辽西沙锅屯-富隆山地区的加里东运动形迹

王志军，李红梅，王会中

（辽宁省地质勘查院，辽宁大连116100）

辽西沙锅屯-富隆山地区的加里东运动形迹

王志军，李红梅，王会中

（辽宁省地质勘查院，辽宁大连116100）

沙锅屯－富隆山地区的下古生界组成东西向两个完整的背斜和一个向斜，其上被晚古生界以大角度不整合覆盖.该地区既有抬升造陆运动，又有挤压造山运动，运动时代加里东期.主要依据是本区的褶皱被石炭纪本溪组以大角度不整合覆盖，且有化石资料证明在华北板块内本溪组下部有下石炭世甚至泥盆纪地层.

沙锅屯－富隆山地区；背斜；向斜；晚古生界；加里东运动

1 概述

辽西沙锅屯－富隆山地区大地构造位置处于华北板块的东缘，晋冀古陆块之新太古代建平古陆隆起带与古元古代绥中古陆隆起带之间.本区寒武纪—中奥陶世地层发育完整，缺失了晚奥陶世、志留纪、泥盆纪地层，加里东运动在本区表现为明显的升降运动.自早寒武世开始海侵，中寒武世海侵达到最高峰，基本上是沉降时代和海水侵入时代，这是加里东运动的前半期.中奥陶世以后即加里东运动后半期抬升，同时伴有褶皱运动，亦即造山运动.我国南部的加里东褶皱带，亦是在这一阶段形成的.而本区最为显著的表现是在抬升的同时发生了较强烈的挤压运动并形成褶皱.加里东运动以后，至晚石炭世本区的沉积环境由海相转为陆相，从此无明显的升降运动，而形成了稳定的陆块.

辽西沙锅屯－富隆山地区见有加里东运动的明显构造形迹.本文主要论述加里东运动后半期在本区的表现.

2 加里东运动形迹描述

在辽西沙锅屯－富隆山地区存在两个背斜，分别为沙锅屯背斜与富隆山背斜，两背斜之间为一较宽缓的向斜（见图1）［1］，其特征如下.

图1 沙锅屯－富隆山地区地质图（据辽宁省地质局区域地质调查队资料，2003，略加修改）Fig.1 Geologicl map of Shaguotun-Fulongshan area（modified from Liaoning Burea of Geology，2003）

（1）沙锅屯背斜

该背斜位于沙锅屯南西约1.7 km处.背斜轴倾向均为270～280°，倾角5～6°，背斜轴面的倾向为0～10°，倾角70°左右.背斜北翼靠近轴部附近被第四系掩盖，但地层产状总体倾向北西，倾角30～40°；南翼倾向为190～200°，倾向南西，倾角70°左右.南北两翼最大距离可达1 km左右.组成背斜的地层主要为寒武系与奥陶系，岩性主要为碳酸盐岩.最古老地层为下寒武统老庄户组（C1l），构成背斜核部，两翼由内向外，由老至新依次为早寒武世、中寒武世、晚寒武世、早奥陶世、中奥陶世地层［2］.

背斜核部被石炭系本溪组及其以后地层覆盖，本溪组与上部地层为整合接触，单斜排列，并直接覆于中、上寒武统和下、中奥陶统地层之上［3］，寒武系和奥陶系地层与石炭系本溪组地层走向交角最大接近90°.本溪组地层倾向310°左右，倾角30～40°，底部以褐紫色石英岩质砾岩与奥陶系、寒武系的碳酸盐岩类直接接触.本溪组下部见有黄褐色褐铁矿（山西式铁矿）、泥岩，向上岩性为灰色中粗粒长石石英砂岩、灰绿色、灰黑色页岩等（据辽宁省区域地质志资料，此层含植物化石Neuropteris gigantea）.

（2）富隆山背斜

该背斜位于富隆山南西约2.5 km处的鸡冠山附近.背斜轴倾向为270～285°，倾角6～7°，背斜轴面的倾向为0～5°，倾角70°左右.背斜北翼位于沙金沟附近，地层产状倾向340°左右，倾角30～40°；南翼位于苇子沟附近，地层倾向为190～210°，倾向南西，倾角40～50°.背斜南北两翼最大距离达1.5 km.组成背斜的地层亦为寒武系与奥陶系地层，岩性亦以碳酸盐岩为主.最古老地层为下寒武统老庄户组（C1l），构成背斜核部，两翼由内向外，由老至新依次为早寒武世、中寒武世、晚寒武世、早奥陶世、中奥陶世地层.

该背斜核部亦被石炭系本溪组及其以后新地层覆盖，并直接覆于寒武系和下、中奥陶统地层之上，寒武系和下、中奥陶统地层与石炭系本溪组地层走向交角最大接近65°.本溪组底部以褐紫色石英岩质砾岩覆于奥陶系、寒武系碳酸盐岩类之上.

（3）两背斜之间为一宽缓向斜，向斜轴走向为320°左右，向斜核部为中奥陶统马家沟组（O2m）地层，其两翼由上述沙锅屯背斜的南翼和富隆山背斜的北翼组成，构成向斜的地层由内向外依次为上奥陶世—上寒武统—中寒武统—上寒武统，褶皱最终被石炭系本溪组地层覆盖，本溪组直接覆于中奥陶世、早奥陶世、晚寒武世、中寒武世和晚寒武世等不同时代的地层之上.

3 加里东运动的确定

关于本区本溪组与下伏寒武系—中奥陶统地层的不整合接触关系和寒武系和奥陶系组成的褶皱现象，喻德渊（1959）曾作过描述，但没有做进一步的研究.辽宁省地质局区域地质调查队（1983）1/20万锦西幅、兴城幅区域地质调查报告中，作为构造体系的复合现象中反接关系的典型事例对此现象进行了叙述❶辽宁省地质矿产调查院.辽宁省锦州幅1/25万区域地质调查报告.1983.，在构造一章中的加里东旋回中也有提到，但只一笔带过，未作深入的讨论.辽宁省区域地质志（1989）在地台区加里东旋回一节中提到中奥陶统上马家沟组与上石炭统本溪组之间为沉积间断面，即平行不整合面，是加里东期造陆运动的遗迹；虽在地台区的华力西旋回一节中对此褶皱现象进行了叙述，并有附图，仅是对现象进行了描述，对此次运动的时代确定为华力西期没有提供有力的证据；而在印支旋回一节中又提出该现象为印支期褶皱变形，这种解释与前者相互矛盾，而且在本区石炭系与三叠系地层并未加入到褶皱之中.

本文认为以上褶皱均形成于加里东运动时期，主要有以下依据.

加里东期运动的时期为古生代的寒武纪—志留纪，本区甚至整个华北地台区缺失了晚奥陶世、志留纪、泥盆纪地层.中奥陶统上马家沟组与上石炭统本溪组之间的平行不整合面现已被确定形成于加里东运动时期，而本区的褶皱均位于此平行不整合面之下，且被石炭系本溪组大角度不整合覆盖，其形成时间应在板块抬升之后或抬升的同时，如果简单地将形成褶皱的运动确定为华力西期，似显证据不够充分，因为褶皱现象形成的时间应在晚奥陶世—上石炭世之间.

张文堂（1955）曾提出华北G层铝土矿的时代为早石炭世，而山西式铁矿的时代则可能是晚泥盆世.此外范国卿等［4-5］在辽宁省的石炭系本溪组下部采集了孢粉化石，共36属57种，在辽西凌源叶肢介层位中采到Lycopora pusilla、L.subtriquetra、Murospora compta、Densosporites spinifer等12属15种，该组合的时代应为早石炭世—晚石炭世，另外在太子河地区的本溪组底部含有Sublepidodendron benxiense等早石炭世植物化石［6］，同时采到了鱼化石Holoptychius、Dipterussp.，所发现的总鳍鱼类和肺鱼类可能为半咸水鱼类，一般适应于沼泽生活，此类鱼化石一般多出现于泥盆纪地层中.这些均证实华北地台区的本溪组下部有下石炭统甚至泥盆系地层，而该地层均为晚奥陶统华北地台升陆后所沉积，并覆盖于中奥陶统以下的地层之上.因此本文认为本区的褶皱构造应形成于泥盆系之前，属于加里东运动的一部分.说明本区加里东运动表现为明显的升降运动，即造陆运动，同时伴随有褶皱（即造山运动）.

沙锅屯－富隆山地区褶皱构造的形成机制：本区南有古元古代绥中古陆隆起带，具有太古宙混合花岗岩基底，盖层为长城系，是稳定地体；北有新太古代建平古陆隆起带，主要为太古宇建平群，也是稳定地体.本区为处于两个稳定地块间的软弱地带，由于板块运动（西伯利亚板块与华北板块冲碰或拉伸）过程中受力不均，且南北均为稳定的地体，本区形成了轴向为近东西向的褶皱构造.之后又升起遭受长期剥蚀，形成了现在所见的上石炭统本溪组地层呈角度不整合覆盖于寒武系、奥陶系地层之上.

锦州幅1/25万（2003）区域地质调查报告❶辽宁省地质局区域地质调查队.辽宁省锦西幅、兴城幅1/20万区域地质调查报告.2003.将沙锅屯—富隆山早古生代的3个褶皱取消是不符合实际的，本文认为有必要重申这一事实，以引起地质界的重视.

在华北板块内这样的褶皱是罕见的，表明了华北板块在加里东期并不是非常稳定的，在局部地区也存在有较强的水平挤压运动.这对于以后在华北板块上寻找同时期形成的岩浆岩及所伴生的矿产具有指导意义.

［1］辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志［M］.北京：地质出版社，1989.

［2］辽宁省区域地层表编写组.东北地区区域地层表·辽宁省分册［M］.北京：地质出版社，1978：125—126.

［3］王敏成.辽宁西部奥陶系［J］.辽宁地质学报，1983（1）：1—12.

［4］范国卿.东北南部石炭纪地层与生物群［M］.北京：地震出版社，1998.

［5］刘晓峰，范国卿.东北南部的石炭系［J］.辽宁地质，1993（4）.

［6］米家榕，孙克勤.辽宁本溪早石炭世植物化石［J］.长春地质学院学报，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.张哲编辑.

王志军（1971—）男，辽宁省凌源市人，工程师，1995年毕业于长春地质学院，现从事区域地质调查与矿产普查工作，通信地址大连金州龙王庙辽宁省地质勘查院，邮政编码116100，E-mail//wangzhijunz@163.com