遼北地區(qū)早古生代大地構(gòu)造演化

遼北地區(qū)早古生代大地構(gòu)造演化

0地質(zhì)構(gòu)造及構(gòu)造意義遼寧省北部的清河市至吉林省南部的山區(qū)城市，位于華北板塊與興蒙造山帶的綜合部分。因發(fā)育遼北“遼河群”1或“清河鎮(zhèn)群”[3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19]或“開原巖群”2而被地學(xué)工作者矚目。根據(jù)“清河鎮(zhèn)群”(或“開原巖群”)年代地層學(xué)研究新進(jìn)展3,即在上肥地剖面原劃入北大溝組、吳家堡子組,尖山子水庫大壩原劃入北大溝組等地層中獲得的巖漿結(jié)晶鋯石(SHRIMP)年齡(2497±27)Ma、(2522±17)Ma,(250±5)Ma;在“白砬子組”(或“照北山巖組”)建組剖面東楊木林子的該組大理巖(結(jié)晶灰?guī)r)中獲得震旦紀(jì)微古植物化石—Stictosphaeridiumtortutosum,Synsphaeridiumsp.,Hystrisphaeridiumsp.等,結(jié)合前人研究成果和區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征,提出清河斷裂為華北板塊(清原地塊)與北部陸緣活動(dòng)帶(興蒙或吉黑造山帶)的界線,前人劃分的“遼河群”或“清河鎮(zhèn)群”或“開原巖群”是分布在不同大地構(gòu)造單元內(nèi)的、不同屬性的地質(zhì)體的拼合物。并重新劃分為清河斷裂帶南華北板塊內(nèi)的新太古代英云閃長巖和古元古代蘆家堡子巖組;清河斷裂帶北華北板塊北部陸緣活動(dòng)帶的構(gòu)造巖石地層—新元古代(震旦紀(jì))西保安巖組、早寒武世佟家屯巖組和晚二疊世尖山子火山巖。本文僅介紹蘆家堡子巖組屬性特征(圖1)。1王小堡一帶的大理巖遼北“遼河群”劃分沿革詳見表1。需要說明的是,遼寧省地質(zhì)局4將分布在王小堡一帶的大理巖置于太古代表殼巖,而將分布在上肥地、八家子前屯、蘆家堡子一帶的大理巖、石英巖等置于遼北“遼河群”大石橋組。閻鄂5將分布在曾頂子的石英巖、大理巖置于晚太古代紅透山組的第三段—沉積巖段。2蘆家堡子巖組的命名清河斷裂以南(遼北清原地體)變質(zhì)石英砂巖—大理巖—變質(zhì)火山巖主要分布在上肥地、八家子前屯、曾頂子和王小堡等地。其巖石已經(jīng)遭受后期不同程度和期次的構(gòu)造作用、變質(zhì)作用等改造,原始地層的順序受到嚴(yán)重破壞,難以用正常巖石地層的分類方法對(duì)其進(jìn)行劃分與對(duì)比,屬于特殊巖石地層單位。依據(jù)最新研究進(jìn)展6這套地層屬性已經(jīng)不適應(yīng)前人所劃分的任何巖石地層單位名稱,是一套新的特殊巖石地層單位。由于其在蘆家堡子剖面露頭連續(xù),故將其命名為蘆家堡子巖組。并指定該剖面為建組剖面,其余為參考剖面。(1)尾方面的巖石學(xué)特征剖面特征描述如下。位于撫順市紅土廟鄉(xiāng)蘆家堡子村北約1km處(GPS:起點(diǎn)42°20′30″,124°35′21″;終點(diǎn)42°19′11″;124°34′54″),似厚度為919.05m(圖2)。該剖面主要以石英巖(變質(zhì)石英砂巖)、透輝透閃石英巖、透閃大理巖為主,夾條帶狀透輝透閃變粒巖及黑云片巖等組成。變質(zhì)石英砂巖可見變晶粒狀結(jié)構(gòu),變形強(qiáng)烈7曾將其置于古元古代遼河群蓋縣組、大石橋組8;早古生代清河鎮(zhèn)群沈家堡子組、白砬子組;中-新元古代板石溝組、照北山組等。(2)新太古代地臺(tái)巖組位于開原市上肥地鄉(xiāng)西側(cè)的河邊(GPS:起點(diǎn)42°19′11″N,124°30′48″E;終點(diǎn)42°21′13″N;124°30′15″E)。該剖面的起點(diǎn)上肥地(1～6層)和終點(diǎn)八家子前屯(17層)均為一套花崗質(zhì)糜棱巖,同位素年齡分別為(2497±27)Ma和(2522±17)Ma(SHRIMP),證明其時(shí)代為新太古代,恢復(fù)原巖為英云閃長巖。這套巖石曾被誤認(rèn)為地層并進(jìn)行了劃分,曾稱為古元古代遼河群里爾峪組、早古生代清河鎮(zhèn)群北大溝組、中-新元古代開原巖群沈家堡子組等。僅中間(7～16層)為殘留的地層部分,前人曾置于大石橋組,白砬子組,照北山組[21。似厚度629.48m,層序如下(圖3):剖面主要以大理巖、灰黑色綠簾黑云陽起片巖及大理巖夾變質(zhì)石英砂巖(石英巖)為特點(diǎn),其中變質(zhì)石英砂巖出露較少。大理巖的CaO/MgO為1.3、1.9,屬于鎂質(zhì)大理巖。大理巖、綠簾黑云陽起片巖均發(fā)生褶皺變形9。(3)5n位于清原縣大孤家鄉(xiāng)王小堡的公路邊。(GPS:起點(diǎn)42°18′45″N,124°51′48″E;終點(diǎn)42°19′8″N;124°52′7″E),似厚度為361.98m,其層序如下(圖4):(4)太古代紅透山組巖組巖相特征位于清原縣夏家堡子鄉(xiāng)南8km的曾頂子村東,似厚度267m,層序如下(圖5)12:上覆:中生代火山巖(果松組)不整合該剖面主要為石英砂巖和大理巖,中間薄層綠泥滑石巖。含礫變質(zhì)石英砂巖、變質(zhì)長石石英砂巖可以見到遞變層理(粒序)構(gòu)造,大理巖已經(jīng)發(fā)生了強(qiáng)烈的褶皺變形。曾被置于晚太古代紅透山組的第三段—沉積巖段1。綜上:蘆家堡子巖組主要由石英砂巖、大理巖、陽起片巖和變粒巖等組成。與上覆、下伏太古宙地質(zhì)體或古生代花崗巖均為韌性斷層接觸。變質(zhì)作用均為綠片巖相。變形強(qiáng)烈,石英巖、片巖和大理巖等可見多種形式褶皺變形。大理巖以高鎂高硅為特點(diǎn),透閃大理巖、含蛇紋石化大理巖、含石英白云石大理巖、硅灰石大理巖等構(gòu)成其主要巖石類型,其CaO/MgO為1.3～2.1,屬鎂質(zhì)大理巖。石英巖,為灰白-淺白色厚層狀或條帶狀粗粒(或中粒、中細(xì)粒、細(xì)粒)石英巖及石英砂巖,鏡下具不等粒變晶結(jié)構(gòu),并有拉長、波狀消光等特征;在變質(zhì)作用相對(duì)較弱的石英砂巖中,尚留有遞變層理(粒序)構(gòu)造;較純的石英巖,其SiO2含量高達(dá)95.32×10-2,石英含量高達(dá)97×10-2,這些特征顯示該石英(砂)巖為成熟度較高-極高的陸屑沉積巖,表明該套地層為板內(nèi)裂陷型穩(wěn)定-次穩(wěn)定型沉積,并非前人所稱的遠(yuǎn)洋沉積的硅質(zhì)巖(或變硅巖)。3與華北板塊上的地質(zhì)體形成時(shí)代對(duì)比該套地層尚未獲得年代信息。僅從其巖石組成特征討論其時(shí)代如下:(1)蘆家堡子巖組(石英砂巖、大理巖等)其形成環(huán)境為穩(wěn)定的陸表海,在清河斷裂以北的陸緣活動(dòng)帶上尚未發(fā)現(xiàn)這套地層蹤跡,故不會(huì)是活動(dòng)帶上元古代構(gòu)造巖片被推覆到華北板塊北緣附近,屬于華北板塊上的地質(zhì)體。但與該區(qū)的太古代表殼巖(主要為斜長角閃巖、磁鐵石英巖、黑云變粒巖等)相差甚遠(yuǎn),其形成時(shí)代應(yīng)該為太古宙以后。(2)與其西側(cè)近鄰的泛河地區(qū)中元古界(長城紀(jì)三岔子群、薊縣紀(jì)樹芽屯群等)對(duì)比,后者多為灰?guī)r、長石石英砂巖等,層狀有序,頂?shù)浊宄?。含有大量的中元古代微古植物化?屬華北板塊中元古代蓋層沉積,沒有褶皺或具有簡單的寬緩褶皺變形。但蘆家堡子巖組為層狀無序,頂?shù)撞磺?而且經(jīng)歷了強(qiáng)烈的變質(zhì)、變形作用改造。大理巖已經(jīng)變成透輝-透閃大理巖,石英砂巖也已經(jīng)變質(zhì)重結(jié)晶形成了石英巖。石英巖、大理巖和黑云片巖等至少經(jīng)歷了2次以上變形(片理形成M型、N型褶皺),這些特征說明其形成時(shí)代可能要早于泛河地區(qū)中元古界。(3)與遼東古元古代遼河群的大石橋組、蓋縣組等對(duì)比,變質(zhì)程度和變形特征相近。故暫將其地質(zhì)時(shí)代確定為古元古代。4地層屬性及構(gòu)造意義清河斷裂以南(遼北清原地體),蘆家堡子、上肥地、王小堡和曾頂子等地的由石英砂巖、大理巖、陽起片巖和變粒巖等組成的地層在巖石組成、化學(xué)成分及變質(zhì)變形上基本一致,其巖石已經(jīng)遭受后期不同程度和期次的構(gòu)造作用、變質(zhì)作用等改造,原始地層的順序受到嚴(yán)重破壞,層狀無序,屬于特殊巖石地層單位,暫以蘆家堡子巖組稱之。地層時(shí)代尚無直接證據(jù),依據(jù)和鄰區(qū)地層對(duì)比并結(jié)合變質(zhì)、變形等特征,暫置于古元古代。這個(gè)巖組的建立初步清理了該地區(qū)這套地層屬性之爭,對(duì)于探討該區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造演化歷史具有重要意義。糜