遼寧南部地區下寒武統饅頭組沉積環境及石膏找礦方向研究

石立國

遼寧南部地區下寒武統饅頭組沉積環境及石膏找礦方向研究

石立國

(阜新市國土資源局，遼寧 阜新 123000)

下寒武統饅頭組下部分布著一套層位穩定的紫紅色、灰黃色白云質礫巖和頁巖，礫石成分為疏松多孔的白云巖，具棱角狀或次棱角狀，角礫的粒度分選和磨圓差，填隙物與礫石成分相同。根據對頁巖和礫巖的組成、沉積特征的分析，其成因可能是組成礫巖的碳酸鹽巖含較高的鹽類經次生變化形成的溶塌角礫巖。由于頁巖、溶塌角礫巖具穩定的層位，含鹽類高，地下深部可能存在鹽巖(主要是石膏)，在一定埋深具有石膏找礦遠景。

下寒武統饅頭組；沉積環境；石膏

筆者在遼寧地區進行l∶5萬區域地質調查時，在下寒武統饅頭組下部發現一層位穩定的紫紅色、黃綠色頁巖和白云質礫巖和頁巖(礫石成分多為疏松多孔的白云巖，具棱角狀或次棱角狀，角礫的粒度分選和磨圓差，填隙物質與礫石成分相同，均為白云巖)，后經系統收集資料、研究，發現在遼寧的太子河地區和遼南復州地區均有此巖性層位。

1 下寒武統饅頭組在遼寧地區的分布

遼寧地區的下寒武統饅頭組分布較廣，本文討論分布于太子河西部的遼陽地區、遼南復州地區的饅頭組的地層。

遼陽地區：鏵子鎮以南的當石嶺、五頂山、下平州等地；遼陽地區本組厚度一般為50～70m。

遼南復州地區：本區的下寒武系統饅頭組主要分布于瓦房店市及金州境內，新金等地也有零星出露。地層系統、巖性、巖相古地理與太子河地區相似。其沉積特征整合于堿廠組之上。巖性為紫色頁巖與白云質灰巖或灰巖互層，夾黃綠色頁巖，以紫色頁巖與堿廠組分界。厚106～233m。

2 頁巖、角礫巖分布特征

從遼東太子河流域的遼陽地區、遼南復州地區出露的饅頭組巖性特征來看，巖性與吉林通化地區和本溪地區基本相似，均有紫色頁巖，溶塌角礫巖主要分布在饅頭組的中部和下部，且紫色頁巖中多具食鹽假晶、波痕、干裂。兩個地區代表性剖面如下。

2.1 遼陽(太子河流域)地區

代表性剖面為太子河流域的新洞溝剖面(據遼寧省地質志)地層如下：

上覆地層，毛莊組：紫色頁巖夾粉砂巖，底部有厚約0.5m的黃綠色頁巖。

饅頭組地層：①紫色頁巖，3.3m；②黃色頁巖、礫巖夾薄層泥灰巖，19.9m；③黃綠色瘤狀泥灰巖，8.2m； ④紫色粉砂質頁巖夾黃綠色頁巖，29.3m；⑤黃色中厚層灰巖，1.0m；⑥黃色薄層泥灰巖，1.4m；⑦黃灰色及黑灰色薄層泥質花紋灰巖，5.7m。

饅頭組整合于堿廠組之上，厚37.1～110.1m。

2.2 復州地區

認知行為治療，人際心理治療，行為心理治療，都對抑郁癥有確定的療效。其他類型心理治療的證據少。有一些比較研究表明認知行為治療和第二代抗抑郁藥物具有相似療效，而副作用可能更低，此外，使用認知行為治療所報告的抑郁復發率低于第二代抗抑郁藥物治療。因此，盡管第二代抗抑郁藥物通常是針對抑郁癥患者開出的初始治療方案，CBT依舊可作為初始治療的合理療法，并應該被認為是可用的第二代抗抑郁藥物的替代治療方法。

代表性剖面為瓦房店市磨盤山剖面(據遼寧省地質志)。

上覆地層，毛莊組；下伏地層，堿廠組：黃綠色頁巖。饅頭組145.9m。

饅頭組地層：①紫色頁巖夾粉砂質頁巖、礫巖，27.9m；②灰黑色中厚層白云質灰巖，34.3m；③黃綠色頁巖，8.9m；④紫色頁巖，上部夾泥灰巖結核，13.7m；⑤灰色中厚層灰巖及鮞狀灰巖，33.6m；⑥灰、黑色頁巖，13.0m；⑦灰褐色薄層泥灰巖，14.5m。

從以上資料可以看出：饅頭組中下部巖性主要為紫色、黃綠色頁巖和角礫巖，說明遼寧地區饅頭期的中早期沉積環境為濱海相，氣候干旱、炎熱。

3 沉積環境分析

遼寧地區寒武紀時期沉積，基本承襲了晚元古代構造及古地理格局。早寒武世堿廠期的海侵形成了遼寧地區寒武紀的沉積格局范圍：半封閉的遼東太子河流域、遼南復州地區、遼西地區的海盆。在海盆西南部為山海關古陸，北部為內蒙古陸、鐵嶺靖宇古陸，太子河流域南部為千山郎琳古陸。在海盆的西部(凌源老莊戶一帶、錦西一帶)、南部的旅大一帶與外海相通；在太子河、吉林通化至撫松一帶形成了封閉的滯留海灣。饅頭初期開始，氣候干旱、炎熱，在太子河流域、以及吉林通化地區海盆處于滯流狀態，水體能量較低，海水循環條件差。遼西地區、復州地區與遼東太子河流域及吉林通化地區相比，古地理環境相近。饅頭晚期海侵范圍增大，太子河流域地區、復州地區、遼西地區海水深度略有增加，接受潮下帶沉積。

3.1 沉積特征

按饅頭組巖相組合，饅頭組屬潮下—潮間—潮上正?；蛳袒癁a湖—潮上鹽泥坪灘沉積序列，時間上表現了明顯的旋回性。

潮下帶：相當于威爾遜分類中的開闊海臺地相。因受海盆內水下高地的阻隔，水流弱，故此相帶表現為低能環境的特點。沉積的巖石類型以灰巖、白云質灰巖為主，并含燧石結核。呈中厚層狀產出。

潮間帶：相當于威爾遜分類中的局限海臺地相。此相帶海水較淺與外海不暢通，循環受其影響有局限性。沉積的巖石類型主要以灰色、黃灰色、紫色泥質白云巖和含砂泥質白云巖為主，并見有石鹽假晶。

潮上帶：此相帶相當于威爾遜分類中的地臺蒸發相。由于此帶蒸發作用強，鹽度高，故巖石顏色主要為紫紅色，巖性為粉砂質泥晶白云巖、頁巖，并可見鳥眼構造以及石鹽和石膏的假晶。

從上述3個相帶可以看出，海盆沉積以潮間帶和潮上帶為最發育，其沉積物以泥晶白云巖為主，含鹽度高，表明沉積環境長期成化，有利于鹽類的沉積。

3.2 蒸發巖沉積特點

根據鹽類沉積的順序，在碳酸鹽巖沉積過程中，首先沉積石灰巖或白云巖，其后為石膏、石鹽，且石鹽的沉積厚度常大于石膏的沉積厚度。在通常的情況下，石膏或硬石膏沉積后仍有石灰巖或白云巖的沉積，呈互層狀。依此遼寧地區下寒武統饅頭組中石鹽假晶的出現，其下可能有石膏的沉積，這主要在于海盆自堿廠期發生海侵之后，在饅頭早期隨著基底的上升和炎熱的氣候條件，海水的蒸發量大于補給量，使海水中鹵水濃度增大，鹽類結晶析出，因而在饅頭組中部、下部可能沉積鹽巖。

3.3 饅頭組頁巖、礫巖的沉積環境

遼寧地區下寒武統饅頭組剖面顯示的頁巖、礫巖，宏觀上為紫紅色和黃綠色，局部為暗灰色、雜色。頁巖多具食鹽假晶、波痕和干裂；礫石成分為紫色粉砂質白云巖、褐黃色泥質白云巖、暗灰色泥質自云巖和紫紅色頁巖等。

依據威爾遜分類，饅頭組的頁巖主要為紫紅色、雜色，巖性為粉砂質泥晶白云巖、頁巖，并可見烏眼構造以及石鹽和石膏的假晶和波痕、干裂，表明當時的沉積環境屬地臺蒸發相。氣候干旱、炎熱，蒸發量大于補給量，使滯流的海水中鹽類過于飽和而逐漸沉淀。

據遼陽地區礫巖下部的黃色礫屑泥質白云巖的分析結果，B/Ga值為33，大于正常鹽度值(<3)，說明頁巖、礫巖含鹽度較高，可能存在鹽巖層位。

由于饅頭組在本區被其后的沉積巖覆蓋而保存下來，隨著后期的地質構造活動使饅頭組地層上升，受風化剝蝕的影響形成各種裂隙，并在近地表的潛水作用下，使鹽類淋濾而溶解流失，從而產生了一定的空間。這種淋濾作用不斷進行，鹽類溶失的空間也逐漸加大，因重力作用而產生塌陷。因此，可以認為，在潛水帶內鹽巖層經溶失，其上部的沉積物在重力作用下也隨之塌陷，故而形成層位穩定的溶塌角礫巖。

4 找礦方向探討

綜上所述，遼西地區、復州地區早寒武世饅頭期的巖相古地理與遼東本溪太子河流域早寒武世饅頭期的巖相古地理及吉林通化地區相似，都是處于干旱炎熱的氣候、蒸發量大于補給的半封閉海灣的古地理環境。吉林通化地區饅頭組下部亦為礫巖，上部為粉屑狀含鐵泥質白云巖，與本區的巖石組合及序列更為相似。以上兩地區均發現具有工業意義的石膏層。本溪地區的石膏礦體層位在地表的是一層溶塌角礫巖。遼西地區饅頭組下部亦有一層厚10～20m的灰黃色角礫巖，與本溪地區的石膏礦體層出露在地表的巖性相似。加之本區的石鹽假象、波痕及鳥眼構造等具指相意義的礦物和標志，以及本區地表見有淋失后呈疏松多孔的次生頁巖、灰巖，說明本區地表的易溶鹽類組分已溶解流失，而在其一定埋深的地段可能存在石膏，因此遼寧地區饅頭組不僅具有成膏的有利條件，可望找到石膏礦床。

P588.212;P588.247

A

1007-9386(2012)03-0055-02

2011-12-22