。 2汪清一圖門區(qū) 汪清一圖門區(qū)的沖斷巖片構(gòu)造不甚發(fā)育，粗碎屑沉積層也較少，未發(fā)現(xiàn)采樹溝組。但是廟嶺組中的石灰?guī)r、基性、超基性巖塊較多，包含于黑色粉砂巖中，所謂的“山秀嶺組”灰?guī)r與廟嶺二疊紀(jì)灰?guī)r聯(lián)為一體，形成了巨大的巖塊。表現(xiàn)了與大蒜溝組相似的沉積特點。前人將廟嶺組分別與大蒜溝組、“下柯島組”和“上柯島組”對比，形成了不同的地層劃分方案。解決這一問題的

14、關(guān)鍵不是沉積特征和化石的對比，而是區(qū)域構(gòu)造分析。 汪清廟嶺地區(qū)從天橋嶺一廟嶺一大興溝為一背斜構(gòu)造，軸部正是在廟嶺，兩翼分別向北西和南東傾斜。軸部核心的廟嶺組的代表剖面是廟嶺采石場一533高地一593高地，背斜北翼可以天橋嶺西的口山村一桃源村一銅礦公路剖面代表，在桃源村附近可見香仁坪組與柯島組之間有十幾米厚的磨園度好的花崗質(zhì)雜砂礫巖，似為開山屯組沉積，同時可見柯島組的黑色濁積巖。南翼可以廟嶺一大興溝公路剖面為代表，柯島組的濁積巖特征亦很明顯。上述背斜的地層層序是廟嶺組一香仁坪組一柯島組，即二黑(廟嶺組、柯島組)夾一紅(香仁坪組)。因此廟嶺組是最下部層位，應(yīng)與大蒜溝組對比。 汪清西大坡一圖門地區(qū)，

15、地層走向近南北，為一相對獨立的地層區(qū)域，由于汪清一密江斷裂帶穿越該區(qū)，是造山帶與興凱地塊拼接部位。其重要地層問題之一是西大坡石灰?guī)r塊的認定，經(jīng)查明，西大坡采石場的石灰?guī)r有較多的黑色粉砂巖貫入體，表現(xiàn)了與山秀嶺灰?guī)r塊相似的構(gòu)造沉積特點，應(yīng)隸屬于廟嶺組中的外來巖塊。其二是滿河組火山巖系的定位，由于該火山巖系為灰綠、灰紫、灰黑色的雜色火山巖及火山沉積巖，與東鄰的侏羅系火山巖系相似，且上、下地層不清，因此在未采到可靠化石之前暫不作定論。這一情況與密江鄉(xiāng)南鐵路路塹剖面的情況類似。在密江鄉(xiāng)西北鐵路路塹剖面發(fā)育一套含碳酸鹽鐵錳結(jié)核的雜色粉砂泥質(zhì)板巖，可確定為香仁坪組，被眾多的花崗巖脈、巖墻和后期的基性、火山

16、巖脈穿插，代表了山弧邊緣拼合帶的構(gòu)造巖漿侵入。目前，該區(qū)能夠確認的為廟嶺組和香仁坪組。 3、 密江-琿春區(qū) 密江琿春區(qū)為興凱地塊基底所控制的山弧和弧后盆地沉積區(qū)，構(gòu)造破壞不明顯，向東成單斜排列，主要有解放村組和關(guān)門咀子組。解放村組為粉砂、細砂質(zhì)板巖，除產(chǎn)少量植物化石外，在太平溝灰?guī)r中見長達成20cm的海百合莖，代表了靜水沉積，因此是海陸交互相；在十里坪鄉(xiāng)也發(fā)現(xiàn)了黑色粉砂巖與白色石英巖互層，后者代表了成熟度高的海濱沉積；此外，該組也有局部的細濁積巖，說明當(dāng)時處于大陸邊緣及邊緣斜坡。在馬滴達盆地見有濁積巖，應(yīng)為弧后盆地沉積，可與解放村組對比。關(guān)門咀子組以安山巖為主，代表了山弧火山巖系。密江-琿春區(qū)

17、總體表現(xiàn)為關(guān)門咀子火山巖居中，兩側(cè)為細碎屑沉積，據(jù)此有人將其視為背斜倒轉(zhuǎn)層序，但在解放村組與關(guān)門咀子組之間有灰?guī)r夾層(太平溝灰?guī)r)沿走向斷續(xù)分布，而東側(cè)則無此現(xiàn)象，因此兩側(cè)是不對稱的，不能視為背斜、向斜的倒轉(zhuǎn)。將關(guān)門咀子組等同于滿河組并置于解放村組之下（李東津，1997），是不合適的。 二、總 結(jié) 綜上所述，運用區(qū)域構(gòu)造分析和造山帶沉積學(xué)研究，延邊造山帶的二疊系地層主要由硅質(zhì)巖一沉積混雜巖一濁積巖一造山前磨拉石一濁積巖組成，但基本發(fā)育的是沉積混雜巖和濁積巖(包括泥質(zhì)巖)。開山屯區(qū)沖斷巖片構(gòu)造發(fā)育，巖層走向有近東西，也有近南北，沉積類型多，地層組合全，表現(xiàn)了弧前盆地靠近消減雜巖弧一側(cè)的沉積特征。

18、汪清一圖門區(qū)，構(gòu)造相對簡單，主要是褶皺和斷裂，不同區(qū)域巖層走向分別為近東西和近南北，但巖片構(gòu)造不發(fā)育，沉積類型和地層組合不完全，表現(xiàn)了當(dāng)時靠近大陸邊緣的盆地中心區(qū)域沉積。密江一琿春區(qū)則是大陸邊緣區(qū)，主要為濱海沉積和火山巖系，弧后盆地規(guī)模小。上述特點反映了小型地塊造山的增生弧一陸“軟碰撞”特點。 參 考 文 獻 孫恒元，1988；吉林延邊地區(qū)二疊系研究的進展，地層學(xué)雜志，12，(3)，p202209 邁爾，(孫摳等譯)，1991；沉積盆地分析原理，北京：石油工業(yè)出版社，p388407。 吉林省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測量大隊二分隊，1964；1：20萬區(qū)域地質(zhì)測量報告，大拉子幅，北京：地質(zhì)出版社。 吉林省

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