北票—義縣地區(qū)義縣組沉積環(huán)境分析.pdf

1、遼西地區(qū)發(fā)育金嶺寺-羊山與阜新-義縣兩個重要盆地。在盆地之中，義縣組分布廣泛，并且以富含“熱河生物群”(Jehol Biota)而聞名于世。自20世紀80年代以來，人們在義縣組不同沉積層中不斷地發(fā)現(xiàn)大量的脊椎動物、無脊椎動物以及植物化石，特別是中華龍鳥(Sinosauropteryx prima)、孔子鳥(confuciusornis sanctus)、五尖張和獸(Zhangheotherium quinquecuspidens)以及遼

2、寧古果(Archaefructus liaoningensis)等珍稀化石的發(fā)現(xiàn)，引起國內、外科學界的廣泛關注。在這種情況下，人們迫切期盼通過科學研究盡快解決包括珍稀化石層在內的沉積層古地理、古氣候及古生態(tài)宏觀面貌。因此，恢復和再現(xiàn)這些動植物在地質歷史時期的沉積環(huán)境越來越成為人們研究的重點。 本文在前人工作的基礎之上，圍繞金嶺寺-羊山盆地與阜新-義縣盆地的義縣組沉積層展開工作。主要包括：野外建階剖面即馬神廟-宋八戶剖面、新開嶺-

3、四合屯剖面的實測；典型沉積層的精細劃分(精度達到cm級別)；對主要沉積層如陸家屯層、下土來溝層、尖山溝層、老公溝層、業(yè)南溝層、英窩山磚城子層、王家溝大康堡層、棗茨山金剛山層(均為非正式地層單位)空間、層位進行野外觀察、實測及采樣；室內樣品描述與分析，并且磨制薄片進行顯微研究，重點進行粒度分析等。 根據全球中生代古地理、古氣候、古生態(tài)特征，結合本區(qū)構造-巖漿活動演化及其規(guī)律，查明研究區(qū)在早白堊世為兩個斷陷盆地。盆地之中地形起伏差別

4、較大，發(fā)育有河流、湖泊、沼澤、森林、丘陵、高山等復雜的古地理條件；古氣候以溫暖潮濕為主，由于火山作用影響，存在季節(jié)性干旱-半干旱氣候；不同的生物群落組合表現(xiàn)出不同的生態(tài)習性，各類生物彼此之間協(xié)同演化。就火山作用對沉積環(huán)境的影響而言，義縣期各沉積環(huán)境火山作用產物及火山巖風化產物的充填；各沉積相被當?shù)囟嗥?次)火山巖控制并埋藏于其下的火山-沉積相組合由下至上規(guī)律性變化；義縣期火山作用引起地表抬升與構造地形的變化，從而影響排流模式的變化；經歷

5、火山作用影響的生物群提供義縣期氣候變化證據；火山作用對盆地內生物種群滅亡和生物演替起到決定性作用。 義縣組沉積層沉積巖石學研究認為：陸相沉積巖呈顆粒支撐與雜基支撐兩種結構。義縣組底部沖積扇一河流相表現(xiàn)為顆粒支撐結構，說明搬運介質是具有一定強度的穩(wěn)定水流，懸移載荷(雜基)被簸選而不能沉積；濱湖相、湖相則表現(xiàn)為雜基支撐結構，大量雜基出現(xiàn)表明含有懸移載荷量很大的高密度流性質，則由大小顆粒和泥質一起堆積而成，雜基為同生期沉積的原雜基。

6、 北票-義縣地區(qū)義縣組沉積剖面結構分析與粒度分析表明：義縣組底部的陸家屯層與老公溝層均為沖積扇-河流相沉積環(huán)境，兩者可以進行對比，均表明斷陷盆地初始期沉積特點；沉凝灰?guī)r層與業(yè)南溝層均為濱湖相沉積環(huán)境，兩者均為火山作用見間歇期火山盆地邊緣沉積環(huán)境；尖山溝層與英萵山磚城子層均為湖相沉積環(huán)境，前者發(fā)育有兩個旋回，碎屑顆粒以遞變懸浮方式搬運，總體表明湖泊由淺變深、湖體擴張的半深湖-深湖相沉積環(huán)境。后者經歷多次構造沉降后體現(xiàn)出由淺到深的湖相

7、沉積環(huán)境；棗茨山金剛山層為火山作用間歇期在火山盆地之中形成的湖相沉積環(huán)境，總體反映出湖體由淺到深的沉積過程，其底部沉積層的粒度分析表明濁流存在的可能。各沉積層與提供物質來源的內陸河流密切相關，沉積物(巖)不同程度地表明在原有環(huán)境中得到一定程度的改造，但新環(huán)境對其改造卻程度不一。由于受火山作用的影響，各沉積層粒度分析數(shù)據和參數(shù)表現(xiàn)出與正常沉積相的不完全一致性，從而呈現(xiàn)出獨特的粒度分布規(guī)律。本文通過對不同的沉積層沉積相研究，初步構建出了夾于