北票_义县地区义县组岩石地层特征

’() *+,-./$- 0123-132)0 ./4 ,$1(+5.-$)0 +5 6$7$./ 5+28.1$+/ $/ 9)$:$.+;6$7$./ .2).
! —第四系 < =3.1)2/.2> ? ； @ —沙海组 < A(.(.$ 58& ? ； B —九佛堂组 < C$35+1./% 58& ? ； D —义县组四段 < D1( 8)8E)2 +5 6$7$./ 58& ? ； F —义县组三段 < B24 8)8E)2 +5 6$7$./ 58& ? G —义县组二段 < @/4 8)8E)2 +5 6$7$./ 58& ? ；H —义县组一段 < !01 8)8E)2 +5 6$7$./ 58& ? ；I —土城子组 < ’3-()/%J$ 58& ? ；K —髫髻山组 < ’$.+L$0(./ 58& ? ； !M —海房沟组 < N.$5./%%+3 58& ? ； !! —羊草沟组 < 6./%-.+%+3 58& ? ； !@ —长城系 O 太古宙变质岩 < P(./%-()/% A>01)8 O Q2-()./ 8)1.8+2; !B —闪长玢岩 O 花岗闪长岩 < 4$+2$1$- :+2:(>2$1) O %2./$1$- 4$+2$1) ? ； !D —安山玢岩 O 玄武玢岩 < ./4)0$1$- :+2:(>2$1) O E.0.,1$- :+2:(>2$1) ? ； !F —粗安 :($- 2+-R0 ? ； 玢岩 O 英安玢岩 < 12.-(>./4)0$1$- :+2:(>2$1) O 4.-$1$- :+2:(>2$1) ? ； !G —火山凝灰 < *+,-./$- 1355 ? ； !H —火山角砾 < *+,-./$- E2)--$. ? ； !I —火山集块 < *+,-./$- .%; %,+8)2.1) ? ； !K —玄武岩 < E.0.,1 ? ； @M —橄榄玄武岩 < +,$*$/) E.0.,1 ? ； @! —碧玄岩 < E.0./$1) ? ； @@ —玄武安山岩 < E.0.,1$- ./4)0$1) ? ； @B —安山岩 < ./4)0$1) ? ； @D —多斑粗安岩 < :+2:(>2$1$- 12.-(>./4)0$1) ? ； @F —英安岩 < 4.-$1) ? ； @G —流纹岩 < 2(>+,$1) ? ； @H —流纹质火山角砾岩 < 2(>+,$1$- E2)--$. ? ； @I —含化石沉积层 < 5+00$,;E).2$/% E)4 ? ； @K —断裂 < 5.3,1 ? ； BM —火山构造洼地 < *+,-./$- 0123-132., 4):2)00$+/ ? ； B! —沉积相 O 火山口 < 火山机构 ? < 0)4$8)/1.2> 5.-$)0 O *+,-./$-2.1)2 ? ； B@ —相界限 < 5.-$)0 E+3/4.2> ? ； BB —平行 O 角度不整合界限 < :.2.,,), 3/-+/5+28$1> O 3/-+/5+28$1> ?
一亚旋回以基性 - 偏碱的基性 - 中基性火山作用为特征，第二亚旋回以中基性 - 酸性的火山作用为特征，第三亚旋回以基 性 - 中性火山作用为特征， 第四亚旋回以中酸性火山作用为特征； 义县组火山 - 沉积地层包含至少 , 个沉积夹层， 可以进一 步归纳为四套沉积层， 即底砾岩层、 下部火山岩中的沉积夹层、 中部湖相沉积层和上部河湖相沉积层， 沉积层中生物化石主 岩石组合、 岩石产出特征， 不同岩石组合的上、 下接触关系和岩石形成 要集中在 0 个主要层位 ) 综合火山岩的旋回性特征， 环境的分析结果，结合同位素年代学及生物地层学的研究成果，区内义县组被划分成了 ’ 个岩性段 ) 同位素年龄数据显示 义县组时代为早白垩世， 其形成年龄介于 "0. * "%(34 之间， 含中华龙鸟、 孔子鸟和辽宁古果等珍稀化石的湖相沉积层是在 "%. * "%,34 之间形成的 ) 关键词： 义县组； 岩石地层； 北票 - 义县地区 中图分类号： 5.0’) . 文献标识码： 6
石沉积岩的夹层形式产出 & 其中，下部中基性火山岩 组合为主体火山岩，主要分布在义县大康堡 " 架子山 " 小魏家沟一带 & !& B 第三亚旋回 以基性 " 中性火山作用为特征，下部为溢流相橄 榄玄武岩与爆发相橄榄玄武质集块岩、角砾岩和少量 凝灰岩互层， 分布在大虎掌沟、 黄半吉沟、 塔山 " 黑山 和义县大康堡 " 金家沟一带； 上部为多斑粗安岩、 安山
第!期
张立东等： 北票 " 义县地区义县组岩石地层特征
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义县组的沉积岩特征 北票 " 义县地区的义县组是一套以火山岩为主体
营火山构造洼地和义县 " 地藏寺火山构造洼地都有广 泛出露，代表了一个火山作用相对较弱的湖泛期 % 研 究表明，在两个洼地中分别形成了四合屯 " 上园月牙 状湖泊和金家沟 " 河夹心 " 白台沟湖泊，为热河生物 群的快速繁衍提供了条件 % 在这一时期，火山作用并 没有停止， 尤其在义县架子山 " 小魏家沟一带， 火山作 用还相当强烈 % 断续的火山活动常常给动植物群带来 因而在沉积层中保存了大量的热河生 灾难性影响 "1#， 物群珍稀化石等 % 中部湖相沉积层被第三亚旋回火山 岩呈爆发不整合覆盖 % 沉积层底部为黄绿色 " 灰黄色薄层状凝灰岩屑杂 砂岩、 砂质细砾岩、 灰色薄板状钙泥质粉砂岩夹黄褐色 铁质胶结沉凝灰岩，局部夹灰岩透镜体，产有双壳类、 叶肢介、 介形虫和拟蜉蝣等化石 % 下部为灰色、灰白色纹层状 " 页片状钙泥质页岩 夹黄褐色晶屑凝灰岩 % 沉凝灰岩，在沉积层中发现有 大量的热河生物群化石， 包括各种无脊椎动物、 脊椎动 物和植物化石 % 其中丰富的植物化石 2 松柏类、银杏 类、 苏铁类和买麻藤类等 3 、 叶肢介化石、 昆虫化石 2 三 尾拟蜉蝣、 黑山沟衍蜓、 沼泽野蜓、 蛇蛉和裂尾甲等 3 、 珍稀鸟类化石 2 中华龙鸟、 孔子鸟等 3 和少量淡水虾和 蜘蛛化石等是该层位的主要标志 % 中部为灰白色沉凝灰岩夹灰色砂质结晶灰岩透镜 体、 灰绿色薄层状凝灰质粉砂岩、 泥质粉砂岩、 石英长 蕨类， 裸子植物 石砂岩等， 产丰富的植物化石 2 苔藓类， 的松柏类、 银杏类、 苏铁类和被子植物等 3 、 鱼类化石、 爬行类 2 龟 3 化石、 叶肢介、 双壳类及昆虫化石 2 原沫蝉 科、 卡拉套蠊、 巴依萨蛇蛉科、 热河窄腹细蜂、 划蝽科、 仰泳蝽科等 3 % 黄半吉沟及尖山沟中部地层所产化石 属于该层位，其中产有著名的辽宁古果、大量的北票 鲟、 狼鳍鱼和满洲龟等化石 % 上部为流纹质角砾凝灰岩、 沉凝灰岩 2 膨润土层 3 、 钙质页岩， 局部夹灰岩层或透镜体， 产有叶肢介、 双壳 类 2 球蚬 3 、 辽宁四节洞虾、 狼鳍鱼、 离龙类潜龙、 杨氏锦 州龙、鸟类和少量植物等化石，白台沟上部沉积地层、 河夹心 " 破台子 " 杨家沟一带的沉积地层、上园沉积 层及尖山沟和黄半吉沟上部地层所产化石都属于该层 位% 中部湖相沉积层的主要岩石类型特征如下： 2 & 3 长石岩屑 2 杂 3 砂岩 在中部湖相沉积层的底 部较为发育， 厚度可以达到 & * 左右， 常常含有丰富的 双壳类化石；在沉积层中上部常常产在沉积韵律的底 部， 单层厚 & ( &$ ,*0 但是其中的凝灰物明显增多， 有
顾知微 ! "#$% & 及斯行健、 周志炎 ! "#$% & 等开始使 用义县组的名称， 源于室井渡 ! "#’( & 的“义县火山岩 类” 一名， 其含义为： 分布在义县地区， 位于金刚山层之 下， 并不整合在花岗岩之上的火山岩类， 为狭义义县组 ) %( 世纪 $( * +( 年代，陈丕基等提出了广义义县 组概念，并逐淅被人们所接受 ) 杨欣德、李星云等 ! "##, & 对广义义县组定义为：发育于辽西和冀北地区 不整合于土城子组及其它老地层之上的以中、基性火 山岩、 火山碎屑岩为主， 局部夹中酸性 - 酸性和碱性火 山岩、火山碎屑岩及沉积岩，底部常具厚度不大的砾 岩、 砂岩的一套岩石组合， 含热河生物群化石 ) 其上被 九佛堂组平行不整合覆盖 ) 近年来， 在义县组地层中发现了大量的珍稀化石， 如爬行类 ! 带毛的恐龙 & 、 珍稀鸟类、 两栖类、 原始哺乳 类、 古被子植物等化石
岩及其火山碎屑岩， 分布在张家湾、 王家沟附近 & !& D 第四亚旋回 火山作用由早期向晚期表现为从中性向酸性演 化， 形成了中性、 酸性和少量偏碱性的火山岩， 具体岩 性包括安山岩、 流纹岩、 杏仁状英安岩、 粗面岩、 安山质 集块岩、 英安质凝灰岩和流纹质沉火山角砾岩 < 即黄花 山角砾岩 ? 等 & 主要分布于义县山神庙 " 台子山 " 金 刚山等地区 &
， 它们主要产在义县组的沉
积夹层中 ) 这些沉积夹层在义县组中的位置以及义县 组的 岩 石 地 层 特 征 越 来 越 成 为 人 们 关 注 的 焦 点 ) "### * %((% 年沈阳地质矿产研究所在北票 - 义县地 区开展了 " ： . 万区域地质调查，对义县组的岩石地层 特征进行了深入的研究 )
第 "0 卷第 % 期 %((’ 年 $ 月
地 质 与 资 源 >?@A@>B 6:C D?E@FDG?E
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・基础地质・
文章编号： "$," - "#’, ! %((’ & (% - (($. - "(
北票 - 义县地区义县组岩石地层特征
% % % 张立东 "， ， 郭胜哲 %， 张长捷 %， 彭艳东 "， ， 贾 斌 "， ， ， ， ， 陈树旺 " %， 邢德和 % 0， 丁秋红 " %， 郑月娟 %
收稿日期： 修回日期： %((0 - "% - %. ； %((’ - (. - 0") 李兰英编辑 )
“北票 - 义县等四幅 " 1 . 万区域地质调查 ” ! 项目编号： 基金项目： 中国地质调查局大地调项目 2’) ") "% &
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质与Βιβλιοθήκη 资源@MMD 年
图! #$%& !
北票 " 义县地区义县组火山构造 " 岩相图
! ") 东北大学 资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 ""(((’；%) 沈阳地质矿产研究所， 辽宁 沈阳 ""((00； 吉林 长春 "0(($" & 0) 吉林大学 地球科学系，
摘 要： 北票 - 义县地区的义县组地层是一套火山 - 沉积地层， 其中火山岩地层占 +(/ 以上， 具有四个火山作用亚旋回， 第
的火山 " 沉积地层，自 下而上 至少含有 # 个沉 积夹 层 "$#，可以归纳为底砾岩层、下部火山岩中的沉积夹 层、 中部湖相沉积层和上部河湖相沉积层 % !% & 底砾岩层特征： 底砾岩层主要分布在喇嘛山 " 三宝营火山构造洼 地和义县 " 地藏寺火山构造洼地的北西侧边缘，与下 伏土城子组、髫髻山组地层呈角度不整合接触 % 厚度 一般为 $ ( &) *% ’ ( !) *， 底砾岩层是一套河湖相、 冲积扇相沉积 "+# % 在盆 地北缘砾岩层较厚， 向南部变薄 % 由底部向上部， 凝灰 质成分增多，常出现凝灰质砂岩夹层 % 在部分地区砾 岩层表现为数个由砾岩 $ 砾质砂岩$ 凝灰砂岩 $凝灰 质泥岩的韵律 % 大量出现的凝灰成分说明在义县初期 已经开始了火山活动 % 在局部地区，底砾岩层中的凝 灰质泥岩含有恐龙骨骼化石"##% 底砾岩层中的砾岩呈灰色、 灰绿色， 局部地区呈褐 色， 中厚 " 厚层状构造， 细 " 粗砾结构、 局部为巨砾结 粉砂岩、 凝灰岩、 砂岩、 流纹岩等， 构 % 成分有安山岩、 随基底岩性变化而变化 % 砾径一般 )% ! ( &) ,*，含量 -$. / % 分选差，磨圆度为次棱角 " 次圆状 % 胶结物 以砂泥质为主， 次为凝灰质， 含量在 &). ( &$. 之间； 孔隙式胶结 胶结致密， 难风化 % 颗粒支撑 ( 杂基支撑， 为主 % !% ! 层 下部火山岩中的沉积夹层 在义县组下部火 山岩 层 中至 少 存在 ’ 个 沉积夹 0 代表火山活动的短暂间歇期 % 沉积层的底部
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" 义县组的火山旋回性 义县组是一套火山沉积地层，其中火山岩占义县 组出露面积的 +(/ 以上 ! 图 " & ，因此要了解义县组岩 石地层特征就必须深入认识义县组火山岩的特征及其 变化规律 ) 研究表明义县组火山岩具有明显的旋回性 特征， 可以划分为 ’ 个火山亚旋回 ) ") " 第一亚旋回 以基性 - 偏碱的基性 - 中基性火山作用为特征， 形成的代表性岩石组合为玄武岩 ! 粗面玄武岩 & 、碧玄 岩、玄武安山岩 ! 玄武粗安岩 & 、安山岩及其火山碎屑 岩，其中具有 ’ 个火山间歇期形成的沉积夹层 ) 该旋 回火山岩主体分布在北票地区的新开岭 - 后燕子沟一 带， 其次为义县地区的头道河子 - 地藏寺一带 ) ") % 第二亚旋回 以中基性 - 酸性的火山作用为特征，形成了下部 中基性火山岩组合，岩性为玄武安山岩、玄武粗安岩、 安山岩及其火山碎屑岩； 上部酸性火山岩组合， 岩性为 流纹质火山角砾岩、火山角砾凝灰岩和沉凝灰岩 ) 在 义县地区， 部分凝灰岩经蚀变作用形成了膨润土矿 ) 与第一亚旋回不同，这些火山岩主要以湖相含珍稀化