吉林雙陽地區(qū)磨盤山組巖石組合特征

李冬梅，張俊影,陸 浩

1.長春市雙陽區(qū)自然資源局，吉林 雙陽 130600；2.吉林省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所，吉林 長春 130022;3.吉林省地礦勘察設(shè)計(jì)研究院,吉林 長春 130061

0 引言

研究區(qū)位于華北板塊北緣東段陸緣活動(dòng)帶與西伯利亞板塊南緣陸緣活動(dòng)帶的交接部位，古亞洲構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域疊合部位，經(jīng)歷了由古亞洲構(gòu)造域向?yàn)I太平洋構(gòu)造域的演化。

在古亞洲構(gòu)造域發(fā)展階段，隨著加里東運(yùn)動(dòng)結(jié)束，南北兩大板塊初步拼合在一起，至早泥盆世晚期再次裂解，表現(xiàn)為早期裂陷槽沉積，最早的晚古生代地層王家街組為一套長石砂巖、粉砂巖、灰?guī)r夾火山碎屑巖，產(chǎn)珊瑚：Dendrostella，Sociophyllum，Atelophyllum，F(xiàn)avosites，Roemerolites，Pachystellioporella等，時(shí)代為早泥盆世晚期—中泥盆世早期。中晚泥盆世—早石炭世裂解進(jìn)一步加強(qiáng)，下石炭統(tǒng)余富屯組一套海底火山巖建造，主要由細(xì)碧巖、細(xì)碧玢巖、角斑巖、石英角斑巖和細(xì)碧質(zhì)凝灰?guī)r，產(chǎn)珊瑚化石，進(jìn)入晚石炭世形成大面積的碳酸巖臺(tái)地，沉積了磨盤山組一套臺(tái)地碳鹽酸巖建造和石嘴子組臺(tái)地后緣的碎屑巖建造，它們構(gòu)成了所謂的超補(bǔ)償沉積。早中二疊世開始出現(xiàn)雙向俯沖，在兩大板塊的陸緣分別形成各自的弧盆系統(tǒng)，華北板塊北緣出現(xiàn)磐石—石嘴子弧背盆地。隨著地殼的不斷抬升，至中二疊世，沉積了一套濱海—淺海陸源碎屑夾灰?guī)r組成的地層體，以壽山溝組的砂巖、粉砂巖、板巖夾灰?guī)r透鏡體為主[1,2](1)吉林省地質(zhì)調(diào)查院. 長春市幅1∶25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R].2007。。

其中磨盤山組沉積時(shí)是海侵范圍最大，海水最深的時(shí)期，形成了巨厚的灰?guī)r，主要有厚層、中厚層生物屑灰?guī)r、含燧石結(jié)核(或條帶)生物屑灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、亮晶灰?guī)r等，其特征明顯，但在區(qū)域上厚度變化較大，從南到北厚度逐漸增大，磨盤山一帶保留的厚度390.1 m，雙陽光屁股山殘留厚度1 300 m，羊圈頂子1 400 m，王家街、常家街一帶達(dá)2 379 m。

1 研究現(xiàn)狀

磨盤山組為長春地質(zhì)學(xué)院區(qū)測隊(duì)1960年創(chuàng)名，創(chuàng)名地點(diǎn)在盤石縣城郊磨盤山。原始定義指磐石、永吉、雙陽、四平一帶含有中石炭世化石的，以灰?guī)r、含燧石結(jié)核、條帶灰?guī)r為主，底與鹿圈屯組平行不整合或整合接觸，頂與石嘴子組整合接觸。1975年陶南生、劉發(fā)等重新厘定了建組剖面磨盤山組的含義，此后長春地質(zhì)學(xué)院、東北地質(zhì)研究所、吉林省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查所等多家單位及眾多的學(xué)者均沿用該巖石地層單位至今，在各區(qū)域巖性組合大致相同，但厚度及含燧石結(jié)核或條帶差異較大。

現(xiàn)在定義指石嘴子組與鹿圈屯組碎屑巖之間的巨厚的碳酸鹽為主的地層體。主要巖性包括厚層灰?guī)r、含隧石結(jié)核(或條帶)灰?guī)r、砂屑灰?guī)r，泥晶、亮晶灰?guī)r互層的一套地層。其中偶夾硅質(zhì)巖、白云巖及砂巖，富含有孔蟲、珊瑚、腕足類化石，區(qū)域上與下伏鹿圈屯組、上覆石嘴子組均呈整合接觸[3]。

磨盤山組在吉林省主要出露范圍為：南起磐石市牛心鎮(zhèn)、磨盤山，向北經(jīng)明城、雙陽羊圈頂子、將軍嶺，北至黃榆、王家街一帶；在四平孟家?guī)X、四臺(tái)子等地也有分布。其南北巖性、厚度等均有一定的變化，在南部磨盤山一帶為碎屑巖和中厚層狀灰?guī)r，向北到雙陽及王家街一帶主要為厚層的灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r。由巖石組合特征及生物化石特征來看，具有明顯的穿時(shí)性。

2 層序特征

于雙陽太平鎮(zhèn)雙陽種畜場—夾信梁子—光屁股山一帶測得剖面(圖2)，剖面起點(diǎn)X:720615.33,Y:4803391.40。該剖面起始為下伏地層鹿圈屯組，與磨盤山組為整合接觸，結(jié)束于上覆地層壽山溝組，與磨盤山組為斷層接觸，總體產(chǎn)狀為330°<50°，出露厚度>1 300 m,其層序如下:

圖1 雙陽地區(qū)磨盤山組地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch of Mopanshan Formation in Shuangyang area

圖2 雙陽光屁股山一帶磨盤山組實(shí)測地質(zhì)剖面圖Fig.2 Actual surveyed geological profile of Mopanshan Formation in Guangpigu mountains, Shuangyang area

該組為一套厚層、中厚層灰?guī)r，含燧石結(jié)核、燧石條帶灰?guī)r，生物碎屑灰?guī)r，泥晶、亮晶灰?guī)r。

下部為厚層含燧石結(jié)核和燧石條帶灰?guī)r與生物碎屑灰?guī)r與厚層、中厚層灰?guī)r交替出現(xiàn)，向上主要以條帶狀灰?guī)r為主，夾少量的生物碎屑灰?guī)r大理巖。

區(qū)內(nèi)該組在橫向上巖性變化不大，但在厚度、含燧石團(tuán)塊或條帶、生物碎屑等有一定的變化，在大三家子磨盤山組中下部以中厚層含燧石團(tuán)塊或條帶的生物碎屑灰?guī)r為主，上部以致密塊狀結(jié)晶灰?guī)r為主，含有豐富的海相化石，在太平鎮(zhèn)以南雙陽縣四鹿場一帶，下部與灰?guī)r共生的燧石團(tuán)塊和條帶較發(fā)育，局部形成數(shù)層灰白、灰黑色透鏡狀、團(tuán)塊狀產(chǎn)出的硅質(zhì)巖，局部厚度可達(dá)幾十米，硅質(zhì)巖中見大量海百合莖化石出露。表現(xiàn)為淺海碳酸鹽臺(tái)地的沉積環(huán)境。

3 區(qū)域?qū)Ρ?/h2>

4 時(shí)代探討

該組時(shí)代長期被置于(中)晚石炭世，但從分布來看，黃榆和王家街一帶的磨盤山組底部產(chǎn)大塘階(與國際地層表中的維憲階大致相當(dāng))第二珊瑚化石帶Yuanophyllum帶的主要分子：Kueichouphyllumsp.，Diphyphyllumbreviseptatum，Aracholasmagangchashanensis,，Hilliasantaemariae，Lithostrotionasiaticum等，說明測區(qū)磨盤山組下界為早石炭世維憲期。向南至明城、磐石一帶，在該組下部見威寧階(與國際地層表中的賓夕法尼亞亞系大致相當(dāng))EsfafellPseudosafella化石和常見分子，并未見大塘階化石，因此說明明城到磐石一帶磨盤山組下界為威寧期早期。因此，磨盤山組在黃榆一磐石這一整個(gè)分布范圍內(nèi)，其下界所屬的時(shí)代各不相同。在吉昌至明城之間，其下界穿過了早石炭世維憲期和晚石炭世威寧期的時(shí)間面[4]。

因此，磨盤山組為一跨時(shí)的巖石地層單位，時(shí)代為早石炭世—早二疊世。

5 結(jié)論

(1)雙陽地區(qū)的磨盤山組灰白色結(jié)晶灰?guī)r局布夾大理巖、中厚層狀含生物碎屑灰?guī)r、中厚層狀含燧石結(jié)核、燧石條帶灰?guī)r，下部厚層含燧石結(jié)核和燧石條帶灰?guī)r與生物碎屑灰?guī)r與厚層、中厚層灰?guī)r交替出現(xiàn)，夾少量的大理巖及硅質(zhì)巖，向上燧石結(jié)核和燧石條帶逐漸減少，總體厚度約1 300 m左右。