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第 1 1卷第 1 期 2 0 0 2年 3月 地质与资源 GEOLOGY AND RES OURCES V 0 1 ． 1 1 N o ． 1 Ma r ．．20 02 基础地质 文章 编号 1 6 7 1 1 9 4 7 2 0 0 2 0 1 0 0 0 1 0 8 辽西 中生代 波罗赤盆地特征及盆 地性质探讨 鲍庆忠 1 , 2 ， 张立东 1 , 2 ， 郭胜哲 ， 董万德 。 1 ．东北大学资源 与土木工程学院， 辽 宁 沈阳 1 1 0 0 0 4； 2 ．沈阳地质矿产研究所 ， 辽 宁沈阳 1 1 0 0 3 3 ； 3 ．辽宁地质勘查院 ， 辽 宁 大连 1 1 6 1 0 0 摘要 本文是朱碌科镇幅等两幅 1 5万区调成果的一部分 ， 通过分析盆地内的物质记录、 火山岩特征、 控盆构造 ， 说明辽 西地 区中生代陆相沉 积盆地的形成具有 明显的旋 回性 。 每一旋 回均 以强 烈的火山喷发为先导 ， 继而盆 地沉 降接受 沉积 ．从 早期到 晚期 ， 波罗 赤盆地从西 向东迁 移 、盆地早期形 成于压 性环境 ， 晚期形成于拉 张环境 、波罗赤盆地 形成时代 为中侏罗 世一 晚 白垩世早 期 ． 关键 词 波 罗赤盆地 ； 物质记 录 ； 控 盆构 造 ； 盆地性 质 中图分类号 P 5 3 1 ； P 5 3 4 、 5 文献标识码 A 从火山岩及沉积物的时空分布来看 ， 辽西地区中 生代陆相沉积盆地的形成具有明显的旋 回性 ， 本文以 波罗赤盆地为例说明之 ． 自晚三叠世开始 ， 辽西地区进入大陆边缘活动带 发展阶段 ，形成大量 的 N E -- N N E向断裂构造 ，造成 本 区隆盆相间的构造格局 图 1 ． 燕 山期构造活动对 中生代各期火 山活动 、 断陷盆 地的形成与演化具有明显 的控制作用 ．构造活动的 多旋 回性造成 中生代陆相断 陷盆地 的形成亦具有明 显的旋 回性 ． 波罗赤 盆地的形成始于 中侏罗世髫髻山期火 山 喷发 ， 终结于晚白垩世大兴庄期火 山喷发 ， 其间经历 了 3个旋 回的火 山喷发一 盆地沉降接受 沉积的发展 过 程 ． 1 波罗赤盆地 内的物质记录 波罗赤盆地的物质记录有髫髻山组粗面英安岩 、 土城子组陆源碎屑岩 具磨拉石建造特征 、 义县组玄 武安山岩 、 流纹质火山碎屑岩和粗面安岩 、 九佛堂组 陆源碎屑岩夹火 山凝灰岩 和大兴庄组流纹质火 山碎 屑岩 ．各期 火 山岩均分布于陆相沉积盆地边缘 的断 裂带 内 ． 1 ． 1 髫髻 山组 Jf 髫髻 山组火 山岩沿 N N E向的毛珍沟断裂和黄道 图 1 波罗赤盆地地 质图 F i g ．1 Ge o l o g i c a l ma p o f Bo l u o e h i B a s i n 1 -- t 垩 系大兴 庄组 C r e t a c e o u s D a i x i n g z h u a n g f m． ； 2 -- t 垩系九佛堂组 C r e t a c e o u s J i u f o t a n g f m． ； 3 一 上侏罗统 一下 白垩统义 县组 U p p e r J u r a s ． s i c L o w e r C r e t a c e o u s Y i x i a n f m． ；4 一 中侏罗统土 城子组 Mi d d l e J u r a s s i c T u c h e n g z i f m． ；5 一 中侏罗统 髫髻山组 Mi d d l e J u r a s s i c T i a o j i s h a n f m． ； 6 一 奥 陶 系 O r d o v i c i a n ；7 一 寒 武 系 C a mb r i a n ；8 一 青 白 口 一蓟县 系 Q i n g b a i k o u i a n - J i x i a n i a n ； 9 一 长城 系 C h a n g c h e n g i a n ； l O 一太古宙 叶百寿 变质 杂岩 A r c h e a n Y e b a i s h o u g n e i s s i c c o m p l e x ；1 l 一 辉绿 岩脉 d i a b ase v e i n ；l 2 一 角度 不整合界线 s t r a t i g r a p h i c b o u n d a r y o f a n g u l a r u n c o n f o r m i ． t y ； 1 3 ～平行不 整合界线 s t r a t i g r a p h i c b o u n d a r y o f p a r a l l e l u n c o n f o r mi t y l 4 一 - 性质不 明断裂 c h a mc r u n c l e a r e d f a u l t ； l 5 一 逆断层 r e v e r s e f a u I t 1 6 一 正断层 n O I T ll a l f a u I t 收稿 日期 2 0 0 1 1 2一I l ； 修 回日期 2 0 0 2 ． O I ． 2 8 ．王力 编辑 ． 基金项 目 中国地质调查 局“ K 5 O E O l 5 O 2 4 朱碌科镇 幅 、 K 5 o E O l 6 o 2 4 波罗赤幅 两幅 l 5万区域地质调查 ” 项 目部分研究 成果 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 2 地质与资源 2 0 0 2钲 营子断裂分 布 ．本组岩性 主要为灰绿色 、灰紫 色纹 状 、杏 仁 状 及致 密 块 状粗 面 英 安岩 ，在 黄 道 营子 河 西 还见有褐紫 色粗 安质沉火 山集块 岩夹 中厚层含砾 泥 代表剖面 喀左县丛源号髫鬈山组简测剖面 髫髻山组 3 ．杂 色致 密块状粗 面英安岩 2 ．暗灰 色粗 面英安岩 1 ．紫 色斑状 粗面英安 岩 角度不 整合 下伏地层 中奥陶统马 家沟组灰色 中厚层灰岩 质粉 砂岩 ．髫髻 山组火 山岩 呈角度不整合 盖于奥陶 系马家沟组灰岩之上 ．这是 波罗赤盆地第 一个火 山 喷发旋 回的第一个物质记录 ． 1 ． 2 土城子组 J 土城子组 主要 出露于 中三家断裂及毛珍沟断裂 之间 ，主要岩性为灰紫色、灰绿色 中厚一厚层状泥质 砂质胶结石灰岩质 中粗粒和 中细粒砾岩 、 含砾粗粒岩 代表剖面 朝阳县 波罗赤乡毛珍沟 一煤窑 山剖面。 上覆 地层 义县组 角度不整合 46 9 m 2 3 9 m l O 3 m 1 2 7 m 屑长石砂岩 、浅灰绿 色薄层含砾泥质粉砂岩、凝灰质 粉砂岩夹少量泥质页岩 ．岩石分段性不明显 ，由于蚀 源区物质来源不 同，盆地边缘岩性有所变化 ．土城子 组与下伏髫髻 山组呈假整合接触 ． 土 城子组 2 1 ．灰 色厚 层石灰岩质含 巨砾中细砾岩 2 O ．灰 、 灰绿 色薄层含凝灰 质粉细砂岩 1 9 ．灰绿 色薄一 中厚层硅质粉砂 岩 1 8 ．灰绿 色含砾粗粒岩 屑长石砂岩 ， 局部夹细砾 岩 l 7 ．灰黄 色粉砂 岩及灰紫 色泥质粉砂岩 l 6 ．灰绿 色含砾 细 一中粒岩 屑长石砂岩和灰紫色砂质胶 结细砾岩 与泥质粉 砂岩互层 1 5 ．灰 黄 一灰绿 色中厚层 含砾粗粒砂岩 与灰紫色砂质胶结细砾岩 互层 9 ．灰紫 色中厚层砂质胶 结复成分 中细砾 岩夹灰 紫色含砾粗砂岩 8 ．灰绿 色绿 帘石化 含砾 细 一中粒长石岩屑砂岩 与砂质胶结细砾 岩互层 7 ．灰紫色含砾 泥质 粉砂岩与粉砂质胶 结石灰质砾岩互层 6 ．灰 紫色含砾 中粗粒凝 灰质砂岩夹灰绿 色含砾 粗砂岩 5 ．灰绿 色泥质 页岩 4 ．浅灰 紫色粉砂质 含砾 中粗砾石灰质砾 岩 3 ．灰绿 色、 灰紫色 含砾长 石岩屑砂岩夹凝灰 质粉砂岩和粉砂质 泥岩 一。。---一一一---一一一。。----一-----一一。 假整合 - 一 一 一 一 -- -- - - - - - 一 一 一 -一 - - - 一 - 一 一 -一 一 - - - - 一 下伏地 层 髫髻 山组 灰紫色杏仁状粗 面英安岩 1 ． 3义县 组 J K 5 『 o 主要分布于毛珍沟断裂和中三家断裂带上 ．主要 代表剖面 朝阳县波 罗赤乡毛珍沟 一煤窑沟剖 面 义 县 组 l 1 ．灰绿 色块状 气孔玄武粗安 岩 l O ．白色 薄层 晶屑凝灰岩 。 顶部为灰色 凝灰质粉砂岩 9 ，灰 色灰绿 色薄一 中厚 层含砾岩屑晶屑凝灰 岩 8 ．灰绿 色中厚一 厚层状凝灰 质胶结细砾岩 7 ．灰绿 色、 灰紫色 薄一 中厚层岩屑晶屑凝 灰岩 角度不整合 3 7 5 ． 9 7 m 1 ． 8 5 m 2 4． 2 8 m 4． 7 2 m 2 4 ． 6 m 9 ． 4 3 m 49 ． 7 7 m 7 4． 9 7 m 2 3． 4 2 m 3 4． 5 5 m 3 2． 8 7 m 8． 3 7 m 2 4． 9 4 m 41 ． 9 3 m 2 O ．3 l m 岩性为岩屑 晶屑凝灰岩 、凝灰角砾岩和玄武粗安岩 ． 毛珍沟附近与下伏地层土城子组 为角度不整合 图 2 ． 下伏地层 土城子组灰黄 色中厚层含砾粗 砂岩与灰紫色厚层砂质 胶结细砾岩互层 O郭胜哲 ， 等 ． K 5 0 E 0 1 5 0 2 4 朱碌科镇 福 、 K 5 0 E 0 1 6 0 2 4 波罗赤幅 区域 地质调 查报告 ． 1 9 9 6 ． 0 辽宁省地质矿产局 ．辽宁省地层 多重划分与对 比研究所告 内部资料 ． 1 9 8 9 ． 1 1 3 ． 8 2 m 3 ．1 3 m l 2． 5 6 m l 1 ． 7 8 m 43 ． 3 3 m 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 第 1 期 鲍庆忠等 辽西中生代波 罗赤盆地特征及盆地 性质探讨 3 图 2 义县组 J KY 角度不 整合覆于土城子组 J 之上 据郭胜哲等 ． 1 9 9 6 Fi g ． 2 S k e t c h ma p o f t he a n g ul a r u nc o n f o r mi t y b e t we e n Yi xi a n f m．a n d Tu c h en g z i f m． a f t e r GU O S h eo g - z h e e t a 1 ． ．1 9 9 6 J ‘ 卜 灰绿 色中厚 一厚层状凝 灰质胶结 细砾岩 t u f f a c e o u sfi n e c o n g l o m e r a t e ； J K广 b 紫色底砾岩 b a s a l c o n g l o me r a t e ， e 薄 一中厚层 流纹质岩屑 晶屑 凝灰岩 1 i p a r i t e d e b ri s ． c r y s t a l t u ff 1 ． 4 九佛堂组 K_ 『 九佛堂组 碎屑沉积 岩仅 分布于波罗赤盆地东半 部的毛珍沟断裂和黄道营子断裂之间区域 ，由多个由 浅变深的沉积旋 回组成 ，盆地 中心 向东迁移 ．九佛堂 组与 下伏义县组 火 山岩呈 角度不 整合 ．本组可分 3 个 段 ， 总厚 度 大 于 2 1 3 3 ． 8 4 m． 代表剖面 朝阳县 波罗赤 乡小 北山 一黄道营子剖面0 九佛堂组三段 K f 2 5 ．灰绿色薄层 流纹质凝灰岩 和灰色薄层凝 灰质粉砂岩互层 ， 产鱼化石 L y c o p te r a d a v i d i S a u v a g e 2 4 ．灰黑 色、 灰绿 色泥质页岩 与灰 白色 薄一微 薄层凝 灰质粉砂岩互层 。 产鱼化石 L y c o p t e r a d a v d i S a u v a g e 2 3 ．灰绿色薄层 状粉砂质 泥岩夹 黄色中厚一厚层 状含砾中粗粒 长石 岩屑砂岩 2 2 ．灰 黄色 中厚层 中细砾岩 2 1 ．灰 黄色薄一 中厚层细 粒长石砂岩 ． 含砾 中细粒长石岩屑砂 岩与灰绿 色薄层 泥质粉砂岩互层 2 O ．灰绿 色薄一 中厚层 含砾 中细 粒长石岩屑砂岩夹灰绿 色薄层泥质粉砂 岩 l 9 ．灰 黄色 、 灰绿 色薄层状泥质粉砂 岩和泥质细砂岩 九佛堂组 二段 K 1 8 ．灰绿 色薄层状 泥质粉砂岩和粉砂 质泥岩 l 7 ．灰黄 色薄层状含砾 中细粒长石 岩屑 砂岩与灰绿 色薄层 状泥质细砂岩互层 l 6 ．黄绿 色薄一 中厚层 含砾中粗粒 长石 岩屑砂 岩 与灰绿 色薄一 中厚层泥质粉砂 岩互层 l 5 ．灰绿 色薄一 中厚层 泥质粉细砂岩 l 4 ．灰绿 色厚一 巨厚层 砾岩夹灰绿色 中厚层 含砾中细粒 长石岩 屑砂岩 九佛 堂组一段 K 。 1 3 ．灰绿 色粉砂 质泥岩 夹灰紫色 、 灰黄色 中厚层细粒长石岩屑砂岩 及巨厚层砾岩 l 2 ．灰黄 色中厚一 厚层 状含砾中细粒长 石岩屑砂 岩与灰绿 色薄层 状钙质细粒岩 屑长石砂岩互层 ， 中部 夹一层厚层砾 岩 1 1 ．灰绿 色、 灰 紫色钙质粉砂 岩夹灰 白色透镜 状凝 灰质粗粉砂岩 l O ．灰色薄一 中厚层含砾 中细粒 长石岩屑砂岩 与蓝灰色泥质粉砂岩互 层 。 底部为黄 色厚层 状砾岩 9 ．灰黄 色中厚一 厚层状 含砾细粒长石岩 屑与蓝灰色泥质粉细砂 岩互层 8 ．灰绿色薄一 中厚层含砾凝 灰质细粒 长石岩 屑砂 岩 。 底部 为 3 n l 厚的 巨砾 岩 7 ．灰绿色 、 蓝灰 色凝灰质粉 细砂岩夹灰黄 色厚层 含砾中粗粒长石 岩屑砂岩 6 ．灰 黄色厚层 砾岩及含砾粗砂 岩与灰色薄层 钙质粉砂 岩 、 灰 白色 薄层 凝灰 质细砂岩互层 5 ．蓝 灰色泥质粉砂 岩夹灰黄 色中厚层 含砾 中粗粒 长石 岩屑砂岩 4 ．蓝灰 色微薄层粉砂 质泥岩 与薄一微 薄层条带状 含砂 质灰岩夹钙质粉砂岩 和钙质页岩互层 ， 产热 河动物群 化石 鱼 L y c o p t e r a d a v d i S a u v a g e 。 L s p ． 叶肢介 E o s t h e r i a s p ． ， E o s e s t h e r ia D if o r m o g r a p ta c f ． v a l ／ d a Wa n g ， N e i m o n g o l e s t h e r ia s p ． 昆 虫 E p h e m r o p s i s t r i s e t a l i s E i e h w a l d 。 a r c h a eoc u l ic u s s in i c u s H o n g ，Me s o l y g a e u s l a iy a n g e n s i s P i n g及C h a l a s t o g a s t r a 3 ．灰黄色 、 灰绿 色粉砂 质胶结泥岩和泥质粉砂岩夹灰 黄色薄一 中厚层中细粒长石岩屑砂 岩和含砾中粗粒长石岩 屑砂岩 。 郭胜哲 ， 等 ． K 5 0 E 0 1 5 0 2 4 朱碌科镇 幅 、 K 5 0 E 0 1 6 0 2 4 波罗赤幅 区域地 质调查报告 ． 1 9 9 6 ． 2 3． 4 3 m 7． 8 3 m 4 5． 3 5 m 4 6 ． 9 O m 3 7 6 ． 6 3 m 4 6 ． 7 3 m 9 5 ． 7 6 m 6 9 5 1 8 ll I l 4 7 ． 1 8 m 21 ． 31 m 4 6 ． 7 3 m 1 8 7 ． 4 5 m 2 9 2 ． 4 4 m 2 3 ． 7 5 m 1 6， 3 4 m 3 1 ． 9 8 m 6 6． 1 8 m 5 2． 3 3 m l l 1 ． 2 1 m l l 4 ． 8 4 m 7 ． 2 7 m 8 8 ． 2 9 m 4 7． 9 7 m 7 9． 9 O m 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 4 地质与资源 断层接触 下伏 地层 蓟县 系铁岭组 J x t 褐色 、 褐紫 色薄 - 中厚层含锰细晶 白云岩 辅助剖面 朝阳县 波罗赤 乡米家杖子 剖面 九佛堂组一 段 K J 2 ．灰绿 色薄层状泥质粉 砂岩与灰黄色 薄一 中厚层含砾 中粒 长石砂岩 ．产爬行纲 骨骼化石碎片 1 ．灰黄 色、 灰绿色粉砂 质胶 结石灰岩质角砾 岩 角度不 整合 下伏 地层 寒武 系崮山组紫 色薄一 中厚层砾屑灰岩 夹绿 色薄层状海绿 石石英细砂岩 1 ． 5大兴庄组 Kd x 该火 山岩均分布于断陷盆地边缘 的毛珍沟断裂和 代表剖面 朝阳县波 罗赤乡黄道营子南 山剖面 大兴庄组 l O ．灰黄色 厚层流纹质沉 火山角砾凝灰岩夹凝灰 质细砂岩 9 ．灰 、 灰黄色流纹 质火山角砾岩 8 ．灰 、 灰白色厚层状 岩屑晶屑流纹质 角砾 凝灰岩 下伏地 层 九佛堂组 三段泥质粉砂岩 角度不 整合 2 ． 78 m 1 ． 9Om 黄道营子断裂上 ，其与下伏九佛堂组呈角度不整合接 触 ． 主要岩性为流纹质火山碎屑岩 ． 2火 山岩特征 2 ． 1 岩石学特征 1 髫髻 山期 该期火 山岩由髫髻 山组火 山岩组 成 ， 主要分布于中三家以北 ， 毛珍沟断裂南段 ， 及黄道 营子一带 ．主要为气孔状 、杏仁状粗面英安岩、粗面 英安斑岩 、粗面英安质凝灰岩 、角砾岩及沉火山碎屑 岩 ， 熔岩类中的杏仁体主要由燧石和方解石组成 ． 2 义县期 该期火山岩包括下部义县组和上部九 佛堂组 的火 山岩夹层 ，主要分布于毛珍沟断裂南段 ． 主要为玄武粗安岩 、 粗安岩 、 粗面英安岩、 流纹岩及其 火山碎屑岩和沉火山碎屑岩类 ， 九佛堂组地层 内的火 山岩夹层为流纹质火山碎屑岩类 ． 3 大兴庄期 该期火山岩 由大兴庄组火山岩组 成 ， 分布于毛珍沟断裂南段 和黄道营子地区 ．主要岩 性为流纹质火山碎屑岩类 ． 2 ． 2岩石化学特征 1 髫髻 山期 该 期 粗 面 英 安 岩 S i O 含 量 6 4 ． 1 1 ％ 、 K 2 O和 N a 2 0分别为 3 ． 7 5 ％和 5 ． 1 9 ％ ， 相对 富硅 、 富碱 ．里特曼指数 为 3 ． 7 9 ， 属碱钙性岩石系 列 ，在 K ON a O图解上 ，投于钾质系列区 ．该期粗 面英安岩属于偏碱 的碱钙性钾质系列火 山岩 ． 2 义县期 该期玄武粗安岩和粗面英安岩在 S i O 一 I 2 ON mO 图解上均投于亚碱性区， 在 I 2 O N a 2 0图解上均落于钾质系列区 ．前者里特曼指数 为 6 ． 9 9 ， 后者为 3 ． 7 7 ．该期玄武粗安岩和粗面英安岩 均属于碱钙性钾质系列 ． 3 大兴 庄期 该期 流纹 质火 山岩在 S i O 一 51 ． 1 3 m 2 2． 6 6 m 1 4． 4 5 m l 2． O 2 m K ON mO图解上投 于亚碱性 区与碱性 区的过渡 区 ， 在 I 2 ON mO图解上均落于钾质系列 区， 值为 1 ． 7 8～ 2 ． 3 3 ．因此 ，该期火山岩属 于钙性 一钙碱性钾 质系列岩石 ． 3 控盆断裂构造特征 在髫髻 山期 ，波罗赤 盆地西缘 断裂为 中三家断 裂 ， 东缘断裂为黄道营子断裂 ； 到义县 一九佛堂期 ， 盆 地西缘 断裂迁移至毛珍断裂一线 ，东缘断裂仍为黄道 营子断裂 ． 3 ． 1 中三家断裂 该断裂呈 1 5 睫 向，区域上延长 8 0 k m．断层面倾 向 N W， 倾角 5 5 7 0 o 不等，走向稳定 ．根据两侧地质 体及被其错断 的古山子断裂 、高家杖子 断裂 出现 的位 置测算 ， 其水平断距达 2 3 k m．断层南端 ， 中元古代地 层和中生代义县组逆冲于土城子组之上 ，北侧太古宙 基底岩石逆 冲于盖层 岩系不 同层位之 上 ．在古 山子 以南断裂出露清楚 ，以北为第 四系堆积物覆 盖 ．鞍子 山东侧见断层面产状 2 8 5 。 7 0 。 ，主断带 由灰白色断层 泥构成 ．宽约 2 0 m．上盘为高于庄组二段 白云岩 ， 下 盘 为土城 子组复成分砾岩 ．土城子组 内发育拖褶皱 图 3 ．土城子组与高于庄组之间 ， 见宽 2 5 m宽的由 断层 泥、断层角砾岩及构造扁豆体组成的构造带 ．在 下部 的碎裂 白云岩中次级断裂发育 ，与主断带接触部 位见 3 - 4 m厚的褐铁矿化带 ， 并发育有擦痕 、 阶步 。 方 向较为复杂 ．有 2组擦痕占优势 ， 其 中 1 组近水平 ， 反 映断裂早期具有压性逆断层性质 ，晚期具有左行走滑 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 第 1期 鲍 庆忠等 辽西 中生代波罗赤盆地 特征及盆地性质 探讨 图 3 中三家 断裂构造剖面示 意图 F i g ． 3 S k e t c h o f s t r u c t u r a l s e c t i o n of Z h o n g s h a n j a i f a u l t l 一高于 庄组二段 白云岩 d o l o m i t e o f Me m b e r 2 ，G a o y u z h u a n g f m． ； 2 一 庄组二段 碎裂 白云岩 c a t a c l a s t i c d o l o m i t e o f Me mb e r 2 ，G a o y u z h u a n g f m ． ；3 一 土 城 子 组 复 成 分 砂 砾 岩 s a n d s t o n e a n d c o n g l o me r a t e o f T u c h e n g z i f m． 性质 ． 3 ． 2毛珍沟断裂 出露长度约 1 5 k m， 走向近南北 向， 在代明沟一带 与北东向断裂复合 ， 并被辉绿岩 占据 ．断裂切割从 中 元古界雾迷 山组至晚白垩统大兴庄组的地层 ，为大面 积分布的九佛堂组的西侧边界 ．义县组火山岩 、 大兴 庄组火山碎屑岩 ， 沿该断裂呈线性分布 ．断裂 面倾 向 东 、 南东东 ， 倾角 5 0 o 至近直立 ， 常形成断层陡崖 ．断 裂带 内充填有断层角砾岩、 断层泥和巨大的断层岩块 ． 断裂带宽一般 1 01 5 m，断层两侧 常见正 向牵 引褶 皱 ，在胶结程度较高 的岩石中，断裂面发育有擦痕和 阶步 ．毛珍 沟一带上盘为九佛堂组 、大兴庄组 ，下盘 为土城子组 、义县组 、九佛堂组和髫髻 山组 ．断层面 陡立 ， 上盘为九佛堂组砾岩 ， 断层面具铁质镜面 ， 发育 阶步 ， 指示 断裂为正断层性质 ．下盘土城子组复成分 砾岩胶结疏松 ， 形成较宽的破碎带 图 4 ．在断层 的 上盘见较大 的次级 断层 ． 3 ． 3 黄道营子断裂 走 向 51 0 。 ，出露长度约 8 ． 5 k m．断层造成上盘 九佛堂组三段地层与下盘 的髫髻 山组 、 大兴庄地层接 触 ．断层带沿走 向宽窄不一 ， 窄处不足 1 m， 发育清楚 的断层面 ，阶步 、反阶步均指示为正断层 ．断层面产 状倾 向 2 9 53 0 0 。 ， 倾角在 6 5 6 0 。 之间变化 ． 髫髻山期 以来 ， 辽西地区的地壳运动在区域应力 场方向上发生 了重大转变 。 总体表现出在持续伸展作 用的背景下 ，间夹收缩作用 ，形成了中侏罗世一 晚白 垩世的波罗 赤陆相沉积盆地 ．问夹的收缩 作用反映 在不同期次和方 向的褶皱叠加 ． 目- 凹z 圈3 图 4 毛珍沟断裂 特征素描示 意 图 F i g ． 4 S k e t c h of Ma o z h e n g o u f a u l t l 一 九佛 堂组一段粉砂 岩夹砾岩 s i h s t o n e o f Me mb e r l ，J i u f u t a n g f m． ； 2 一蓟 县系铁岭组 含锰 白云岩 d o l o mi t e of T i e l i n g f m． ；3 一碎裂 岩带 e a t a e l a s i t e b e l t 4 盆地形成与演化 波罗赤盆地历经 3个火山喷发 一沉积旋 回。 每一 旋 回均以火 山喷发为先导 ， 继而为盆地相对稳定沉降 时期的陆源碎屑沉积 ． 4 ． 1 第一旋回 c。 该旋 回包括髫髻 山组 和土城子组 火山岩及沉积 岩的形成时期 ． 中侏罗世， 在 N N E向挤压应力作用下 ， 测 区内形 成 以中三家断裂 和毛珍 沟断裂为作表 的 N N E向左行 断裂系统 ．中三家断裂为波罗赤 断陷盆地西缘断裂 。 规模较 大，水平错距达 2 3 k m．毛珍沟断裂 为该期波 罗赤盆地东缘断裂 ，伴随该 两断裂的左行走滑 ，形成 拉分盆地 ，伴随盆地的形成 ，在盆地边缘发生大规模 的中酸性火山喷发 ，形成中侏 罗统髫髻 山组火 山岩 。 它是波罗赤盆地最早 的物质记录 ． 伴随火山喷发或之后 ，辽西地 区地球动力学背景 发生重大变化 ，区域构造应力方位转变为 N W 向的挤 压 ， 中三家 断裂发生逆冲 ， 造成断裂北西盘 上盘 的 老地层 太古宙叶百寿变质杂岩 、 中元古界长城系 、 蓟 县系逆冲掩盖在盆地沉积物之上 。并使髫髻 山组火 山岩 、土城子组早期 沉积组分 碎屑岩一起卷入变 形 ，盆地 内开始 接受土城子组沉积 ．早期阶段，盆地 边缘 比高较大 ，土城子组沉积物为一套以双组分 石 英 、长石 为主夹少量火山凝灰岩 的红色陆源复陆屑 粗碎屑岩建造 ，属类磨拉石建造 ．岩石成熟度很低 。 建造厚度巨大 ，属于陆相沉积体系 ．土城子组沉积物 由中厚层凝灰粉砂质胶结 中细砾岩与含砾泥质粉砂 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 地质与资源 2 0 0 2钲 图 5 土城子 组基本层图序不 意图 F i g ． 5 S k et c h o f Tu c he n g z i f m．s t r a t u m 1 一 薄层泥质粉砂岩 夹泥岩 a r g i l l a c e o u s s i h s t o n e w i t h m u d s t o n e ； 2 一 中 厚 层凝灰 、 粉砂 质胶结 中细粒 石灰质砾岩 fi n e ． m e d i u m． g r a i n e d c o n g l o m ． e r a t e o f l i m e s t o n e c o m p o s i t i o n ； 3 一含砾 泥质粉砂 岩 argil l a c e o u s s i h s t o n e w i th gra v e 1 岩 或泥质粉砂岩夹泥岩组成向上变细的基本层序 图 5 ． 在细碎屑岩中发育水平层理 ，在含砾粗砂岩 及 中细砾 岩 中发育 大型斜交层 理并见硅 化木化石 ． 沉积环境为 山间断陷盆 地 以紫红 色为主的杂色复陆 屑建造 ， 属冲积扇 一河流相 ． 4 ． 2 第二旋回 Cz 第二旋 回由义县期 一 九 佛堂期火 山喷发和沉积 事件构成 ． 土城子组 多次沉积之后 ，地壳应力场发生 变化 ， 伴 随地幔上隆 ，盆地处于拉张环境 ，早期形成的毛珍 沟断裂 、黄道营子断裂表现出正断层性质 ，盆地呈地 堑式 下陷 ．土城子组 内发 育的小型地堑式构造 为其 缩影 图 6 ． 2 ． 三 m 2 9 0 。 8 。 图 6 土城子组 内小型地 堑构造示意 图 F i g ． 6 Mi no r - s c a l e g r a b en i n Tu c he n g z i f o r ma t i o n 从该旋 回开始 ， 盆地 中心东移至毛珍沟断裂和黄 道营子断裂之 间 ．以义县组火山岩喷发开始 ， 至九佛 堂组河湖相沉降结束 ．九佛堂组 内也夹有 多期 次的 次级火山喷发 ，这些火山喷发活动及其产物 ，造成义 县期 包括义县组和九佛常组火山岩及沉积岩形成时 期 热河动物群生物的大量死亡 ． 伴随义县组火山喷发 ，毛珍沟断裂和黄道营子断 裂之 间区域继续沉降 ，沉积了义县组火 山岩和九佛堂 组河湖相沉 积地层 ．九佛 堂组地层岩相 变化 交替频 繁 ，反映快速沉降的河湖相沉积环境 ．义县组下部 以 酸性火山碎屑岩为主夹火 山沉凝灰岩 ，上部以偏碱性 玄武粗安岩为主 ．九佛堂组一段 ，底部 以粉砂质胶结 砾岩为主 ，向上 由中厚一厚层含砾粗砂岩与薄层泥质 粉砂岩或泥岩组成 由粗变细的韵律性基本层序 图 7 ． ； _ 0 L H 二 ／ 图 7 九佛堂组 一段基本层序示 意图 Fi g ． 7 Sk e t c h o f b a s i c s t r a t u m o f t he fir s t me mb e r o f J i u f o t a n g f o rm a t i o n 1 -- ,含砾粗 粒砂岩 c o ars e g r a i n e d s a n d s t o n e w i t h g r a v e 1 ； 2 m薄层 状 泥质粉砂岩 a r gil l a c e o u s s i l t s t o n e 粉砂质泥岩等细碎屑岩 中以水平层理为主， 含砾粗砂 岩发育板状和槽状交错层理和双 向斜层理 ．在义县 组和九佛堂组 的细碎屑岩 ， 特别是凝灰质岩石 中产丰 富的热河动物群化石 ．九佛堂组二段 ，以其下部的 1 层数米厚的 白色凝灰色岩 内含大量热河动物群化 石 组合 L y c o p t e r a ． E o s e t h e r i a ． E p h e m e r o p s i s 为典型标志 ． 凝灰岩呈白色 、 浅绿色 ， 在盆地边缘较厚 ， 达 1 ～2 i n ， 向盆地中心变薄乃至消失 ， 总体上呈楔状 ．丰富的化 石组合 的存 在说 明当时火山喷发事件造成盆地 内生 物生存环境突变 ， 生物大量死亡 ．火 山喷发之后 ， 沉 积 了九佛堂组二段地层 ．其基 本层序 由块状层理砾 岩及含砾砂 岩透镜体 与含砾粗粒 岩屑砂岩或粉砂岩 构成 图 8 ．砾岩为块状及透镜状层理 ， 含砾砂岩 、 粉 砂岩则 以水平层理为 主 ，可见斜层理 ．九佛堂组三 段 ， 以其底部 的 1 层 白色凝灰岩或凝灰质粉砂岩与二 段为界 ．这层凝灰岩与二段底部的凝灰岩特征相似 ， 而且 也含有 大量热河动物群化石 ．九佛堂组三段 的 基本层序由透镜状含砾粗粒岩屑砂 岩与交错层理泥 维普资讯 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 h t t p //w w w .l w 23.c o m 论文网 论文大全 第 1期 鲍庆忠等 辽西 中生代波 罗赤盆地特 征及盆地性质探讨 l 段基本层序 示意图 F i g ． 8 S k e t c h o f b a s i c s t r a t u m o f t h e s e c o n d me mb e r o t J i u f o t a n g f o r ma t i o n 1 一块 状 层 理砾 岩和 含砾 砂 岩透 镜 体 ，含砾 粗 粒杂 砂 岩 、粉砂 岩 g r a v e l ly c o a r s e gra i n e d s a n d s t o n e ； 2 一 泥质粉砂岩 a r g i l l a c e o u s s i i t s to n e 质 粉砂岩组成 图 9 ．由粗到细韵律性明显 ．砂岩 中 见 大量硅化木化石 ． 从 以上分析可知 ，九佛堂组仍 以粗碎屑岩 为主 ， 属湖泊相 ， 盆地边缘有河流相 ． 4 ． 3 第三旋 回 C3 该旋 回以大兴庄组火 山喷发岩为主体 ， 形成大兴 庄组流纹质火山碎屑岩和火 山碎屑沉积岩 ， 主要沿毛 珍沟断裂 和黄道营子断裂带分 布 ．这些火 山岩在该 两条断裂带上呈 “ 帽子” 型分布 ， 与该期火山岩 以前所 有地层沉积 物呈角度不整合 ．大兴庄组是波 罗赤 盆 地最后一个物质记录 ．至此 ， 盆地最终形成 ． C C2 M 1 0 0 图 9 九佛堂组三段基 本层 序示意 图 F i g ． 9 S k e t c h o f b a s i c s t r a t u m o f t h e t h i r d me mb e r o f J i u f o t a n g f o r ma t i o n 1 一 长透镜状含 砾粗粒砂岩 c o a r s e g r a i n e d s a n d s t o n e ； 2 一 具交错层理泥 质 粉砂岩 a r g i l l a c e o u s s i l t s t o n e 5 结论 根据 以上分析， 可以得出以下结论 1 波罗赤盆地形成于中侏罗世一 晚白垩世 ． 2 波 罗赤盆地 的形成与 当时的大地构造环境密 切相关 ， 早期形成于挤压构造环境 ，晚期形成于拉张 构造环境 ， 经历了 3个大的旋回性发展阶段
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