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中—新元古代地质遗迹的形成与演化-辽宁省重要地质遗迹

时间:2023-10-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:中元古代长城纪—青白口纪为早期沉积盖层形成发展阶段,是辽宁省锰矿和铅锌矿的重要成矿时期。经区域低温热动力变质作用,形成榆树砬子岩组石英岩、片岩和板岩。桥头组、康家组标准剖面均出露在本溪桥头地区,归属本溪国家地质公园,为具有重要地质科普和研究价值的基础地质类地质遗迹。

中—新元古代地质遗迹的形成与演化-辽宁省重要地质遗迹

中元古代长城纪—青白口纪为早期沉积盖层形成发展阶段,是辽宁省锰矿和铅锌矿的重要成矿时期。形成的地质遗迹资源主要分布在辽东地区,也有一些零散分布的具有典型代表性的矿业类地质遗迹。如早期,在地幔软流圈反向对流条件下开始近南北向伸展的拉张运动,辽西早前寒武纪克拉通基底发生裂解,形成近北东东向裂陷盆地。于辽西地区形成了沉积型锰矿——瓦房子锰矿;于辽北地区形成与沉积作用关联的层控型矿床——铁岭关门山铅锌矿。

长城纪为晋宁旋回早期发展阶段,地质年龄时限为18亿~16亿年(中国地层表,2013,下同)。辽东地区在古元古代末,辽吉裂谷褶皱隆升造山后,依然尚存残余海盆,接受榆树砬子期单陆屑建造沉积,不整合覆于盖县岩组之上。经区域低温热动力变质作用,形成榆树砬子岩组石英岩、片岩和板岩。大连庄河仙人洞地区的榆树砬子岩组石英岩,经长期风蚀及水流冲蚀作用,形成了一叶石、中流砥柱岩柱、明月剑岩柱、金雕石、仙人洞等地貌景观,即广为人知的冰峪沟风景旅游区,是辽宁地区最壮观的山水合一的地貌景观,被誉为北方的小桂林,现已经建成国家级地质公园

蓟县纪—待建纪为晋宁旋回中期发展阶段,地质年龄时限为16亿~10亿年。蓟县纪沉积的雾迷山组地层在辽西地区分布较为广泛,雾迷山组白云质灰岩经后期地壳隆起、构造运动及溶蚀作用,在辽西地区形成许多著名的岩溶峡谷地貌景观,其中以建昌的龙潭大峡谷和朝阳的清风岭最有代表性,其融合了辽西地区独特的自然气候,是辽西地区著名的大型岩溶峡谷地貌景观。龙潭大峡谷现为国家级地质公园,清风岭为著名旅游风景区和影视基地

青白口纪为晋宁旋回晚期发展阶段,时限为10亿~7.8亿年。辽东地区在青白口纪早期,结束辽东榆树砬子期长期隆升状态,地壳大幅度下降,在早期古陆内部出现多个坳陷区,形成桓仁牛毛大山、瓦房店永宁-庄河步云山、旅顺老铁山山间盆地,接受永宁期河流相巨厚的类磨拉石建造沉积。此时,桓仁牛毛大山盆地及瓦房店永宁-庄河步云山盆地为河流-冲积扇沉积,旅顺老铁山山间盆地为滨海三角洲沉积。钓鱼台-南芬期大规模海侵,海侵方向由西向东,海域由辽西地区经下辽河扩展到辽南大连地区和辽东太子河地区。

青白口纪南芬期末的太子河上升运动,导致辽宁省此时陆壳处于抬升状态,接受长期风化剥蚀。

南华纪为扬子旋回早期发展演化阶段,时限为7.8亿~6.35亿年。南华纪在辽宁省出露的地层主要有辽北铁岭的殷屯组和辽东地区的桥头组、康家组。

殷屯组标准剖面目前出露在铁岭殷屯地区,是研究辽宁地区新元古代冰期和我国北方南华系的重点地区,为一套具有极高科研价值和地层划分对比意义的地层。在南华纪时期,辽宁地壳继承青白口纪末期构造格局。辽西地区处于隆升风化剥蚀期,缺失各类建造记录。辽北地区仅限于铁岭殷屯(大甸子)盆地接受殷屯期红色砂砾岩沉积。殷屯期沉积属次稳定型杂色复陆屑式建造,为冰期干旱-间冰期温湿气候条件下冲积扇相-河流相-障壁海岸相形成的产物。据王长清等(1986)研究,殷屯组砂砾岩中发现冰碛砾岩。岩石呈紫色、灰绿色、深灰色,砾石磨圆度相差较大,以次棱角状为主,次为浑圆-滚圆状。砾石大小混杂,砾径2~200mm,个别达300mm,含量变化大(20%~70%)。砾石成分主要为白云岩质,次为砂岩、燧石岩、脉岩质等。杂基为石英和白云岩碎屑及少量泥质、铁质胶结,胶结类型为接触式和杂基支撑,不显层理,呈块状构造,局部具有不连续的粉砂质泥质纹层。冰碛砾石呈拖鞋形、马鞍形、熨斗形等。灰岩质砾石常见压弯和压裂现象,在压弯部位尚有压裂错位现象。压坑和镶入现象主要出现于大理岩、白云岩和燧石岩质砾石上。钉子擦痕主要发育于白云岩和灰岩质砾石上。拖鞋形砾石扁平面上见有灰褐色铁质、泥质薄膜。(www.xing528.com)

桥头组、康家组标准剖面均出露在本溪桥头地区,归属本溪国家地质公园,为具有重要地质科普和研究价值的基础地质类地质遗迹。桥头期海侵方向和海域面积与钓鱼台期、南芬期相同。太子河盆地在桓仁一带为滨海滩坝环境接受单陆屑建造沉积;在本溪桥头一带为无障壁海岸潮坪环境接受巨厚的石英砂、粉砂、泥质沉积;康家期太子河海盆大面积萎缩,沉积中心仅限于太子河海盆西部康家一带,于开阔陆棚相潮坪环境,接受陆源碎屑岩沉积。康家期末,晋宁运动二幕,地壳隆升成陆,处于长期隆升风化剥蚀期。康家组标准剖面也位于本溪桥头地区,整合于桥头组之上。

此外,大连地区也有桥头组地层分布。该区桥头组地层在印支运动时期伴随大黑山大型水平韧性滑脱构造而形成著名的石香肠构造——以棒棰岛石香肠构造闻名地质界。大连旅顺至金州地区的桥头组地层下部为灰白色、灰黄色薄—中厚层石英岩与千枚状板岩、板岩互层;中部为灰色厚层、中厚层石英岩;上部为灰白色厚层、中厚层石英板岩。这种板岩和石英岩互层岩石,为石香肠构造的形成提供了基本条件。岩层受到垂直层面的挤压后,较软的板岩会被压扁并顺着层面向两侧作塑性流动,虽然形状发生改变,但并没有断裂。夹在其中较硬的石英岩不容易塑性变形而被拉断。板岩变形过程中分泌出的物质填充到石英岩断裂形成的缝隙中,或由板岩流入呈褶皱楔入。裂开的石英岩块并列排列,看上去就像一串香肠,香肠断面呈矩形、菱形、藕结形等,既具有美学观赏价值,又具有极高的地学科研、科普价值。

震旦纪为扬子旋回晚期发展演化阶段,时限为6.35亿~5.41亿年,是辽宁省地质资源形成的重要时期。震旦纪是极具中国意义的地质年代名称,是在中国命名并向国际推荐的一个地质年代单位。大连地区的震旦纪按地层时代,依次为长岭子期、南关岭期、甘井子期、营城子期、十三里台期、马家屯期、崔家屯期和兴民村期,形成演化过程如下。

长岭子期伊始,辽东太子河海盆消亡,沉积中心向南迁移到大连海盆。大连海盆为浅海陆棚或陆棚边缘盆地环境接受长岭期沉积。沉积特点以加积为主,沉积物以粉砂、泥质为主,局部为碳酸盐岩、石英砂;南关岭期气候适宜,藻类繁盛,藻礁发育,于潮坪环境接受钙质碳酸盐岩沉积,形成碳酸盐岩台地,为石灰石矿主要层位;甘井子期气候较热,地壳抬升,海平面下降,于局限台地澙湖相接受镁质碳酸盐岩沉积;营城子期气候适宜,藻类繁盛,藻碓发育,于潮坪环境接受钙质碳酸盐岩沉积,形成碳酸盐岩,为石灰石矿主要层位;十三里台期气候炎热,藻类繁盛,于台地边缘形成生物礁,沉积物为富含藻类的红色灰岩建造;马家屯期—崔家屯期为浅海陆棚及陆棚边缘盆地沉积环境,以加积为主,沉积灰岩-页岩建造;兴民村期早期于滨岸碎屑浅滩环境接受砂质碎屑沉积,中期于陆棚边缘盆地接受泥质夹灰泥质沉积,晚期潮坪环境沉积灰岩夹页岩沉积建造。

震旦纪兴民村期末,受金州上升运动影响,辽宁地区地壳整体抬升成陆,经历长期风化剥蚀,形成广泛的区域夷平面。该时期以多变的沉积环境为主的地质演化史在大连地区得到了极为完好的体现和保留,使大连地区成为全世界范围内研究震旦系的典型地区。

另外,震旦纪地层也含有丰富的化石和矿产资源,如营城子组为辽宁省石灰石矿主要产出层位,位于大连甘井子地区的石灰石矿为辽宁省内最大的石灰石矿产地;十三里台组产叠层石(一种藻类化石)化石遗迹;兴民村组中页岩产丰富的“类水母”化石,至今仍随处可见。

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