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论燕山地区青白口系的解体

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第 35 卷 第 2 期 地 质 调 查 与 研 究 Vol.35 No.2<br />

2012 年 06 月 GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCH Jun. 2012<br />

论 燕 山 地 区 青 白 口 系 的 解 体<br />

1,2<br />

朱 士 兴 , 刘 欢<br />

2 1<br />

, 胡 军<br />

(1. 生 物 地 质 与 环 境 地 质 国 家 重 点 实 验 室 , 中 国 地 质 大 学 ( 武 汉 ),430074;2. 天 津 地 质 矿 产 研 究 所 , 天 津 300170)<br />

摘 要 : 根 据 新 的 测 年 资 料 , 原 燕 山 地 区 青 白 口 系 下 部 的 下 马 岭 组 被 厘 定 为 中 元 古 界 延 展 系 (1 400~1 200 Ma) 地<br />

层 。 对 上 部 现 在 尚 未 获 得 精 确 年 龄 的 长 龙 山 组 和 景 儿 峪 组 , 本 文 通 过 它 们 与 下 伏 地 层 界 线 性 质 的 研 究 , 以 及 它 们 与<br />

辽 南 和 华 南 等 新 元 古 代 典 型 沉 积 盆 地 不 同 发 展 阶 段 沉 积 特 征 的 比 较 , 认 为 它 们 并 不 是 象 过 去 K-Ar 年 龄 所 指 示 的 那<br />

样 属 于 青 白 口 纪 ( 或 拉 伸 纪 ) 的 晚 期 地 层 , 而 可 能 是 在 全 球 罗 地 尼 亚 超 大 陆 开 始 进 一 步 裂 解 背 景 下 形 成 的 南 华 纪 ( 或<br />

成 冰 纪 ) 早 期 沉 积 , 年 龄 可 能 在 780 Ma 和 660 Ma 之 间 。 因 此 , 燕 山 地 区 的 原 “ 青 白 口 系 ” 可 能 都 不 是 真 正 青 白 口 纪 (1<br />

000~800 Ma) 的 地 层 , 燕 山 地 区 的 原 “ 青 白 口 系 ” 可 能 要 被 全 部 解 体 。<br />

关 健 词 : 解 体 ; 青 白 口 系 ; 新 元 古 界 ; 燕 山 ; 华 北<br />

中 图 分 类 号 :P534.3 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1672-4135(2012)02-0081-15<br />

1 引 言<br />

燕 山 地 区 的 青 白 口 系 , 出 露 零 散 , 但 分 布 很 广<br />

( 图 1), 以 往 作 为 中 国 新 元 古 代 早 期 青 白 口 纪 的 标 准<br />

地 层 , 时 限 1 000~800 Ma [1] , 与 国 际 地 层 表 的 拉 伸 纪<br />

[2]<br />

(1 000~850 Ma) 大 致 相 当 。 燕 山 地 区 的 青 白 口 系<br />

由 上 震 旦 统 (Upper Sinian)“ 青 白 口 群 ”(Chingpeikou<br />

Group) 演 变 而 来 , 以 蓟 县 剖 面 为 标 准 剖 面 , 自 下<br />

[3]<br />

而 上 划 分 为 下 马 岭 组 、 骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 ( 表 1)。<br />

近 年 来 , 燕 山 地 区 中 - 新 元 古 界 研 究 取 得 了 许<br />

多 重 大 进 展 , 其 中 以 下 马 岭 组 SFRIMP 锆 石 U-Pb 年<br />

龄 的 获 得 和 青 白 口 系 的 解 体 最 为 引 人 注 目 。 由 于 下 马<br />

岭 组 较 精 确 的 U-Pb 年 龄 不 是 原 来 的 1 000~900 Ma,<br />

而 是 1 400~1 320 Ma, 因 此 它 不 再 是 新 元 古 代 早 期<br />

拉 伸 纪 ( 青 白 口 纪 ) 的 地 层 , 而 应 是 中 元 古 代 中 期 延<br />

展 纪 早 期 的 地 层 。<br />

骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 是 继 下 马 岭 组 下 移 至 中 元<br />

古 代 之 后 还 剩 余 下 来 的 青 白 口 纪 地 层 , 其 主 要 的 依<br />

图 1 燕 山 地 区 中 、 新 元 古 界 分 布 略 图<br />

Fig.1 The sketch map of the Meso- and Neoproterozoic sequences in Yanshan range<br />

收 稿 日 期 :2012-05-28<br />

基 金 项 目 : 全 国 地 层 委 员 会 项 目 : 中 国 主 要 断 代 地 层 建 阶 研 究 ; 中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 前 瞻 性 项 目 (YPH08086); 中<br />

国 地 质 大 学 ( 武 汉 ) 生 物 地 质 与 环 境 地 质 国 家 重 点 实 验 室 主 任 基 金 项 目<br />

作 者 简 介 : 朱 士 兴 , 男 (1939),1963 年 毕 业 于 南 京 大 学 地 质 系 区 域 地 质 专 业 , 一 直 从 事 前 寒 武 纪 地 层 和 古 生 物 学 研 究 。<br />

1992 年 起 任 天 津 地 质 矿 产 研 究 所 研 究 员 , 现 被 中 国 地 质 大 学 ( 武 汉 ) 生 物 地 质 与 环 境 地 质 国 家 重 点 实 验 室 特 聘<br />

为 讲 座 教 授 。


82 地 质 调 查 与 研 究 第 35 卷<br />

表 1 蓟 县 剖 面 中 、 新 元 古 界 的 现 行 划 分<br />

( 全 国 地 层 委 员 会 ,2002) 和 主 要 沿 革 关 系<br />

Table 1 Present division of the Mid-Neoproterozoic<br />

profile in Jixian County(China Stratigraphic<br />

Committee,2002) and main evolusion<br />

方 ( 峡 东 剖 面 ) 中 、 新 元 古 界 如 何 对 接 的 问 题 , 因 此 骆<br />

驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 的 时 代 和 层 位 问 题 也 就 成 了 目 前<br />

我 国 中 - 新 元 古 界 研 究 中 的 焦 点 。<br />

前 寒 武 纪 地 层 时 代 的 确 定 和 对 比 有 很 多 方 法 ,<br />

在 今 天 看 来 精 确 的 锆 石 U-Pb 测 年 应 属 首 选 , 遗 憾 的<br />

是 迄 今 骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 尚 缺 少 测 年 对 象 。 这 就<br />

迫 使 我 们 不 得 不 暂 时 从 其 他 方 向 来 对 这 一 问 题 进 行<br />

探 讨 。 本 文 就 是 在 缺 乏 可 信 年 龄 资 料 的 前 提 下 , 用<br />

全 球 构 造 发 展 演 化 规 律 的 同 步 性 , 通 过 介 绍 蓟 县 剖 面<br />

骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 与 其 它 新 元 古 界 代 表 性 剖 面<br />

的 不 同 演 化 阶 段 特 征 之 间 的 对 比 , 来 评 估 其 时 代 和<br />

层 位 。<br />

2 燕 山 地 区 青 白 口 系 的 研 究 进 展<br />

2.1 燕 山 地 区 的 青 白 口 系<br />

以 往 华 北 燕 山 地 区 的 青 白 口 系 自 下 而 上 包 括 下<br />

马 岭 、 骆 驼 岭 和 景 儿 峪 三 个 岩 组 , 它 们 都 以 厚 度 小 、<br />

据 也 仅 仅 是 根 据 前 人 提 出 的 900~850 Ma 的 海 绿 石 岩 相 稳 定 , 沉 积 间 断 发 育 为 特 征 。 其 中 下 马 岭 组 与<br />

[5,6]<br />

K-Ar 年 龄 数 据 。 而 现 在 新 的 资 料 已 表 明 传 统 的 年 下 伏 铁 岭 组 之 间 , 下 马 岭 组 与 上 覆 骆 驼 岭 组 之 间 , 景<br />

龄 与 目 前 较 精 确 的 锆 石 U-Pb 年 龄 有 很 大 差 异 , 原 有 儿 峪 组 与 上 伏 早 寒 武 世 府 君 山 组 ( 区 域 上 称 昌 平 组 )<br />

的 K-Ar 年 龄 资 料 也 就 难 以 作 为 确 定 骆 驼 岭 组 和 景 儿 之 间 都 有 明 显 的 沉 积 间 断 , 甚 至 在 景 儿 峪 组 与 骆 驼<br />

峪 组 属 于 青 白 口 纪 地 层 的 确 凿 依 据 。 由 于 骆 驼 岭 组 岭 组 之 间 也 有 短 暂 的 沉 积 不 连 续 。<br />

和 景 儿 峪 组 的 时 代 和 层 位 不 仅 涉 及 到 它 们 是 否 为 青 2.1.1 蓟 县 剖 面 的 青 白 口 系<br />

白 口 纪 地 层 的 问 题 , 也 涉 及 到 北 方 ( 蓟 县 剖 面 ) 与 南 在 蓟 县 , 青 白 口 系 标 准 剖 面 是 蓟 县 城 北 的 骆 驼<br />

岭 - 老 鸹 顶 剖 面 ( 图 2)。 该 剖 面<br />

的 青 白 口 系 总 厚 398 m, 自 下 而 上<br />

分 为 下 马 岭 、 骆 驼 岭 和 景 儿 峪 三<br />

组 。 其 中 下 马 岭 组 以 潮 间 - 潮<br />

上 带 的 黄 绿 色 、 灰 绿 色 和 灰 色 含<br />

粉 砂 伊 利 石 页 岩 为 主 , 中 间 多 夹<br />

透 镜 状 细 砂 岩 和 粉 砂 岩 , 底 部 为<br />

铁 绿 泥 石 粗 砂 岩 , 顶 部 为 黑 色 和<br />

骆 驼 岭<br />

绿 色 伊 利 石 页 岩 , 全 组 厚 168<br />

m。 骆 驼 岭 组 下 部 主 要 为 河 流 相<br />

砾 岩 和 含 砾 长 石 粗 砂 岩 , 中 部 主<br />

要 为 滨 海 相 石 英 砂 岩 和 水 下 砂<br />

1<br />

图 2 蓟 县 骆 驼 岭 - 老 鸹 顶 青 白 口 系 剖 面 图<br />

席 相 海 绿 石 砂 岩 , 上 部 主 要 为 杂<br />

Fig.2 Profile of the Qingbaikouan System from the Luotuoling hill to the<br />

色 页 岩 , 全 组 厚 118 m。 景 儿 峪<br />

Laoguading peak in the Jixian County<br />

组 为 多 种 颜 色 的 灰 岩 , 自 下 而 上<br />

∈1f. 早 寒 武 世 府 君 山 组 ;Qnj. 青 白 口 纪 景 儿 峪 组 ;Qnl. 青 白 口 纪 骆 驼 岭 组 ( 如 用 长 龙<br />

山 组 则 将 Qnl 改 为 Qnc);Qnx. 青 白 口 纪 下 马 岭 组 ;Jxt. 蓟 县 纪 铁 岭 组<br />

分 别 为 紫 红 色 、 灰 绿 色 、 蛋 青 色 、<br />

1<br />

华 北 地 质 科 学 研 究 所 , 河 北 省 蓟 县 震 旦 系 标 准 剖 面 的 研 究 ,1965; 地 质 部 华 北 地 质 科 学 研 究 所 : 蓟 县 震 旦 系 现 场 学 术 讨<br />

论 会 议 论 文 汇 编 , 1965,6-16.


第 2 期 朱 士 兴 等 : 论 燕 山 地 区 青 白 口 系 的 解 体 83<br />

灰 褐 色 和 灰 绿 色 等 , 在 接 近 下 寒 武 统 府 君 山 组 时 , 变<br />

为 紫 色 , 在 最 底 部 , 常 有 一 层 厚 几 厘 米 到 十 几 厘 米 的<br />

含 海 绿 石 粗 粒 长 石 砂 岩 或 细 砾 岩 , 全 组 厚 112 m [6] 。<br />

2.1.2 青 白 口 系 的 区 域 变 化<br />

青 白 口 系 在 天 津 蓟 县 仅 出 露 于 城 北 府 君 山 向 斜<br />

两 翼 近 核 部 的 很 小 范 围 内 。 但 从 区 域 资 料 看 , 青 白 口<br />

系 分 布 十 分 广 泛 , 据 钻 孔 资 料 , 甚 至 在 平 原 区 和 渤 海<br />

在 显 生 宙 覆 盖 层 之 下 也 有 分 布 。<br />

从 北 京 十 三 陵 往 西 的 燕 山 西 段 , 与 燕 山 中 段 的<br />

蓟 县 剖 面 相 比 , 青 白 口 系 有 明 显 差 异 。 首 先 , 该 区 的<br />

下 马 岭 组 不 但 顶 底 界 线 清 楚 , 而 且 厚 度 明 显 增 大 , 层<br />

序 更 加 齐 全 。 据 杜 汝 霖 等 的 研 究 , 燕 山 西 段 的 下 马<br />

岭 组 虽 然 总 体 上 仍 由 砂 岩 、 细 砂 岩 、 粉 砂 岩 、 粉 砂 质<br />

[7,8]<br />

页 岩 和 页 岩 组 成 , 但 上 部 夹 透 镜 状 叠 层 石 灰 岩 , 下<br />

部 夹 海 绿 石 砂 岩 , 并 含 菱 铁 矿 和 黄 铁 矿 透 镜 体 。 以<br />

怀 来 赵 家 山 剖 面 为 代 表 , 下 马 岭 组 厚 达 537 m, 自 下 而<br />

上 可 清 楚 地 分 为 四 段 ( 图 3): 即 砂 质 页 岩 段 ( 一 段 )、<br />

红 绿 色 页 岩 段 ( 二 段 )、 黑 色 页 岩 段 ( 三 段 ) 和 杂 色 页 岩<br />

夹 泥 灰 岩 段 ( 四 段 )。 骆 驼 岭 组 的 岩 相 特 征 在 燕 山 全<br />

区 基 本 稳 定 , 但 下 马 岭 期 以 后 , 骆 驼 岭 组 的 沉 积 中 心<br />

向 东 迁 移 , 因 而 骆 驼 岭 组 及 其 以 上 的 景 儿 峪 组 仅 在<br />

涿 鹿 以 东 发 育 , 以 西 缺 失 。 在 燕 山 西 段 , 骆 驼 岭 组 也<br />

由 含 砾 粗 砂 岩 、 细 砂 岩 、 海 绿 石 砂 岩 、 粉 砂 岩 及 粉 砂<br />

质 页 岩 等 组 成 , 但 厚 度 比 其 它 小 区 要 小 , 仅 64 m。 此<br />

区 景 儿 峪 组 以 浅 海 相 潮 下 带 钙 质 粉 砂 岩 和 钙 质 页 岩<br />

为 主 , 底 部 为 含 角 砾 钙 质 细 砂 岩 和 粉 砂 岩 , 厚 仅 4.6 m。<br />

在 北 京 十 三 陵 地 区 , 下 马 岭 组 也 以 页 岩 、 粉 砂 质<br />

页 岩 为 主 , 底 部 夹 含 铁 砂 岩 透 镜 体 , 上 部 夹 灰 黑 色 页<br />

岩 和 碳 质 页 岩 , 厚 度 介 于 西 段 和 蓟 县 剖 面 之 间 , 达<br />

318 m [9] 。 该 区 骆 驼 岭 组 底 部 为 三 角 洲 相 的 含 砾 石 英<br />

砂 岩 , 往 上 为 滨 海 相 的 海 绿 石 砂 岩 、 粉 砂 岩 及 页 岩 ,<br />

厚 129 m; 而 景 儿 峪 组 主 要 为 浅 海 相 潮 下 带 的 浅 灰 色<br />

泥 灰 岩 , 顶 部 为 含 角 砾 含 泥 白 云 岩 , 厚 94 m。<br />

蓟 县 下 马 岭 组 仅 厚 168 m, 与 上 述 怀 来 赵 家 山 剖<br />

面 相 比 , 下 马 岭 组 岩 性 趋 于 简 单 , 厚 度 明 显 变 薄 , 层<br />

序 显 著 缺 失 , 主 要 与 冀 西 下 马 岭 组 的 一 段 相 当 。<br />

从 蓟 县 往 东 的 燕 山 东 段 , 因 山 海 关 隆 起 的 影 响 ,<br />

可 分 为 南 、 北 两 带 。 在 南 带 , 自 蓟 县 到 遵 化 以 东 , 下<br />

马 岭 组 , 连 同 其 下 的 铁 岭 组 和 洪 水 庄 组 , 甚 至 雾 迷 山<br />

组 的 大 部 均 已 缺 失 。 在 北 带 , 自 十 三 陵 向 东 到 冀 北<br />

的 兴 隆 、 平 泉 和 辽 西 的 凌 源 一 带 , 下 马 岭 组 依 然 存<br />

在 , 但 底 部 还 有 含 铁 碳 酸 盐 岩 , 上 部 夹 透 镜 状 或 薄 层<br />

灰 岩 。 此 外 , 在 燕 山 东 段 ( 北 带 ) 和 西 段 , 下 马 岭 组 中<br />

普 遍 夹 有 2~4 大 层 ( 小 层 更 多 ) 顺 层 产 出 的 中 、 基 性<br />

岩 浆 岩 ( 主 要 呈 岩 床 ), 以 致 发 生 局 部 接 触 变 质 。 在<br />

燕 山 东 段 骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 的 岩 相 都 很 稳 定 , 在<br />

北 带 的 兴 隆 、 凌 源 、 宽 城 一 带 , 骆 驼 岭 组 为 各 种 色 调<br />

的 砂 岩 、 海 绿 石 砂 岩 和 砂 质 页 岩 , 仅 底 部 局 部 有 复 成<br />

分 砾 岩 。 景 儿 峪 组 为 蛋 青 色 、 灰 紫 色 、 黄 绿 色 等 板 状<br />

白 云 质 灰 岩 夹 页 岩 。 两 组 总 厚 度 大 于 100 m。 在 南<br />

带 , 骆 驼 岭 组 自 蓟 县 向 东 厚 度 和 岩 性 仍 很 稳 定 , 但 超<br />

覆 在 不 同 时 代 的 下 伏 地 层 之 上 ( 详 见 后 述 )。 燕 山 东<br />

段 的 景 儿 峪 组 , 由 于 寒 武 系 前 的 侵 蚀 - 剥 蚀 作 用 多<br />

已 残 缺 , 到 辽 宁 省 西 部 景 儿 峪 组 全 部 缺 失 , 寒 武 系 下<br />

统 直 接 不 整 合 在 太 古 宇 之 上 。<br />

2.2 下 马 岭 组 新 的 年 龄 资 料 及 青 白 口 系 的 初 步 解 体<br />

据 前 人 资 料 , 蓟 县 和 燕 山 地 区 的 下 马 岭 组 不 仅 与<br />

下 伏 中 元 古 界 顶 部 的 铁 岭 组 为 平 行 不 整 合 接 触 , 而 且<br />

时 限 约 为 1 000 Ma~900 Ma, 因 而 被 归 于 新 元 古 代 早<br />

期 的 青 白 口 系 下 部 层 位 。 当 时 依 据 的 主 要 的 年 龄 数<br />

据 是 :1) 铁 岭 组 上 部 叠 层 石 的 最 小 海 绿 石 年 龄 为<br />

1 050 Ma;2) 天 津 地 质 矿 产 研 究 所 于 荣 炳 等 (1984,<br />

1987) 用 K-Ar 法 测 得 怀 来 赵 家 山 下 马 岭 组 伊 利 石 页 岩<br />

年 龄 为 956 Ma [10,11] ;3) 乔 秀 夫 、 高 劢 (1997) 在 北 京 西<br />

[12]<br />

山 下 马 岭 组 下 部 获 得 879±18 Ma 的 Pb-Pb 年 龄 。<br />

近 年 来 , 随 着 研 究 程 度 的 不 断 深 入 和 新 技 术 的<br />

引 进 , 上 述 青 白 口 系 的 年 代 格 架 主 要 因 下 马 岭 组 获<br />

得 了 一 系 列 新 的 年 龄 资 料 而 被 大 大 突 破 , 青 白 口 系<br />

图 3 河 北 怀 来 赵 家 山 下 马 岭 组 实 测 剖 面 ( 据 杜 汝 霖 、 李 培 菊 ,1980)<br />

1. 含 砾 石 英 砂 岩 ;2. 砂 岩 ;3. 泥 质 粉 砂 岩 ;4. 页 岩 ;5. 泥 质 白 云 岩 ;6. 硅 质 条 带 、 条 纹 白 云 岩 ;7. 含 铁 质 结 核 砂 岩 ;8. 基 性 岩 床 ;9 铁<br />

岭 组 ;10. 下 马 岭 组 ;11. 长 龙 山 组 ;T. 铁 岭 组 ;x1. 下 马 岭 组 1 段 ;x2. 下 马 岭 组 2 段 .;x3. 下 马 岭 组 3 段 ;x4. 下 马 岭 组 4 段<br />

Fig. 3 Measured section of the Xiamaling Fm. in the Zhaojiashan, Huailai County,Hebei Province (after Durulin and Lipeiju,1980)


84 地 质 调 查 与 研 究 第 35 卷<br />

也 随 之 解 体 和 需 重 新 定 义 。<br />

(1) 下 马 岭 组 斑 脱 岩 ( 火 山 凝 灰 岩 ) 的 SHRIMP 锆<br />

石 U-Pb 年 龄<br />

迄 今 已 在 北 京 西 山 、 河 北 怀 来 赵 家 山 和 河 北 宽<br />

城 化 皮 溜 子 的 下 马 岭 组 发 现 了 凝 灰 岩 ( 斑 脱 岩 ), 测<br />

得 的 年 龄 结 果 如 下 :1) 高 林 志 等 在 北 京 西 山 下 马 岭<br />

组 中 部 斑 脱 岩 ( 凝 灰 岩 ) 中 分 别 在 北 京 离 子 探 针 中 心<br />

和 西 澳 科 廷 大 学 测 得 1 368±12 Ma 和 1 370±11 Ma<br />

[13,14]<br />

的 锆 石 SHRIMP 加 权 平 均 年 龄 ;2) 高 林 志 等 在<br />

河 北 怀 来 赵 家 山 剖 面 下 马 岭 组 中 上 部 斑 脱 岩 ( 凝 灰<br />

[15]<br />

岩 ) 中 测 得 1 366±9 Ma 锆 石 SHRIMP 年 龄 ;3) 苏<br />

文 博 等 对 上 述 地 点 的 火 山 凝 灰 岩 用 相 同 方 法 也 进 行<br />

了 测 试 , 也 获 得 了 1 379±12 Ma、1 380±36 Ma 的 年<br />

[16]<br />

龄 结 果 。<br />

(2) 基 性 侵 入 岩 岩 床 的 年 龄<br />

基 性 侵 入 岩 不 仅 在 岩 石 学 和 构 造 学 上 有 重 要<br />

意 义 , 其 年 龄 还 限 定 了 下 马 岭 组 沉 积 年 龄 的 上 限 ,<br />

因 此 对 它 们 的 测 年 工 作 同 样 受 到 了 广 泛 重 视 , 到 目<br />

前 为 止 , 已 获 得 了 两 组 SHRIMP 法 测 年 结 果 :1) 李 怀<br />

坤 等 对 河 北 宽 城 地 区 下 马 岭 组 的 辉 绿 岩 床 研 究 , 获<br />

[17]<br />

得 1 320±6 Ma 的 SHRIMP 锆 石 U-Pb 年 龄 ;2) 据 王<br />

铁 冠 面 告 , 他 们 对 河 北 宽 城 地 区 侵 入 下 马 岭 组 的 辉<br />

绿 - 辉 长 岩 床 的 岩 芯 也 测 得 非 常 接 近 的 SHRIMP 锆 石<br />

U-Pb 年 龄 。<br />

据 上 述 新 资 料 不 难 得 出 如 下 推 论 :1) 上 述 斑<br />

脱 岩 的 层 位 位 于 下 马 岭 组 中 偏 上 部 ( 第 三 段 下 部 ),<br />

底 部 的 年 龄 应 更 老 , 故 推 测 下 马 岭 组 的 年 龄 下 限 接<br />

近 1 400 Ma;2) 侵 入 下 马 岭 组 的 辉 长 - 辉 绿 岩 床 的<br />

年 龄 1 320 Ma, 因 而 推 测 其 沉 积 年 龄 的 上 限 应 不 小<br />

于 1 320 Ma;3) 综 上 分 析 , 下 马 岭 组 的 沉 积 时 限 应 在<br />

1 400~1 320 Ma 之 间 。 按 现 行 的 年 代 地 层 划 分 方<br />

案 , 其 时 代 和 层 位 应 属 我 国 中 元 古 界 (1 800~1 000<br />

Ma) 的 中 偏 上 部 , 或 国 际 地 层 表 延 展 系 / 纪 (1 400~<br />

1 200 Ma) 的 下 部 ;4) 原 义 的 青 白 口 系 应 被 解 体 , 剩 下<br />

的 仅 有 上 部 的 骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 。<br />

3“ 蔚 县 上 升 ” 的 性 质 及 其 与 中 、<br />

新 元 古 界 沉 积 盆 地 演 化 的 关 系<br />

在 燕 山 地 区 , 青 白 口 系 与 上 覆 早 寒 武 世 府 君 山<br />

组 之 间 的 微 角 度 不 整 合 接 触 关 系 , 所 代 表 的 地 壳 运<br />

动 即 为 著 名 的 “ 蓟 县 运 动 ”。 蓟 县 运 动 以 后 , 本 区 被<br />

抬 升 为 陆 地 , 以 致 缺 失 了 青 白 口 系 以 上 的 新 元 古 代<br />

[18,19]<br />

地 层 。 前 人 对 此 已 有 很 多 研 究 , 本 文 不 再 进 一 步<br />

讨 论 , 而 主 要 讨 论 下 马 岭 组 与 上 覆 、 下 伏 地 层 之 间 沉<br />

积 间 断 的 性 质 和 意 义 。<br />

3.1 关 于 青 白 口 系 地 层 界 线 的 研 究 和 “ 蔚 县 运 动 ” 的<br />

性 质<br />

从 蓟 县 剖 面 和 燕 山 全 区 来 看 , 下 马 岭 组 与 上 覆 、<br />

下 伏 地 层 之 间 都 有 明 显 的 沉 积 间 断 。 下 马 岭 组 与 下<br />

伏 铁 岭 组 之 间 的 沉 积 间 断 所 代 表 的 地 壳 运 动 称 为<br />

“ 芹 峪 运 动 或 芹 峪 上 升 ” [6,20] 。 这 一 沉 积 间 断 , 虽 然 侵<br />

蚀 面 高 低 不 平 , 在 下 伏 铁 岭 组 的 顶 部 经 常 见 到 古 风<br />

化 壳 和 古 岩 溶 漏 斗 , 但 需 说 明 三 点 :1) 从 燕 山 全 区 来<br />

看 , 下 马 岭 组 与 下 伏 铁 岭 组 产 状 都 基 本 一 致 , 呈 典 型<br />

的 平 行 不 整 合 接 触 , 它 所 代 表 的 地 壳 运 动 只 能 是 前<br />

人 所 说 的 “ 上 升 ” 运 动 ;2) 下 马 岭 组 仅 与 铁 岭 组 上 部<br />

的 叠 层 石 灰 岩 接 触 , 未 见 超 覆 到 更 低 的 层 位 ;3) 下 马<br />

岭 组 都 是 海 侵 体 系 域 的 沉 积 , 下 部 未 发 现 有 代 表 河<br />

流 回 春 等 的 低 水 位 体 系 域 沉 积 , 因 此 , 从 层 序 地 层 学<br />

的 观 点 看 , 下 马 岭 组 与 下 伏 铁 岭 组 之 间 的 间 断 只 能<br />

是 一 个 不 典 型 的 SBI 类 型 , 或 是 SBIII 类 型 的 层 序 不<br />

[21]<br />

整 合 接 触 界 面 。<br />

下 马 岭 组 和 上 覆 骆 驼 岭 组 之 间 的 沉 积 间 断 面 所<br />

代 表 的 地 壳 运 动 称 为 “ 蔚 县 上 升 ” [8] 。 通 过 区 域 考 察<br />

和 资 料 研 究 , 发 现 骆 驼 岭 组 及 其 与 下 伏 下 马 岭 组 的<br />

接 触 关 系 有 如 下 新 的 特 征 :<br />

(1) 如 上 所 述 , 在 骆 驼 岭 组 之 下 的 地 层 在 燕 山 西<br />

部 层 位 最 高 , 骆 驼 岭 组 覆 盖 在 由 杂 色 页 岩 夹 礁 状 叠<br />

层 石 灰 岩 所 组 成 的 下 马 岭 组 第 四 段 之 上 。 即 使 是 该<br />

段 沉 积 , 虽 然 反 映 海 平 面 略 有 下 降 ( 杂 色 和 出 现 叠 层<br />

石 礁 体 ), 但 还 不 是 高 水 位 体 系 域 的 典 型 沉 积 ( 如 海<br />

平 面 的 进 一 步 下 降 和 出 现 暴 露 带 ), 表 明 两 组 之 间 的<br />

沉 积 层 序 并 不 连 续 , 存 在 明 显 的 沉 积 间 断 。<br />

(2) 在 骆 驼 岭 组 底 部 普 遍 有 不 同 厚 度 的 底 砾 岩<br />

存 在 , 并 具 有 组 分 混 杂 、 大 小 不 一 、 滚 圆 度 不 同 等 特<br />

征 。 砾 岩 中 的 砾 石 成 分 有 时 简 单 , 多 来 自 下 伏 地 层<br />

中 坚 硬 的 岩 石 成 分 , 如 滦 县 桃 园 剖 面 , 底 砾 岩 成 分 以<br />

燧 石 角 砾 岩 为 主 , 显 然 来 源 于 下 伏 雾 迷 山 组 残 留 的<br />

燧 石 层 ( 图 4); 砾 石 成 分 有 时 很 复 杂 , 除 燧 石 和 硅 质<br />

碳 酸 盐 岩 外 , 还 有 来 自 太 古 宇 基 底 的 石 英 岩 、 脉 石<br />

英 、 伟 晶 岩 、 磁 铁 石 英 岩 、 云 母 片 岩 、 角 闪 岩 和 角 闪 斜<br />

长 片 麻 岩 等 , 这 进 一 步 反 映 骆 驼 岭 沉 积 之 前 存 在 着<br />

长 时 期 的 剥 蚀 、 侵 蚀 和 夷 平 作 用 。<br />

(3) 骆 驼 岭 组 与 下 伏 地 层 之 间 不 仅 有 明 显 的 沉 积


第 2 期 朱 士 兴 等 : 论 燕 山 地 区 青 白 口 系 的 解 体 85<br />

间 断 , 而 且 在 蓟 县 剖 面 其 下 部 为 河 流 相 砂 砾 岩 和 长 石<br />

砂 岩 , 中 、 上 部 依 次 为 海 相 石 英 砂 岩 、 海 绿 石 砂 岩 、 灰<br />

绿 色 页 岩 和 兼 有 黑 、 红 和 绿 色 的 杂 色 页 岩 , 分 别 属 于<br />

低 水 位 体 系 域 和 海 进 体 系 域 的 沉 积 。 因 此 , 骆 驼 岭 与<br />

下 伏 地 层 之 间 应 当 是 一 条 SBI 型 的 层 序 不 整 合 界 面 。<br />

(4) 在 燕 山 西 段 , 骆 驼 岭 组 底 部 砂 砾 岩 “ 平 行 不 整<br />

合 ” 在 下 马 岭 组 四 段 之 上 。 在 蓟 县 剖 面 上 , 骆 驼 岭 组<br />

图 4 骆 驼 岭 组 底 部 的 燧 石 角 砾 岩 ( 滦 县 桃 园 )<br />

Fig.4 Cherty breccia at the bottom of<br />

the Luotuoling Formation<br />

图 5 新 元 古 界 骆 驼 岭 组 超 覆 在 下 伏 不 同 层 位 的 地 层 之 上<br />

Fig.5 Neoproterozoic Luotuoling Formation overlay disconformaly the<br />

strata of the different horizons.<br />

A. 长 龙 山 组 (Pt3l) 平 行 不 整 合 在 中 元 古 界 下 马 岭 组 (Pt2x) 之 上 ;<br />

B. 长 龙 山 组 (Pt3l) 不 整 合 在 太 古 宇 花 岗 片 麻 岩 (Ar) 之 上 ; C. 长 龙 山 组 (Pt3l)<br />

平 行 不 整 合 在 中 元 古 界 雾 迷 山 组 (Pt2w) 之 上<br />

底 部 的 河 流 相 长 石 砂 岩 和 砾 岩 直 接 不 整 合 覆 盖 在 下<br />

马 岭 组 绿 色 页 岩 之 上 , 而 这 层 页 岩 与 北 京 西 山 青 白<br />

口 系 剖 面 对 比 , 仅 相 当 于 下 马 岭 组 的 一 段 顶 部 , 因 而<br />

缺 失 了 二 、 三 、 四 段 沉 积 。 从 蓟 县 向 东 , 骆 驼 岭 组 除<br />

超 覆 在 下 马 岭 组 更 低 层 位 之 上 外 , 还 可 进 一 步 超 覆<br />

在 铁 岭 组 、 雾 迷 山 组 、 高 于 庄 组 和 大 红 峪 组 之 上 , 到<br />

秦 皇 岛 以 北 , 甚 至 超 覆 在 太 古 宇 片 麻 岩 之 上 ( 图 5、6)。<br />

总 之 , 在 区 域 上 , 骆 驼 岭 组 与 下 伏 地 层 之 间 呈 现<br />

一 个 很 大 的 “ 超 覆 ” 不 整 合 接 触 关 系 。<br />

(5) 骆 驼 岭 组 与 下 伏 下 马 岭 组 的 产 状 在 许 多 地 方<br />

并 无 明 显 差 别 , 特 别 是 在 燕 山 中 西 部 大 都 表 现 为 平<br />

行 不 整 合 的 接 触 关 系 。 但 杜 汝 霖 等 1964 年 的 资 料 表<br />

明<br />

1<br />

, 到 燕 山 东 段 南 带 的 开 平 和 滦 县 地 区 , 骆 驼 岭 组<br />

与 下 伏 雾 迷 山 组 的 倾 向 和 倾 角 都 可 相 差 5 ~10 º( 一<br />

般 雾 迷 山 组 的 倾 角 大 于 骆 驼 岭 组 的 倾 角 ), 显 示 出 两<br />

者 为 微 角 度 不 整 合 接 触 的 关 系 。<br />

(6) 在 骆 驼 岭 组 沉 积 之 前 , 下 伏 地 层 向 山 海 关 古<br />

陆 或 隆 起 都 有 变 薄 和 尖 灭 的 趋 势 , 即 使 是 下 马 岭 组<br />

也 同 样 如 此 , 都 说 明 山 海 关 隆 起 对 燕 山 地 区 骆 驼 岭<br />

组 以 前 的 元 古 宙 沉 积 盆 地 起 着 明 显 的 围 限 或 阻 档 作<br />

用 ( 古 陆 )。 在 骆 驼 岭 组 沉 积 时 期 , 虽 然 该 组 在 燕 山<br />

西 部 的 涿 鹿 以 西 就 已 缺 失 , 但 向<br />

东 至 山 海 关 隆 起 不 但 无 厚 度 和 岩<br />

相 的 明 显 变 化 , 而 且 还 直 接 不 整<br />

合 覆 盖 在 太 古 宇 片 麻 岩 之 上 , 说<br />

明 骆 驼 岭 组 沉 积 时 古 沉 积 盆 地 格<br />

局 也 发 生 了 重 大 变 化 , 山 海 关 “ 隆<br />

起 ” 已 不 再 是 的 古 陆 , 而 成 了 沉 积<br />

盆 地 的 一 部 分 , 即 骆 驼 岭 组 与 下<br />

伏 地 层 相 比 , 是 在 一 个 全 新 的 构<br />

造 盆 地 格 局 下 发 生 的 沉 积 。<br />

除 上 述 的 表 面 特 征 之 外 , 需<br />

要 进 一 步 讨 论 的 问 题 是 骆 驼 岭 组<br />

在 燕 山 东 部 见 到 的 这 样 大 的 超 覆<br />

现 象 究 竟 是 如 何 形 成 的 ? 反 映 的<br />

是 什 么 样 式 、 什 么 性 质 的 构 造 形<br />

式 和 地 壳 运 动 ? 要 回 答 这 些 问 题<br />

可 以 有 不 同 的 假 设 , 但 都 要 同 时<br />

满 足 两 个 基 本 条 件 , 一 是 骆 驼 岭<br />

组 ( 包 括 其 上 的 景 儿 峪 组 ) 虽 然 厚<br />

1<br />

杜 汝 霖 , 开 平 地 区 震 旦 系 和 寒 武 系 分 界 问 题 的 初 步 探 讨 , 地 质 部 华 北 地 质 科 学 研 究 所 : 蓟 县 震 旦 系 现 场 学 术 讨 论 会 议<br />

论 文 汇 编 ,1965,114-126


86 地 质 调 查 与 研 究 第 35 卷<br />

景<br />

图 6 燕 山 地 区 青 白 口 系 骆 驼 岭 组 及 其 下 伏 地 层 柱 状 对 比 图<br />

Fig.6 Column for correlation of the Luotuoling Formation between the Qingbaikouan System and<br />

its underlying strata in Yanshan range<br />

仅 百 米 , 但 在 燕 山 全 区 , 特 别 是 自 蓟 县 向 东 厚 度 和 岩<br />

性 都 很 稳 定 , 都 无 显 著 的 相 变 现 象 ; 二 是 骆 驼 岭 组 底<br />

部 要 有 很 大 的 超 覆 , 同 时 与 下 伏 很 多 不 同 层 位 的 地<br />

层 接 触 。<br />

一 种 假 设 是 受 古 地 形 的 控 制 , 即 在 骆 驼 岭 组 沉<br />

积 前 本 区 因 蔚 县 上 升 而 成 为 陆 地 , 并 形 成 切 割 很 深<br />

的 古 地 形 , 然 后 沉 积 骆 驼 岭 组 , 因 此 造 成 骆 驼 岭 组<br />

与 下 伏 不 同 层 位 的 地 层 接 触 。 这 一 假 设 是 大 多 数 研<br />

究 者 所 接 受 的 。 但 是 , 第 一 , 在 燕 山 地 区 , 蓟 县 剖 面<br />

的 中 、 新 元 古 界 厚 近 万 米 , 西 北 和 东 南 较 薄 , 至 少 也<br />

有 三 、 五 千 米 。 要 能 同 时 超 覆 在 整 个 中 、 新 元 古 界 ,<br />

甚 至 到 太 古 宇 之 上 , 古 地 形 的 切 割 深 度 , 少 说 也 要 有<br />

几 千 米 , 这 比 现 代 许 多 高 山 区 的 相 对 切 割 深 度 都 要<br />

大 得 多 ; 第 二 , 如 此 高 差 显 著 的 古 地 形 , 如 果 没 有 被<br />

夷 平 , 必 定 造 成 沉 积 相 的 巨 大 变 化 , 不 可 能 形 成 厚 仅<br />

百 米 , 但 岩 性 和 厚 度 基 本 稳 定 的 骆 驼 岭 组 沉 积 。 第<br />

三 , 如 果 “ 蔚 县 上 升 ” 仅 仅 是 盆 地 的 整 体 上 升 , 在 骆 驼<br />

岭 组 沉 积 之 前 仅 仅 存 在 整 体 的 夷 平 作 用 , 那 么 又 不<br />

可 能 造 成 如 此 大 的 超 覆 现 象 , 不 可 能 造 成 今 天 所 见<br />

骆 驼 岭 组 的 产 出 特 征 。<br />

既 然 单 纯 的 上 升 运 动 不 可 能 造 成 之 后 骆 驼 岭 组<br />

的 沉 积 背 景 和 岩 相 特 征 , 这 就 需 要 改 变 我 们 的 思 路 ,<br />

从 另 一 个 角 度 来 理 解 骆 驼 岭 组 的 沉 积 背 景 和 特 征 。<br />

图 6 是 反 映 骆 驼 岭 组 与 下 伏 不 同 层 位 地 层 接 触 的 实<br />

际 资 料 , 如 果 进 一 步 将 下 伏 地 层 相 应 层 位 相 连 接 起<br />

来 的 话 , 不 难 看 出 下 伏 地 层 就 显 示 出 一 幅 舒 缓 褶 皱<br />

的 景 象 ( 图 7)。 也 就 是 说 , 骆 驼 岭 组 沉 积 之 前 , 本 区<br />

曾 遭 受 过 一 次 褶 皱 运 动 , 下 伏 的 深 部 地 层 因 而 在 背<br />

斜 区 域 被 抬 升 到 地 表 附 近 , 经 过 后 来 长 期 的 剥 蚀 、 夷<br />

平 和 准 平 原 化 作 用 以 后 , 再 整 体 下 沉 成 为 新 的 沉 积<br />

盆 地 , 从 而 形 成 了 新 的 骆 驼 岭 组 ( 包 括 景 儿 峪 组 ) 的<br />

沉 积 。 这 一 假 设 , 既 能 满 足 骆 驼 岭 组 ( 包 括 其 上 的 景<br />

儿 峪 组 ) 岩 相 较 为 稳 定 , 也 能 满 足 与 下 伏 层 位 有 很 大<br />

的 超 覆 , 同 时 与 下 伏 很 多 不 同 层 位 的 地 层 接 触 的 两<br />

个 基 本 条 件 。 如 果 这 一 解 释 是 可 以 被 接 受 的 话 , 燕<br />

山 地 区 骆 驼 岭 组 与 下 伏 地 层 间 的 接 触 关 系 就 不 是 象<br />

一 些 “ 点 ” 上 所 见 到 的 那 样 , 是 一 个 “ 平 行 不 整 合 ” 接 触<br />

关 系 , 而 应 如 图 7 所 示 , 在 燕 山 中 、 西 段 , 骆 驼 岭 组 位


第 2 期 朱 士 兴 等 : 论 燕 山 地 区 青 白 口 系 的 解 体 87<br />

于 下 伏 地 层 的 向 斜 构 造 核 部 及 其 附 近 , 因 此 下 伏 地<br />

层 及 下 马 岭 组 保 存 最 全 , 骆 驼 岭 组 与 下 马 岭 组 之 间<br />

主 要 表 现 为 平 行 不 整 合 接 触 。 但 到 燕 山 东 段 的 南<br />

带 , 骆 驼 岭 组 不 整 合 在 背 斜 的 翼 部 和 核 部 , 骆 驼 岭 组<br />

与 下 伏 不 同 层 位 的 地 层 之 间 就 能 表 现 出 较 明 显 的 角<br />

度 不 整 合 接 触 。 如 前 所 述 , 在 燕 山 东 段 南 带 的 开 平<br />

和 滦 县 地 区 , 骆 驼 岭 组 超 覆 在 雾 迷 山 组 之 上 , 骆 驼 岭<br />

组 底 砾 岩 的 产 状 与 下 伏 雾 迷 山 组 白 云 岩 的 倾 向 和 倾<br />

角 都 可 相 差 5~10°, 显 示 出 两 者 为 微 角 度 不 整 合 接<br />

触 的 特 点 。 这 为 证 实 上 述 认 识 提 供 了 初 步 的 证 据 ,<br />

如 果 再 向 东 , 骆 驼 岭 组 与 下 伏 地 层 间 的 交 角 可 能 会<br />

更 加 显 著 。 因 此 , 从 区 域 上 看 , 骆 驼 岭 组 与 下 伏 地 层<br />

之 间 应 当 是 一 “ 区 域 性 微 角 度 不 整 合 接 触 ” 关 系 , 即<br />

“ 蔚 县 上 升 ” 不 是 通 常 理 解 的 上 升 运 动 (Uplift), 而<br />

是 性 质 完 全 不 同 的 轻 微 的 褶 皱 造 山 运 动 或 “ 准 造 山<br />

运 动 ”(Para-orogeny)。 所 以 , 本 文 建 议 将 “ 蔚 县 上<br />

升 ” 暂 时 修 定 为 中 性 的 “ 蔚 县 运 动 ”, 以 此 与 通 常 理 解<br />

的 “ 上 升 ” 相 区 别 。<br />

从 构 造 性 质 和 层 序 地 层 学 观 点 看 , 对 燕 山 地 区<br />

青 白 口 系 骆 驼 岭 组 及 其 与 下 马 岭 组 之 间 的 接 触 界 线<br />

可 得 出 如 下 主 要 认 识 :1) 骆 驼 岭 组 与 下 伏 地 层 之 间<br />

有 明 显 的 沉 积 间 断 , 无 疑 是 一 条 重 要 的 层 序 不 整 合<br />

界 限 ;2) 骆 驼 岭 组 下 段 为 河 流 相 底 砾 岩 和 长 石 砂 岩 ,<br />

上 段 为 海 相 石 英 砂 岩 和 海 绿 石 砂 岩 和 灰 绿 色 页 岩 ,<br />

分 别 为 低 水 位 体 系 域 和 海 进 体 系 域 的 沉 积 , 因 此 应<br />

当 是 一 条 十 分 重 要 的 SBI 型 的 层 序 不 整 合 界 线 ;3)<br />

景<br />

景<br />

长 龙 山<br />

图 7 燕 山 地 区 青 白 口 系 骆 驼 岭 组 与 下 伏 地 层 的 纵 剖 面 图<br />

Fig.7 Profile section of the Luotuoling Formation of the<br />

Qingbaikouan System and its underlying strata in Yanshan range<br />

与 下 马 岭 组 始 终 与 下 伏 铁 岭 组 上 部 叠 层 石 灰 岩 接 触<br />

的 关 系 不 同 , 骆 驼 岭 组 底 界 与 下 伏 地 层 呈 现 出 一 个<br />

向 南 东 方 向 显 著 超 覆 的 “ 区 域 性 微 角 度 不 整 合 ” 接 触<br />

关 系 ;4) 要 造 成 上 述 接 触 关 系 ,“ 蔚 县 上 升 ” 可 能 不 是<br />

像 下 马 岭 组 与 铁 岭 组 之 间 的 “ 芹 峪 上 升 ” 一 样 的 升 降<br />

运 动 所 能 形 成 , 而 应 是 一 次 性 质 完 全 不 同 的 轻 微 褶<br />

皱 “ 蔚 县 运 动 ” 的 结 果 。<br />

3.2“ 蔚 县 运 动 ” 对 燕 山 地 区 中 、 新 元 古 代 盆 地 演 化<br />

的 制 约<br />

从 构 造 运 动 角 度 看 , 蔚 县 运 动 无 论 对 燕 山 地 区<br />

中 、 新 元 古 界 的 划 分 和 对 比 , 还 是 对 古 沉 积 盆 地 构 造<br />

演 化 史 的 认 识 都 有 重 要 的 意 义 。<br />

3.2.1 蔚 县 运 动 与 中 元 古 代 末 期 全 球 构 造 运 动 ( 格<br />

林 威 尔 运 动 ) 的 关 系<br />

在 中 元 古 代 末 期 , 全 球 曾 发 生 过 一 次 显 著 的 以<br />

挤 压 褶 皱 为 主 的 地 壳 运 动 — 格 林 威 尔 运 动 (Grenvillian<br />

orogeny) 及 其 时 代 相 当 的 运 动 , 这 一 运 动 不<br />

仅 造 成 了 中 元 古 代 的 各 大 陆 会 聚 , 拼 合 成 了 著 名 的<br />

罗 地 尼 亚 (Rodinia) 超 大 陆 , 而 且 也 导 致 了 古 地 理 、<br />

古 气 候 和 古 生 物 面 貌 的 重 大 变 化 , 以 及 大 体 上 结 束<br />

了 中 元 古 界 的 沉 积 , 直 到 罗 地 尼 亚 超 大 陆 的 重 新 裂<br />

解 才 开 始 了 新 元 古 界 的 沉 积 。 因 此 格 林 威 尔 运 动 或<br />

与 其 相 当 的 挤 压 褶 皱 为 主 的 运 动 界 面 也 就 成 了 划 分<br />

和 对 比 中 、 新 元 古 界 的 重 要 构 造 标 志 之 一 。<br />

以 前 , 许 多 研 究 者 从 原 有 的 年 龄 资 料 , 认 为 下 马<br />

岭 组 与 下 伏 铁 岭 组 之 间 的 “ 芹 峪 上 升 ” 可 能 是 格 林 威<br />

尔 运 动 在 区 内 的 反 映 。 通 过 以 上 讨 论 , 不<br />

难 看 出 , 发 生 在 青 白 口 系 骆 驼 岭 组 和 下 伏<br />

下 马 岭 组 之 间 的 蔚 县 运 动 , 才 可 能 是 格 林<br />

威 尔 运 动 或 与 其 相 当 的 运 动 在 区 内 的 反<br />

映 , 才 是 燕 山 地 区 中 、 新 元 古 界 的 划 分 界<br />

线 , 而 不 是 介 于 下 马 岭 组 和 下 伏 铁 岭 组 之<br />

间 的 芹 峪 上 升 。 因 为 只 有 蔚 县 运 动 才 曾<br />

是 一 次 轻 微 褶 皱 运 动 , 才 具 有 反 映 地 壳 会<br />

聚 、 拼 合 、 收 缩 和 挤 压 的 基 本 性 质 , 而 芹 峪<br />

上 升 只 是 一 般 意 义 上 的 “ 上 升 ” 或 “ 造 陆 ”<br />

运 动 , 不 反 映 地 壳 收 缩 挤 压 的 特 点 。<br />

3.2.2 蔚 县 运 动 引 起 古 地 理 、 古 气 候 和 古<br />

生 物 群 的 重 大 变 化<br />

目 前 资 料 还 表 明 , 燕 山 中 、 新 元 古 代<br />

沉 积 盆 地 的 演 化 同 样 受 全 球 构 造 事 件 所<br />

制 约 , 即 燕 山 ( 或 燕 辽 ) 盆 地 虽 然 位 于 华 北


88 地 质 调 查 与 研 究 第 35 卷<br />

古 陆 内 部 , 刚 性 很 大 , 但 在 下 马 岭 组 沉 积 之 后 , 作 为<br />

对 全 球 构 造 运 动 的 响 应 , 同 样 曾 发 生 过 一 次 重 要 的<br />

褶 皱 造 山 运 动 。 这 次 褶 皱 造 山 运 动 尽 管 其 强 度 不 是<br />

很 大 , 但 同 样 导 致 了 古 沉 积 盆 地 格 局 的 重 大 变 化 和<br />

相 应 的 骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 的 沉 积 。 如 前 所 述 , 在<br />

骆 驼 岭 组 沉 积 之 前 , 由 太 古 宇 组 成 的 山 海 关 古 陆 或<br />

隆 起 对 燕 山 地 区 前 骆 驼 岭 组 的 元 古 宙 沉 积 盆 地 起 着<br />

明 显 的 围 限 或 阻 档 作 用 ( 古 陆 ), 盆 地 向 北 或 向 北 西<br />

[22]<br />

开 口 与 大 洋 相 通 , 但 到 骆 驼 岭 组 沉 积 时 期 骆 驼 岭<br />

组 却 直 接 覆 盖 其 上 , 说 明 它 已 不 再 是 古 陆 或 隆 起 , 而<br />

是 成 了 盆 地 的 一 部 分 ( 图 8)。 古 地 理 资 料 还 表 明 , 燕<br />

山 地 区 的 骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 沉 积 时 期 的 沉 积 中 心<br />

不 仅 已 从 燕 山 东 移 到 了 华 北 古 陆 东 缘 的 徐 淮 胶 辽 地<br />

区 , 甚 至 燕 山 地 区 的 骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 很 可 能 正<br />

是 徐 淮 胶 辽 地 区 新 元 古 代 沉 积 盆 地 海 侵 初 期 有 关 地<br />

层 的 向 西 扩 展 部 分 ( 详 见 后 述 )。<br />

蔚 县 运 动 不 仅 造 成 了 下 马 岭 组 和 骆 驼 岭 组 沉 积<br />

盆 地 构 造 格 架 和 古 地 理 面 貌 的 巨 大 改 变 , 并 且 也 引<br />

起 了 古 磁 极 、 古 纬 度 、 古 气 候 和 古 生 物 群 落 等 各 方 面<br />

的 巨 大 变 化 ( 表 2)。 例 如 , 下 马 岭 和 骆 驼 岭 - 景 儿 峪<br />

[23]<br />

期 古 地 磁 发 生 了 极 性 倒 置 和 纬 度 的 显 著 改 变 , 下<br />

马 岭 期 古 纬 度 为 负 值 , 为 -16.6º, 而 骆 驼 岭 - 景 儿<br />

峪 期 的 古 纬 度 是 正 值 , 从 18.0º 升 高 到 49º(N)。 再 例<br />

如 , 下 马 岭 组 有 叠 层 石 , 微 古 植 物 以 Microconcentrica<br />

为 代 表 , 宏 观 藻 类 化 石 仅 见 一 些 形 态 相 对 简 单<br />

的 类 型 , 如 Chuaria Shouhsienia 和 Tawuia 等 , 但 到<br />

骆 驼 岭 组 , 除 了 未 见 叠 层 石 外 , 微 古 植 物 出 现 了 Tasmanites<br />

等 仅 见 于 新 元 古 代 的 新 类 型 外 , 宏 观 藻 类 化<br />

石 则 出 现 了 以 Longfengshania 为 代 表 的 龙 风 山 生<br />

[24]<br />

物 群 , 等 等 。 因 此 , 只 有 骆 驼 岭 组 与 下 马 岭 组 之 间<br />

的 分 界 才 是 燕 山 地 区 中 、 新 元 古 界 的 分 界 , 骆 驼 岭 组<br />

和 景 儿 峪 组 才 是 真 正 的 新 元 古 代 地 层 。<br />

4 从 全 球 构 造 的 观 点 论 长 龙 山 组<br />

和 景 儿 峪 组 的 时 代 和 对 比<br />

在 下 马 岭 组 下 移 到 中 元 古 界 以 及 基 本 确 定 骆 驼<br />

岭 组 和 景 儿 峪 组 是 新 元 古 代 地 层 之 后 , 进 一 步 确 定<br />

骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 的 具 体 时 代 和 层 位 问 题 , 也 就<br />

成 了 目 前 燕 山 地 区 , 乃 至 全 国 中 、 新 元 古 界 研 究 中 的<br />

重 大 关 键 问 题 , 因 为 它 不 仅 涉 及 到 骆 驼 岭 组 和 景 儿<br />

峪 组 还 是 否 为 青 白 口 纪 地 层 的 问 题 , 而 且 还 涉 及 到<br />

我 国 南 方 和 北 方 中 、 新 元 古 界 如 何 对 接 的 重 大 问 题 。<br />

骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 目 前 还 无 较 新 的 精 确 年 龄<br />

报 道 , 因 此 对 其 年 龄 的 讨 论 属 于 推 论 性 的 。 例 如 , 一<br />

种 认 识 主 张 在 新 资 料 获 得 之 前 , 骆 驼 岭 组 的 年 龄 暂<br />

按 照 以 往 的 K-Ar 年 龄 资 料 , 仍 定 为 在 900~850 Ma 之<br />

间 , 仍 看 做 是 青 白 口 系 上 部 的 地 层 ; 另 一 种 意 见 是 根<br />

据 骆 驼 岭 组 的 龙 凤 山 生 物 群 将 骆 驼 岭 组 对 比 到 北 美<br />

的 麦 肯 什 山 群 , 再 由 麦 肯 什 山 群 的 相 关 年 龄 资 料 反<br />

过 来 推 测 骆 驼 岭 组 的 年 龄 , 认 为 骆 驼 岭 组 的 年 龄 略<br />

[25]<br />

小 于 1 000 Ma, 仍 是 青 白 口 系 的 地 层 ; 第 三 种 意 见<br />

根 据 铁 岭 组 的 U-Pb 年 龄 (1 437 Ma) 比 以 往 K-Ar 年<br />

(1 050 Ma) 高 出 近 400 Ma, 如 果 将 骆 驼 岭 - 景 儿 峪 组<br />

的 现 有 K-Ar 年 龄 数 据 相 应 提 高 400 Ma 的 话 , 那 么 它<br />

们 也 就 成 了 中 元 古 代 的 晚 期 地 层 。<br />

此 外 , 作 者 认 为 还 有 一 种 值 得 考 虑 的 方 法 , 即 是<br />

从 全 球 构 造 的 观 点 从 区 域 对 比 的 角 度 来 探 讨 骆 驼 岭<br />

长 龙 山 组<br />

图 8 下 马 岭 组 ( 左 ) 和 骆 驼 岭 组 ( 右 ) 古 地 理 格 局 的 比 较 ( 据 乔 秀 夫 ,2000)<br />

Fig. 8 Correlation of palaeogeographic framework between the Xiamaling and Luotuoling Formations


第 2 期 朱 士 兴 等 : 论 燕 山 地 区 青 白 口 系 的 解 体 89<br />

表 2 燕 山 地 区 与 蔚 县 运 动 有 关 的 古 构 造 、 古 地 理 、 古 气 候 、 古 生 物 的 重 大 变 化<br />

Table 2 Marked changes in palaeotectonics, palaeogeography, palaeoclimate and palaeobiology<br />

related to Yuxian movement in Yanshan range<br />

组 和 景 儿 峪 组 的 时 代 和 对 比 问 题 。<br />

纵 观 地 球 发 展 演 化 的 历 史 , 正 如 三 国 演 义 的 开 场<br />

白 所 说 的 那 样 ,“ 分 久 必 合 , 合 久 必 分 ”, 即 周 期 性 的 张<br />

开 运 动 ( 超 大 陆 裂 解 呈 小 大 陆 ) 和 闭 合 运 动 ( 小 大 陆 会<br />

[26-29]<br />

聚 成 超 大 陆 ) 就 成 了 地 壳 构 造 运 动 的 主 要 表 现 。<br />

全 球 性 的 地 壳 运 动 虽 然 也 有 一 定 程 度 的 穿 时 性 , 但<br />

又 有 更 大 程 度 的 相 对 等 时 性 , 因 此 识 别 地 壳 的 不 同<br />

周 期 及 其 张 开 与 闭 合 运 动 的 不 同 阶 段 的 地 质 特 征 ,<br />

仍 不 失 是 一 种 重 要 的 地 层 对 比 方 法 和 手 段 。<br />

本 文 就 是 在 缺 乏 可 信 年 龄 资 料 的 前 提 下 , 用 全<br />

球 构 造 发 展 演 化 规 律 的 同 步 性 , 通 过 了 解 蓟 县 剖 面<br />

骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 与 其 它 新 元 古 界 代 表 剖 面 的 不<br />

同 演 化 阶 段 特 征 之 间 的 对 比 关 系 , 来 达 到 评 估 它 们<br />

时 代 和 层 位 的 目 的 。<br />

4.1 华 南 神 农 架 地 区 的 新 元 古 界<br />

华 南 的 扬 子 地 区 是 我 国 新 元 古 界 的 主 要 分 布 地<br />

区 , 湘 西 北 的 石 门 杨 家 坪 和 鄂 西 的 峡 东 剖 面 分 别 是<br />

我 国 新 元 古 代 中 、 晚 期 南 华 系 和 震 旦 系 的 代 表 性 剖<br />

面 。 但 作 者 认 为 , 出 露 最 全 , 与 北 方 最 相 似 , 年 龄 资<br />

料 最 丰 富 , 因 而 最 具 代 表 性 的 整 个 新 元 古 代 的 地 层<br />

剖 面 应 是 位 于 鄂 西 北 的 神 农 架 剖 面 ( 图 9)。 该 剖 面<br />

不 仅 有 与 峡 东 剖 面 基 本 一 致 的 震 旦 纪 沉 积 和 与 湘 西<br />

北 石 门 极 为 相 近 的 南 华 纪 地 层 , 而 且 其 下 还 有 时 代<br />

更 老 、 层 位 更 低 的 青 白 口 系 马 槽 园 群 , 以 及 不 整 合 在<br />

马 槽 园 群 之 下 的 以 碳 酸 盐 岩 大 量 发 育 为 特 征 的 中 元<br />

古 代 神 农 架 群 。<br />

在 神 农 架 地 区 新 元 古 界 自 下 而 上 包 括 青 白 口 系<br />

的 马 槽 园 群 、 南 华 系 的 莲 沱 组 、 古 城 组 ( 坪 圲 组 )、 大 塘 坡<br />

[30]<br />

组 和 南 沱 组 , 以 及 震 旦 系 的 陡 山 沱 组 和 灯 影 组 。 其<br />

中 , 马 槽 园 群 以 角 度 不 整 合 在 以 碳 酸 盐 岩 大 量 发 育<br />

的 中 元 古 界 神 农 架 群 之 上 , 总 厚 2 153 m。 分 两 组 : 下<br />

部 为 八 里 垭 组 , 厚 1 264 m, 主 要 为 白 云 质 砾 岩 。 砾 石<br />

以 棱 角 状 、 次 棱 角 状 为 主 , 砾 径 以 中 、 细 粒 为 主 , 多 为<br />

正 粒 序 。 充 填 物 中 多 火 山 碎 屑 , 顶 部 有 一 层 基 性 火<br />

山 熔 岩 以 及 火 山 弹 、 火 山 角 砾 岩 、 火 山 集 块 岩 等 。 沉<br />

积 环 境 主 要 为 山 前 盆 地 冲 积 扇 沉 积 。 上 部 为 火 烧 尖<br />

组 , 厚 889 m, 下 部 和 中 部 由 白 云 质 砾 岩 、 白 云 质 含 砾<br />

粗 砂 岩 、 白 云 质 砂 岩 、 白 云 质 粉 砂 岩 和 中 、 细 晶 白 云<br />

岩 组 成 的 韵 律 性 沉 积 , 上 部 则 为 细 晶 叠 层 石 白 云 岩 ,<br />

分 别 为 局 限 海 台 地 相 沉 积 。 南 华 系 的 莲 沱 组 主 要 为<br />

滨 海 相 的 砂 砾 岩 为 主 , 与 下 伏 马 槽 园 群 呈 平 行 或 微<br />

角 度 不 整 合 接 触 。 坪 圲 组 即 古 城 组 ( 俗 称 “ 小 冰 ”), 主<br />

要 为 一 套 冰 水 成 因 的 灰 绿 色 微 千 枚 岩 化 的 含 砾 ( 中 、<br />

细 砾 ) 泥 岩 。 大 塘 坡 组 由 下 部 黑 色 碳 质 粉 砂 质 页 岩<br />

和 上 部 含 锰 白 云 岩 ( 泻 湖 相 ) 组 成 , 而 南 沱 组 与 峡 东<br />

一 样 , 同 样 是 灰 绿 色 到 紫 红 色 的 大 陆 冰 盖 与 冰 水 沉<br />

积 交 替 的 泥 砾 岩 或 杂 砾 岩 (Diamictite)。 陡 山 沱 组<br />

同 样 以 盖 帽 白 云 岩 开 始 , 之 上 主 要 是 有 灰 岩 夹 层 和<br />

白 云 岩 夹 层 的 富 钾 页 岩 和 炭 质 页 岩 , 属 局 限 海 台 地<br />

相 。 灯 影 组 主 要 是 开 阔 海 台 地 相 的 厚 层 夹 薄 层 的 白<br />

云 岩 , 它 们 之 上 为 古 生 界 寒 武 纪 西 蒿 坪 组 整 合 覆<br />

盖 。 南 华 系 和 震 旦 系 之 间 及 内 部 各 组 间 主 要 为 连 续<br />

沉 积 , 但 南 沱 组 与 大 塘 坡 组 之 间 有 沉 积 间 断 。<br />

由 于 神 农 架 地 区 与 峡 东 紧 密 相 邻 , 岩 相 又 几 乎<br />

一 致 , 因 此 峡 东 剖 面 南 华 系 和 震 旦 系 的 最 新 年 龄 资<br />

[31]<br />

料 都 可 以 为 其 所 用 。 另 外 , 根 据 陆 松 年 等 的 初 步<br />

研 究 成 果<br />

1<br />

, 作 为 褶 皱 基 底 的 神 农 架 群 顶 部 的 年 龄 已<br />

控 制 在 略 大 于 1 000 Ma, 因 此 神 农 架 群 的 上 亚 群 显 然<br />

是 中 元 古 代 晚 期 地 层 。 在 角 度 不 整 合 在 神 农 架 群 之<br />

上 的 马 槽 园 群 下 部 基 性 火 山 岩 也 获 得 了 接 近 950 Ma<br />

的 U-Pb 年 龄 , 因 此 神 农 运 动 发 生 及 延 续 的 时 间 就 被 限<br />

制 在 50 Ma 左 右 时 间 范 围 之 内 。 前 人 资 料 也 早 已 表


90 地 质 调 查 与 研 究 第 35 卷<br />

明 , 在 峡 东 ( 即 本 区 南 缘 ) 不 整 合 在 莲 沱 组 之 下 的 黄<br />

陵 花 岗 岩 的 年 龄 接 近 于 800 Ma(837~819 Ma)。 黄 陵<br />

花 岗 岩 显 然 是 在 马 槽 园 群 沉 积 末 期 侵 入 的 , 因 此 马<br />

槽 园 群 的 时 限 位 于 1 000 Ma 和 800 Ma 之 间 , 代 表 了 区<br />

内 新 元 古 代 早 期 青 白 口 纪 的 沉 积 。 至 于 马 槽 园 群 之<br />

上 的 南 华 系 和 震 旦 系 的 年 龄 如 图 9 所 示 , 分 别 为<br />

780~635 Ma 和 635~542 Ma。<br />

从 上 述 沉 积 物 和 沉 积 盆 地 的 简 略 分 析 , 不 难 看<br />

出 , 以 马 槽 园 群 与 神 农 架 群 之 间 角 度 不 整 合 接 触 界<br />

面 为 代 表 的 神 农 运 动 是 一 次 地 壳 强 烈 收 缩 和 快 速 挤<br />

压 的 运 动 。 它 既 导 致 了 神 农 架 群 的 褶 皱 成 山 , 也 形<br />

成 了 新 元 古 界 的 沉 积 基 底 。 根 据 现 有 资 料 分 析 , 神<br />

农 架 运 动 大 致 发 生 在 1 000 Ma 前 后 , 与 北 美 著 名 的 格<br />

林 威 尔 运 动 的 主 幕 大 致 相 当 。 格 林 威 尔 运 动 的 主 幕<br />

及 其 在 其 它 地 区 发 生 的 相 当 的 地 壳 运 动 导 致 了 罗 地<br />

尼 亚 超 大 陆 的 最 终 拼 合 和 形 成 , 以 及 中 元 古 界 沉 积<br />

作 用 的 终 结 。<br />

群<br />

图 9 华 南 新 元 古 界 代 表 性 剖 面 的 划 分 和 对 比<br />

( 据 邢 裕 盛 等 ,2012, 出 版 中 )<br />

Fig.9 Subdivision and correlation of the<br />

representative Neoproterozoic in south China<br />

在 1 000~800 Ma 间 的 马 槽 园 群 , 虽 然 前 人 普 遍<br />

将 其 归 为 神 农 运 动 后 期 的 山 间 磨 拉 石 沉 积 , 但 其 中<br />

以 海 相 沉 积 为 主 ( 白 云 质 充 填 和 胶 结 ), 甚 至 顶 部 还<br />

出 现 叠 层 石 白 云 岩 , 总 体 上 为 下 粗 上 细 的 正 粒 序 沉<br />

积 。 此 外 , 在 本 区 马 槽 园 群 及 其 邻 区 时 代 相 当 的 沉<br />

积 中 , 岩 浆 活 动 也 较 强 烈 ( 如 不 仅 在 各 种 岩 层 中 普 遍<br />

含 有 火 山 物 质 , 而 且 在 中 部 还 有 熔 岩 、 火 山 弹 、 火 山<br />

角 砾 岩 和 集 块 岩 等 基 性 火 山 喷 发 ), 表 现 为 先 基 性 ,<br />

后 酸 性 的 “ 双 峰 式 ” 的 特 征 , 如 本 区 马 槽 园 群 中 期 和<br />

鄂 东 北 花 山 群 中 的 基 性 火 山 岩 , 晚 期 本 区 南 缘 的 花<br />

岗 岩 侵 入 和 与 其 时 代 相 当 的 川 西 苏 雄 组 的 酸 性 为 主<br />

的 火 山 喷 发 , 以 及 上 覆 莲 沱 组 都 以 富 含 酸 性 火 山 碎<br />

屑 为 特 征 , 等 等 。 所 有 这 些 资 料 又 都 说 明 , 与 其 将 马<br />

槽 园 群 看 做 神 农 运 动 后 期 的 山 间 磨 拉 石 沉 积 , 不 如<br />

将 其 看 做 一 个 新 的 裂 谷 盆 地 已 经 开 始 的 类 磨 拉 石 沉<br />

积 。 也 就 是 说 在 神 农 架 地 区 或 华 南 地 区 , 在 发 生 神<br />

农 运 动 为 代 表 的 挤 压 褶 皱 之 后 , 不 久 就 开 始 了 新 的<br />

裂 解 , 马 槽 园 群 主 要 就 是 一 个 在 裂 解 早 期 形 成 的 新<br />

的 地 崭 式 的 裂 谷 沉 积 。 当 然 , 从 层 序 地 层 学 的 观 点<br />

看 , 它 也 正 是 一 个 新 元 古 代 超 层 序 早 期 低 水 位 体 系<br />

域 沉 积 的 代 表 。<br />

在 800 Ma 稍 后 (780 Ma?) 随 着 张 力 作 用 进 一 步<br />

加 强 , 罗 地 尼 亚 超 大 陆 开 始 了 进 一 步 的 裂 解 , 本 区 发<br />

生 了 全 面 海 进 , 开 始 了 陆 表 海 为 主 的 沉 积 或 新 元 古<br />

代 超 层 序 的 海 进 体 系 域 沉 积 。 它 们 首 先 形 成 了 先 陆<br />

相 ( 河 流 相 ), 后 海 相 ( 滨 海 相 ) 的 莲 沱 组 沉 积 。 后 来 随<br />

着 气 候 变 冷 , 发 生 了 先 滨 海 相 古 城 组 的 冰 水 ( 冰 筏 )<br />

沉 积 , 后 经 短 期 的 回 暖 ( 大 塘 坡 组 ) 之 后 , 随 着 气 候 的<br />

进 一 步 变 冷 和 海 平 面 的 急 剧 下 降 形 成 了 大 规 模 的 陆<br />

相 冰 盖 为 主 的 南 沱 组 沉 积 。 直 至 635 Ma 前 后 , 随 着<br />

古 气 温 的 回 暖 和 海 平 面 的 上 升 , 本 区 才 形 成 了 先 局<br />

限 海 泥 质 为 主 ( 陡 山 沱 组 ), 后 开 阔 海 台 地 相 碳 酸 盐<br />

岩 为 主 ( 灯 影 组 ) 的 震 旦 纪 沉 积 。<br />

[30-31]<br />

现 有 资 料 表 明 , 在 神 农 架 地 区 发 生 的 上 述 新<br />

元 古 代 构 造 和 盆 地 演 化 , 以 及 寒 冷 事 件 在 华 南 地 块<br />

的 其 它 地 区 几 乎 同 时 发 生 。 例 如 :1) 在 1 000 Ma 前<br />

后 的 挤 压 应 力 高 峰 期 , 不 仅 引 起 了 神 农 架 群 , 也 引 起<br />

了 昆 阳 群 、 会 理 群 和 打 鼓 石 群 的 强 烈 褶 皱 和 造 山 运<br />

动 的 发 生 ;2) 在 1000~800/780 Ma 之 间 都 形 成 了 特<br />

殊 的 类 磨 拉 石 沉 积 , 其 中 除 本 区 的 马 槽 园 群<br />

(947.1±7.5 Ma) 外 , 在 邻 区 则 有 性 质 相 同 的 花 山 群<br />

1<br />

陆 松 年 等 , 中 国 中 元 古 界 待 建 系 候 选 标 准 剖 面 的 筛 选 ( 阶 段 科 研 报 告 ),2012


第 2 期 朱 士 兴 等 : 论 燕 山 地 区 青 白 口 系 的 解 体 91<br />

和 柳 坝 塘 组 (968±15 Ma) 等 ;3)800/780 Ma 左 右 , 随<br />

着 全 球 性 罗 地 尼 亚 超 大 陆 进 一 步 裂 解 , 本 区 和 邻 区<br />

几 乎 同 时 开 始 了 莲 沱 组 、 渫 水 河 组 和 澄 江 组 等 新 的<br />

陆 表 海 沉 积 ;4) 在 约 780~635 Ma 之 间 都 发 生 了 代 表<br />

寒 冷 气 候 条 件 下 的 南 华 系 沉 积 ;5) 在 约 635 Ma 之 后 ,<br />

随 着 温 暖 气 候 的 重 新 开 始 , 本 区 和 邻 区 都 开 始 了 大<br />

量 滨 海 、 浅 海 相 的 碳 酸 盐 沉 积 。 所 有 这 些 资 料 都 表<br />

明 至 少 对 同 一 个 古 陆 , 尤 其 是 同 一 构 造 部 位 来 说 , 重<br />

大 的 构 造 演 化 事 件 具 有 惊 人 的 同 时 性 。<br />

4.2 华 北 辽 南 地 区 的 新 元 古 界<br />

现 在 的 新 资 料 表 明 , 在 华 北 古 陆 , 完 整 的 新 元 古<br />

代 地 层 剖 面 不 在 燕 山 地 区 , 而 在 其 东 缘 的 以 辽 南 剖<br />

面 为 代 表 的 徐 淮 胶 辽 地 区 。 辽 南 地 区 的 新 元 古 界 自<br />

下 而 上 包 括 永 宁 群 、 细 河 群 和 辽 南 群 ( 表 3) [24,32] , 其 中<br />

永 宁 群 主 要 为 分 选 度 和 滚 圆 度 甚 差 的 砾 岩 和 粗 砾 长<br />

石 砂 岩 为 主 的 河 流 相 至 三 角 洲 相 磨 拉 石 沉 积 , 它 角<br />

度 不 整 合 在 下 伏 地 层 之 上 , 后 者 中 包 括 太 古 宇 鞍 山<br />

群 和 古 元 古 代 辽 河 群 , 层 位 最 高 的 是 中 元 古 代 榆 树<br />

砬 子 群 石 英 岩 。 细 河 群 平 行 不 整 合 在 永 宁 群 之 上 ,<br />

细 河 群 自 下 而 上 依 次 包 括 海 相 砂 岩 为 主 的 钓 鱼 台 组<br />

和 海 相 灰 岩 和 泥 岩 组 成 的 南 芬 组 。 辽 南 群 整 合 在 细<br />

河 群 之 上 , 它 除 了 底 部 的 石 英 砂 岩 和 海 绿 石 砂 岩 为<br />

主 的 桥 头 组 和 泥 岩 为 主 的 长 岭 子 组 外 , 其 上 主 要 是<br />

巨 厚 的 白 云 岩 和 灰 岩 的 碳 酸 盐 岩 连 续 沉 积 。<br />

从 上 述 地 层 的 沉 积 特 征 、 层 序 关 系 和 接 触 关<br />

系 , 不 难 看 出 , 辽 南 地 区 新 元 古 界 具 有 与 神 农 架 地 区<br />

表 3 辽 南 中 - 新 元 古 界 划 分 简 表<br />

Table 3 The Neoproterozoic sequence in southern Liaoning Province


92 地 质 调 查 与 研 究 第 35 卷<br />

基 本 一 致 的 演 化 规 律 ( 图 10), 即 永 宁 群 与 下 伏 榆 树<br />

砬 子 群 之 间 的 角 度 不 整 合 接 触 关 系 , 说 明 在 永 宁 群<br />

沉 积 之 前 区 内 曾 遭 受 过 一 次 挤 压 褶 皱 运 动 和 轻 度 的<br />

变 质 作 用 , 是 发 生 在 中 元 古 代 末 期 , 导 致 罗 地 尼 亚 超<br />

大 陆 形 成 的 格 林 威 尔 运 动 在 本 区 的 反 应 。 之 后 随 着<br />

应 力 性 质 的 改 变 , 本 区 也 开 始 形 成 了 一 个 新 的 裂 谷<br />

性 质 的 盆 地 , 产 生 了 以 陆 相 快 速 堆 积 为 特 征 的 永 宁<br />

群 类 磨 拉 石 沉 积 。 再 后 , 随 着 罗 地 尼 亚 超 大 陆 的 进<br />

一 步 裂 解 , 又 导 致 了 陆 表 海 为 主 的 细 河 群 和 辽 南 群<br />

的 沉 积 。<br />

按 照 这 一 认 识 , 参 照 上 述 华 南 神 农 架 地 区 新 元<br />

古 界 发 展 演 化 模 式 和 年 龄 资 料 ( 图 11), 不 难 得 出 下<br />

列 认 识 :1) 永 宁 群 与 下 伏 榆 树 砬 子 群 之 间 的 角 度 不<br />

整 合 接 触 关 系 代 表 的 地 壳 运 动 与 上 述 神 农 运 动 一<br />

致 , 结 束 在 1 000 Ma 左 右 ;2) 作 为 新 的 裂 谷 盆 地 沉 积<br />

的 永 宁 群 虽 然 未 见 明 显 的 岩 浆 活 动 , 但 与 马 槽 园 群<br />

一 样 , 其 沉 积 时 期 可 控 制 在 1 000~800 Ma 之 间 ;3) 从<br />

神 农 架 为 代 表 的 华 南 来 看 , 罗 地 尼 亚 超 大 陆 在 800 Ma<br />

图 10 辽 南 与 神 农 架 、 峡 东 地 区 新 元 古 界 之 间 的 对 比<br />

Fig.10 Correlation of the Neoproterozoic between<br />

southern Liaoning and Shennongjia,<br />

eastern Yangtze Gorges<br />

前 后 才 发 生 更 大 规 模 裂 解 , 在 780 Ma 前 后 才 发 生 代<br />

表 进 一 步 裂 解 的 早 期 以 碎 屑 岩 为 主 的 南 华 系 沉 积 ,<br />

因 此 辽 南 细 河 群 和 其 上 的 桥 头 组 砂 岩 同 样 作 为 罗 地<br />

尼 亚 超 大 陆 进 一 步 裂 解 的 碎 屑 岩 为 主 的 沉 积 , 也 可<br />

能 都 是 南 华 纪 的 沉 积 , 它 们 也 大 致 是 800 Ma 或 780<br />

Ma 之 后 的 产 物 , 其 中 钓 鱼 台 组 砂 岩 可 能 相 当 于 莲 沱<br />

组 , 南 芬 组 相 当 于 古 城 和 大 塘 坡 组 , 而 桥 头 组 相 当 于<br />

南 沱 组 ;4) 之 上 的 地 层 中 先 出 现 的 是 长 岭 子 组 泥 质<br />

沉 积 , 大 致 可 对 比 为 华 南 的 陡 山 沱 期 沉 积 , 而 再 上 面<br />

的 大 量 碳 酸 盐 沉 积 , 特 别 是 偏 下 部 的 白 云 岩 沉 积 势 必<br />

就 可 与 灯 影 组 对 比 , 时 限 控 制 在 635~542 Ma 左 右 。<br />

在 辽 南 上 述 对 比 方 案 虽 然 还 缺 乏 精 确 的 同 位 素<br />

年 龄 资 料 的 进 一 步 证 实 , 但 与 当 前 的 部 分 新 资 料 也<br />

并 不 矛 盾 。 例 如 , 与 辽 南 桥 头 组 相 当 的 淮 南 四 十 里<br />

长 山 下 部 获 得 了 773 Ma 的 最 小 碎 屑 锆 石 U-Pb 年 龄 ,<br />

表 明 桥 头 组 的 年 龄 要 小 于 773 Ma; 又 例 如 , 最 近 高 林<br />

志 等 (2010) 报 道 了 细 河 群 中 最 小 碎 屑 锆 石 的 U-Pb 年<br />

龄 为 1 075 Ma, 说 明 钓 鱼 台 组 的 年 龄 应 小 于 1 000 Ma,<br />

[33]<br />

等 等 。<br />

上 述 辽 南 剖 面 和 神 农 架 剖 面 新 元 古 界 的 对 比 方<br />

案 中 存 在 的 最 大 困 扰 在 于 与 南 华 系 对 比 的 辽 南 细 河<br />

群 上 部 和 其 上 的 桥 头 组 中 缺 失 可 靠 的 冰 碛 岩 。 对 这<br />

一 问 题 作 者 的 理 解 是 :1) 在 新 元 古 代 中 期 的 成 冰 纪<br />

( 南 华 纪 ) 确 实 在 全 球 的 许 多 地 方 都 存 在 着 代 表 寒 冷<br />

气 候 的 冰 川 沉 积 , 据 此 Hoffman 提 出 了 当 前 流 行 的<br />

“ 雪 球 说 ” [34] , 意 思 是 说 当 时 几 乎 全 球 都 曾 为 冰 雪 所<br />

覆 盖 。 但 对 此 现 象 还 曾 有 另 一 种 假 说 , 即 美 国 谢 尔<br />

登 于 上 一 世 纪 八 十 年 代 初 提 出 的 “ 冰 环 说 ”, 认 为 当<br />

时 由 于 在 地 球 赤 道 上 空 存 在 一 个 冰 环 , 它 阻 挡 了 太<br />

阳 的 照 射 和 能 量 , 它 的 阴 影 导 致 了 当 时 地 球 赤 道 及<br />

其 附 近 表 面 的 显 著 降 温 和 普 遍 为 冰 雪 覆 盖 , 并 形 成<br />

[35]<br />

冰 碛 岩 带 。 2) 华 南 地 块 的 有 关 古 地 磁 资 料 来 看 ,<br />

南 华 系 早 期 和 中 期 华 南 地 块 位 于 30°~40°N 的 中<br />

纬 度 带 , 主 要 形 成 冰 水 型 沉 积 , 而 晚 期 主 要 形 成 南 沱<br />

组 大 陆 冰 盖 沉 积 , 南 沱 期 华 南 古 陆 主 要 分 布 在 当 时<br />

[36,37]<br />

赤 道 附 近 的 低 纬 度 区 。 如 以 此 看 来 , 冰 碛 岩 主 要<br />

发 育 在 赤 道 附 近 的 低 纬 度 区 ( 南 沱 组 ), 而 纬 度 中 等<br />

的 仅 发 育 冰 水 沉 积 的 古 城 组 。 以 此 推 论 , 古 纬 度 更<br />

高 的 地 区 势 必 就 既 无 冰 水 , 更 无 冰 川 ( 盖 ) 的 沉 积 。<br />

冰 碛 岩 与 古 纬 度 的 这 一 反 常 现 象 既 支 持 了 冰 环 说 可<br />

能 比 雪 球 说 更 加 可 取 , 也 解 释 了 为 何 以 位 于 高 纬 度<br />

的 华 北 古 陆 在 南 华 纪 缺 失 冰 积 岩 , 以 及 也 在 成 冰 纪 ,


第 2 期 朱 士 兴 等 : 论 燕 山 地 区 青 白 口 系 的 解 体 93<br />

澳 大 利 亚 有 三 次 冰 期 活 动 , 而 华 南 只 有 一 次 冰 水 沉<br />

积 ( 早 期 ) 和 一 次 冰 川 沉 积 ( 晚 期 ) 等 不 一 致 现 象 。 华<br />

北 古 陆 当 时 的 古 纬 度 ( 如 蓟 县 的 骆 驼 岭 组 和 井 儿 峪 )<br />

普 遍 在 N40~50° 的 高 纬 度 地 带 , 因 而 在 华 北 古 陆 在<br />

新 元 古 代 早 期 既 没 有 出 现 冰 水 沉 积 , 更 没 有 冰 碛 岩 ,<br />

仅 有 反 映 冷 气 候 的 少 量 信 息 ( 如 南 芬 组 和 桥 头 组 的<br />

古 生 物 化 石 十 分 贫 乏 和 桥 头 组 出 现 冰 晶 痕 迹 等 。<br />

4.3 蓟 县 长 龙 山 组 - 景 儿 峪 组 的 时 代 和 层 位<br />

如 果 上 述 辽 南 剖 面 与 神 农 架 地 区 新 元 古 界 的<br />

对 比 关 系 可 以 被 接 受 , 那 么 蓟 县 和 燕 山 地 区 原 青 白<br />

口 系 余 下 的 骆 驼 岭 组 和 景 儿 峪 组 的 时 代 和 层 位 问<br />

题 也 就 不 难 确 定 。 它 们 不 仅 不 是 中 元 古 代 的 地<br />

层 , 也 不 是 新 元 古 代 早 期 青 白 口 系 的 沉 积 , 而 是 与<br />

辽 南 细 河 群 一 样 , 都 是 新 元 古 代 中 期 南 华 纪 的 沉 积 ,<br />

其 年 龄 大 致 与 莲 沱 - 古 城 组 相 当 , 在 780~660 Ma 之<br />

间 ( 图 11)。<br />

首 先 , 作 者 也 认 为 蓟 县 的 骆 驼 岭 组 - 景 儿 峪 组<br />

与 辽 南 复 州 的 细 河 群 基 本 上 可 以 互 相 对 比 , 理 由 是 :<br />

1) 两 者 具 有 相 同 的 岩 性 和 其 组 合 , 如 下 部 的 海 绿 石<br />

砂 岩 和 上 部 的 蛋 青 色 灰 岩 ;2) 两 者 具 有 略 大 于 850<br />

Ma 的 海 绿 石 K-Ar 年 龄 , 尽 管 这 些 年 龄 并 不 一 定 是 它<br />

们 真 正 的 沉 积 年 龄 , 但 按 系 统 误 差 的 观 点 , 它 们 同 样<br />

可 看 作 基 本 同 时 沉 积 的 一 个 重 要 标 志 ;3) 两 者 具 有<br />

基 本 相 同 的 古 生 物 组 合 , 如 下 部 的 Chuaria 和 Shouhsienia<br />

宏 观 藻 类 组 合 和 上 部 南 芬 组 和 景 儿 峪 组 古 生<br />

物 极 端 贫 乏 等 ;4) 两 者 具 有 相 同 的 沉 积 层 序 位 置 和<br />

性 质 , 即 它 们 与 下 伏 地 层 之 间 都 具 有 以 微 角 度 不 整<br />

合 或 平 行 不 整 合 接 触 为 代 表 的 沉 积 间 断 , 因 此 按 层<br />

序 分 析 都 属 于 新 元 古 代 大 层 序 海 侵 体 系 域 的 早 期 沉<br />

积 ;5) 两 者 与 全 球 构 造 的 关 系 , 如 上 所 述 两 者 都 是 罗<br />

地 尼 亚 超 大 陆 形 成 之 后 进 一 步 裂 解 时 候 的 沉 积 , 甚<br />

至 燕 山 地 区 的 骆 驼 岭 - 景 儿 峪 组 正 是 辽 南 细 河 群 向<br />

西 扩 展 的 结 果 。 至 于 在 细 河 群 中 未 发 现 燕 山 青 白 口<br />

系 以 Longfengshania 为 代 表 的 龙 凤 山 生 物 群 的 问<br />

题 , 作 者 认 为 这 也 不 能 作 为 否 定 这 种 对 比 的 依 据 , 因<br />

为 除 冀 西 怀 来 和 兴 隆 少 数 地 区 外 , 在 蓟 县 青 白 口 系<br />

的 标 准 剖 面 及 燕 山 大 部 分 地 区 至 今 也 尚 未 有 这 一 生<br />

物 群 的 发 现 。<br />

其 次 , 既 然 燕 山 地 区 的 骆 驼 岭 组 - 景 儿 峪 组 相<br />

当 于 辽 南 细 河 群 , 辽 南 的 细 河 群 又 相 当 于 华 南 南 华<br />

系 中 、 下 部 的 地 层 , 那 么 按 逻 辑 推 理 , 燕 山 地 区 的 骆<br />

驼 岭 组 - 景 儿 峪 组 也 就 相 当 于 华 南 南 华 系 早 中 期 莲<br />

图 11 燕 山 与 辽 南 地 区 和 华 南 新 元 古 界 的 柱 状 对 比 简 图<br />

Fig.11 Columnar correlation of the<br />

Neoproterozoic among the Yanshan , Liannan<br />

and Shennongjia-eastern Yangtze Gorges<br />

沱 组 和 古 城 组 的 地 层 。 除 此 以 外 , 还 补 充 两 点 :1) 按<br />

古 地 磁 资 料 , 华 南 南 华 系 早 期 和 燕 山 骆 驼 岭 组 - 景<br />

儿 峪 组 都 存 在 磁 极 倒 转 现 象 , 同 样 指 示 两 者 时 代 形<br />

同 , 可 互 相 对 比 ;2) 华 南 和 华 北 、 辽 南 的 资 料 都 表 明 ,<br />

在 罗 地 尼 亚 超 大 陆 形 成 之 后 , 在 新 元 古 代 早 期 首 先<br />

沉 积 的 是 代 表 早 期 裂 谷 盆 地 沉 积 的 马 槽 园 群 和 永 宁<br />

群 , 到 新 元 古 代 中 期 才 开 始 罗 地 尼 亚 超 大 陆 的 进 一<br />

步 裂 解 , 沉 积 了 莲 沱 组 和 古 城 组 。 燕 山 区 的 骆 驼 岭<br />

组 - 景 儿 峪 组 并 非 类 磨 拉 石 沉 积 , 而 是 滨 海 相 为 主<br />

的 沉 积 , 因 此 它 们 不 是 新 元 古 代 早 期 青 白 口 纪 或 拉<br />

伸 纪 的 沉 积 , 而 应 是 新 元 古 代 中 期 南 华 纪 或 成 冰 纪<br />

的 早 期 沉 积 。<br />

5 结 论<br />

根 据 上 述 资 料 和 讨 论 , 本 文 的 初 步 结 论 是 :<br />

(1) 根 据 当 前 的 同 位 素 年 龄 新 资 料 , 原 青 白 口 系<br />

下 部 的 下 马 岭 组 不 应 是 1000~900 Ma 的 新 元 古 代 早<br />

期 拉 伸 系 ( 青 白 口 系 ) 的 下 部 地 层 , 而 应 是 1 400~


94 地 质 调 查 与 研 究 第 35 卷<br />

1 320 Ma 的 中 元 古 代 中 期 延 展 系 下 部 的 沉 积 。<br />

(2) 根 据 新 的 区 域 地 质 资 料 , 原 青 白 口 系 骆 驼 岭<br />

组 与 下 马 岭 组 之 间 的 沉 积 间 断 不 是 简 单 的 平 行 不 整<br />

合 接 触 和 上 升 运 动 的 代 表 , 而 应 是 超 覆 在 下 伏 不 同<br />

层 位 之 上 的 微 角 度 不 整 合 接 触 , 它 所 反 映 的 是 一 次<br />

轻 微 褶 皱 性 质 的 准 造 山 运 动 , 它 可 能 正 是 发 生 在 中<br />

元 古 代 末 期 著 名 的 格 林 威 尔 造 山 运 动 在 华 北 古 陆 内<br />

部 的 响 应 。 格 林 威 尔 运 动 及 其 相 当 的 运 动 导 致 了 罗<br />

地 尼 亚 超 大 陆 最 终 形 成 。<br />

(3) 根 据 对 华 南 和 华 北 代 表 性 地 层 剖 面 的 分 析 ,<br />

新 元 古 代 沉 积 模 式 与 罗 地 尼 亚 超 大 陆 拼 合 后 的 重 新<br />

裂 解 作 用 相 适 应 , 可 归 结 为 早 期 裂 谷 ( 或 裂 陷 槽 ) 类<br />

磨 拉 石 沉 积 , 中 期 裂 谷 扩 展 期 寒 冷 气 候 条 件 下 的 海<br />

相 碎 屑 为 主 的 沉 积 , 和 晚 期 温 暖 气 候 条 件 下 的 泥 质<br />

和 碳 酸 盐 沉 积 三 阶 段 。<br />

(4) 按 照 岩 相 特 征 和 区 域 对 比 , 原 青 白 口 系 中 现<br />

存 的 骆 驼 岭 - 景 儿 峪 组 , 不 能 与 新 元 古 代 早 期 类 磨<br />

拉 石 沉 积 为 特 征 的 低 水 位 体 系 域 沉 积 相 对 比 , 而 是<br />

应 与 中 期 寒 冷 气 候 条 件 下 的 碎 屑 为 主 的 海 侵 体 系 域<br />

沉 积 最 为 接 近 , 因 此 它 们 不 是 新 元 古 代 早 期 青 白 口<br />

纪 或 拉 伸 纪 的 地 层 , 而 应 是 属 于 新 元 古 代 中 期 南 华<br />

纪 或 成 冰 纪 的 沉 积 , 它 们 的 年 龄 与 辽 南 细 河 群 和 华<br />

南 莲 沱 组 及 古 城 组 一 样 , 都 是 在 780~630 Ma 之 间 。<br />

如 是 这 样 , 在 青 白 口 系 的 标 准 地 区 ( 燕 山 地 区 ) 和 其<br />

标 准 剖 面 ( 蓟 县 剖 面 ) 可 能 并 不 存 在 真 正 的 的 青 白 口<br />

纪 地 层 , 蔚 县 运 动 所 造 成 的 下 马 岭 组 与 骆 驼 岭 组 之<br />

间 的 不 整 合 接 触 可 能 代 表 了 长 达 540 Ma 左 右 的 沉 积<br />

缺 失 。<br />

致 谢 : 本 课 题 先 后 得 到 国 家 自 然 科 学 基 金 委 、 中<br />

国 地 质 调 查 局 、 中 国 石 油 化 工 股 份 有 限 公 司 和 生 物<br />

地 质 与 环 境 地 质 国 家 重 点 实 验 室 , 中 国 地 质 大 学<br />

( 武 汉 ) 的 大 力 支 持 , 在 工 作 期 间 也 的 到 了 黄 学 光 、<br />

陆 松 年 、 李 怀 坤 、 孙 立 新 研 究 员 , 杜 汝 霖 、 童 金 南 教<br />

授 和 瞿 乐 生 高 级 工 程 师 的 热 忱 帮 助 和 支 持 , 特 此 一<br />

并 感 谢 。<br />

参 考 文 献 :<br />

[1] 全 国 地 层 委 员 会 编 著 . 中 国 区 域 年 代 地 层 ( 地 质 年 代 ) 表 说<br />

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On the Disintegration of the Neoproterozoic Qingbaikouan System<br />

in Yanshan Range,North China<br />

ZHU Shi-xing [1,2] , LIU Hua [2] , HU Jun [1]<br />

(1.State Key Laboratory of Biology and Envronmental Geology CUG, Wuhan 430074, China;<br />

2.Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources CGS, Tianjin 300170, China)<br />

Abstract: On the basis of the new datings, the Xiamaling Formation of the lower Qingbaokou System in Yanshan<br />

range has been identified as the deposits of the early Ectasian System(1 400~1 200 Ma), the middle Mesoproterozoic.<br />

As for the Changlongshan and Jingeryu Formations of the upper Qingbaikou that they are without more precise<br />

dating up to now, through the research for the nature of the boundary between them and underlying strata,<br />

and the comparison with depositional characteristics of different stages of tectonic development in a number of<br />

representative Neoproterozoic basin in Liangdong Peninsula and south China, this paper tend that they are not the<br />

upper Qingbaikou (Tonian) as shown by previous K-Ar ages and are the deposits in the early Nanhua period (or<br />

early Cryogenian) under the background of that the Rodinia Supercontinent was further broken-up.Their age is between<br />

780 Ma and 660 Ma possibly. That is to say, the standard Qingbaikouan System in yanshan range is not the<br />

strata of the Qingbakouan Period and all the Qingbaikouan System in yanshan range will be disintegrated possibly.<br />

Keywords: disintegration; Qingbaikouan System; Neoproterozoic; Yanshan range; North China

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