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山东省地层侵入岩构造单元划分对比意见

2014-09-27张增奇张成基王世进刘书才王来明杜圣贤宋志勇张尚坤杨恩秀程光锁刘凤臣陈军陈诚

山东国土资源 2014年3期
关键词:华北山东省时代

张增奇,张成基 ,王世进,刘书才,王来明,杜圣贤,宋志勇,张尚坤,杨恩秀,程光锁,刘凤臣,陈军,陈诚

(1.山东省地质科学研究院,山东 济南 250013;2.山东省地质矿产勘查开发局,山东 济南 250013;3.山东省地质调查院,山东 济南 250013)

地质与矿产

山东省地层侵入岩构造单元划分对比意见

张增奇1,张成基2,王世进3,刘书才1,王来明3,杜圣贤1,宋志勇3,张尚坤1,杨恩秀3,程光锁1,刘凤臣1,陈军1,陈诚1

(1.山东省地质科学研究院,山东 济南 250013;2.山东省地质矿产勘查开发局,山东 济南 250013;3.山东省地质调查院,山东 济南 250013)

根据山东省近几年在地层、构造、侵入岩等方面研究进展,以《山东省矿产资源储量报告编制指南·下篇》基础地质划分方案为基础,参照2013年11月第四届全国地层委员会通过的《中国地层表》,提出了《山东省地层划分对比表》、《山东省侵入岩划分表》、《山东省大地构造单元划分表》,供地质工作者参考。

地层划分对比;侵入岩划分;大地构造单元划分;山东省

0 引言

近20年来,随着地质学理论研究进展和同位素测年手段更新,山东省区域地质调查、矿产勘查以及地质科学研究工作逐步深入,在地层、侵入岩、构造及其演化方面取得了新的进展[1-10],为全省地学研究、矿产勘查、工程建设和经济发展发挥了支撑作用,做出了重要贡献。同时,由于不同时期对全省地层、侵入岩和构造单元划分方案不一,不同学者在不同地质项目中,采用了过去不同的划分方案,这对全省地质成果的表达常出现不同的含义,如存在同物异名与同名异物等,给地质工作者使用带来不便。另外,山东省基础地质、矿产地质、水文地质等从各自专业角度考虑,也提出了对山东省地质单位划分的建议。

最近,适逢全国第四届地层会议于2013年11月5日召开,新版《中国地层指南及中国地层指南说明书》*全国地层委员会,中国地层指南及中国地层指南说明书(征求意见稿),2013年。和《中国地层表》*全国地层委员会《中国地层表》编委会,中国地层表(试用稿),2013年。已获通过;新的国家标准《区域地质图图例》(GB/T958-2010代替GB958-89)*国家技术监督局发布,杨东来、其和日格、李景朝等,区域地质图图例(GB/958-2010代替GB/958-89),2014年待出版。于2013年12月定稿;山东省国土资源系统近期有若干重要地质成果需要提交、使用,及时修编科学规范的、不同地质专业多数人趋于统一的山东省地层、侵入岩和构造单元划分对比方案迫在眉睫,其条件也已成熟。

为此,按照山东省国土资源厅王桂鹏副厅长指示意见,厅总工程师孔庆友教授级高工于2013年12月12日组织全省地层、岩浆岩、构造及演化等基础地质研究领域专家,在济南召开了山东省基础地质研讨会。与会专家就山东省地层、侵入岩和构造单元划分方案达成了初步意见,提供给全省地质工作者使用。

这次划分方案的基础是《山东省矿产资源储量报告编制指南·下篇》中基础地质划分方案(孔庆友、张增奇、王世进等,2010)[2]、《山东省岩石地层》(张增奇、刘明渭、宋志勇等,1996)[1]、《山东省地层划分对比厘定意见》(张增奇、刘书才、杜圣贤等,2011)[3]、《中国地层表(试用稿)》(2013),结合山东省近几年地层、构造、侵入岩研究进展进行了补充完善。

1 山东省地层划分对比

1.1地层划分依据

地层学始终是地质学的重要基础学科的支柱,在地质科学中是一门奠基性的基础学科,是基础地质的基础。山东省自20世纪90年代中期完成地层清理,建立多重地层划分方案之后,随着1∶5万、1∶20万、1∶25万区域地质调查和山东省古近纪地层划分对比研究*张增奇、刘书才、杜圣贤等,山东省古近纪地层多重划分对比研究(2010—2013),2013年。、山东省济南张夏地区寒武系标准剖面地层研究*杜圣贤、张尚坤、张增奇等,山东省张夏—崮山地区中国寒武系标准剖面地质遗迹研究与保护研究报告,2003年。、山东省早前寒武纪地质测年及地质矿产综合调查研究等地质科研工作的开展[4-6],取得了一系列新资料、新认识和新进展。2013年11月召开了第四届全国地层会议,全国地层委员会重新修订了《中国地层指南及中国地层指南说明书》、《中国地层表》,对部分地质时代进行了重新划分命名。参照《中国地层典·总论》(程裕淇,2009)等[7-8]、《中国主要地层建阶研究报告》(第三届全国地层委员会,2001—2005,2006—2009)[9-10]、《中国地质志工作指南》(中国地质调查局,2012)*中国地质调查局,中国区域地质志工作指南,2012年。,提出了山东省地层划分对比方案(表1)。

1.2地层区划

1.2.1 地层区划原则

在不同地质历史时期中,决定地层区划的因素较多,而且随着时间的推移而不断发展变化,在进行地层区划时着重考虑古构造、生物面貌、气候带的分布、古地磁等综合因素。根据地质演化历史的阶段性,全国从太古宙至第四纪划分出6个基本地层区划阶段:太古宙—古元古代,中元古代至新元古代青白口纪,南华纪—三叠纪,侏罗纪—古近纪,新近纪—第四纪。山东省主体地处华北板块(陆块),地层断代划分与全国基本相同,地层区划依据年代地层系、统和岩石地层群、组、段的延伸分布情况,分为地层大区(Ⅰ级)、地层区(Ⅱ级)、地层分区(Ⅲ级)、地层小区(Ⅳ级)等四级[11-13]。

1.2.2 地层区划

地层大区和地层区:山东省分为柴达木-华北地层大区华北地层区和扬子-华南地层大区扬子地层区等2个地层大区和2个地层区。

山东省地层以近岸断裂(又称近海断裂)和连云港(海州)-泗阳-嘉山断裂为界,其北为柴达木-华北地层大区华北地层区,其南划为扬子-华南地层大区扬子地层区。

地层分区:分为鲁西地层分区、华北平原地层分区、鲁东地层分区、胶南-威海地层分区和连云港地层分区(日照市东南海域的平岛、达山岛和车牛山岛)等5个地层分区(图1)。

图1 山东省地层综合区划图Ⅲ4—华北-柴达木地层大区华北地层区;华北平原地层分区;鲁西地层区;鲁东地层分区;胶南-烕海地层分区;Ⅳ5—扬子-华南地层大区扬子地层区;连云港地层分区

华北地层区以沂沭断裂带(安丘-莒县断裂)为界,分为东西两部分:西部区域再以聊城-兰考断裂及齐河-广饶断裂为界,进一步分为鲁西地层分区和华北平原地层分区;东部区域再以五莲断裂—牟平-即墨断裂带(朱吴断裂)为界,分为鲁东地层分区和胶南-威海地层分区。近岸断裂和连云港(海州)-泗阳-嘉山断裂以南为连云港地层分区。

地层小区:依据岩石地层段的延伸分布情况,再分为若干地层小区。

1.3山东省地层划分

1.3.1 年代地层和岩石地层划分

山东省地层发育,除缺失志留系、泥盆系外,自中太古界至第四系皆有分布。其岩石地层分为28个群(岩群)、124个组(岩组)、14个正式段。

1.3.2 年代地层(地质年代)单位及界线调整

据2013年中国地层表,我国已对年代地层(地质年代)单位及界线进行了调整,如中元古界长城系上限下延限定为原下长城统;蓟县系下延限定为原上长城统;原蓟县系称为待建系;南华系三分;寒武系四分,采用南方阶名;石炭系、二叠系采用南方海相阶名;侏罗系与白垩系界线年龄由137Ma调整为145Ma,与国际地层表接轨,阶的归属相应调整;对于阶名与组名重复时,新调整了阶名等。为此,山东省地层划分对比表中,年代地层单位及其界线按照全国地层委员会新的意见进行调整,岩石地层与年代地层单位对应关系进行了新的划分对比。

1.4地层划分若干问题处理意见

1.4.1 沂水岩群和唐家庄岩群地质时代仍为中太古代

1990年代以来,山东省将沂水岩群和唐家庄岩群划为中太古代,近几年在沂水岩群二辉麻粒岩中测得锆石SHRIMP U-Pb年龄为(2719±32)Ma,莱西唐家庄和栖霞麻粒岩捕虏包体中测得锆石SHRIMP U-Pb年龄为25亿年[4]。但是,栖霞麻粒岩围岩—英云闪长质片麻岩及其包体(黑云变粒岩)时代为29亿年,显然栖霞等地的麻粒岩形成地质时代应该早于29亿年,但是同位素测年与野外地质关系存在矛盾,不应依这些新的年龄值来变更原来的地层时代。目前,有关麻粒岩的测年与野外地质研究仍在进行,故沂水岩群和唐家庄岩群地质时代仍为中太古代,待取得新的地质资料后,将沂水岩群、唐家庄岩群和栖霞麻粒岩组合形成时代问题一并论证确定。

1.4.2 鲁西地区泰山岩群时代为新太古代

近年来中国地质科学院地质研究所万渝生等和山东省地质调查院王世进等用锆石SHRIMP U-Pb法测年,雁翎关组角闪变粒岩年龄为(2747±7)Ma,侵入该组的英云闪长质片麻岩(片麻状英云闪长岩)为(2740±6)Ma,山草峪组碎屑锆石SHRIMP U-Pb年龄(2544±6)Ma,柳杭组(2524±7)Ma[4]。对于鲁西地区广泛分布的斜长角闪岩组合与黑云变粒岩组合,虽然其锆石年龄相差近2亿年,从两套岩石组合总是相伴产出分布来看,还是统一划为泰山岩群为宜,其形成时代应可能是新太古代早期。在锆石源区和形成时代方面,与1960年和1980年泰山群专题研究和1∶20万泰安、新泰幅区调项目在雁翎关组、山草峪组和柳杭组中野外观察到的“斜层理、粒序层、侵入关系、地质年龄”等地质关系相矛盾,对此还要开展系统研究与探讨。

1.4.3 胶东岩群时代仍为新太古代

过去根据其在新太古代栖霞TTG岩套中呈包体出现而未经麻粒岩相(为角闪岩相)变质事件的斜长角闪岩和黑云变粒岩等岩石组合,划为苗家岩组和郭格庄岩组,合称为胶东岩群,时代为新太古代。近年来中国地质科学院地质研究所万渝生等和山东省地质调查院王世进等最新研究成果认为,栖霞TTG岩套侵入于胶东岩群,该群黑云变粒岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为2519Ma(2707±4)~(2726±12)Ma,故时代仍然定为新太古代。

1.4.4 济宁群时代为新太古代晚期

1980年以来,根据济宁群内的微古植物组合认为可与长城系对比,同时认为前者微古植物组合面貌简单,较后者原始;测得千枚岩全岩K-Ar和全岩Rb-Sr等时线同位素年龄为1709~1753Ma,综合判断形成时代为古元古代晚期。王伟、王世进等(2010年)对济宁群重新进行了同位素年龄测定,获得碎屑锆石SHRIMP U-Pb年龄为2700~2600Ma,变质长英质火山岩结晶锆石SHRIMP U-Pb年龄为(2561±15)Ma[6],与张成基、宋明春等测得的变英安玢岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄(2522±7)Ma*宋明春、焦秀梅、张成基等,济宁群地质特征及成矿作用,2013年。基本吻合。根据新的测年结果,认为其时代应为新太古代晚期,据张成基、宋明春等人意见,将济宁群进一步划分为翟村组、颜店组和洪福寺组等3个组[14]。

1.4.5 恢复五莲群时代为中元古代

五莲群是1982年山东区调队《1∶20万日照幅、赣榆幅区域地质调查报告》所建。1993年山东省地层清理时认为,其与胶北地区粉子山群同物异名而废弃[1]。2013年王世进等认为,依据其新的测年资料,碎屑锆石SHRIMP U-Pb年龄为1727Ma,1685Ma[5],时代归属中元古代,故建议恢复使用五莲群。

1.4.6 土门群、蓬莱群、朋河石岩组和云台岩群时代

将土门群置于青白口纪至早震旦世,蓬莱群置于南华纪至早震旦世,朋河石岩组属早震旦世,云台岩群花果山岩组归属中南华世。张增奇等(1996)是把土门群的黑山官组和二青山组归青白口纪,把蓬莱群与土门群上部的佟家庄组、浮来山组和石旺庄组对比,同归原震旦纪[1]。萧宗正等(2005)将蓬莱群最上部的香夼组置于新的震旦纪,其下的豹山口组、辅子夼组和马山组(南庄组)归入南华系。乔秀夫、高林志等(2001,2005)依据微古植物和宏观藻类化石,认为土门群的佟家庄组、石旺庄组和蓬莱群的辅子夼组、香夼组并列属于新厘定的早震旦世,其下的二青山、黑山官组以及蓬莱群的豹山口组,同归于青白口纪[15]。他们通过生物地层和灾变事件地层研究得出“中朝地台缺失南华系”的结论。

综合前人资料,结合山东的研究情况,在没有新资料情况下,对于土门群仍采用划归青白口系—南华系—下震旦统的划分方案。将黑山官组时代暂定为青白口纪,二青山组、佟家庄组时代为南华纪,浮来山组、石旺庄组时代为早震旦世;蓬莱群仍然划归南华系—下震旦统,即豹山口组、辅子夼组时代为南华纪,南庄组和香夼组时代为早震旦世;朋河石岩组为早震旦世;云台岩群花果山岩组归属中南华世。对于土门群和蓬莱群时代跨时达数亿年问题,待取得新的古生物资料和同位素测年资料后一并调整完善。

1.4.7 寒武系划分对比

根据2013年《全国地层表》(试用稿),寒武系划分采用了统一四分方案和新的阶级划分(南方寒武系阶)序列。但是,为了全省寒武系划分对比使用方便,在地层表右边暂时列出了华北寒武系在山东省原划分三系、八阶方案。

1.4.8 鲁西寒武系与奥陶系界线

根据近几年来研究成果及刘书才等(2013)与南京地质古生物研究所、南京大学等合作完成的最新牙形石生物地层研究新成果,寒武系与奥陶系界线在济南张夏和莱芜九龙山地区及青州—临朐地区岩石地层中的具体位置,在不同地区有所不同[16-18]*刘书才、杜圣贤等,山东省济南市张夏及莱芜地区寒武-奥陶系生物地层研究,2013年。。其界线有的位于三山子组内部或底界,有的在炒米店组上部,故将三山子组和炒米店组都作为跨寒武-奥陶纪的岩石地层单位处理。

1.4.9 关于奥陶系下、中、上奥陶统的划分对比

据刘书才等对奥陶系牙形石地层研究并与华南对比结果,中、下奥陶统分界位于马家沟群东黄山组之底,中、上奥陶统分界位置略高于马家沟群八陡组之底界,山东奥陶纪地层缺少赫南特阶、钱塘江阶和艾家山阶上部层位[19]。

1.4.10 恢复奥陶纪东黄山组、北庵庄组、土峪组、五阳山组、阁庄组、八陡组等6个组,并组为马家沟群

奥陶系在华北地层区分布广泛,山东省厚度较大,发育较全,因而其研究历史久远。最早是美国人维里士和布莱克维尔德1903年在济南张夏-莱芜地区,将寒武-奥陶纪地层划分为寒武纪的馒头页岩(层)、九龙群(张夏组、崮山组、炒米店组)和奥陶纪济南石灰岩(层,下段白云岩、上段石灰岩),1924年孙云畴在全国编图时采用该方案[1]。

山东省在1993年全国地层清理之前一直采用“东黄山组、北庵庄组、土峪组、五阳山组、阁庄组、八陡组”方案,因华北地层清理办公室(1993)为减少争议,要求采用马家沟组,其下分段各省自定。为此,山东省东黄山组等6个组降为6个段级单位[1,12]。

但是,目前部分生物地层研究者(2013,全国地层表)仍然将华北陆表海的奥陶系三分(山东省则六分),原马家沟组3、4段(相当于山东省的土峪组、五阳山组)定义为马家沟组,下部的1、2段(东黄山组、北庵庄组)为北庵庄组,上部的5、6段(阁庄组、八陡组)为峰峰组。

鉴于山东省该套地层厚度大、延展稳定、含矿性好等特点,为更好地在区调填图时进行划分,故恢复东黄山组等6个组,且并组为群。即将原东黄山段、北庵庄段、土峪段、五阳山段、阁庄段、八陡段恢复为组级单位,并为马家沟群。

1.4.11 恢复二叠纪黑山组、万山组、奎山组、孝妇河组等4个组,并组为石盒子群

与马家沟群一样,全国地层清理前山东省一直沿用1944年小贯义男命名的黑山组、万山组、奎山组、孝妇河组,后因山西省争取命名优先权问题,采用了大石盒子组概念,故山东省降组为段[1]。不过,其后(1996年)山西省并未按照华北地层清理办公室关于石炭-二叠纪地层划分意见编制山西省岩石地层表[20]。为了方便该套地层划分研究与对比,山东省恢复黑山组、万山组、奎山组、孝妇河组等,并4个组为石盒子群。

1.4.12 石千峰群时代置于早三叠世

根据山西省和陕西省及与山东邻省石千峰群时代对比,山东省地层清理时(张增奇等,1996),依据稀少的生物资料将其划为晚二叠世-早三叠世。1∶20万章丘幅区调成果(1988)和1∶20万泰安幅区调成果(1990)依据该群底部与石盒子群低角度不整合界面存在铱异常,即认为是二叠系与三叠系(P/T)界面,将该群划归三叠纪。其后根据1∶25万淄博幅区调成果(2004),依据所取孢粉样品资料,将该群划归早—中三叠世。另外,杨恩秀等(2013)在刘家沟组中上部凝灰质岩石中测得锆石SHRIMP U-Pb年龄为249Ma,据此,将石千峰群划归为早三叠世。

1.4.13 淄博群三台组时代由侏罗纪跨至早白垩世

根据淄博市三台山地区坊子组底部最新测年资料,其碎屑锆石SHRIMP U-Pb年龄为174.1Ma、中部163Ma,三台组底部最新测年资料锆石SHRIMP U-Pb年龄为160Ma,159Ma;上部为126Ma,120Ma(杨恩秀等,2013)。蒙阴县汶南地区三台组(原汶南组层型处)锆石SHRIMP U-Pb年龄为137Ma(许文良、王世进等,2012)。显然,三台组时代由侏罗纪跨至早白垩世。故建议将淄博群坊子组的时代定为中侏罗世,三台组的时代定为晚侏罗世至早白垩世,三台组顶界暂时置于冀北阶中部。另外,在蒙阴盆地原划分的汶南组同为具有大型斜层理风成沉积的红色砂岩,仍然按照《山东省岩石地层》(1996)划分方案,作为三台组的同物异名处理。

1.4.14 官庄群的时代由古近纪下延至晚白垩世

卢辉楠、刘书才等在对山东官庄群、五图群和济阳群的生物地层研究中,获得了大量的介形虫、轮藻、孢粉、腹足等多门类化石,取得了与国内外对比的可靠资料,依据轮藻生物带将官庄群卞桥组底部和整个固城组置于晚白垩世*卢辉楠、蔡进功、刘书才等,官庄群五图群的划分及与孔店组-沙河街组四段的对比关系,2003年。。2010—2013年,张增奇、刘书才等在《山东省古近纪地层多重划分对比研究》项目中对官庄群进行了野外填图、科学钻探和采样,通过多门类化石对比,同样认为官庄群时代由原认为的古近纪下延至晚白垩世,跨时约达10Ma,官庄群固城组和卞桥组底部时代为晚白垩世[21]。至此,固城组时代为晚白垩世;卞桥组时代为晚白垩世—古新世;常路组跨时较长,为晚白垩世绥化阶—古新世近顶部(即上湖阶及池江阶近顶部)。

1.4.15 黄泛平原区第四纪岩石地层采用宜粗不宜细划分原则

黄泛平原区第四纪全新世岩石地层,采用宜粗不宜细的宽泛的划分原则,按照山东省地质调查研究院1∶20万济南幅区调(1996)和宋明春等《山东省区域地质》(2003)划分方案,下部为黑土湖组,上部为黄河组[22]。正式段和非正式段的划分,依据工作目的不同灵活掌握。在平原区开展区域地质工作时,图面上可以划分不同成因类型岩性段或正式段(原区调成果所划的组级单位降为段);在纵向剖面上,区调工作和其他地质工作则可以按照非正式成因岩性段来划分。

1.4.16 新建地层组要严格执行地层命名规范

组作为岩石地层划分的基本单位,用于地质填图、描述和阐明区域地质特征,是野外宏观岩类或岩类组合相同、结构类似、颜色相近、呈现整体岩性和变质程度特征一致,空间上有一定的延展性,并能据以填图的地层体。如果在中比例尺的地质填图中,或在剖面上不能填绘表示出来,则这个组应该视为不合理或无意义的。因此,地层是不变的地质实体,变化的是该地质体地质时代和沉积环境的不断研究和认识,在对某一地区地层划分厘定时,新建一个组务必严格、规范、谨慎,广纳意见,按有关地层命名程序报批确定。

1.5地质代号

1.5.1 年代地层及地质年代单位代号

1.5.2 岩石地层单位代号

采用地质时代代号+地层单位级别地理名称汉语拼音首写字母。

2 山东省侵入岩划分

2.1 划分依据

根据山东省多年地质调查成果[2,22-23],结合近几年SHRIMP锆石U-Pb法同位素测年资料[24-30],对全省侵入岩进行单元和序列(超单元)划分及形成时代调整(表2)。

2.2侵入岩分区

山东省岩浆岩在空间上具有区域成带分布特点,在时间上则显示出多旋回活动的特点,在形成上具有多成因的特点;岩浆岩在时空分布上显示的“区域成带性”、“多旋回性”和“多成因性”的特点,构成了山东岩浆岩分布的基本轮廓。根据程裕淇(1994)[26]、宋明春等(2003)[22]、张天祯等(2006)[23]等总结,对山东省岩浆岩划分为鲁西构造-岩浆区、鲁东构造-岩浆区,其下再分为侵入岩带和火山岩带。但是,山东省地质界都是将山东省侵入岩分为“鲁西地区侵入岩”和“鲁东地区侵入岩”。

综合大家意见,该文暂按构造单元将山东省侵入岩分为鲁西隆起区和华北坳陷区侵入岩、胶辽隆起区侵入岩、胶南-威海隆起区侵入岩3个侵入岩区。

鲁西隆起区和华北坳陷区侵入岩也称为鲁西地区侵入岩;胶辽隆起区侵入岩和胶南-威海隆起区侵入岩也称为鲁东地区侵入岩。

2.3 山东侵入岩分区主要特征

2.3.1 鲁西隆起区和华北坳陷区侵入岩

包括早前寒武纪侵入岩、古生代侵入岩、中生代侵入岩等。其中,鲁西早前寒武纪侵入岩以发育两套TTG岩系和钾质花岗岩为特点。前者TTG岩系形成于2700~2600Ma新太古代早、中期,变形变质强烈;后者钾质花岗岩形成于2550~2500Ma的新太古代晚期,变形变质较弱,原来划为古元古代早期,近几年据测年资料并参考华北陆块同类岩性资料,将其划为新太古代晚期[27-28]。

鉴于沂水序列(超单元)与沂水岩群都经历了同一麻粒岩相区域变质作用,前人将其形成时代同划归中太古代。近几年来依据中国地质科学院地质研究所沈其韩院士等新的锆石SHRIMP U-Pb测年资料[24-25],将其形成时代改定为新太古代晚期,这种变更有待进一步研究。

2.3.2 胶辽隆起区侵入岩

包括中太古代侵入岩、新太古代侵入岩、古元古代侵入岩、中生代侵入岩等。其中,玲珑岩体曾经与胶南隆起区一样,划为新元古代,根据近几年取得的同位素测年资料,将其划为中生代燕山早期(晚侏罗世)[29]。

2.3.3 胶南-威海隆起区侵入岩

有中元古代侵入岩、新元古代侵入岩、中生代侵入岩等,以新元古代早南华世723~780Ma为主的侵入岩广泛发育为特点。包括荣成花岗质片麻岩序列、月季山花岗质片麻岩序列、铁山正长—碱长花岗质片麻岩序列等[30]。

2.4侵入岩单位划分

侵入岩单位划分的名称,推荐采用“单元”(即典型岩体,或典型产地,或侵入体),归并为序列(即超单元,或侵入岩组合,或岩套)。

表2左侧是侵入岩地质时代及构造旋回划分(期、阶段)。随着研究的深入,建议地质年代单位将来尽可能表示到“世、期(即阶的对应地质年代单位)”。

2.5侵入岩代号

依据2013年12月定稿的《区域地质图图例》(GB/T958-2010代替GB958/89,待发布),有花岗岩类谱系单位代号和侵入岩时代加单位代号(又分为构造旋回期次和地质时代2种)等多种表示方法。

(1)花岗岩类谱系单位代号表示方法:为“地质时代+超单元或单元地理名称拼音代号”。超单元是时代+超单元地理名称前两个汉字汉语拼音首位字母大写正体,比地质时代代号小一号。单元代号是首位汉字汉语拼音大写正体。

(4)地质时代和谱系单位相结合的表示方法:考虑到山东侵入岩研究程度较高,全省已详细划分了侵入岩谱系单位,为便于利用有效性和充分反映该成果,侵入岩推荐采用地质时代和谱系单位相结合的表示方法,即“时代+岩性+序列(超单元)+单元”表示方法,其中“时代+岩性”表示方法同前,序列(超单元)代号为大写正体,单元代号为小写正体。如:玲珑序列(超单元)郭家店单元中粗粒二长花岗岩表示为J3ηγLg。

3 山东省大地构造单元划分

3.1划分依据

山东省大地构造单元划分,以板块构造理论为基础,参照程裕淇先生在《中国区域地质概论》中的划分思想和构造演化史的综合划分原则,结合山东省大地构造单元划分现状和名称,基本沿用《山东省矿产资源储量报告编写指南》的划分方案[2,31],对山东省大地构造单元进行了划分(图2,表3,表4)。

3.2 一至五级大地构造单元划分及边界

山东省大地构造单元划分为2个一级构造单元,5个二级构造单元,10个三级构造单元,42个四级构造单元,143个五级构造单元。

3.2.1 一级构造单元及边界

山东省跨华北板块(陆块)和苏鲁造山带2个一级大地构造单元。按照多数学者观点,全国一级大地构造单元为板块,二级构造单元为陆块。山东省为了简化表达,将柴达木-华北板块华北陆块简称为华北板块。以牟平-即墨断裂和五莲断裂及沂沭断裂带的昌邑-大店断裂为界,其西北属于华北板块(陆块);该断裂以东南属苏鲁造山带。

3.2.2 二级构造单元及边界

山东省二级构造单元分为:鲁西隆起区、华北坳陷区、胶辽隆起区(鲁东隆起区),苏鲁造山带的胶南-威海隆起区、苏北隆起区等5个地质块体。二级构造单元边界是分划性断裂。

鲁西隆起区与华北坳陷区以聊城-兰考断裂和齐河-广饶断裂为界;胶辽隆起区以沂沭断裂带的东界断裂(昌邑-大店断裂)与鲁西隆起区和华北坳陷区分界。

苏鲁造山带是秦岭-大别造山带的东延部分,其北界是五莲断裂带和牟平-即墨断裂带,西界是郯庐断裂带(山东省部分为沂沭断裂带)昌邑-大店断裂,南界是响水-淮阴断裂。再以造山带中间的近岸断裂和连云港(海州)-泗阳-嘉山断裂(两者为同一条断裂)为界,其北属于北带,称为胶南-威海隆起区;该断裂以南属于南带,称为苏北隆起区。

3.2.3 三级构造单元及边界

三级构造单元以大的区域性断裂为界,胶莱盆地以现存的盆地角度不整合边界为界,以此山东省划分为10个三级构造单元。山东省的华北坳陷区以隐伏的聊城-兰考断裂为界,再分为济阳坳陷和临清坳陷两个三级构造单元。

与河北省交界处的华北坳陷区济阳坳陷北部“埕子口-宁津潜断隆”和临清坳陷西北的“古城-馆陶潜断隆”,仍然延续原划分意见,暂划为四级构造单元。待搜集到临省资料后,一并论证是否升级为三级构造单元。

3.2.4 四级、五级构造单元及边界

五级构造单元为(潜)凹陷和(潜)凸起。鉴于山东省掀斜式断块构造发育的特点,两相伴随的(潜)凹陷和(潜)凸起常组成一个更高级别的四级构造单元。

3.3大地构造单元术语及名称

3.3.1 一级构造单元为板块和造山带

全国一级构造单元名称是板块,即柴达木-华北板块,二级构造单元是陆块,即华北陆块,那样山东省的五级在全国相当于六级。孔庆友、张增奇等在 “报告编制指南”中将华北陆块作为一级构造单元;秦岭-大别-苏鲁造山带,在苏北至鲁东段可简称为苏鲁造山带,也作为一级构造单元[2]。

考虑到山东省区内一至五级构造单元划分习惯,且以华北陆块为主体,故将柴达木-华北板块之华北陆块部分称为华北板块;夹持于柴达木-华北板块之华北陆块和羌塘-扬子-华南板块之扬子陆块2个陆块之间的秦岭-大别-苏鲁造山带(苏北至鲁东段简称为苏鲁造山带)作为一级大地构造单元表示(表4)。

3.3.2 二至五级单元名称

二级构造单元为坳陷区、隆起区;三级构造单元为坳陷、(潜)隆起、盆地、断裂带;四级构造单元为(潜)断陷、(潜)断隆;五级构造单元为(潜)凹陷、(潜)凸起。

表3 山东省大地构造单元划分

注:※华北板块,即华北陆块,属柴达木-华北板块。

表4 山东省大地构造单元划分沿革

3.3.3 “潜凸起”和“潜凹陷”含义

是指华北黄泛平原区第四系和新近系覆盖的区域,其下部是古近系发育的断陷盆地(或中生代白垩纪盆地)则为潜凹陷;其下是其他地层或者岩体分布区则为潜凸起。

3.4塔里木-华北板块和羌塘-扬子-华南板块的边界问题处理

苏鲁造山带南带和北带在地球物理、构造变形及物质组成等方面均存在较大差异。北带以榴辉岩相超高压变质带为特征,其变质地层和构造变形变质与胶北隆起具有一定的连续性,因此该带主体与华北陆块接近,可能是华北陆块的增生部分;南带即海州隆起,基底岩系主要由新元古代南华纪变形变质火山沉积岩系(云台岩群)组成,以发育榴辉岩相(蓝晶石—黄玉带)和蓝片岩相高压变质带(局部为高压绿片岩相)为特征,主体属于扬子陆块的北缘带[32-33](宋明春,2009,山东省大地构造格局及其地质构造演化,P167-168;程裕淇,常印佛,徐慧芬等,2004,大别-苏鲁造山带地质图及说明书)。

在《中国区域地质志工作指南》(中国地质调查局,2012)中,将华北陆块和扬子陆块作为二级构造单元,其间分界以造山带北界断裂(郯庐断裂带和五莲断裂及牟平-即墨断裂)为界线,其南全划归扬子陆块,山东省地质工作者也有采取这个划分的[34]。

3.5鲁东地区与鲁西地区的分界

山东省地质界习惯上把山东省分为鲁东地区和鲁西地区。大地构造单元的划分应该是按照板块构造理论和大陆动力学研究的方法,通过系统研究山东省各地质时代沉积古地理特征、岩浆岩组合、构造变形特征,分析大地构造背景及后期(或同期)改造特点,探讨各时代大地构造格架,建立山东省的构造单元划分方案及大地构造演化过程。

为应用方便,习惯将各时代构造单元进行综合划分,不同时期构造单元就出现了互相叠置后的不一致现象。例如,沂沭断裂带是中生代改造的断裂带,整体上划为鲁西隆起区,但是其中的安丘-莒县断裂和昌邑-大店断裂之间结晶基底中,发现了类似粉子山群的大理岩组合,安丘-莒县断裂以西出现与鲁西地区相同的盖层——古生代地层。因此,地质上将沂沭断裂带东部第2条断裂——安丘-莒县断裂作为鲁东地区和鲁西地区的分划性断裂。

4 结语

前述地层、侵入岩和大地构造单元划分方案,仅是现阶段的研究成果和基本共识方案,要有稳定的应用阶段性。对其中尚存在的某些尚待研究的问题,要通过进一步研究工作逐步加以解决。

参加基础地质划分方案讨论会的还有张天祯教授级高工、宋明春博士、单伟博士、宋香锁高工等,于学峰院长和郑福华处长对本次讨论会给予关心支持,在此对基础地质工作者及关心支持基础地质工作的专家领导表示衷心的感谢。

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ViewsonClassificationandContrastofTectonicUnitsinStratainShandongProvince

ZHANG Zengqi1, ZHANG Chengji2, WANG Shijin3, LIU Shucai1, WANG Laiming3, DU Shengxian1, SONG Zhiyong3, ZHANG Shangkun1,YANG Enxiu3, CHENG Guangsuo1, LIU Fengchen1, CHEN Jun1, CHEN Cheng1

(1. Shandong Institute of Geological Sciences, Shandong Jinan 250013, China; 2. Shandong Exploration Bureau of Geology and Mineral Resources, Shandong Jinan 250013, China; 3. Shandong Geological Surveying Institute, Shandong Jinan 250013, China)

According to research of strata, structures, and intrusive rocks in Shandong province in recent years, regarding "Guidelines of Mineral and Resources Reserve in Shandong Province · Part Ⅱ" as the basis for making geological classification scheme, referring "China Strata Form" committed by the Fourth National Strata Committee in November 2013, "Comparison Table of Stratigraphic Classification in Shandong Province", "Table of Intrusive Rocks Classification in Shandong Province", "Table of Tectonic Units Classification in Shandong Province" have been put forward. It will provide some references for geologists.

Classification and contrast of straa; classification of intrusive rocks; classification of tectonic units; Shandong province

P544

:A

2014-01-11;

:2014-03-20;编辑:陶卫卫

张增奇(1956—),男,山东曹县人,教授级高级工程师,主要从事基础地质与矿产勘查研究工作;E-mail:zhangzengqi2005@sina.com。

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