辽吉古元古代造山带的地层单元划分与构造属性

辽吉古元古代造山带位于华北克拉通东部,造山带的沉积构造背景和地层格架长期存在争议。最近的研究表明,辽吉古元古代造山带的沉积环境为一活动大陆边缘弧后盆地,经历了早期弧后盆地扩张和晚期盆地收缩-俯冲-造山的演化过程。北辽河群的浪子山组—里尔峪组（含老岭群达台山组）与南辽河群的里尔峪组和老岭群的蚂蚁河组应是同时异相的产物,前者沉积在弧后盆地大陆边缘一侧,以陆缘碎屑沉积为主夹少量酸性火山岩;后者发育在弧后盆地岩浆弧一侧,火山作用强烈。集安群（荒岔沟组和大东岔组）和南辽河群的中上部（南高家峪组—大石桥组）所构成的孔兹岩系为弧后盆地收缩-俯冲阶段的沉积建造（相当于弧前构造背景）,遭受了~1.9 Ga的变质作用,并被~1.9 Ga的石榴石花岗岩侵入。河栏—草河口地区的“大石桥组一段”为一套大理岩夹变质基性火山岩的沉积建造,变质基性火山岩和变质基性岩脉均具有岛弧拉斑玄武岩特征,形成于弧后盆地的构造背景。依据其中基性火山岩~1.87 Ga的SHRIMP锆石U-Pb年龄,推测其为弧后盆地俯冲收缩阶段的产物。狭义的盖县组及其相当地层的碎屑锆石反映出大量古元古代的年龄信息,太古宙年龄信息相对较少,故推测物源区主要来自南侧的岩浆弧,所谓的“狼林地块”不是一个太古宙陆块,而主要表现为一条古元古代岩浆弧。

辽西义县组火山岩^(40)Ar/^(39)Ar、K-Ar法年龄测定

义县组为辽西地区广泛分布的陆相火山-沉积地层,义县火山旋回分为4个亚旋回。含珍稀化石的湖相沉积层与第二亚旋回火山岩伴生。运用激光微区40Ar/39Ar法、常规40Ar/39Ar阶段升温测年法和K-Ar法,对义县旋回火山岩进行了系统的年龄测定,结果表明,直接覆盖义县组底砾岩的义县旋回第一亚旋回第一小旋回玄武岩的K-Ar年龄为(133.3±2.6)Ma、(133.6±2.6)Ma,激光微区40Ar/39Ar法给出的相关性很好的Ar-Ar等时线年龄为(132.9±4.5)Ma,第三、第四小旋回玄武岩样品40Ar/39Ar阶段升温获得平坦的年龄谱线,坪年龄分别为(130.6±0.5)Ma、(127.7±0.2)Ma;第二亚旋回玄武岩和流纹质凝灰岩样品Ar-Ar等时线年龄为(126.1±1.7)Ma、(127.4±1.3)Ma,第三亚旋回火山岩全岩K-Ar年龄为(124.4±2.4)～(124.9±2.4)Ma。义县火山旋回发生的时间大致介于120～135Ma之间,义县组的时代应为早白垩世。

内蒙古东南部晚古生代裂谷区花岗质岩石锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

该区花岗质岩石主要岩性为石英闪长岩、英云闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩。通过对石英闪长岩锆石SHRIMP U-Pb定年[1],所获得年龄为(313±5)Ma～(323±4)Ma,属于晚石炭世侵入体;前进场和达青二长花岗岩各单元岩体均侵入了该区早二叠世寿山沟组海陆交互相碎屑沉积岩,侵入接触关系明确,红柱石角岩发育。测得前进场岩体和达青岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为(280.8±3.6)Ma和(281.5±0.5)Ma,说明岩体形成于早二叠世晚期;乌兰陶勒盖正长花岗岩岩体获得了259Ma、羊角林高勒二长花岗岩为246～216Ma的U-Pb同位素年龄,说明在晚二叠世—三叠世又有一次侵入高峰。石炭—二叠纪裂谷发育时期,部分跨入三叠纪,先后有3次侵入高峰,即晚石炭世的石英闪长岩、早二叠世的英云闪长岩—二长花岗岩、晚二叠世—三叠纪的二长花岗岩-正长花岗岩。

内蒙古白音高勒地区石炭纪石英闪长岩SHRIMP锆石U-Pb年代学及其意义

内蒙古东南部古生代造山带在石炭纪时期的构造环境和构造演化，至今在认识上存在较大的分歧。锡林郭勒杂岩是该带内出露面积较大的前石炭纪强变形地质体，在这套杂岩两侧大面积分布石炭-二叠纪海相碎屑岩-碳酸盐岩建造，杂岩中及其两侧发现了大量的中酸性侵入岩体或岩墙与其紧密伴生。侵入岩岩性主要为石英闪长岩和英云闪长岩。对其中的石英闪长岩进行了岩相分析和SHRIMP锆石U-Pb年代学测定，所得年龄为（313±5～323±4）Ma，属于晚石炭世侵入体。结合区域地质演化特征分析，其应形成于张性构造环境。

内蒙古东南部西乌珠穆沁旗地区石炭纪—二叠纪岩石地层和层序地层

通过1:25万区域地质调查,对西乌珠穆沁旗-林西地区石炭纪-二叠纪地层进行了岩石地层学研究与重新归并划分,并进行了生物地层、层序地层及不整合面地层的多重地层划分与对比。研究了测区各地层的基本层序、沉积环境和沉积相,将石炭纪-二叠纪地层划分为3个沉积层序,建立了岩石地层和年代地层格架。石炭纪-早二叠世本巴图组(CPb)、格根敖包组 (CPg)和阿木山组(CPa)三者为石炭纪-二叠纪西乌珠穆沁旗海槽同期异相地层的观点,能很好地解释这几套地层的相互关系。寿山沟组(P1ss)地层呈超覆不整合覆于以前地层或地质体之上;大石寨组(P2ds)为达到最大海泛面时海(水)下火山喷发的产物;哲斯组(P2z)是海盆地萎缩期的沉积产物。

辽宁西部义县组研究新进展

义县组是一套中生代火山-沉积地层,以其丰富的热河生物群(包括珍稀鸟类等)化石闻名于世。长期以来,人们对义县组的地层层序、化石层位、地层厚度以及地质时代均有不同认识。通过1∶5万区域地质调查和填图,笔者分析了义县组的火山作用和火山活动规律。认为义县组主要由下部基性—中基性火山喷发-沉积旋回和上部酸性、偏碱性火山活动旋回组成,并对义县组进行了分段。发现了义县组的一系列火山机构,恢复了当时的古地貌和古地理特征;指出义县组的各化石层位分别处于同时期的两大古湖泊的不同部位,可以大致相互对比。论述了义县组的基底、盆地性质和地层厚度。义县组的时代有可能是早白垩世,义县组的底界可能是辽西地区侏罗系—白垩系的界限。

辽宁省四合屯-上园地区珍稀化石沉积层的产出特征及其形成环境

1∶5万区域地质调查表明,四合屯—上园地区的珍稀化石沉积层为同一时期的陆相湖泊沉积物,相当于义县组的中部层位。该湖泊早期发育在李八郎沟—四合屯—黄半吉沟一带,中晚期沉积中心向东北部迁移,水体面积逐渐扩大,最终到达上园一带。在湖泊的扩展及演化过程中,常伴随有火山活动,在四合屯一带就发现了湖相枕状熔岩。珍稀化石沉积层之下发育四套旋回性非常明显的爆发—沉积相、爆发相和溢流相的基性—中基性火山岩石组合。在沉积层的上部,出现一套酸性的火山爆发物。该沉积层形成之后,区内出现一期广泛的基性火山岩活动。在不同地域,火山—沉积岩石组合有较大的变化,这种变化可能受制于古地貌背景的差异。

辽宁西部义县组湖相枕状熔岩的发现及其意义

通过详细的区调工作,在四合屯、三百垄等地发现了一系列湖相枕状熔岩。研究表明,这些枕状熔岩产于同一地层层位——义县组二段,是珍稀化石沉积层中的火山岩夹层。它们除了代表一次灾变事件外,还反映出形成枕状熔岩的古湖泊接近最大湖泛期,并巨水体较深。在这种环境下,生物快速繁衍。而强烈的火山作用使得大批生物死亡,形成了现今丰富的化石组合。这些枕状熔岩的发现对于准确确定珍稀动植物化石的形成时代和环境具有重要意义。

辽西金岭寺—羊山盆地北部土城子组层序地层特征及盆地演化

辽西金(金岭寺)—羊(羊山)盆地北部陆相红层土城子组非常发育,沉积物具明显的旋回性。根据岩石组合、组构、沉积相及环境变化等分析,本区土城子组自下而上大体可划分为1个Ⅱ级层序、2个Ⅲ级层序、26个Ⅳ级层序。在区域构造控制下,金—羊盆地北部在土城子期经历了两次湖扩张—湖萎缩过程,分别对应下部的冲积扇-干化湖、中部的冲积扇-风成沙漠和顶部的干化湖沉积。

四合屯及其周边地区义县组火山活动对生物灾难事件的影响

野外填图证实 ,四合屯及其周边地区热河生物群化石主要产于义县组下部的沉凝灰岩和中部的内陆湖泊相沉积岩之中。综合研究还发现 ,上述化石层之中发育有火山弹、湖泊相枕状熔岩以及数层火山碎屑和火山灰物质 ;在产有珍稀鸟类、爬行类以及早期被子植物化石的岩石中 ,As,Hg ,S的含量明显高于相关的对比层。种种迹象表明 ,四合屯及其周边地区的义县组火山活动所产生的熔岩流和有毒。

辽西北票地区义县组古气候环境标志及其意义

野外地质调查及综合研究表明,包含中华龙鸟、被子植物等珍稀化石的热河生物群的主要赋存层位为义县组二段湖相沉积岩层。对产于不同地点沉积层中的植物、孢粉化石以及木化石进行了总结研究,分析了它们所反映的古气候环境,认为义县组沉积时期存在大量的喜温湿植物,总体指示温暖湿润的生存环境。同时,一些旱生的买麻藤类植物的普遍存在、本内苏铁类的膜质叶以及松柏类的鳞状叶等的特征反映了存在季节性干旱、半干旱气候的可能性。这种气候状况的出现可能与火山活动有关。

辽西北票—义县地区义县旋回火山岩的岩石化学特征

辽西地区是中国中生代火山岩主要分布区之一。义县组分为4个岩性段。义县火山旋回可分为4个亚旋回。第一亚旋回分为4个小旋回。从早期至晚期,义县旋回火山岩逐渐由基性向中基性、中性和酸性演化,火山岩岩石组合为基性岩—中性岩—酸性岩组合,从北票—义县,火山活动显示了由老到新的迁移性。主要氧化物关系表明岩石的SiO2与K2O呈正相关,SiO2与MgO、CaO、FeO+Fe2O3呈负相关。TAS图解反映了火山岩较高碱度的总体特征,硅—碱关系图和AFM图解反映了火山岩属于亚碱性系列中的钙碱性系列岩石,在SiO2—K2O关系图上,绝大部分样品落于高钾钙碱性系列区内,少量落于钾玄岩系列区,因此义县旋回火山岩以高钾钙碱性系列岩石为主,部分为钾玄岩系列,表明岩石富钾。义县旋回火山岩具有大陆板内火山岩的基本特征。

北票—义县地区义县组火山构造及其与化石沉积层的关系

义县火山旋回发育于早白垩世 ,可以划分出 4个亚旋回 ,具有由西向东迁移 ,由基性向中基性、中酸性演化的特点 ,并形成了一系列不同级别的火山构造。区内主要为四至六级火山构造 ,包括火山构造洼地、层状火山、破火山和穹状火山等。不同级别、不同发展阶段的火山构造对化石沉积层的形成、分布和保存起到了不同的作用。三级火山构造控制了义县火山 沉积岩系呈NE向展布 ;四级火山构造形成了两大火山洼地 ,并在两个火山构造洼地中分别形成了相对独立的沉积层 ;五至六级火山构造直接影响了化石沉积层的空间形态和物质组成。

辽西地区义县组植物群古生态研究

对产于辽西北票地区不同地点义县组二段湖相含珍稀化石沉积岩层中的植物化石时行了系统的总结研究,应用现代植物生态学的原理和方法,根据义县组植物群的组成特征和分类群生态学分析,研究了义县组植物群所反映的古生态特征,并划分出4个古植物群落,通过义县组植物群的叶相特征与现代不同气候带植被的对比,推断义县组时期的古植被面貌总体指示了亚热带—暖温带温暖湿润气候条件下的植被景观。同时,认为存在季节性干旱、半干旱气候条件。

辽西义县旋回火山岩的稀土元素特征

义县火山旋回可分为4个亚旋回。从早期至晚期,义县旋回火山岩逐渐由基性向中基性、中性和酸性演化。义县旋回火山岩稀土总量较高,稀土分布模式呈右倾型,轻稀土分馏作用高于重稀土的分馏作用,为轻稀土富集型,总体显示弱负铕异常、弱的正铈异常。稀土元素具有陆内火山岩的基本特征。成因分析表明:义县旋回火山岩的形成,受地幔热流和壳幔物质的再循环制约,火山岩的成因以部分熔融为主。

辽西北票地区义县组地层层序与化石层位

辽西北票地区义县组是一套中生代火山 -沉积地层 .义县组火山活动具有明显的旋回性特征 ,主要由下部基性—中基性火山喷发 -沉积旋回和上部酸性、偏碱性火山活动旋回组成 .具体可划分 6个岩性段 ,自下而上分别为底砾岩段 ,基性、中基性火山岩段 ,湖相沉积岩段 ,酸性、偏碱性火山岩段 ,上部基性火山岩段和顶部砾岩段 .义县组底砾岩段和基性、中基性火山岩段的沉凝灰岩中产有丰富的以鹦鹉嘴龙为主的古脊椎动物化石 .湖相沉积岩段含有大量热河生物群化石 ,包括著名的中华龙鸟、孔子鸟和辽宁古果等珍稀化石 ,该层位记录了侏罗

辽西金-羊盆地土城子组层序地层学

辽西金-羊(金岭寺-羊山)盆地土城子组为一套红色陆相碎屑岩组合.据其岩层垂向叠置规律及不整合面特征,可划分出3个Ⅲ级旋回层序,14个Ⅳ级旋回层序及各旋回层序所对应的冲积扇、滨湖、浅湖、最大湖泛面、风成沙漠沉积体系.这些沉积体系的有规律叠置,构成了土城子期3次湖扩张-湖萎缩沉积序列,其顶、底为明显的不整合面所界定.通过对旋回层序的划分和对比,建立了辽西金-羊盆地土城子组层序地层格架,从而揭示了中生代侏罗纪上统土城子组沉积期的盆地演化规律.

北票-义县地区义县组珍稀化石层位对比及时代

北票-义县地区义县组以火山-沉积地层为主体,具有4个火山活动亚旋回,生物化石主要形成于第一、第二、第四亚旋回期间,构成了3个产出层位.以中华龙鸟、孔子鸟、辽宁古果为代表的珍稀化石组合产在义县组二段中,形成于125～127Ma期间.枕状熔岩、淬火岩等特殊岩石的出现和高频层序地层研究表明,北票、义县地区的含珍稀化石沉积层(义县组二段)都处于相对较深的湖盆沉积环境,表现为湖扩展体系域沉积,两地含珍稀化石沉积地层层位基本相当.义县组形成于135～120Ma期间,属于早白垩世.多方面证据表明侏罗系-白垩系界限应当置于义县组底界.

辽西北票、义县地区髫髻山旋回火山岩的地球化学特征

北票、义县地区髫髻山组可分为3个岩性段.髫髻山火山旋回划分为2个亚旋回.髫髻山旋回火山岩属于高钾钙碱性岩系,SiO2=53.67%～75%,Al2O3=13.15%～19.16%,K2O+Na2O=5.17%,里特曼指数δ=1.46～6.83,平均值为3.06;富碱贫镁,Na2O>K2O.Cr、Ni含量低,亲石元素Rb、Sr、Ba等含量高.稀土元素总量较高,富轻稀土,稀土分布模式呈右倾型,稀土元素分馏明显,总体为负铕异常,弱铈异常.成因研究表明,髫髻山旋回火山作用是在与挤压作用相关的大陆边缘活动带构造环境下,受壳断裂控制形成的,具有造山带火山岩特征.火山岩的成岩作用以部分熔融为主,其源区物质为LREE相对富集的下部玄武质地壳.

辽宁太子河盆地元古宙━古生代层序地层

太子河盆地元古宇—古生界划分为 2 3个三级层序 ,归并为 3个二级超层序 ,分别命名为偏岭超层序(Qn)、太子河超层序 (∈—O)和牛心台超层序 (C—P) .本文对各层序的特征、界面性质、沉积相和相序等作了较详细的描述 ;对石炭—二叠纪陆相地层 ,尝试使用不同于海相地层的层序地层学术语 ;对太子河盆地的演化阶段及其特征作了划分和总结 .这是首次对太子河盆地进行的层序地层学研究 .