中生代盆岭构造演化

根据燕山东段—下辽河地区中生代的地质构造特征，该区中生代的盆岭构造演化可以分为以下几个阶段（图5-19）：

（一）早中三叠世盆地演化及中三叠世末挤压作用

燕山东段—下辽河地区前中生代时期的构造演化，属于华北克拉通盖层演化过程中的克拉通盆地演化阶段。其特征以稳定沉积和垂直升降为主，其岩石圈结构应该是稳定克拉通的岩石圈结构。随着古生代西伯利亚板块和中朝板块的不断会聚、俯冲、碰撞，位于西伯利亚板块和中朝板块之间的中亚—蒙古褶皱带逐渐褶皱隆起，中亚—蒙古古大洋逐渐消亡。早中三叠世时，两个板块之间会聚、俯冲、碰撞的影响逐渐向两个板块内部扩展，使得华北克拉通地壳活动进一步增强，华北克拉通不断抬升，古地形不断变化，古气候逐渐趋于炎热干旱。这一时期燕山东段—下辽河地区的盆地是晚二叠世克拉通盆地的延续，盆地范围在晚二叠世盆地范围的基础上进一步缩小，沉积物为一套红色磨拉石建造，平行不整合或整合在二叠系之上。这一时期的盆地类型属于残留克拉通盆地，其岩石圈结构可能属于受到影响的稳定克拉通的岩石圈结构。标志着该区克拉通演化阶段即将结束，孕育着一个新的构造演化阶段——陆内造山作用阶段的开始。

中三叠世末，印支运动使得该区中、下三叠统与中、新元古代—古生代沉积地层一起褶皱、断裂，形成走向近东西的褶皱和断裂带。燕山东段—下辽河地区由稳定克拉通构造演化阶段，进入了燕山陆内造山作用的演化过程。

（二）晚三叠—早侏罗世盆地演化及早侏罗世末挤压作用

经过中三叠世末构造运动之后，晚三叠世，古地理面貌发生了极大变化，气候也变得温暖潮湿。在整体隆起的背景下，一些小型的河流沼泽盆地沿褶断带或断陷带凹陷部位发育。这些小型盆地具有明显的继承性特点，它们零星分布于凌源老虎沟、朝阳石门沟、北票羊草沟等地，沉积物中的砾石成分来自基底太古宇、中新元古界、古生界和中下三叠统，从基底的变形来看，上三叠统和下侏罗统沉积于晚三叠世前褶皱的向斜部位。从沉积建造来看，上三叠统下部为冲洪积相沉积，它们对中三叠世末构造运动形成的凹陷部位进行填平补齐，到上三叠统上部出现一些沼泽相沉积环境，形成煤层或煤线。三叠纪末构造抬升，造成盆地隆起，发生剥蚀，凌源老虎沟一带的晚三叠世盆地消失，下侏罗统与上三叠统之间发生沉积间断，地层呈平行不整合接触。

图5-19 燕山东段—下辽河盆地中新生代构造演化示意图

早侏罗世，由于受早燕山期构造运动的影响，在朝阳、北票一带及现今金岭寺—羊山盆地内部发生中性火山喷发，堆积了下侏罗统下部兴隆沟组的钙碱性安山岩建造。之后，盆地进一步扩大，形成下侏罗统上部河流沼泽相的北票组灰色陆屑式含煤建造。

晚三叠世—早侏罗世盆地的上述特征，反映其盆地类型为上叠式盆地，构造背景是中三叠世末强烈挤压之后，均衡调整阶段的稳定沉积。

早侏罗世末，燕山运动第一幕强烈的第二次挤压作用，使得上三叠统、下侏罗统遭受褶皱和冲断（逆冲、逆掩），晚印支—早燕山早期盆地反转，盆地内上三叠统、下侏罗统褶皱隆升，遭受剥蚀；前中生界地层也再次受到改造。形成一些走向北东的逆冲断裂，它们切割了上三叠统、下侏罗统，又被中侏罗统地层不整合覆盖；使得中侏罗统与下侏罗统呈不整合接触。伴随着燕山运动第一幕的挤压作用，在该区还有花岗岩和闪长岩的侵入活动。

（三）中晚侏罗世盆地演化及侏罗纪末构造反转

经历了早侏罗世末燕山运动第一幕强烈的构造运动之后，中侏罗世，区域挤压应力减弱，伸展作用加强，伸展作用引起的断陷使得火山活动增强，早期盆地范围进一步扩大，同时又有一些新的盆地生成。在研究区内朝阳—北票一带、金岭寺—羊山一带、建昌—喀左一带、承德—平泉一带，形成一批既相互分隔又局部相连的断陷盆地。在这些断陷盆地中堆积了中侏罗统的含火山、含煤的河流沼泽相碎屑沉积物。晚侏罗世，由于气候逐渐变得干燥起来，早燕山晚期构造运动使得上述盆地内普遍沉积了一套土城子组红色复陆屑式建造。这一阶段研究区内一方面火山活动增强，另一方面，沉积环境比较稳定。由金岭寺—羊山盆地、朝阳-北票盆地、建昌-喀左盆地、承德—平泉盆地和盆地之间隆起组成该区第一个盆岭构造系统。这一时期盆地的构造特点，反映出该区的构造活动已经不全是挤压作用，伸展作用的影响已经相当明显（图5-20、5-21）。

侏罗世末，燕山运动第二幕强烈的第三次挤压作用，使得中、上侏罗统的火山机构—火山碎屑—碎屑沉积岩系发生北东向中等程度的褶皱，形成一组北北东向的逆冲断层、褶皱和北西、北西西向的配套断裂，使得中晚侏罗世盆地萎缩、消亡，并对中晚侏罗世的盆岭构造系统进行改造。

（四）白垩纪盆地演化及白垩纪末构造反转

白垩纪，随着区域挤压作用减弱，北西—南东向的伸展作用进一步加强，本区的构造演化进入了一个新的阶段，岩石圈由缩短为主转向伸展为主。开始了变质核杂岩发育时期和断陷盆地发育时期。这一时期断陷活动不仅广泛发育在燕山东段，而且波及到下辽河地区。在燕山东段，由东向西出现了阜新-义县盆地、朝阳-北票盆地、建昌-喀左盆地、平庄-马厂盆地、赤峰-锦山盆地等一大批白垩纪断陷盆地。在下辽河地区，营口-佟二堡断裂带和高升-西八千西倾断裂带发生断陷活动，在两条断裂带的西侧分别形成两个凹陷-辽河盆地东部白垩纪凹陷、辽河盆地西部白垩纪凹陷。这些白垩纪断陷盆地和盆地之间的辽河盆地中央白垩纪断块隆起、医巫闾山隆起、松岭山脉隆起、努鲁儿虎山断块隆起和七老图山隆起组成该区第二个伸展状态下的盆岭构造系统。这一阶段区内盆地发育达到鼎盛时期，火山活动达到高潮，义县期火山岩遍布全区。盆地演化的进程可以划分为初始断陷期、断陷期、消亡期三个阶段：

图5-20 燕山东段—下辽河盆地中新生代盆岭构造演化示意图（A-A′）

（1）初始断陷期——义县组喷发—沉积期：早白垩世初，随着应力作用方式的改变，燕山东段—下辽河地区的许多断裂发生强烈的伸展活动，沿这些伸展断裂发生强烈的中基性火山喷发，形成了义县组的一套中基性火山岩系，在喷发的间隙期间，出现了多次短暂的湖盆环境。这一时期构造活动的主要特征有两个：第一是断陷幅度大，沉降速度快。其断陷幅度可达3000m，沉积速率可达588m/Ma，是燕山东段—下辽河地区中生代断陷幅度最大，沉积速度最快的时期。第二是火山活动十分强烈。强烈的火山活动不仅分布面积广，喷发期次多，而且火山岩厚度大，岩性复杂。在燕山东段—下辽河地区几乎所有的中生代盆地底部都可以钻到义县组火山岩，不同地区火山活动期次为3～6次，其岩性不仅有基性玄武岩，中性安山岩，酸性流纹岩和各种中间过渡型火山岩，而且有火山熔岩、集块岩、火山角砾岩、凝灰岩等各种类型的火山岩系。局部地区见有含砾泥岩夹层。

（2）断陷期———九佛堂、沙海—阜新组沉积期：义县组强烈的火山喷发之后，在阜新-义县盆地、朝阳-北票盆地、建昌-喀左盆地、平庄-马厂盆地、赤峰-锦山盆地和辽河盆地东部凹陷、西部凹陷范围内形成一些断陷型陆相淡水湖盆，沉积了九佛堂组、沙海—阜新组湖相、湖泊—沼泽相含煤泥质碎屑岩系。九佛堂组岩性为深灰色和灰色泥岩夹泥质粉砂岩、钙质粉砂岩、灰色泥灰岩、深灰色页岩夹凝灰岩、凝灰质砂岩、玄武岩。沉积物较细，基本以湖相泥岩和粉砂岩为主，钙质和凝灰质含量较高，是湖盆快速沉降期的产物，沉积速率为200m/Ma。沙海组岩性以湖相砂泥岩为主，沉积速率减慢，为70m/Ma。阜新组以煤系地层为主，早期阶段沉积了湖相泥岩，到中晚期由于断陷活动趋于停止，湖盆逐渐向沼泽平原化方向演化。早白垩世末，燕山运动第三幕使得该区普遍抬升，下白垩统地层遭受剥蚀。

图5-21 燕山东段—下辽河盆地中新生代盆岭构造演化示意图（B-B′）

（3）消亡期——孙家湾组沉积时期：经历了早白垩世末的构造抬升之后，晚白垩世盆地范围缩小或消亡，燕山东段—下辽河地区部分白垩纪盆地内发育了一套孙家湾组红色类磨拉石建造，与下伏地层呈整合或不整合接触。

白垩纪末燕山运动第四幕使得前新生代地层发生褶皱，形成一组北东向的背斜和向斜及北东向的逆冲断层。这期运动使得燕山东段、辽河盆地全区抬升，遭受剥蚀，中生代盆地发育阶段结束。