辽宁南华纪岩相古地理特征

李 艳，曲洪祥，王振铭，丁 伟，王志军，曲若达，李升东

（辽宁省地质勘查院，辽宁大连116100）

0 引言

沉积相、岩相的概念由瑞士A·格雷斯利（1883）首先提出.国内岩相古地理研究始于20世纪50年代中叶.刘鸿允等以古生物地层学理论为指导，编制了我国第一部《中国古地理图》专著，意在分析沉积盆地及其成矿环境与区域构造演化之间的关系.20世纪80年代以来，相继有聂振声［1］、丁杰［2］、宋天锐［3］等对辽宁省典型地区进行岩相古地理的研究，较系统的岩相古地理研究当属杨新德等编著的《辽宁省区域地质志》中的沉积岩及沉积作用部分［4］，为辽宁省岩相古地理研究奠定了坚实的基础.

辽宁南华纪地层研究较早，如高振家等［5］对辽宁大连地区南华纪地层进行了较深入的研究，认为南华系包括金县群［4］、五行山群［4］及细河群［4］的桥头组.曲洪祥等［6］通过新编《辽宁省区域地质志》项目野外考察及全国矿产资源潜力评价项目编图（辽宁省地质背景课题研究）综合研究认为，辽宁南华系主要发育于大连地层小区，包括五行山群长岭子组、南关岭组、甘井子组和细河群桥头组；少量分布于本溪太子河地层小区，包括桥头组和康家组；零星见于铁岭河地层小区，仅包括殷屯组［6］.本文以曲洪祥等所著称的南华系进行该期的岩相古地理研究，旨在为辽宁南华系区域划分对比研究提供新的地质资料.

1 南华系地质背景

南华纪地层主要分布于大连地层小区，少量出露于太子河地层小区，零星见于河地层小区.大连地层小区南华系发育较全，自下而上划分为桥头组、长岭子组、南关岭组和甘井子组，各组之间均为整合接触.南华系整合于青白口系南芬组之上，整合覆于震旦系营城子组之下.太子河地层小区仅发育桥头组、康家组，下伏地层分别为青白口系南芬组和寒武系碱厂组，其为平行不整合接触关系.河地层小区南华系殷屯组零星出露，该组可以角度不整合于长城-蓟县系不同层位之上，区内未见顶.

2 主要沉积相类型

南华纪构成一个完整的海侵-海退旋回，从陆源碎屑岩沉积垫底始，形成稳定的碳酸盐岩台地止.大连地层小区沉积相发育较全，可划分为滨岸相、浅海陆棚相、开阔海台地相、局限海台地相；太子河地层小区缺失碳酸盐岩台地相；河地层小区仅见河流相-冲积扇相.本文主要以大连地层小区为例，简述南华系沉积相特征（图1）.

图1 大连地层小区南华系岩性岩相综合柱状图（引自辽宁区调队，1994）Fig.1 Column of lithology and facies of Nanhua system in Dalian stratigraphic area（from Liaoning Regional Geological Survey,1994）

2.1 滨岸相

滨岸相可进一步划分为临滨亚相和前滨亚相，发育于桥头组沉积期，沉积厚度413～660 m.本期发生了大规模的海侵事件，沉积盆地广布于辽东半岛，形成一套无障壁陆源碎屑岩.

（1）临滨亚相沉积物以黄绿色和颗粒细为特征，主要岩性为黄绿色砂质页岩、钙质页岩、粉砂岩夹薄层含海绿石长石砂岩及长石石英砂岩.发育水平层理、平行层理等沉积构造.产宏观藻类化石及海绿石，反映了低能还原沉积环境特点.

（2）前滨亚相沉积物以灰白色和颗粒粗为特点，主要岩性为灰白色中—厚层石英砂岩、长石石英砂岩夹薄层粉砂岩.发育板状交错层理、浪成波痕等沉积构造.产赤铁矿，反映了高能氧化沉积环境特点.

2.2 浅海陆棚相

浅海陆棚相可划分为盆地亚相、深缓坡亚相和浅缓坡亚相.发育于长岭子组（太子河地层小区称康家组）沉积期，沉积厚度约571～707 m.本期海侵是本区最大的海泛事件，沉积盆地广布于辽东半岛，形成一套无障壁陆源碎屑岩和内源碳酸盐岩混合沉积.

（1）盆地亚相沉积物主要岩性包括黄绿色砂质页岩、钙质页岩和粉砂岩，发育水平层理沉积构造.

（2）深缓坡亚相沉积物主要岩性为黄绿色砂质页岩、粉砂岩夹薄层泥晶灰岩和长石石英砂岩，发育水平层理、槽状交错层理等沉积构造.

（3）浅缓坡亚相以黄绿色和颗粒细为特征，沉积物主要岩性为石英砂岩夹粉砂岩，发育平行层理、板状交错层理等沉积构造.产宏观藻类化石及海绿石，反映了低能还原沉积环境特点.

2.3 开阔海台地相

开阔海台地相可划分为生物礁亚相和砂屑滩亚相，形成于南关岭组沉积期.本期沉积盆地萎缩，仅限于大连地层小区，沉积厚度约160～270 m.

（1）生物礁亚相沉积：由于水体较浅，水体循环良好，盐度正常，故生物繁盛，主要岩性为叠层石灰岩、薄层泥晶灰岩，发育浪成波痕沉积构造.

（2）砂屑滩亚相沉积：发育于台地上的水下高地，水体较浅，受潮汐和波浪作用影响，能量较高，主要岩性以碎屑灰岩、豆屑灰岩为特征，发育浪成波痕、板状交错层理等沉积构造.

2.4 局限海台地相

发育于甘井子组沉积期.本期沉积盆地更加萎缩，仅限于大连地层小区，沉积厚度约220～360 m.根据岩石组合、沉积构造及生物化石等特征，可以将局限海台地相划分为生物礁亚相、潮间带亚相、潮上带亚相和海岸沙丘亚相.

（1）生物礁亚相：叠层石为生物礁的主体.叠层石呈短柱状或半球状，叠层石高5～13 cm，柱体直径3～7 cm，主要岩性为灰色叠层石细晶白云岩.

（2）潮间带亚相：主要岩性为灰色含砂砾屑白云岩、薄层泥晶白云岩，发育透镜状层理沉积构造，常见鸟眼构造暴露标志.

（3）海岸沙丘亚相：分布较局限，仅见于盆缘瓦房店地区，呈透镜体产出，小者几米，大者长轴约30 m，短轴长10余米，由中心向外，粒度变细.其岩性为石英砂岩，粒度（1～0.125 mm）由跳跃总体构成，跳跃总体含量约96%.其沙丘系甘井子组沉积时期处于潮上带亚相风积形成❶辽宁区调队.复州湾镇等4幅1∶5万区调资料.1997..

2.5 河流相与冲积扇相

河流相与冲积扇相仅见于辽北铁岭地区.冲积扇相对应于殷屯组下部，岩性为紫色砾岩、碍层砂岩，砾石大小混杂，呈块状层理，沉积厚度约410 m.河流相主要见于殷屯组上部，主要岩性为灰白、灰绿、紫色薄层长石石英砂岩，石英砂岩，砂泥质板岩，具大型斜层理、平行层理构造，沉积厚度大于484 m.

3 岩相古地理特征

南华纪沉积盆地较青白口纪沉积盆地缩小，仅限于辽东半岛及铁岭大甸子盆地西部，辽西、铁岭以北地区为陆源剥蚀区.南华纪早期沉积盆地广布于辽东地区，主要由滨海砂岩相、浅海陆棚灰岩相沉积组成.晚期沉积盆地更加萎缩，仅见于大连瓦房店以南地区及铁岭大甸子盆地西部.前者属开阔海台地灰岩相和局限海台地白云岩相沉积，后者属河流-冲积扇砂砾岩相沉积.地貌经过长期风化夷平，地形总体上起伏不大，地貌中心位于岫岩-庄河一带.盆地有2个沉积中心，大连沉积中心沉积厚度大于3000 m，铁岭沉积中心沉积厚度大于500 m；一个拗陷区，即铁岭拗陷区.海侵方向由南西向北东向.岩相古地理特征如图2、3.

4 结论

（1）南华纪早期沉积盆地广布于辽东半岛，晚期盆地萎缩，仅限于大连瓦房店以南及辽北铁岭殷屯一带.

（2）南华纪构成一个完整的海侵-海退旋回，从陆源碎屑岩沉积岩垫底始，形成稳定的碳酸盐岩台地止.

（3）南华纪沉积期由滨岸相、浅海陆棚相、开阔海台地相、局限海台地相和河流-冲积扇相组成.

图2 辽宁省南华纪岩相古地理图Fig.2 Lithofacies paleogeographic map of Nanhua Period in Liaoning Province

图3 南华系沉积相横剖面图（大连－铁岭）Fig.3 Sedimentary profile of Nanhua system from Dalian to Tieling

［1］聂振声.本溪太子河流域早寒武世馒头期岩相古地理特征与石膏普查［J］.辽宁地质学报, 1984（1）: 69—80.

［2］丁杰.辽西早寒武世老庄户期岩相古地理及其地球化学特征［J］.辽宁地质, 1986（1）: 23—34.

［3］宋天锐.古地震记录与岩相古地理［J］.沉积学报, 2009（5）: 872—879.

［4］辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志［M］.北京：地质出版社,1989:1—856.

［5］高振家，陈克强.新疆的南华系及我国南华系的几个地质问题［J］.地质调查与研究, 2003, 26（1）: 8—14.

［6］曲洪祥，鲍庆忠，董万德，等.辽宁南华系的划分及其特征［J］.地质与资源, 2011, 20（6）: 430—433.