东北地区古生代地层间断

苏养正

（沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳110034）

东北地区古生代地层间断

苏养正

（沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳110034）

东北地区古生代在南部有一个地层间断面，北部有三个地层间断面：奥陶纪、晚志留世末—早泥盆世和早石炭世晚期—晚石炭世，相应于古亚洲洋构造域发展的不同阶段，结束于早三叠世末.最后的间断面以后，东北南部和北部古生代地层进入同步发展.

东北地区；古生代；古亚洲洋构造域；地层间断

东北古生代地层包括寒武纪至早三叠世地层，大致以铁岭—梅河口一线为界分为南部及北部.南部区发育所谓地台型的稳定型地层，北部区发育所谓地槽型的活动型地层.两者最明显的沉积特征区别为：1）南部区全部为沉积地层，不含火山活动的产物，北部区则含有大量的火山岩和火山碎屑岩；2）南部区有一个大的沉积间断面，缺失晚奥陶世到早石炭世的沉积，而北部区自奥陶纪至早三叠世地层都有发育，且在综合地层柱中没有缺失，但各地发育程度不同，有不同形式和不同时间的间断缺失.因此，本文将着重讨论北部区的地层沉积间断.

1 东北地区北部古生代地层发育演化

古生代时东北地区北部为一陆间区，位于西伯利亚和华北板块之间，处于古亚洲洋构造域的发展阶段中，加里东时期为一洋区，发育有洋壳［1-2］.加里东中晚期两板块开始碰撞［3-4］，岛弧火山活动停止，洋壳消亡，陆间区开始造山，邵济安称软碰撞弱造山，使本区古生代的不整合多为低微角度不整合［5］.晚古生代该区进入地壳固化成熟阶段.因此，北部区古生代地层的发育演化可分为两个阶段：洋陆阶段和地壳固化成熟阶段［6］.洋陆阶段包括3期盆地：寒武纪被动陆缘期盆地；奥陶纪主动陆缘期岛弧盆地及弧后盆地等；岛弧火山停止以后的晚奥陶世—志留纪后弧期盆地.地壳固化成熟阶段也有3期盆地：晚志留世末期—早泥盆世早期上叠山间或山前盆地；泥盆纪至二叠纪的裂陷槽盆地；晚二叠世—早三叠世陆相凹陷盆地.古生代地层主要形成于这些盆地中.地壳运动的一张一弛或称脉动，使裂陷槽盆地多期发育.

按地层区划［6］，北部区有4个地层区.在二连—东乌旗—长春—吉林一线以南为内蒙古草原地层区，即华北北缘区；该线以北松辽盆地东缘以西为兴安地层区，以东为松花江地层区，敦密断裂-跃进山断裂以东为延边地层区.

2 地层体

为讨论方便，引进地层体概念，其真正含义指某一盆地整个发展过程中，在盆地内所形成的地层内容物为一个地层体，包括沉积岩和火山活动的产物.每个地层体中各时代地层间均为连续的，随着盆地的发展扩大，地层体中较新的地层往往超覆于盆地发育前的下伏地层之上.地层体形成以后在地质发展过程中，往往受到破坏不能完整保存，在讨论时先要恢复地层体原来面貌.在北部区由于各种盆地的多期发育相应有各时代的地层体，这些地层体主要形成于与岛弧体系有关的盆地和以后各时代的裂陷槽中.下面为各时代地层体的简述.

寒武纪地层体有兴安地层区的兴隆地层体，分布于呼玛的兴隆地区，形成于被动陆缘盆地，时代为早寒武世.松花江地层区的西林地层体，形成于局限海，时代为早寒武世，分布于张广才岭-小兴安岭的铁力-伊春一带.

奥陶纪小金沟地层体形成于松花江地层区张广才岭地区中奥陶世裂陷火山盆地中，不整合于早寒武世西林地层体及元古宙地层之上.

奥陶纪—志留纪的岛弧地层体是在主动陆缘及后弧期盆地中形成的，包括岛弧火山岩系列、弧后沉积岩和后弧期沉积岩和火山岩，有兴安地层区大兴安岭的多宝山地层体和华北北缘内蒙古草原地层区的包尔汗图地层体.多宝山地层体由奥陶纪岛弧火山岩、弧后沉积岩和志留纪后弧期地层组成，分布于大兴安岭及小兴安岭西北部，南至二连-东乌旗一带，北至呼玛县.包尔汗图地层体由中晚奥陶世岛弧火山岩、弧间及弧后沉积岩和志留纪后弧期沉积岩及火山岩组成，在东北见于辽北-吉中地区.

志留纪—早泥盆世西别河地层体形成于华北北缘内蒙古草原地层区的上叠山间或山前盆地中，时代为晚志留世末—早泥盆世初［7］，不整合于包尔汗图奥陶-志留纪地层体及加里东花岗岩之上［8］，在东北见于吉中地区.早石炭世早期北通气沟组不整合于其上.

泥盆纪地层体自西向东有：大民山地层体，形成于兴安地层区大兴安岭西部的中泥盆世晚期--早石炭世早期的大民山裂陷槽中，整合或不整合于早中泥盆世泥鳅河组（罕达气地层体）之上；兴安地层区罕达气地层体，时代为末志留世—早石炭世早期，形成于罕达气裂陷槽之中，分布于大兴安岭和小兴安岭西北部，南至二连-东乌旗一带，北至呼玛县，中心部分与下伏多宝山地层体的岛弧区地层整合［9］，而西侧则不整合于多宝山地层体的弧后奥陶纪地层之上［10-11］；前坤头沟地层体，分布于内蒙古草原地层区的敖汉旗-吉林中南部，时代为早泥盆世中晚期—中泥盆世早期，被早石炭世晚期—晚石炭世磨盘山组（余富屯地层体）不整合覆盖［12］；黑龙宫地层体，分布于松花江地层区张广才岭-小兴安岭的宁安-尚志-伊春一带，时代为早泥盆世晚期—中泥盆世，未见上下关系；松花江地层区老秃顶子地层体，时代为早泥盆世末—早石炭世早期，分布于密山-宝清地区，不整合于加里东期花岗岩之上［11］.

石炭纪地层体称余富屯地层体，分布于内蒙古地层区吉林中部-敖汗旗一带，时代为早石炭世晚期—早二叠世早期，不整合于泥盆纪前坤头沟地层体之上［12］.

松花江地层区石炭-二叠纪地层体在张广才岭-小兴安岭尚志-伊春地区称杨木岗地层体，时代为晚石炭世—早二叠世，在密山-宝清地区称珍子山地层体，形成于陆相湖沼盆地，时代为晚石炭世—早二叠世.

二叠纪地层体有大石寨地层体，分布于大兴安岭-小兴安岭西北部黑河-东乌旗-二连之东南，松辽盆地以西，时代为早二叠世.在吉林中部的大河深地层体时代为早二叠世，整合或超覆于西侧的余富屯地层体之上.延边地区有二叠纪庙岭地层体.

晚二叠世—早三叠世地层体形成于3个凹陷带盆地中：西为林西地层体，分布于兴安岭凹陷带；中为红山地层体，分布于张广才岭凹陷带；东为二龙山地层体，分布于完达山凹陷带.分别整合于大石寨地层体、大河深地层体及杨木岗地层体、珍子山地层体及庙岭地层体之上.

东北北部不同时代的沉积盆地往往在相同地区或相邻地区发育［6］，结果不同时代地层体的空间分布在同一地层区内多重叠.

3 缺失与间断

东北地区北部在洋陆阶段的一期和二期之间有一地层间断，出现于奥陶纪地层之下，在全区缺失中晚寒武世地层.兴安地层区的早寒武世兴隆地层体与奥陶纪多宝山岛弧地层体之间未见中晚寒武世地层.松花江地层区的奥陶纪小金沟地层体不整合于早寒武世西林地层体之上［6］.

这一地层间断出现以后洋壳开始扩张，奥陶纪岛弧发育大致至中奥陶世末岛弧火山活动停止，洋壳消亡，进入后弧期.这个时间与东北地区南部的古生代间断的下限基本一致.

洋陆阶段结束以后与地壳固化成熟阶段之间有另一地层间断，其上为地壳固化成熟阶段一期晚志留世末地层和二期早泥盆世中晚期地层.在内蒙古草原地层区，晚志留世末—早泥盆世初西别河地层体不整合于包尔汗图地层体及加里东花岗岩之上.在兴安地层区大部分地区和松花江地层区缺失志留纪地层.兴安地层区中奥陶世岛弧火山活动结束以后，开始进入后弧时期，多宝山地层体在岛弧地区连续沉积晚奥陶世及志留纪地层，在广大的弧后地区则缺失志留纪地层，罕达气地层体的早泥盆世中晚期地层不整合其上［11］.在松花江地层区缺失全部志留纪地层，泥盆纪黑龙宫地层体不整合于奥陶纪小金沟地层体之上，老秃顶子地层体不整合于加里东花岗岩之上.

早石炭世早期发生一次短暂海侵，在各地留下该时期的地层.这些地层一部分成为泥盆纪地层体的顶部成分，如大民山地层体、罕达气地层体和老秃顶子地层体；另一部分则散布于局部地方，如兴安地层区黑河地区的洪湖吐组［13］和内蒙古草原地层区不整合于西别河地层体之上的北通气沟组［5］.

内蒙古草原地层区的早石炭世晚期地层及松花江地层区晚石炭世地层之下是又一个地层间断.这个地层间断在各地表现不一.在内蒙古草原地层区，石炭纪的余富屯地层体不整合于早泥盆世中晚期—中泥盆世早期的前坤头沟地层体之上，缺失中-晚泥盆世地层.在松花江地层区，晚石炭世—二叠纪的杨木岗地层体和珍子山地层体分别重叠于早-中泥盆世黑龙宫地层体和早-中泥盆世—早石炭世早期老秃顶子地层体之上，缺失相应地层.在兴安地层区散布的陆相晚石炭世火山地层覆盖于不同时代的地层之上.

从此以后，东北地区北部的石炭纪和二叠纪地层再也没有出现缺失现象.相应的地层体之间均为整合关系，如大河深地层体整合于余富屯地层体之上，红山地层体整合于余富屯地层体和杨木岗地层体之上［6］.

4 结语

（1）东北地区北部不同地区、不同时代的各类盆地（岛弧系列盆地、裂陷槽盆地、凹陷盆地等）在空间上的继承性和在时间上的连续性或断续性使相邻地层体上下之间呈现整合或不整合关系，代表地层连续、超覆、缺失和间断.

（2）“构造决定建造，建造反映构造”.东北地区北部古生代的3次间断反映古亚洲洋构造域发育的不同阶段.第一个间断面相应于洋陆阶段中主动陆缘的开始，岛弧火山活动停止的时间与东北地区南部地层间隔的下限时间基本一致；第二个间断面对应于洋陆阶段结束、地壳固化成熟阶段的开始；第三个间断面反映地壳固化成熟阶段已进入基本成熟期，与东北地区南部地层间断的上限一致.从此，东北地区北部与南部的古生代地层开始同步发展.

（3）东北地区北部二叠纪—早三叠世裂陷槽和陆相凹陷跨越地层分区统一发展，说明地壳固化成熟阶段已进入成熟期，即古亚洲洋构造域的构造发育进入最后阶段，结束于早三叠世末.以后将进入新的构造发育阶段-环太平洋构造域发育阶段.

致谢：唐克东研究员和邵济安教授多次与作者讨论东北地区的古生代地层与构造的关系，给予作者撰写此文众多启示，特此致以衷心感谢.

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THE PALEOZOIC STRATIGRAPHIC BREAKS IN NORTHEAST CHINA

SU Yang-zheng

（Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,Shenyang 110034,China）

In Northeast China,of Paleozoic,there is one stratigraphic break in the south part and three in the north part,i.e.Ordovician,latest Late Silurian-Early Devonian and late Early Carboniferous-Late Carboniferous.They correspond with the stages of Paleo-Asian Ocean tectonic domain,ended at Early Triassic.After the last break,the Paleozoic strata of the north andsouthstartedtodevelopsynchronously.

Northeast China;Paleozoic;Paleo-Asian Ocean tectonic domain;stratigraphic break

1671-1947（2012）01-0074-03

P534.4

A

2011－12－19；

2011-12-26.编辑：张哲.

中国地质调查局项目（1212011085473、1212011121085）资助.

苏养正（1939—），男，研究员，从事古生物地层研究工作，通信地址沈阳市黄河北大街1号.