地層學研究論文

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摘要：運用當前新興學科—構造地層學的原理和方法，可以重新認識延邊地區的二疊系基本上是沉積混雜巖和濁積巖，構成了成層有序和成層無序地層，局部有構造混雜巖組成的無層無序地層；開山屯區是疊瓦狀沖斷巖片和糜棱巖帶發育的典型地區。恢復后的地層序列自下而上是：1、采樹溝組—雜、灰色硅泥質板巖；2、大蒜溝組—黑、灰色沉積混雜巖；3、香仁坪組-雜色濁積巖和泥質巖；4、開山屯組—造山前磨拉石；5、柯島組—黑色濁積巖。構成了古太平洋活動大陸邊緣典型地區之一，對于深入認識古太平洋演化有重要意義。

關鍵詞：構造地層學二疊系延邊吉林

構造地層學在國內外的研究方興末艾，是當前地學前沿之一。國際上，構造地層學主要研究構造地層單元(unit)和序列(Seqence)及其大地構造意義。Tectonostratigraphy作為專門術語，首見于1978年印度東北那加(Naga)山系蛇綠巖帶的研究中(Srivastavaetal.,1978)。但實際研究始于60年代，包括許靖華教授的一系列研究。70年代晚期至80年代晚期，隨著地體研究而加強，但非地體的研究也是大量的。其研究區域遍及世界各主要造山帶，同時也包括變質巖區、裂谷、盆地以及對某個蛇綠巖帶、雜巖、地層組等的專門研究。86年至今，有關文獻己超過百篇，相關的研究文獻更多。研究的內容是多方面的，例如劃分構造地層單元，研究單元內部巖石、巖組、結構及單元間的構造關系，分析構造的變形、變位(Steltenpohl,1987;Slivaetal.,1994);結合大地構造總結構造一地層事件演化(Surlyk,1991)，論述放射蟲古生物學在構造地層學中的意義(Bogdanovetal.,1991)，探討構造地層學與全球海平面變化(Harrisetal.,1994)，構造地層學與金成礦作用（Bardouxetal.,1994），大陸邊緣裂谷與地殼減薄作用的構造地層學模式(Spadinietal.,1995)，以及造山帶、海溝、地體某個專門單元的構造地層學研究等等。大致可以分為以地層學、巖石學與構造地質學相結合研究構造巖石地層單元和序列的“狹義”構造地層學和與大地構造相結合，輔以古生物、沉積、同位素年代、古地磁等多學科，研究大的地層序列、構造及構造一地層事件演化史的“廣義”構造地層學。其中，對造山帶的研究頗類似于近年來國內興起的非史密斯地層學、造山帶綜合地層學、造山帶區域地層學等(殷鴻福等，1997;張克信等，1997;龔一鳴等，1996;馮慶來，1993，1997，1999；王乃文等，1994，1995；郭憲璞等，1996；羅建寧，1994；杜遠生，1995，1997；劉本培等，1996；姚華舟等，1994；方宗杰，1998；吳根耀，1998等)。

總體上，國內外對構造地層學的研究，仍處于初步總結的階段，還不成熟，與國際上相比，目前國內研究范圍主要是造山帶、變質巖區，且重點在層序重建和原始沉積環境的依復，大多數研究基本上屬地層學的范疇。然而，無可否認，在研究構造活動區帶及受構造運動影響的地層中，沿用正常地層的方法已不完全適用，必須輔以或主要采用構造地層學的方法，才能正確恢復和建立地層層序，同時構造地層學己日益成為造山帶和構造活動區帶研究的基礎之一，因此，發展和完善構造地層學是一項重要的任務。

*本文為地質行業科學發展基金資助項目（HY979824）成果之一

一、延邊地區二疊系構造地層學研究

延邊造山帶是興凱地塊與龍崗一狼林地塊之間的碰撞造山帶。二疊系是主要沉積地層。長期以來，因沿用正常地層方法而未能正確建立地層層序。自張允平等認為“山秀嶺組”可能是外來巖塊（1994），邵濟安、唐克東等識別了6種活動大陸邊緣沉積（1995），已開始認識到延邊地區二疊系必須用構造地層學方法才可能正確建立地層層序。

延邊造山帶主要限定于古洞河及汪清一密江斷裂之間，其中的二疊系被花崗巖侵入后成殘留塊狀分布于開山屯區、汪清一圖門區和安圖等地，大多數建組剖面在開山屯區，僅廟嶺組建組于汪清。汪清一密江斷裂以東的密江一琿春區是興凱地塊邊緣區，因此和造山帶區是二個獨立的構造地層小區。恢復當時構造沉積環境，造山帶二疊系是弧前盆地沉積，興凱地塊邊緣區是山弧帶和弧后盆地沉積。

1、開山屯區

開山屯區己識別出12個以上的鱗片狀沖斷巖片，巖片間為出露很寬的糜棱巖帶，各組間大多以此相隔或成不正合接觸。全區，特別是南部廣泛發育有基性、超基性、硅質巖和灰巖等外來巖塊，包含于黑色粉砂巖中。地層成擠壓帶狀和透鏡狀。北部構造線方向為SWW一NEE,南部近SN，形成自北向南和自西向東的推覆。

1．大拉子盆地不正合邊界；2．花崗巖；3．糜棱巖斷層帶；4．地層界線;5．基性、超基性巖塊；

6．石灰巖塊；7．高地；8．采樹溝組(P12-1)；9．大蒜溝組(P12-2);10．香仁坪組(P12-3);11．開山

屯組(P21-1)；12．柯島組(P21-2)

物質主要來自俯沖帶的消減雜巖弧，形成以洋殼、海山碎塊、碎屑為主的濁積巖和滑塌沉積混雜巖，以大蒜溝組、香仁坪組和柯島組為代表，亦接受大陸邊緣以花崗質為代表的沉積，以開山屯組和大蒜溝組底部和中部二層花崗質雜砂礫巖為代表，此外還有半深海硅泥質沉積，以采樹溝組為代表。在西南部草坪一帶還有幾十平方公里的構造混雜體。經歷了半深海一非海相一半深海的沉積過程，其間又經歷了由深變淺的多次旋回。其沉積類似于印尼蘇門答臘島南緣尼亞斯巽他弧的消減雜巖附近弧前盆地沉積模式（邁爾，1991）。包括本區在內的延邊地區化石稀少，灰巖巖塊和礫石中的動物大化石較多來源于消減雜巖中的海山；基質粉砂巖中的化石較少，也是再沉積的產物，因此巖塊和礫石中的化石可以老于、相同于和新于基質中的化石時代。其中的蜒、腕足、珊瑚和少量的瓣鰓類等，最老時代為中石炭世，最新時代為茅口期。各組動物化石的相似性和混雜性已無法用于對比地層和恢復層序，但總體沉積時期可確定為早二疊世晚期至晚二疊世早期。運用構造-沉積環境分析、非構造地層的覆蓋和標志層對比后恢復的地層層序自下而上是：

采樹溝組(P12-1)一雜色、灰色硅泥質建造

為本文新創建，分布于中西部巖片中和南部咸萬洞口，在龍井南勝地一帶也有分布。以糜棱巖斷層帶與其它組接觸。巖性為雜色、灰色硅質巖和硅泥質巖，在勝地附近見硅質巖與碳酸巖組成條帶狀互層。迄今未分析出化石。建組剖面位于采樹溝西、板田溝東山638高地一511高地。

香仁坪組灰、灰綠色砂質板巖

大蒜溝組(P12-2)一沉積混雜巖建造和造山前磨拉石建造

孫恒元所建的大蒜溝組剖面，被視為倒轉層序，由于“山秀嶺組”被否定而應是正常層序。經測制咸萬洞西山654高地剖面和東山941高地一733高地剖面，再復查山秀嶺大粱剖面，該組由花崗質雜砂礫巖一黑色粉砂巖一花崗質雜砂礫巖一黑色、灰色粉砂巖、砂礫巖組成二個沉積旋回，在黑灰色粉砂巖、砂礫巖中散布有較多的基性、超基性、硅質巖和石灰巖塊(包括“山秀嶺組”巖塊)，大可幾平方公里，小至礫石級。原建組剖面僅相當上旋回的一部分。該組以有較大灰巖塊體、透鏡體，基質粉砂巖不顯層理、韻律為特征，可在造山帶區對比。

香仁坪組(P12-3)一雜色濁積巖建造和泥質巖建造

此組相當于前人所建上柯島組、灘前組，為1962年楊啟倫命名。建組于開山屯一香仁坪剖面，而非灘前村，“灘前組”一名不符合建組地點應與建組名稱一致或附近的要求，同時據命名優先原則，應恢復香仁坪組一名。建組剖面上，此組與柯島組(原下柯島組)之間為糜棱巖斷層帶，不是覆蓋關系。在巖性上，該組的含碳酸巖鐵錳結核的雜色粉砂泥質板巖與粒序層理組成的粗碎屑濁積巖成間層，可以香仁坪北和西江邊及寺洞溝公路剖面為代表。該組以灰綠、灰紫、灰黑等雜色，含碳酸巖、鐵錳結核及濁積巖粒序層理等特征可在延邊地區對比。

開山屯組(P21-1)一造山前磨拉石建造

與原建組含義一致。以具有磨園度好的花崗質礫石的雜礫巖、雜砂礫巖為特征。雖然與大蒜溝組中的花崗質砂礫巖層很相似，但該組以零星團塊狀分別覆蓋于香仁坪組、大蒜溝組之上，分布于寺洞溝東山、大西山、山秀嶺、四樹坪、石門一帶。大蒜溝組中的相似花崗質雜砂礫巖層成帶狀線形分布，可以與此組區別。

柯島組(P21-2)一黑色濁積巖建造

建組剖面位于柯島一山谷旗和寺洞溝舊水庫，分別相當于原下柯島組、山谷旗組和寺洞溝組，也分別代表該組的下段和上段。原柯島組或柯島群包含了現劃分的柯島組和香仁坪組，因此柯島群一名應廢除，而將柯島組的含義限于以柯島剖面為代表的粒序層理發育的粗碎屑濁積巖和以寺洞溝舊水庫剖面為代表的細粒濁積巖。據命名優先原則而不用山谷旗組。而上下段在區域上不易劃分，同時分別代表同一沉積體系的遠源和近源濁積巖，因此不再劃分出寺洞溝組。該組分別覆蓋于香仁坪組、開山屯組、大蒜溝組之上，在建組剖面與香仁坪組為糜棱巖斷層帶相隔。以黑色、局部為暗紫色的粒序韻律層理發育的粗、細碎屑濁積巖為特征，可在延邊地區對比。

2．汪清一圖門區

汪清一圖門區的沖斷巖片構造不甚發育，粗碎屑沉積層也較少，未發現采樹溝組。但是廟嶺組中的石灰巖、基性、超基性巖塊較多，包含于黑色粉砂巖中，所謂的“山秀嶺組”灰巖與廟嶺二疊紀灰巖聯為一體，形成了巨大的巖塊。表現了與大蒜溝組相似的沉積特點。前人將廟嶺組分別與大蒜溝組、“下柯島組”和“上柯島組”對比，形成了不同的地層劃分方案。解決這一問題的關鍵不是沉積特征和化石的對比，而是區域構造分析。

汪清廟嶺地區從天橋嶺一廟嶺一大興溝為一背斜構造，軸部正是在廟嶺，兩翼分別向北西和南東傾斜。軸部核心的廟嶺組的代表剖面是廟嶺采石場一533高地一593高地，背斜北翼可以天橋嶺西的口山村一桃源村一銅礦公路剖面代表，在桃源村附近可見香仁坪組與柯島組之間有十幾米厚的磨園度好的花崗質雜砂礫巖，似為開山屯組沉積，同時可見柯島組的黑色濁積巖。南翼可以廟嶺一大興溝公路剖面為代表，柯島組的濁積巖特征亦很明顯。上述背斜的地層層序是廟嶺組一香仁坪組一柯島組，即二黑(廟嶺組、柯島組)夾一紅(香仁坪組)。因此廟嶺組是最下部層位，應與大蒜溝組對比。

汪清西大坡一圖門地區，地層走向近南北，為一相對獨立的地層區域，由于汪清一密江斷裂帶穿越該區，是造山帶與興凱地塊拼接部位。其重要地層問題之一是西大坡石灰巖塊的認定，經查明，西大坡采石場的石灰巖有較多的黑色粉砂巖貫入體，表現了與山秀嶺灰巖塊相似的構造沉積特點，應隸屬于廟嶺組中的外來巖塊。其二是滿河組火山巖系的定位，由于該火山巖系為灰綠、灰紫、灰黑色的雜色火山巖及火山沉積巖，與東鄰的侏羅系火山巖系相似，且上、下地層不清，因此在未采到可靠化石之前暫不作定論。這一情況與密江鄉南鐵路路塹剖面的情況類似。在密江鄉西北鐵路路塹剖面發育一套含碳酸鹽鐵錳結核的雜色粉砂泥質板巖，可確定為香仁坪組，被眾多的花崗巖脈、巖墻和后期的基性、火山巖脈穿插，代表了山弧邊緣拼合帶的構造巖漿侵入。目前，該區能夠確認的為廟嶺組和香仁坪組。

3、密江-琿春區

密江琿春區為興凱地塊基底所控制的山弧和弧后盆地沉積區，構造破壞不明顯，向東成單斜排列，主要有解放村組和關門咀子組。解放村組為粉砂、細砂質板巖，除產少量植物化石外，在太平溝灰巖中見長達成20cm的海百合莖，代表了靜水沉積，因此是海陸交互相；在十里坪鄉也發現了黑色粉砂巖與白色石英巖互層，后者代表了成熟度高的海濱沉積；此外，該組也有局部的細濁積巖，說明當時處于大陸邊緣及邊緣斜坡。在馬滴達盆地見有濁積巖，應為弧后盆地沉積，可與解放村組對比。關門咀子組以安山巖為主，代表了山弧火山巖系。密江-琿春區總體表現為關門咀子火山巖居中，兩側為細碎屑沉積，據此有人將其視為背斜倒轉層序，但在解放村組與關門咀子組之間有灰巖夾層(太平溝灰巖)沿走向斷續分布，而東側則無此現象，因此兩側是不對稱的，不能視為背斜、向斜的倒轉。將關門咀子組等同于滿河組并置于解放村組之下（李東津，1997），是不合適的。

二、總結

綜上所述，運用區域構造分析和造山帶沉積學研究，延邊造山帶的二疊系地層主要由硅質巖一沉積混雜巖一濁積巖一造山前磨拉石一濁積巖組成，但基本發育的是沉積混雜巖和濁積巖(包括泥質巖)。開山屯區沖斷巖片構造發育，巖層走向有近東西，也有近南北，沉積類型多，地層組合全，表現了弧前盆地靠近消減雜巖弧一側的沉積特征。汪清一圖門區，構造相對簡單，主要是褶皺和斷裂，不同區域巖層走向分別為近東西和近南北，但巖片構造不發育，沉積類型和地層組合不完全，表現了當時靠近大陸邊緣的盆地中心區域沉積。密江一琿春區則是大陸邊緣區，主要為濱海沉積和火山巖系，弧后盆地規模小。上述特點反映了小型地塊造山的增生弧一陸“軟碰撞”特點。

參考文獻

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