辽西地区义县组岩相古地理特征
北票_义县地区义县组岩石地层特征
’() *+,-./$- 0123-132)0 ./4 ,$1(+5.-$)0 +5 6$7$./ 5+28.1$+/ $/ 9)$:$.+;6$7$./ .2).
! —第四系 < =3.1)2/.2> ? ； @ —沙海组 < A(.(.$ 58& ? ； B —九佛堂组 < C$35+1./% 58& ? ； D —义县组四段 < D1( 8)8E)2 +5 6$7$./ 58& ? ； F —义县组三段 < B24 8)8E)2 +5 6$7$./ 58& ? G —义县组二段 < @/4 8)8E)2 +5 6$7$./ 58& ? ；H —义县组一段 < !01 8)8E)2 +5 6$7$./ 58& ? ；I —土城子组 < ’3-()/%J$ 58& ? ；K —髫髻山组 < ’$.+L$0(./ 58& ? ； !M —海房沟组 < N.$5./%%+3 58& ? ； !! —羊草沟组 < 6./%-.+%+3 58& ? ； !@ —长城系 O 太古宙变质岩 < P(./%-()/% A>01)8 O Q2-()./ 8)1.8+2; !B —闪长玢岩 O 花岗闪长岩 < 4$+2$1$- :+2:(>2$1) O %2./$1$- 4$+2$1) ? ； !D —安山玢岩 O 玄武玢岩 < ./4)0$1$- :+2:(>2$1) O E.0.,1$- :+2:(>2$1) ? ； !F —粗安 :($- 2+-R0 ? ； 玢岩 O 英安玢岩 < 12.-(>./4)0$1$- :+2:(>2$1) O 4.-$1$- :+2:(>2$1) ? ； !G —火山凝灰 < *+,-./$- 1355 ? ； !H —火山角砾 < *+,-./$- E2)--$. ? ； !I —火山集块 < *+,-./$- .%; %,+8)2.1) ? ； !K —玄武岩 < E.0.,1 ? ； @M —橄榄玄武岩 < +,$*$/) E.0.,1 ? ； @! —碧玄岩 < E.0./$1) ? ； @@ —玄武安山岩 < E.0.,1$- ./4)0$1) ? ； @B —安山岩 < ./4)0$1) ? ； @D —多斑粗安岩 < :+2:(>2$1$- 12.-(>./4)0$1) ? ； @F —英安岩 < 4.-$1) ? ； @G —流纹岩 < 2(>+,$1) ? ； @H —流纹质火山角砾岩 < 2(>+,$1$- E2)--$. ? ； @I —含化石沉积层 < 5+00$,;E).2$/% E)4 ? ； @K —断裂 < 5.3,1 ? ； BM —火山构造洼地 < *+,-./$- 0123-132., 4):2)00$+/ ? ； B! —沉积相 O 火山口 < 火山机构 ? < 0)4$8)/1.2> 5.-$)0 O *+,-./$-2.1)2 ? ； B@ —相界限 < 5.-$)0 E+3/4.2> ? ； BB —平行 O 角度不整合界限 < :.2.,,), 3/-+/5+28$1> O 3/-+/5+28$1> ?
辽宁省义县罗匠沟金矿区地质特征
辽宁省义县罗匠沟金矿区地质特征作者：冷文芳王天一陈羽翘关树野罗建民来源：《中国科技博览》2012年第26期[摘要]：通过对罗匠沟金矿区矿床进行典型矿床研究、韧性剪切带、绿岩带研究和成矿预测、资源评估等，使本区地质工作程度大幅度提高，为本区的地质找矿工作提供了科学依据，指明了方向。
[关键词]：“罗匠沟” “地质特征” “地球化学特征”中图分类号：TE122.1+13 文献标识码：TE 文章编号：1009-914X（2012）26- 0478 -011.区域地质特征工作区位于辽宁西部阜新～锦州地区，大地构造位置为中朝准地台燕山台褶带辽西台陷北镇凸起。
工作区是我省太古宙表壳较为活跃的区域之一，大面积出露的太古宙花岗—绿岩地体（也称太古宙变质深成岩—变质上壳岩区）组成了早前寒武纪结晶基底。
区内盖层不发育，仅在北镇凸起的东西两侧有中元古界长城系上部层位和蓟县系下部层位零星出露。
凌源上升后，本区隆起为陆地，使本区内缺失晚元古代和古生代地层。
受北东东向断裂控制，本区东北部形成白垩纪八道壕盆地，堆积中酸性火山岩及含煤岩系和红层。
1.1地层及含矿性呈规模不等的包体形式零星分布于新太古宙变质深成岩中。
为一套硅～铁～镁质岩石组合，岩性以斜长角闪岩、磁铁石英岩、变粒岩和浅粒岩为主。
该组合岩石经变质作用后，岩石地层条带多与区域片麻理走向一致。
受后期韧性变质变形作用成为糜棱岩类岩石。
区内中上元古界以长城系常州沟组（Chc）、串岭沟组（Chcl）、团山子组（Cht）、大红峪组（Chd）、高于庄组（Chg）为主；蓟县系雾迷山组（Jxw）和青白口系景儿峪组（Qnj）次之，且区内仅见于北部。
区内中生界主要为侏罗～白垩系，包括义县组（JKy）、沙海组（K1S）、阜新组（K1f）、孙家湾组（K2S）和大兴庄组（K2dx）等。
其中，义县组（Jky）主要分布于北镇凸起两侧的中生代陆相火山盆地中，岩性以火山岩、火山碎屑岩为主；而沙海组（K1s）、阜新组（K1f）、孙家湾组（K2s）和大兴庄组（K2dx）主要分布于阜新、八道壕两中生代湖相盆地中。
辽西北票地区义县组地层层序与化石层位
《辽西北票地区义县组地层层序与化石层位》辽西北票地区义县组地层层序与化石层位丁秋红，张长捷，彭艳东．张立东，郭胜哲，贾斌，陈树旺，邢得和(1．沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳l10033；2．东北大学资源与土本工程学院，辽宁沈阳110004；3．吉林大学，吉林长春130026)摘要：江西北桑地区义县组是一套中生代止山沉积地层．3L~I1A 山活动具有明显的旋回性特征，主要由下部基性一中基性火山喷发一沉积旋回和上群酸性、偏碱性火山话动旋回组成具体可划分6个岩性段t自下而上丹别为底砾岩段，基性、中基性火山岩段湖相沉积岩段，酸性、偏碱性业山岩段·上部基性火山岩段和硬部砾岩段．义县组底砾岩段和基性、中基性火山岩段的沉凝藏岩中产有丰富的以鹦鹉嘴龙为主的古脊椎动物化石．湖相沉积岩段吉有大量热河生物群化石，包括著名的中华龙鸟、孔子鸟和辽宁古果等珍稀化石，该层位记录了侏罗一白垩纪界限附近重大的生物演化事件．关键词：辽宁西部；义县组；地层层序；化石层位文献标识码：A 中图分类号：P534．5；Qgll 6辽西是我国中生代陆相地层发育地区之一，自2O世纪初美国地质学家葛利普(Grubau)提出热河系和热河动物群(Jehol Fauna)以来．辽西热河群和热河生物群(j ehol Biota)就一直是中外地质学家和古生物学家研究的热点之一．近几年来，在辽西北票四台屯一尖山沟一带的义县组中部发现了大量的以圣贤L子鸟(Conuciusornis sanctus)为代表的早期鸟类、爬行动物小型兽脚类恐龙“原始中华龙鸟”(Sino sauropter2~~c prima)和“弯齿树翼龙” (Dendrorhynchus curvidentatus)以及早期哺乳动物“五尖张和兽” (Zhanghetherium)和早期被子植物“辽宁古果” (Archaefructus liaoningensis)等化石．这些众多门类动、植物化石的发现，极大地丰富了热河生物群的内容，同时也使热河生物群更加引起世人瞩目，但是，热河生物群的时代归属、义县组地层的划分对比及其日孝代问题一直是长期以来争论不休的问题这些具有重要科学研究价值的珍稀化石赋存层位如何?其地层划分对比的依据是什么?为了查清区内岩石、地层、古生物和构造格架特征，查明热河生物群的地质生存环境及进行相关地层的对比，中国地调局在该区开展了1t 5万区域地质调查项目．野外工作期间，对辽西北票市上园镇四台屯及其周边地区义县组进行了详细的野外地质调查和地质填图工作，观察记录了许多新的有重要意义的地质现象，详细测制了义县组的剖面，系统采集了四台屯义县组沉积层中的古生物化石(剖面及化石点位置见图1)，分析了义县组的火山作用和火山活动规律，建立了义县组的地层层序，并对该区义县组火山一沉积作用旋回特别是对义县组的地层层序的划分提出了一些新认识．在此基础上，本文进一步对义县组的沉积层，特别是古生物化石的赋存层位进行了详细研究和系统总结．对义县组地层层序及其化石赋存层位的研究，有助于了解当时生物的生存环境和爬行动物的灭绝原因，有助于确定义县组的地质时代，进而解瑰辽西地区侏罗系一白垩系的界限问题1 地层层序与地层对比1．1 主要地层问题本区期以来存在的主要问题就是“热河群”及其生物群的划分、对比和时代归属闻题，特别是广义义县组中许多零星分布的沉积夹层的赋存层位问题．长期以来被人们广泛使用的沉积层有：“尖山含化石沉积岩夹层”、“上园含化石沉积岩夹层”、“大康堡含化石沉积岩夹层” 和“金刚山含化石沉积岩夹层”l2]；“刀把子层” (相当于尖山沟、金家淘等层)、“砖城子层”(相当于上园、大康堡、李家沟、河夹心等层)、“黄花山层”口]．近几年来，一些研究者认为广义的义县组应该懈体，将广义义县组下部的以火山岩及火山一沉积碎屑岩为主，并含珍稀动、植物化石的这套地层，即大体相当于长期使用的“尖山含化石沉积岩夹层”【2 及其下部的火山岩段及砂砾岩段，与义县组分开，重新建立“四台屯组”l4]、或“炒米甸子组、“尖山沟组”¨]．从上述不同的划分意见中可以看出，问题的关键是义县组火山活动旋回的划分，以及不同地点出露的沉积层的对比闸题．1．2 义县组的划分由于义县期火山活动具多期或多旋回性，义县组的火山岩、火山机构和沉积央层也具多样性，再加上后期构造活动的改造，使区内义县组的划分对比复杂化，因此，对义县组的认识过程是一个由点到面、逐渐深化的过程．到目前为此，通过新一轮1-'5万区域地质填图，可以认为已经逐渐认识了义县组的本来面貌．本次岩石地层划分、对比，主要是根据火山活动的旋回性、每一旋回形成的特色岩石组合及旋回间歇期的特色沉积一爆发相岩石、沉凝灰岩层口，将义县组划分为6个岩性段，自下而上特征如下．1．2．1 一段(底砾岩段)与下伏土城子组呈微角度或角度不整台接触．厚度0．5～30 m．由底部向上，凝灰质成分较多，常出现凝灰质砂岩、粉砂质凝灰岩和砂质泥岩夹层(S )．在水泉沟里，该段的砂质泥岩中发现有鹦鹉嘴龙骨骼化石1．2．2 二段【基性一中基性火山岩段)包括第l期熔岩至第4期熔岩之间，所有爆发一沉积相、爆发相和溢流相的岩石组合．自下而上具体岩石特征为：(1)下部灰黑色聚斑状橄榄玄武岩，上部灰黄色气孔、杏仁状玄武安山岩，代表第l期火山活动的溢流相岩石，仅见于新开蛉一带．(2)黄绿色薄层状含砾中粗粒岩屑沉凝灰岩，灰黄色、灰粉色粉砂质疑灰岩，局部央薄层状岩屑杂砂岩( )．主体岩石含有大量凝灰物质，代表第2期火山活动的爆发一沉积相产物．厚度一般为2～5 m，最厚达18 m，并产鹦鹉嘴龙化石．(3)灰色一灰黑色致密块状辉石橄榄玄武岩，与紫灰色一紫红色气孔、杏仁状安山质集块岩和安山岩互层，代表第2期火山活动的爆发相及溢流相岩石，厚10～60 ri1以上．(4)黄绿色薄层状含砾粗粒岩屑杂砂岩，底部有近20 cm厚的砾岩层，上部为灰黄色、灰粉色砂质凝灰岩和沉凝灰岩(s )．其凝灰物质代表第3期火山活动的爆发一沉积相．(5)灰色、黄灰色杏仁状玄武安山岩和紫灰色、紫色气孔状安山岩，底部见有安山质集块岩．代表第3期火山活动的主体岩石．厚度5o～6o m_(6)黄褐色、灰紫色薄层状细粒凝灰质岩屑长石杂砂岩．上部为紫红色微薄～薄层状凝灰质、泥质粉砂岩和紫灰色沉凝灰岩(s )．其凝灰物质代表第4期火山活动的爆发一沉积相．厚4～5 m．(7)下部为含辉石橄榄玄武岩，上部灰黄色、黄绿色及灰色杏仁状玄武安山岩、粗面安山岩及其集块岩．厚120m 左右．1．2．3 三段(湖相沉积岩段)下部黄绿色薄层状细粒凝灰岩屑杂砂岩，灰色薄板状钙泥质粉砂岩夹黄褐色铁质胶结沉凝灰岩，局部夹灰岩透镜体．产有双壳类、叶肢介、介形虫和昆虫等化石．中部灰色、灰白色纹层状一页片状钙泥质页岩夹黄揭色晶屑凝灰岩、沉凝灰岩，发育大量的热河生物群化石，除了Eosestheria(东方叶肢介)、Lycoptera (狼鳍鱼)和Ephemeropsis trisetalis(三尾拟蜉蝣)等代表分子外，还包括Peipiaosteus(北票鲟)、Li aobatrachus(辽蟾)、Manchurochelys(满洲龟)、Eosipterus(东方翼龙)、Sinosauropteryx (中华龙鸟)、Psittacosaurus (鹦鹉嘴龙)、Pro~archae—opteryx (原始祖鸟)、CaudipteryJc(尾羽鸟)、Con fuciusornis(孔子鸟)、Liaoningornis(辽宁鸟)、Zhangheotherium (张和兽) 等．同时产大量的昆虫、叶肢介等化石．上部灰白色沉凝灰岩夹灰色砂质结晶灰岩透镜体，灰绿色薄层状凝灰质精砂岩夹凝灰质岩屑杂砂岩，灰黄色泥质粉砂岩、粉砂岩、中厚层状石英长石砂岩，产叶肢介、鱼、植物、孢粉化石，著名的辽宁古果(Archaefructus Liaoningensis)产在该层位．该段厚度20~30 m，在黄半吉沟可达150 m．1．2．4 四段l酸性偏碱性火山岩段)主要为流纹质凝灰角砾岩、流纹质集块岩、流纹质角砾熔岩及少量流纹岩、英安岩和粗面岩．这套酸性和中性火山岩厚度最大达297 m．1-2．s 五段(上部基性火山岩段)多呈次火山岩(橄榄玄武玢岩)侵位在一些火山机构的中心，也有的呈溢流相橄榄玄武岩分别盖在第三段及第四段的不同层位上．厚度20~30 m．1．2．6 六段(顶部砾岩段)受义县组火山岩区古地貌的控制，分布局限．可分别压盖第二、三、四段．主体是一套灰绿色及灰紫色或灰黄色的复成分砾岩，为火山活动结束期的产物．其厚度30~40 m，局部可达i00 m左右。
辽西下白垩统义县组湖相碳酸盐岩中的燧石成因
灰 白色 ， 风化面 局部 呈 淡 黄色 ， 显 层理 ， 造 碎解 略 构
强烈 ， 土壤 化所形 成 的团块 明显 ， 见角 砾 岩化 ， 也 并 且 岩石颗 粒化 和孔洞孔 隙度增 加 ； 少量植 物根迹 ， 含 部 分植物 碎屑硅 化形成 硅化 木 （ ３ 、 、 、 ） 这些 图 ａ ｂ Ｃｄ ， 现 象 类 似 于 英 格 兰 南 部 Ｈａ ｐ ｈｒ 盆 地 ｎ ｓｉ ｅ （ ｍｅ ｔｒｓ ｅ ａ． １ ９ ） 西 班 牙 Ｍａ ｒ Ａｒ ｎｅｏ ｔ １ ， ９ ７ 、 ｄｉ ｄ盆 地 （ ｕ ｔ ｌ ｅ １，０ ２ 中的灰 岩 特 征 。含有 少 量 局 Ｂ ｓｉｏ ｔ ． ２ ０ ） ｌ ａ 部 密集 的膨润 土质 团块 ， 粒径 小 于 １ｃ 图 ３） ｍ（ ｃ 。火 山活动 或构造 运动使原 浅湖 区沉 积的纹层 白云岩 破 碎 ， 杂火 山碎 屑 ， 成 近 源灰 砾 岩 和漂 浮 灰岩 （ 夹 形 陈
段， 中生 代时处于环太平洋大陆边缘 活动带 。中生代
早 期 为 东 西 向构 造 特 征 ， 山期 后 改 变 为 北 东 和 北 北 燕
东 向， 形成 了包 括义 县盆 地在 内的一 系列 火 山一 并 沉
积盆地 ， 地层序列 由河 流 、 湖泊 相碎 屑 岩沉 积与 多期
次 的基性一 中基 性 火 山熔 岩 和 喷发 岩 组成 （ 根厚 王
登 辉 等 ，０ ９ 。 ２ ０ ）
１ 含燧 石 碳 酸 盐 岩产 出层 位 和岩 相 特
征
辽西义 县鹰 窝山南 沟北侧 义县组 砖城子 层 中产
出多层薄层 状湖 相碳 酸 盐 岩 ， 中该 层 中部 发 育 一 其 套 由 白云质 灰岩 、 钙质砂 岩 、 含燧石灰 岩和纹 层 白云 岩 组成 的钙质碎 屑岩 和碳 酸盐 岩组 合 （ ２ 。含燧 图 ）
辽西早白垩世义县组金刚山层沉积相研究
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粉砂 崧
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灰岩
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图 １金刚山层上部地层剖面 图
科技信息
高校 理科研究
辽西早 白垩世义县组金刚山层沉积 相研 穷
中 国矿 业大 学（ 州 ） 徐 资源与地 球科 学学院 张俊 凡 梁 文庆 罗 斌
［ 要］ 摘 本文基于野外典型剖面的调 查 ， 并结合室 内观察 ， 对义县盆地 义县组顶部金 刚山层 岩石学特征 、 沉积构造及沉积相等进行 了分析 和研 究 ， 利用沉积相标志 法， 出义县组金 刚山层 主要发 育于扇三角洲相至滨湖相 一浅湖相 半咸水泥坪混合 坪碳 酸盐沉积 得
３枣茨山金刚山沉 积层典型剖面 ． 金 刚山沉积层 比较 稳定 ， 从大定堡 乡老虎沟 以东 ， 向北经金 刚山 、
Ｏ
凝获崭
潍凝灰者 食砾凝灰岩
篓 誊 砾岩
膨润±
枣 茨山 、 佟绿沟 至羊草沟均有分 布 ， 在前杨 乡尖 山子至吴家沟一带 ， 因 断层切割 而残存 ，再 向北 由于发育一 系列北北东 向的九 佛堂组 与义县 组之 间的断层而缺失 。
ｌ 一 ｕ ｒ … － ’ ＿ 一 一■ ～
４１岩相及岩石 学分析 ． 通过对地层剖面的调查 和分析 ，得出金刚山层的沉积岩层主要分 为凝灰岩相 、 砾岩及 含砾砂 岩相 、 钙质 砂岩相 、 泥岩页岩相 、 碳酸盐岩相 五个类型 。 （） １凝灰岩相 ： 布较为广泛 ， 分 发育于金刚山层底部 ， 岩石类型 以凝 灰岩 、 沉凝灰岩以及膨润土为主。其组成成分 以膨润土层为主 ， 明当 表 时火 山活动较为频繁 ， 构造运动强烈 ， 火山活动可能是影响 当时气候变 化 的一 个 重 要 原 因 。 （） ２ 砾岩及含砾砂岩相 ： 分布较为广泛 ， 金刚 山层 中部 、 底部均有分 布 。中部主要为灰绿色砂砾岩 、 凝灰质砂岩 ， 砾石多为下伏沉积岩砾 ， 磨 圆度差 ， 分选差性 ， 属于冲积扇（ 扇上河流相 ） 一滨 、 浅湖沉积。
辽西北票上园乡黄半吉沟地区义县组地层与时代概述
辽 西地 区沉 积 的义 县组 地层 是我 国东亚 地 区中 生代 陆 相地 层 的典型代 表 ， 发 育极好 。近年来 ， 在该 组地层 中发 现
了早 期 鸟 类 “ 圣贤 孔子鸟 Ｃ ｏ ｎ ｆ ｕ ｃ ｉ ｕ ｓ ｏ ｒ ｎ ｉ ｓ ｓ ａ ｎ ｃ ｔ ｕ ｓ ” 、 小 型
孢粉、 植物等生物 学的研究并结合 同位素年 分析认为其 时代 应属于 晚侏 罗世至早 白垩世的提塘晚期至贝里阿斯期 ’ 。
Ｂ ｅ ｉ ｐ ｉ ａ ｏ Ｈｕ ａ ｎ ｇ ｂ ａ ｎ ｊ ｉ ｇ ｏ ｕ ａ ｒ ｅ ａ ， Ｙ ｉ ｘ ｉ ａ ｎ Ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｒ ａ ｏ ｆ Ｘ ｉ ａ ｎ ｇ ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ
Ｚ Ｈ ＡＮ Ｇ Ｙｏ ｎ ｇ － ｉ ｉ ａ ｏ
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辽西北票上园乡黄半吉沟地 区义县组地层与时代概述
张 永 娇
（ 沈 阳师 范 大学 ， 辽宁 沈 阳 １ １ ０ ０ ３ ４）
摘 要 ：自辽 西 地 区义 县组 发 现 了大量珍 稀 的动 、 植 物 化石 以来 ， 该 地 区受 到 了 国 内外各界 学者 的 广泛 关注 ， 而在早 年 对 该 组 时代 的研 究 中 ， 不 同的 专 家 学者 对其 时代 归属持 有 不 同的 看 法。 本 文 就 不 同学 者的观 点进行 了 简要 概 述 ， 并 对该
Ｂｅ ｉ ｐ ｉ ａ ｏ Ｔｏ ｗｎ ｓ ｈ ｉ ｐ Ｐ ａ ｒ ｋ Ｈｕ ａ ｎ ｇ ｂ ａ ｎ ｊ ｉ ｇ ｏ ｕ ａ ｒ ｅ ａ ａ ｒ ｅ ｂ ｒ ｉ ｅ ｌ ｆ ｙ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｗｅ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ； Ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｂ ａ ｎ ｊ ｉ ｇ ｏ ｕ ； Ｙ ｉ ｘ ｉ ａ ｎ Ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ａ ｇ ｅ
辽西早白垩世义县组大康堡层纹泥的古环境意义
Ｐａｌａｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｏｆ Ｄａｋａｎｇｐｕ Ｌａｙｅｒ Ｖａｒｖｅ ｉｎ
Ｙｉｘｉａｎ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ Ｌｏｗｅｒ Ｃｒｅｔａｃｅｏｕｓ ｏｆ Ｗｅｓｔｅｒｎ Ｌｉａｏｎｉｎｇ
ＷＡＮＧ Ｔｉｅ￣ｈｕｉ１ ꎬ ＧＯＮＧ Ｅｎ￣ｐｕ１ ꎬ ＣＨＥＮ Ｘｉａｏ￣ｈｏｎｇ２ ꎬ ＨＵＡＮＧ Ｗｅｎ￣ｔａｏ１
辽西早白垩世义县组大康堡层纹泥的古环境意义
王铁晖１ ꎬ 巩恩普１ ꎬ 陈晓红２ ꎬ 黄文韬１
(１������ 东北大学 资源与土木工程学院ꎬ 辽宁 沈阳 １１０８１９ꎻ ２������ 东北大学秦皇岛分校ꎬ 河北 秦皇岛 ０６６００４)
摘 要: 辽西地区义县组湖泊沉积层中产出著名的“热河生物群” 化石ꎬ对于此时期古环境的研究一直是 诸多学者关注的焦点. 本文对大康堡层湖相纹泥展开研究ꎬ重建此时期古环境. 通过野外及室内对纹泥组成、类 型、厚度等方面的观测ꎬ对此时期古气候有了新的认识. 纹泥厚度特征变化表明沉积期降水量和沉积速率逐渐减 小ꎬ统计洪水沉积间纹层数量可指示沉积期洪水事件的频率和规模. 结合近现代纹泥形成和保存条件ꎬ可知该地区 沉积期湖泊水体较深ꎬ湖水分层ꎬ存在一个缺氧环境ꎬ具有较小的表面积/ 深度比ꎬ湖盆形态适合ꎬ未受到风的侵扰. 关 键 词: 义县组ꎻ热河生物群ꎻ纹泥ꎻ湖水分层ꎻ缺氧环境 中图分类号: Ｐ ５１２������ ２ 文献标志码: Ａ 文章编号: １００５ － ３０２６(２０１８)０３ － ０３９４ － ０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｌａｋｅ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｙｉｘｉａｎ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｗｅｓｔｅｒｎ ｐａｒｔ ｏｆ Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｏｕｔｐｕｔ ｔｈｅ ｆａｍｏｕｓｅ “Ｊｅｈｏｌ Ｂｉｏｔａ” ｆｏｓｓｉｌｓꎬ ｉｔ ｉｓ ａ ｈｏｔ ｉｓｓｕｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｌａｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｔ ｔｈｉｓ ｐｅｒｉｏｄ. Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｖａｒｖｅｓ ｉｎ Ｄａｋａｎｇｐｕ Ｌａｙｅｒ ａｎｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ｔｈｅ ｌａｃｕｓｔｒｉｎｅ ｐａｌａｅｏｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ. Ｎｅｗ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｌａｅｏｃｌｉｍａｔｅ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐｅｒｉｏｄ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｃａｒｅｆｕｌｌｙ ｏｂｓｅｒｖｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎬ ｔｙｐｅꎬ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｖａｒｖｅ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ａｎｄ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ. Ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｖａｒｖｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈｅ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｉｎ Ｄａｋａｎｇｐｕ ｓｔａｇｅ. Ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｒｖｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｄｅｐｏｓｉｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔ ｔｈｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｃａｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｏｄ ｅｖｅｎｔｓ. Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｓｅｒｖｅｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍｏｄｅｒｎ ｖａｒｖｅｓꎬ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ Ｄａｋａｎｇｐｕ Ｌａｙｅｒꎬ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ａ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ａ ｄｅｅｐꎬ ｓｔｒａｔｉｆｉｅｄꎬ ｏｘｙｇｅｎ￣ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄꎬ ｌｏｗ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ / ｄｅｐｔｈ ｒａｔｉｏ ｌａｋｅ. Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｙｉｘｉａｎ ｆｏｒｍａｔｉｏｎꎻ Ｊｅｈｏｌ Ｂｉｏｔａꎻ ｖａｒｖｅｓꎻ ｓｔｒａｔｉｆｉｅｄ ｌａｋｅꎻ ｏｘｙｇｅｎ￣ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ
辽西黄半吉沟早白垩世义县组高镁安山岩的成因
通讯作者：徐义刚，男，１９６６年生，研究员，地球化学专业，Ｅｍａｉｌ：ｙｉｇａｎｇｘｕ＠ｇｉｇ．ａｃ．ｃｎ
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ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报 ２０１７，３３（１）
摘 要 利用橄榄石和熔体包裹体，结合全岩的方法对辽西地区早白垩世义县组黄半吉沟火山岩的成因进行了研究。黄 半吉沟火山岩 ＳｉＯ２＝５３４１％ ～５３７４％，ＭｇＯ＝８１５％ ～８２３％，Ｍｇ＃ ＝～７０（Ｍｇ＃ ＝ｍｏｌＭｇ／（Ｍｇ＋Ｆｅ２＋）），为高镁安山岩；全 岩在 ＴＡＳ图解上，落在玄武安山岩范围内，属于亚碱性系列；它们具有较高 Ｎｉ（１１９×１０－６ ～１２５×１０－６）和高 Ｃｒ（４６７×１０－６ ～ ５２１×１０－６），显示幔源岩浆特征；在微量元素组成上，黄半吉沟高镁安山岩 Ｓｒ＝９２０×１０－６～９３０×１０－６，Ｙ＝１６１×１０－６ ～１６４ ×１０－６，Ｓｒ／Ｙ＝５７～５８；在微量元素原始地幔标准化蛛网图上，黄半吉沟高镁安山岩显示轻重稀土分异，明显的 ＮｂＴａＴｉ和弱 的 ＺｒＨｆ负异常，Ｂａ、Ｓｒ和 Ｐｂ正异常，这些特征与大陆下地壳非常相似。熔体包裹体 ＭｇＯ为 ６５％ ～９７％，ＳｉＯ２ 为 ５１％ ～ ５３％，不符合典型高镁安山岩的定义；在 ＴＡＳ图解上它们落在玄武粗安岩内，属于碱性系列；ＭｇＯ与其它主量元素成分呈明显 或者弱的负相关关系，说明它们的成分主要受控于橄榄石结晶分离过程。黄半吉沟高镁安山岩的橄榄石 Ｆｏ值为 ７５～９１；ＣａＯ 含量为 ０１０％ ～０１８％，ＮｉＯ为 ００５％ ～０４１％，Ｆｅ／Ｍｎ比值为 ６０～８０。黄半吉沟高镁安山岩的全岩和熔体包裹体成分存在 显著差异，如熔体包裹体具有更高的 Ａｌ２Ｏ３和更低的 ＳｉＯ２。结合全岩微量元素特征，我们认为黄半吉沟高镁安山岩在地壳深 度的岩浆演化过程中加入了来自下地壳的酸性熔体，是壳幔相互作用的结果。全岩较低 Ｎｉ高 Ｍｇ＃，熔体包裹体低 ＣａＯ并落在 ＣＡＴＳＯｌｉｖｉｎｅＱｕａｒｔｚ相图的热障碍边界线富硅一侧，以及橄榄石低 Ｃａ和陡倾的 ＦｏＮｉ关系，指示黄半吉沟高镁安山岩的幔源 岩浆是来自以斜方辉石为主辉石岩的源区。我们认为广泛发育于辽西地区的早白垩世义县组高镁安山岩可能经历了壳幔相 互作用，因而不能作为拆沉作用导致岩石圈大规模减薄的重要证据。 关键词 橄榄石；熔体包裹体；高镁安山岩；壳幔相互作用；辉石岩；辽西黄半吉沟 中图法分类号 Ｐ５８８１４４
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辽西地区义县组岩相古地理特征韩仁萍;邢德和【摘要】义县组广泛发育于辽西地区晚中生代盆地中,为一套以陆相火山喷发为主,夹多层沉积岩层的火山-沉积岩系.其沉积层中富含热河生物群化石.通过岩相古地理和火山岩相等研究方法,把义县组自下而上分为4个岩性段,各段的岩相特征为:一段主要为河流相,由复成分细砾岩组成;二段湖泊相广泛分布,形成了一套含珍稀化石的湖相沉积层;三段以河流相为主;四段为湖泊相、河流相和冲积扇相,均小面积发育.4个岩性段均不同程度发育火山岩相(包括各火山亚相).与土城子期对比,义县期的古地貌不会高于土城子时期,古水流主要来自火山盆地坳陷湖的四周.【期刊名称】《世界地质》【年(卷),期】2010(029)003【总页数】10页(P363-371,391)【关键词】义县组;热河生物群;岩相古地理;辽西【作者】韩仁萍;邢德和【作者单位】辽宁工程技术大学,资源与环境工程学院,辽宁,阜新,123000;中国地质调查局,沈阳地质矿产研究所,沈阳,110032【正文语种】中文【中图分类】P531辽西地区发育众多中生代小型火山--沉积盆地，其中具有代表性的盆地有金岭寺—羊山盆地、阜新—义县盆地、建昌盆地及凌源—三十家子盆地等。
义县组广泛发育于辽西地区晚中生代盆地中。
自20世纪40年代以来，众多学者对辽西地区义县组进行了大量开创性的工作［1-11］，对义县组的沉积环境和古地理、古气候等方面的认识说法不一，还缺乏系统的工作。
笔者通过对义县组各段的沉积特征分析，恢复和重建辽西地区义县组不同沉积物的古地理环境，为区域地层划分和对比提供了科学依据。
根据义县组火山活动旋回的规律性及古生物化石、同位素资料，笔者将辽西地区4个典型盆地的义县组自下而上划分为4个岩性段(图1):一段为砂砾岩、基性--中基性火山岩段:底部为底砾岩，局部夹有沉凝灰岩层，与下伏土城子组呈角度不整合接触;向上为基性--中基性火山熔岩、火山碎屑岩及沉凝灰岩、砂质凝灰岩。
其中在凌源—三十家子盆地主要发育安山岩，见少量的中酸性火山碎屑岩等，主要发育于盆地东南侧。
二段为湖相沉积岩、中性及中酸性火山岩段:主要岩性下部为黄绿色薄层状凝灰岩屑杂砂岩、灰色薄板状钙泥质粉砂岩夹黄褐色铁质胶结沉凝灰岩等，局部夹灰岩透镜体，产有双壳类、叶肢介、介形虫和拟蜉蝣等化石;中部为灰色、灰白色纹层状--页片状钙泥质页岩夹黄褐色晶屑凝灰岩、沉凝灰岩等，产大量的热河生物群化石，包括各种无脊椎动物、脊椎动物(如鱼类、龟类和恐龙等爬行类、鸟类和小型哺乳类等)和植物;上部为灰白色沉凝灰岩夹灰色砂质结晶灰岩透镜体、灰绿色薄层状凝灰质粉砂岩、泥质粉砂岩及石英长石砂岩等，产辽宁古果等化石;该段中下部夹有湖相枕状玄武安山岩，上部夹有中酸性角砾凝灰岩、凝灰角砾岩及(玄武)安山岩等，均呈指状分叉出露，以建昌和义县盆地最为发育，金岭寺—羊山盆地次之。
凌源—三十家子盆地仅发育湖相沉积，未见火山活动。
三段为中、基性及中酸性火山岩段:在金岭寺—羊山盆地，多为次火山岩(橄榄玄武玢岩)侵位在一些火山机构中心，也有呈溢流相的橄榄玄武岩分别覆盖在一、二段不同层位上，与二段呈爆发不整合。
在义县盆地发育粗安(面)质、安山质凝灰角砾(熔)岩。
在建昌盆地主要为粗面质、流纹质及安山质火山岩，局部有砂岩、泥岩夹层。
在凌源—三十家子盆地为中酸性火山岩(主要为英安质岩石)，夹有1～2层砂砾岩。
四段为酸性火山岩及沉积岩段:在金岭寺—羊山盆地为砾岩、含砾杂砂岩，主要分布于上园北一带，可能与义县盆地的朱家沟层底部相当;中上部为中酸性火山岩，少量偏碱性火山岩和火山碎屑岩，夹有凝灰质粉砂岩、细砂岩和钙质泥页岩(金刚山层);顶部为流纹质沉火山角砾岩(即黄花山角砾岩)，主要分布在义县盆地(图1)。
一段灰绿色复成分细砾岩中发育块状层理，岩屑杂砂岩、泥质--凝灰质粉砂岩发育水平层理，反映了河流沉积环境。
而岩石以杂色为主，说明干旱气候的影响仍然存在，这可能与火山喷发作用有关。
但从所产的生物化石来看，此时的生态环境已不同于土城子组沉积期，河流发育(湖泊雏形已经形成)，植物开始茂盛。
二段金岭寺—羊山盆地主要由页岩(发育纹理和页理)、粉砂岩、细砂岩及中--酸性沉凝灰岩组成，偶见结晶灰岩、层方解石夹于其中。
总体构成自下而上变细的沉积序列，而每个小的粒序层理变化极快，说明水体升降变化明显。
结晶灰岩、层方解石的出现，说明水体相对较深，蒸发量也较大。
义县盆地以页岩(泥岩)、粉砂岩、酸性沉凝灰岩(厚度较大)为主，偶见细砂岩、泥晶灰岩和白云岩。
粒序层理不明显，说明水体较深，且稳定。
其生物组合基本与金岭寺—羊山盆地相似，所不同的是，水生蜥在该盆地广泛产出。
主要沉积构造有包卷层理、水平层理、页理和纹理及褐铁矿斑点和结核、黄铁矿等。
在建昌盆地和凌源—三十家子盆地，除这些特点外，在其化石层(罗家沟层、大新房子层)之上普遍发育了2～3层沉积岩，岩性主要为复成分砾岩、砂岩及粉砂质泥岩等，局部可见泥灰岩，且岩性变化频率较大。
砂岩发育小型斜层理和交错层理，泥岩发育块状层理，说明本区在较大面积的湖泊沉积之后，顶部局部亦残留有河流沉积及小型湖泊沉积。
总体来看，义县组二段的沉积环境主要为火山盆地坳陷湖(包括滨浅湖--半深湖或深湖)，在辽西西部地区局部发育有河流相沉积。
义县组二段底部普遍见有砂、砾岩，并含有双壳类和腹足类等化石。
在湖泊相沉积的同时，火山活动发育，这一点从北票上园四合屯、义县张家湾靖家屯等地的陆相枕状熔岩的发现和腰马山沟、金家沟等地出现的指状分插现象，均得以证明。
在建昌盆地及凌源—三十家子盆地的义县组二段中所包含的火山岩，也可能是这种现象。
且义县组一段的河流相沉积并未停止发育，并逐渐演化为湖泊相沉积。
沉积岩石学特征尽管没有表现出干旱气候的环境特点，但较多碳酸盐岩类的出现，说明当时的湖水呈弱碱性，富含钙质和碳酸根离子，间接表明大气富含CO2，且大气降水充沛，对裸露的地层进行了深度淋滤和风化，有利于植被生存和繁盛(图2、3)。
三段仅在凌源—三十家子盆地的大王仗子、范杖子—平房等地可见。
岩性以复成分砾岩、细粒(杂)砂岩为主，小型交错层理极为发育，显示了河流相沉积环境。
岩石为紫灰--紫红色，显示干旱气候，可能与火山的喷发作用有关。
四段分布在义县盆地，包括朱家沟层、金刚山层和黄花山角砾岩层。
其中朱家沟层的岩性主要为中粗粒砂岩，发育斜层理，为典型的河流相沉积。
金刚山层岩性有页岩、粉砂岩和泥岩，页理较发育，并含大量的生物化石，显示了陆相湖泊沉积的特点。
黄花山角砾岩层的岩性主要为沉火山角砾岩和含角砾粗砂岩，岩石磨圆和分选较差，其沉积环境为冲积扇或称山麓冲积扇。
在金岭寺—羊山盆地的上园北部，见有复成分砾岩，其磨圆较好，但分选较差，显示了冲积扇--河流相的沉积特征。
3.1 古地理特征根据土城子期从盆地不同位置测制的剖面，推测盆地的SE侧为高山区，且一直处于上升趋势;而盆地的NW侧为低山或丘陵区，且一直处于下降趋势，在晚期可能由于板块的俯冲作用，使其局部抬升(主要表现在北票市一带)。
进入义县期，尽管基本上保持了土城子晚期的古地貌特征，但由于北票—义县断裂的影响，使测区NE侧局部抬升。
到义县晚期，北票市一带的地貌也略有抬升。
总体来看，土城子期处于挤压环境，形成大型宽缓坳陷盆地，呈不对称簸箕状;义县组处于拉张环境，形成小型断坳盆地，所以义县期的古地貌不会高于土城子期的古地貌。
古水流在土城子早期，从其前积层的产状来看，盆地的NW侧多为10°～60°∠5°～15°，盆地的SE侧为260°∠30°，古水流主要来自SW向，少量来自NEE向。
总体来看，古水流显示了与盆地展布方向的一致性。
在土城子中期，从其砾石的排列方向、砾石大小变化及其前积层的产状来看，古水流来自SW和SE两个方向。
到了土城子晚期，在下府一带主要以风成沉积为主，并发育有大量的沙漠湖和旱谷沉积，但古水流方向因地而异;而在新开岭—巴图营子一带，则以湖相沉积为主，其古水流方向主要为SW和SE向。
在义县期，沉积环境主要为火山盆地坳陷湖，其古水流应来自湖盆。
四合屯地区“古月牙湖”的古水流方向应来自早期所形成的火山坳陷的四周，水流小但较平稳，在火山坳陷中心形成汇水盆地。
而在河夹心地区“古月牙湖”的古水流则来自本区所形成的火山坳陷的四周，水流较大但不稳定，在火山坳陷中心形成汇水盆地，由于火山作用的影响，使其湖水面动荡。
3.2 岩相分析义县组一段的沉积岩相主要由河流相、火山岩相(溢流亚相、爆发亚相)、爆发--沉积相及潜火山岩相组成。
河流相主要由复成分细砾岩、含砾杂砂岩和长石岩屑砂岩组成，发育块状层理，砂岩中可见小型斜层理，局部发育泥质--凝灰质粉砂岩。
火山岩相包括溢流亚相和爆发亚相，主要由基性、中基性和少量偏碱性岩石组成，其中溢流亚相岩石主要为橄榄玄武岩、杏仁状玄武安山岩、玄武安山岩、安山岩和杏仁状橄榄碧玄岩等;爆发亚相主要由玄武安山质集块岩、安山质熔结集块岩、岩屑晶屑凝灰岩和安山质凝灰角砾岩等组成。
爆发--沉积相主要由含砾中粗粒岩屑沉凝灰岩、沉凝灰岩和凝灰质砂岩构成，厚度极小，但分布面积较广，且含有大量的动物骨骼化石。
火山岩相直接或间接压盖在河流相之上，由爆发或爆发-沉积相和溢流亚相构成4个火山喷发小旋回，且每个小旋回的爆发亚相和溢流亚相相伴，构成多个火山喷发小韵律。
潜火山岩相主要由安山玢岩、玄武安山玢岩、碧玄玢岩和橄榄玢岩组成，多呈岩株产出，部分发育柱状节理，显示了古火山口的位置。
根据这些分析，并结合构造古地理特征，绘制了义县组一段的岩相古地理图(图4)。
二段主要由河流相、湖泊相和火山岩相组成。
其中河流相由黄绿色薄层状凝灰岩屑杂砂岩、砂质细砾岩和灰色薄板状钙泥质粉砂岩组成，产有双壳类、腹足类等化石，分布较局限。
湖泊相(包括滨、浅湖和半深湖--深湖亚相)在研究区广泛分布，主要由灰色、灰白色薄板状钙泥质粉砂岩、纹层状-页片状钙泥质页岩、灰绿色薄层状凝灰质粉砂岩、泥质粉砂岩、石英长石砂岩及黄褐色、白色晶屑凝灰岩、沉凝灰岩、灰色砂质结晶灰岩透镜体等组成，以水平层理和页理、纹理为特征;滨湖亚相由细砂岩和粉砂岩构成，多以水平层理为主，偶见小型斜层理;浅湖亚相由粉砂岩、泥质粉砂岩和沉凝灰岩组成，以水平层理为主;半深湖--深湖亚相由粉砂质泥岩、页岩及沉凝灰岩组成，以页理、纹理为主。
火山岩相主要由溢流亚相和爆发亚相组成，前者由气孔--杏仁状玄武安山岩(湖相枕状熔岩)、钙质玄武安山岩、杏仁状玄武安山岩组成，主要分布在义县腰马山沟、英窝山、架子山、杨家沟、河夹心、三台、北票四合屯、黄半吉沟、五代沟和大北沟等地;后者主要由玄武安山质熔结集块岩、流纹质凝灰角砾岩和流纹质凝灰岩组成，分布较局限。