辽北震旦系殷屯组层位归属及其区域对比问题探讨

2013-01-12曲洪祥曲若达李红梅李升东全秀杰

地质与资源 2013年4期

曲洪祥，刘杰，郝明，曲若达，李红梅，李升东，全秀杰

（辽宁省地质勘查院，辽宁大连116100）

0 引言

殷屯组系李学鲁（1963）所创建，标准地点在辽宁省铁岭县种畜场乡殷家屯，其将殷屯组与蓟县常州沟组相比，时代置于长城纪.该组时代归属问题，一直争议很大.辽宁区调队在开原市、铁岭市幅1∶20万区调（1976）时，将其时代定为二叠纪.杨忠杰［1］认为殷屯组时代当属蓟县纪较为适宜.《辽宁省区域地质志》［2］、《辽宁省岩石地层》［3］将殷屯组时代置于震旦纪.曲洪祥等[4]以大连地层小区为例，对该区南华纪地层进行了尝试性的划分，认为辽宁南华系有别于标准南华系，为“温暖型”气候条件下形成的产物，又通过岩相古地理研究分析，将殷屯组也划归南华系.笔者在新编《辽宁省区域地质志》和全国矿产资源潜力评价项目（辽宁省成矿地质背景课题研究）编图工作时，认为殷屯组层位归属问题的确定，对辽宁新元古代大地构造环境分析、沉积盆地演化研究和正确建立辽北前寒武纪地层层序至关重要.

笔者会同新编《辽宁省区域地质志》编写组专家于2009年5月对殷屯组进行野外实地考察，证实了常绍泉等（1976）、王长青等［5］确认的殷屯组中冰碛物的存在.殷屯组不是“温暖型［4］”气候条件形成的产物，而是“冰冷型”的产物，殷屯组是南华大冰期形成的产物，其层位当属南华系.

1 殷屯组地质背景

殷屯组位于辽宁北部铁岭地区，属华北地层大区，辽东地层分区，河地层小区，仅见于铁岭大甸子盆地西部，分布于殷家屯至太平寨一线，长约40余千米，宽约6 km，面积约20 km2.殷屯组下部为一套紫色复成分杂砾岩，厚度359.80m；中部主要岩性为紫色厚层中细粒含砾变质石英砂岩，厚度357.46m；上部主要岩性为粉砂质板岩夹变质石英砂岩、含长石变质石英砂岩，厚度大于176.76m.殷屯组角度不整合于长城—蓟县系不同层位之上，区域上未见顶.区域地质背景见图1.

2 殷屯组冰碛物

2.1 岩石学特征

该组冰碛物主要岩性为3种，其特征简述如下.

1）灰黄色块状杂砾岩

产于深灰色纹层状钙质板岩，分布于冰碛层的底部，厚6～8m.砾石成分复杂，主要为灰岩质，次为大理岩质及各类脉岩质.砾石磨圆差，呈棱角状—次棱角状.砾石大小不均，混杂堆积，粒径0.2～40 cm，最大达60 cm，砾石含量30%～60%.杂基为砂质及泥质，铁质胶结.角砾状结构，不显层理，块状构造.

2）灰色似层状杂砾岩

呈似层状分布于紫色、灰绿色和深灰色纹层状粉砂质板岩及含砾石英砂岩中，可见2层，层厚1～2m，每层底部与下伏岩层为冲刷间断面接触.砾石成分复杂，主要为白云岩质，次为板岩质、灰岩质、砂岩质及各类脉岩质等.砾石磨圆差，呈棱角状—次棱角状.砾石大小混杂，粒径0.2～20 cm，最大达30 cm.砾石含量变化大，少者20%，多者达70%.填隙主要为砂质、少量泥质，砂屑的磨圆度和分选性均较砾石差.以基底式胶结为主，有时呈接触式胶结.角砾状结构，呈似层状构造.

3）紫色、灰绿色和深灰色纹层状含砾粉砂质板岩夹含砾复成分砂岩

含砾复成分砂岩呈薄层夹于板岩中，碎屑以白云岩砂屑为主，含量70%，次为石英碎屑，含量约15%.砾石成分以白云岩质为主，次为石英质，粒径一般为0.2～1.5 cm，含量约1%～5%.砾石和砂屑磨圆度差，呈棱角状—次棱角状.杂基为泥质或粉砂质，铁质胶结.

2.2 冰水沉积物特征

殷屯组上部为杂砾岩，在宏观上一般不显层理或微显模糊层理，冰川沉积物特征明显，现分述如下.

图1 铁岭地区区域地质图（据沈阳地质矿产研究所1∶25万铁岭市地质图拟编）Fig.1 Regionalgeologicmap of Tieling area（modified from Shenyang InstituteofGeologyand MineralResources）1—第四系（Quaternary）；2—英树沟组（Yingshugou fm.）；3—南康庄组（Nankangzhuang fm）.；4—前弯岭组（Qianwanling fm.）；5—皆古台组（Jiegutai fm）.；6—南华系（Nanhuasystem）；7—于北沟组（Yubeigou fm.）；8—杨士屯组（Yangshitun fm.）；9—宋家屯组（Songjiatun fm.）；10—石门组（Shimen fm）.；11—二道沟组（Erdaogou fm.）；12—佟家街组（Tongjiajie fm.）；13—关门山组（Guanmenshan fm.）；14—康庄子组（Kangzhuangzi fm.）；15—早三叠世辉绿岩（Early Triassic diabase）；16—新太古代花岗片麻岩（Neoarchean granite-gneiss）；17—断层（fault）；18—角度不整合界线（angularunconformity）

1）冰碛砾石大小混杂，形态各异，有桃形、拖鞋形、梨形、马鞍形、熨斗形和三棱形.

2）砾石压弯和压坑现象比较常见，冰碛砾石一侧压坑大小为1 cm×2 cm，另一侧大小为1.5 cm×3 cm，深度达0.5 cm.

3）嵌入现象主要见于基性岩质、灰岩质、白云岩质、燧石岩质等砾石，砾石嵌入达2.5 cm.

4）冰碛砾石磨面留有擦痕，磨光面发育铁质泥质薄膜，主要见于石英岩质、灰岩质、白云岩质砾石.

5）冰碛砾石中见沿压裂缝两侧发生错位现象，错位达0.4 cm，主要见于石英岩质、基性岩质砾石.

3 殷屯组区域对比

殷屯组主要为一套冰碛物堆积，其岩性组合基本可与鄂西峡东地区南华系南沱组［6］对比.但是，殷屯组与大连地层小区南华系［4］各组岩性组合均无可比之处，因该地层小区南华系为一套“温暖型［4］”气候条件下形成的产物.殷屯组形成时代相当于“南华大冰期［7］”之南沱冰期，应属辽宁南华系最上部层位.殷屯组区域对比见表1.