遼西沙鍋屯-富隆山地區的加里東運動形跡

王志軍，李紅梅，王會中

（遼寧省地質勘查院，遼寧大連116100）

遼西沙鍋屯-富隆山地區的加里東運動形跡

王志軍，李紅梅，王會中

（遼寧省地質勘查院，遼寧大連116100）

沙鍋屯－富隆山地區的下古生界組成東西向兩個完整的背斜和一個向斜，其上被晚古生界以大角度不整合覆蓋.該地區既有抬升造陸運動，又有擠壓造山運動，運動時代加里東期.主要依據是本區的褶皺被石炭紀本溪組以大角度不整合覆蓋，且有化石資料證明在華北板塊內本溪組下部有下石炭世甚至泥盆紀地層.

沙鍋屯－富隆山地區；背斜；向斜；晚古生界；加里東運動

1 概述

遼西沙鍋屯－富隆山地區大地構造位置處于華北板塊的東緣，晉冀古陸塊之新太古代建平古陸隆起帶與古元古代綏中古陸隆起帶之間.本區寒武紀—中奧陶世地層發育完整，缺失了晚奧陶世、志留紀、泥盆紀地層，加里東運動在本區表現為明顯的升降運動.自早寒武世開始海侵，中寒武世海侵達到最高峰，基本上是沉降時代和海水侵入時代，這是加里東運動的前半期.中奧陶世以后即加里東運動后半期抬升，同時伴有褶皺運動，亦即造山運動.我國南部的加里東褶皺帶，亦是在這一階段形成的.而本區最為顯著的表現是在抬升的同時發生了較強烈的擠壓運動并形成褶皺.加里東運動以后，至晚石炭世本區的沉積環境由海相轉為陸相，從此無明顯的升降運動，而形成了穩定的陸塊.

遼西沙鍋屯－富隆山地區見有加里東運動的明顯構造形跡.本文主要論述加里東運動后半期在本區的表現.

2 加里東運動形跡描述

在遼西沙鍋屯－富隆山地區存在兩個背斜，分別為沙鍋屯背斜與富隆山背斜，兩背斜之間為一較寬緩的向斜（見圖1）［1］，其特征如下.

圖1 沙鍋屯－富隆山地區地質圖（據遼寧省地質局區域地質調查隊資料，2003，略加修改）Fig.1 Geologicl map of Shaguotun-Fulongshan area（modified from Liaoning Burea of Geology，2003）

（1）沙鍋屯背斜

該背斜位于沙鍋屯南西約1.7 km處.背斜軸傾向均為270～280°，傾角5～6°，背斜軸面的傾向為0～10°，傾角70°左右.背斜北翼靠近軸部附近被第四系掩蓋，但地層產狀總體傾向北西，傾角30～40°；南翼傾向為190～200°，傾向南西，傾角70°左右.南北兩翼最大距離可達1 km左右.組成背斜的地層主要為寒武系與奧陶系，巖性主要為碳酸鹽巖.最古老地層為下寒武統老莊戶組（C1l），構成背斜核部，兩翼由內向外，由老至新依次為早寒武世、中寒武世、晚寒武世、早奧陶世、中奧陶世地層［2］.

背斜核部被石炭系本溪組及其以后地層覆蓋，本溪組與上部地層為整合接觸，單斜排列，并直接覆于中、上寒武統和下、中奧陶統地層之上［3］，寒武系和奧陶系地層與石炭系本溪組地層走向交角最大接近90°.本溪組地層傾向310°左右，傾角30～40°，底部以褐紫色石英巖質礫巖與奧陶系、寒武系的碳酸鹽巖類直接接觸.本溪組下部見有黃褐色褐鐵礦（山西式鐵礦）、泥巖，向上巖性為灰色中粗粒長石石英砂巖、灰綠色、灰黑色頁巖等（據遼寧省區域地質志資料，此層含植物化石Neuropteris gigantea）.

（2）富隆山背斜

該背斜位于富隆山南西約2.5 km處的雞冠山附近.背斜軸傾向為270～285°，傾角6～7°，背斜軸面的傾向為0～5°，傾角70°左右.背斜北翼位于沙金溝附近，地層產狀傾向340°左右，傾角30～40°；南翼位于葦子溝附近，地層傾向為190～210°，傾向南西，傾角40～50°.背斜南北兩翼最大距離達1.5 km.組成背斜的地層亦為寒武系與奧陶系地層，巖性亦以碳酸鹽巖為主.最古老地層為下寒武統老莊戶組（C1l），構成背斜核部，兩翼由內向外，由老至新依次為早寒武世、中寒武世、晚寒武世、早奧陶世、中奧陶世地層.

該背斜核部亦被石炭系本溪組及其以后新地層覆蓋，并直接覆于寒武系和下、中奧陶統地層之上，寒武系和下、中奧陶統地層與石炭系本溪組地層走向交角最大接近65°.本溪組底部以褐紫色石英巖質礫巖覆于奧陶系、寒武系碳酸鹽巖類之上.

（3）兩背斜之間為一寬緩向斜，向斜軸走向為320°左右，向斜核部為中奧陶統馬家溝組（O2m）地層，其兩翼由上述沙鍋屯背斜的南翼和富隆山背斜的北翼組成，構成向斜的地層由內向外依次為上奧陶世—上寒武統—中寒武統—上寒武統，褶皺最終被石炭系本溪組地層覆蓋，本溪組直接覆于中奧陶世、早奧陶世、晚寒武世、中寒武世和晚寒武世等不同時代的地層之上.

3 加里東運動的確定

關于本區本溪組與下伏寒武系—中奧陶統地層的不整合接觸關系和寒武系和奧陶系組成的褶皺現象，喻德淵（1959）曾作過描述，但沒有做進一步的研究.遼寧省地質局區域地質調查隊（1983）1/20萬錦西幅、興城幅區域地質調查報告中，作為構造體系的復合現象中反接關系的典型事例對此現象進行了敘述?遼寧省地質礦產調查院.遼寧省錦州幅1/25萬區域地質調查報告.1983.，在構造一章中的加里東旋回中也有提到，但只一筆帶過，未作深入的討論.遼寧省區域地質志（1989）在地臺區加里東旋回一節中提到中奧陶統上馬家溝組與上石炭統本溪組之間為沉積間斷面，即平行不整合面，是加里東期造陸運動的遺跡；雖在地臺區的華力西旋回一節中對此褶皺現象進行了敘述，并有附圖，僅是對現象進行了描述，對此次運動的時代確定為華力西期沒有提供有力的證據；而在印支旋回一節中又提出該現象為印支期褶皺變形，這種解釋與前者相互矛盾，而且在本區石炭系與三疊系地層并未加入到褶皺之中.

本文認為以上褶皺均形成于加里東運動時期，主要有以下依據.

加里東期運動的時期為古生代的寒武紀—志留紀，本區甚至整個華北地臺區缺失了晚奧陶世、志留紀、泥盆紀地層.中奧陶統上馬家溝組與上石炭統本溪組之間的平行不整合面現已被確定形成于加里東運動時期，而本區的褶皺均位于此平行不整合面之下，且被石炭系本溪組大角度不整合覆蓋，其形成時間應在板塊抬升之后或抬升的同時，如果簡單地將形成褶皺的運動確定為華力西期，似顯證據不夠充分，因為褶皺現象形成的時間應在晚奧陶世—上石炭世之間.

張文堂（1955）曾提出華北G層鋁土礦的時代為早石炭世，而山西式鐵礦的時代則可能是晚泥盆世.此外范國卿等［4-5］在遼寧省的石炭系本溪組下部采集了孢粉化石，共36屬57種，在遼西凌源葉肢介層位中采到Lycopora pusilla、L.subtriquetra、Murospora compta、Densosporites spinifer等12屬15種，該組合的時代應為早石炭世—晚石炭世，另外在太子河地區的本溪組底部含有Sublepidodendron benxiense等早石炭世植物化石［6］，同時采到了魚化石Holoptychius、Dipterussp.，所發現的總鰭魚類和肺魚類可能為半咸水魚類，一般適應于沼澤生活，此類魚化石一般多出現于泥盆紀地層中.這些均證實華北地臺區的本溪組下部有下石炭統甚至泥盆系地層，而該地層均為晚奧陶統華北地臺升陸后所沉積，并覆蓋于中奧陶統以下的地層之上.因此本文認為本區的褶皺構造應形成于泥盆系之前，屬于加里東運動的一部分.說明本區加里東運動表現為明顯的升降運動，即造陸運動，同時伴隨有褶皺（即造山運動）.

沙鍋屯－富隆山地區褶皺構造的形成機制：本區南有古元古代綏中古陸隆起帶，具有太古宙混合花崗巖基底，蓋層為長城系，是穩定地體；北有新太古代建平古陸隆起帶，主要為太古宇建平群，也是穩定地體.本區為處于兩個穩定地塊間的軟弱地帶，由于板塊運動（西伯利亞板塊與華北板塊沖碰或拉伸）過程中受力不均，且南北均為穩定的地體，本區形成了軸向為近東西向的褶皺構造.之后又升起遭受長期剝蝕，形成了現在所見的上石炭統本溪組地層呈角度不整合覆蓋于寒武系、奧陶系地層之上.

錦州幅1/25萬（2003）區域地質調查報告?遼寧省地質局區域地質調查隊.遼寧省錦西幅、興城幅1/20萬區域地質調查報告.2003.將沙鍋屯—富隆山早古生代的3個褶皺取消是不符合實際的，本文認為有必要重申這一事實，以引起地質界的重視.

在華北板塊內這樣的褶皺是罕見的，表明了華北板塊在加里東期并不是非常穩定的，在局部地區也存在有較強的水平擠壓運動.這對于以后在華北板塊上尋找同時期形成的巖漿巖及所伴生的礦產具有指導意義.

［1］遼寧省地質礦產局.遼寧省區域地質志［M］.北京：地質出版社，1989.

［2］遼寧省區域地層表編寫組.東北地區區域地層表·遼寧省分冊［M］.北京：地質出版社，1978：125—126.

［3］王敏成.遼寧西部奧陶系［J］.遼寧地質學報，1983（1）：1—12.

［4］范國卿.東北南部石炭紀地層與生物群［M］.北京：地震出版社，1998.

［5］劉曉峰，范國卿.東北南部的石炭系［J］.遼寧地質，1993（4）.

［6］米家榕，孫克勤.遼寧本溪早石炭世植物化石［J］.長春地質學院學報，1990，20（4）：361—368.

Abstract：The Lower Paleozoic strata in the Shaguotun-Fulongshan area form two complete anticlines and one syncline,which trend east-west,covered by Carboniferous Benxi formation with large angular unconformity.This area has experienced both uplifting continent-making movement and compressive orogenic movement,which took place during Caledonian epoch.The conclusion is supported by fossil data.

Key words：anticline;syncline;Late Paleozoic;Caledonian movement;Shaguotun-Fulongshan area;Western Liaoning Province

THE CALEDONIAN MOVEMENT OF SHAGUOTUN-FULONGSHAN AREA IN WESTERN LIAONING

WANG Zhi-jun,LI Hong-mei,WANG Hui-zhong
（Liaoning Institute of Geological Survey,Dalian 116100,Liaoning Province,China）

1671-1947（2010）03-0221-03

P542

A

2010－04－13；

2010-05-26.張哲編輯.

王志軍（1971—）男，遼寧省凌源市人，工程師，1995年畢業于長春地質學院，現從事區域地質調查與礦產普查工作，通信地址大連金州龍王廟遼寧省地質勘查院，郵政編碼116100，E-mail//wangzhijunz@163.com