辽宁南部地区下寒武统馒头组沉积环境及石膏找矿方向研究

石立国

辽宁南部地区下寒武统馒头组沉积环境及石膏找矿方向研究

石立国

(阜新市国土资源局，辽宁 阜新 123000)

下寒武统馒头组下部分布着一套层位稳定的紫红色、灰黄色白云质砾岩和页岩，砾石成分为疏松多孔的白云岩，具棱角状或次棱角状，角砾的粒度分选和磨圆差，填隙物与砾石成分相同。根据对页岩和砾岩的组成、沉积特征的分析，其成因可能是组成砾岩的碳酸盐岩含较高的盐类经次生变化形成的溶塌角砾岩。由于页岩、溶塌角砾岩具稳定的层位，含盐类高，地下深部可能存在盐岩(主要是石膏)，在一定埋深具有石膏找矿远景。

下寒武统馒头组；沉积环境；石膏

笔者在辽宁地区进行l∶5万区域地质调查时，在下寒武统馒头组下部发现一层位稳定的紫红色、黄绿色页岩和白云质砾岩和页岩(砾石成分多为疏松多孔的白云岩，具棱角状或次棱角状，角砾的粒度分选和磨圆差，填隙物质与砾石成分相同，均为白云岩)，后经系统收集资料、研究，发现在辽宁的太子河地区和辽南复州地区均有此岩性层位。

1 下寒武统馒头组在辽宁地区的分布

辽宁地区的下寒武统馒头组分布较广，本文讨论分布于太子河西部的辽阳地区、辽南复州地区的馒头组的地层。

辽阳地区：铧子镇以南的当石岭、五顶山、下平州等地；辽阳地区本组厚度一般为50～70m。

辽南复州地区：本区的下寒武系统馒头组主要分布于瓦房店市及金州境内，新金等地也有零星出露。地层系统、岩性、岩相古地理与太子河地区相似。其沉积特征整合于碱厂组之上。岩性为紫色页岩与白云质灰岩或灰岩互层，夹黄绿色页岩，以紫色页岩与碱厂组分界。厚106～233m。

2 页岩、角砾岩分布特征

从辽东太子河流域的辽阳地区、辽南复州地区出露的馒头组岩性特征来看，岩性与吉林通化地区和本溪地区基本相似，均有紫色页岩，溶塌角砾岩主要分布在馒头组的中部和下部，且紫色页岩中多具食盐假晶、波痕、干裂。两个地区代表性剖面如下。

2.1 辽阳(太子河流域)地区

代表性剖面为太子河流域的新洞沟剖面(据辽宁省地质志)地层如下：

上覆地层，毛庄组：紫色页岩夹粉砂岩，底部有厚约0.5m的黄绿色页岩。

馒头组地层：①紫色页岩，3.3m；②黄色页岩、砾岩夹薄层泥灰岩，19.9m；③黄绿色瘤状泥灰岩，8.2m； ④紫色粉砂质页岩夹黄绿色页岩，29.3m；⑤黄色中厚层灰岩，1.0m；⑥黄色薄层泥灰岩，1.4m；⑦黄灰色及黑灰色薄层泥质花纹灰岩，5.7m。

馒头组整合于碱厂组之上，厚37.1～110.1m。

2.2 复州地区

认知行为治疗，人际心理治疗，行为心理治疗，都对抑郁症有确定的疗效。其他类型心理治疗的证据少。有一些比较研究表明认知行为治疗和第二代抗抑郁药物具有相似疗效，而副作用可能更低，此外，使用认知行为治疗所报告的抑郁复发率低于第二代抗抑郁药物治疗。因此，尽管第二代抗抑郁药物通常是针对抑郁症患者开出的初始治疗方案，CBT依旧可作为初始治疗的合理疗法，并应该被认为是可用的第二代抗抑郁药物的替代治疗方法。

代表性剖面为瓦房店市磨盘山剖面(据辽宁省地质志)。

上覆地层，毛庄组；下伏地层，碱厂组：黄绿色页岩。馒头组145.9m。

馒头组地层：①紫色页岩夹粉砂质页岩、砾岩，27.9m；②灰黑色中厚层白云质灰岩，34.3m；③黄绿色页岩，8.9m；④紫色页岩，上部夹泥灰岩结核，13.7m；⑤灰色中厚层灰岩及鲕状灰岩，33.6m；⑥灰、黑色页岩，13.0m；⑦灰褐色薄层泥灰岩，14.5m。

从以上资料可以看出：馒头组中下部岩性主要为紫色、黄绿色页岩和角砾岩，说明辽宁地区馒头期的中早期沉积环境为滨海相，气候干旱、炎热。

3 沉积环境分析

辽宁地区寒武纪时期沉积，基本承袭了晚元古代构造及古地理格局。早寒武世碱厂期的海侵形成了辽宁地区寒武纪的沉积格局范围：半封闭的辽东太子河流域、辽南复州地区、辽西地区的海盆。在海盆西南部为山海关古陆，北部为内蒙古陆、铁岭靖宇古陆，太子河流域南部为千山郎琳古陆。在海盆的西部(凌源老庄户一带、锦西一带)、南部的旅大一带与外海相通；在太子河、吉林通化至抚松一带形成了封闭的滞留海湾。馒头初期开始，气候干旱、炎热，在太子河流域、以及吉林通化地区海盆处于滞流状态，水体能量较低，海水循环条件差。辽西地区、复州地区与辽东太子河流域及吉林通化地区相比，古地理环境相近。馒头晚期海侵范围增大，太子河流域地区、复州地区、辽西地区海水深度略有增加，接受潮下带沉积。

3.1 沉积特征

按馒头组岩相组合，馒头组属潮下—潮间—潮上正常或咸化泻湖—潮上盐泥坪滩沉积序列，时间上表现了明显的旋回性。

潮下带：相当于威尔逊分类中的开阔海台地相。因受海盆内水下高地的阻隔，水流弱，故此相带表现为低能环境的特点。沉积的岩石类型以灰岩、白云质灰岩为主，并含燧石结核。呈中厚层状产出。

潮间带：相当于威尔逊分类中的局限海台地相。此相带海水较浅与外海不畅通，循环受其影响有局限性。沉积的岩石类型主要以灰色、黄灰色、紫色泥质白云岩和含砂泥质白云岩为主，并见有石盐假晶。

潮上带：此相带相当于威尔逊分类中的地台蒸发相。由于此带蒸发作用强，盐度高，故岩石颜色主要为紫红色，岩性为粉砂质泥晶白云岩、页岩，并可见鸟眼构造以及石盐和石膏的假晶。

从上述3个相带可以看出，海盆沉积以潮间带和潮上带为最发育，其沉积物以泥晶白云岩为主，含盐度高，表明沉积环境长期成化，有利于盐类的沉积。

3.2 蒸发岩沉积特点

根据盐类沉积的顺序，在碳酸盐岩沉积过程中，首先沉积石灰岩或白云岩，其后为石膏、石盐，且石盐的沉积厚度常大于石膏的沉积厚度。在通常的情况下，石膏或硬石膏沉积后仍有石灰岩或白云岩的沉积，呈互层状。依此辽宁地区下寒武统馒头组中石盐假晶的出现，其下可能有石膏的沉积，这主要在于海盆自碱厂期发生海侵之后，在馒头早期随着基底的上升和炎热的气候条件，海水的蒸发量大于补给量，使海水中卤水浓度增大，盐类结晶析出，因而在馒头组中部、下部可能沉积盐岩。

3.3 馒头组页岩、砾岩的沉积环境

辽宁地区下寒武统馒头组剖面显示的页岩、砾岩，宏观上为紫红色和黄绿色，局部为暗灰色、杂色。页岩多具食盐假晶、波痕和干裂；砾石成分为紫色粉砂质白云岩、褐黄色泥质白云岩、暗灰色泥质自云岩和紫红色页岩等。

依据威尔逊分类，馒头组的页岩主要为紫红色、杂色，岩性为粉砂质泥晶白云岩、页岩，并可见乌眼构造以及石盐和石膏的假晶和波痕、干裂，表明当时的沉积环境属地台蒸发相。气候干旱、炎热，蒸发量大于补给量，使滞流的海水中盐类过于饱和而逐渐沉淀。

据辽阳地区砾岩下部的黄色砾屑泥质白云岩的分析结果，B/Ga值为33，大于正常盐度值(<3)，说明页岩、砾岩含盐度较高，可能存在盐岩层位。

由于馒头组在本区被其后的沉积岩覆盖而保存下来，随着后期的地质构造活动使馒头组地层上升，受风化剥蚀的影响形成各种裂隙，并在近地表的潜水作用下，使盐类淋滤而溶解流失，从而产生了一定的空间。这种淋滤作用不断进行，盐类溶失的空间也逐渐加大，因重力作用而产生塌陷。因此，可以认为，在潜水带内盐岩层经溶失，其上部的沉积物在重力作用下也随之塌陷，故而形成层位稳定的溶塌角砾岩。

4 找矿方向探讨

综上所述，辽西地区、复州地区早寒武世馒头期的岩相古地理与辽东本溪太子河流域早寒武世馒头期的岩相古地理及吉林通化地区相似，都是处于干旱炎热的气候、蒸发量大于补给的半封闭海湾的古地理环境。吉林通化地区馒头组下部亦为砾岩，上部为粉屑状含铁泥质白云岩，与本区的岩石组合及序列更为相似。以上两地区均发现具有工业意义的石膏层。本溪地区的石膏矿体层位在地表的是一层溶塌角砾岩。辽西地区馒头组下部亦有一层厚10～20m的灰黄色角砾岩，与本溪地区的石膏矿体层出露在地表的岩性相似。加之本区的石盐假象、波痕及鸟眼构造等具指相意义的矿物和标志，以及本区地表见有淋失后呈疏松多孔的次生页岩、灰岩，说明本区地表的易溶盐类组分已溶解流失，而在其一定埋深的地段可能存在石膏，因此辽宁地区馒头组不仅具有成膏的有利条件，可望找到石膏矿床。

P588.212;P588.247

A

1007-9386(2012)03-0055-02

2011-12-22