辽宁古生代地质遗迹以大连寒武纪的沉积构造剖面、化石遗迹及瓦房店金刚石矿和本溪地区的石炭纪地层最为出名,它们很好地记录了当时地质时期的地质构造演化、古地理变迁及生物演化史。
寒武纪为加里东旋回早期演化阶段。冈瓦纳大陆开始裂解,全球生物大爆发。伴随古亚洲洋形成与演化,华北古陆块也相应开始坳陷,形成陆表海盆地。纽芬兰世(5.41亿~5.21亿年)起,辽宁古地理格局大部分属早前寒武纪古陆,仅于辽宁南部大连金州地区为局部坳陷,接受葛屯期—大林子期沉积。大林子期盐沼沉积形成于障壁海岸相萨布哈环境,气候条件属强干旱气候带,沉积红色碎屑蒸发岩-膏盐建造,晚期于潮坪和澙湖环境沉积钙质碳酸盐岩建造。因此,岩层间夹有膏盐层及钙结壳等,因而形成较发育的软沉积构造,由于海蚀作用形成陡峭的彩色岩壁。这些地质现象被完好地记录在大连金石滩的海岸岩壁上,是具有科学研究价值和极高观赏价值的宝贵地质遗迹资源,成为今天大连地区最著名的地质旅游景观。
寒武纪大林子期强干旱气候结束后,碱厂期发生广泛的海侵,古地理面貌发生了根本性的改观。此时,绥中剥蚀区、岫岩剥蚀区已沦为海底隆起,同时出现本溪-桓仁海底凹陷。沉积中心位于本溪—桓仁一带,沉积厚度可达119m。碱厂期气候温暖潮湿,以三叶虫化石出现为特征,伴有腹足类、瓣腮类、棘皮类(始海百合)等化石,是寒武纪生物演化大爆发的开始。
寒武纪生物种属与中—新元古代相比,发生了质的变化,三叶虫空前繁盛,迅速演化,在大连金州一带发现有大量形态完好的三叶虫化石。同时,腕足动物、牙形石也大量出现,寒武纪晚期(崮山期)笔石占据重要地位,也是华北大陆笔石的发源地,其化石遗迹在大连北部海岸被发现,使大连地区成为辽宁省寒武纪化石类地质遗迹最为丰富的地区。
奥陶纪属加里东旋回中期演化阶段。此时华北陆块区为陆表海盆地,辽西海盆、大连海盆、太子河海盆连为一体,它们在古地理特点上基本同寒武纪晚期,沉积物为内源碳酸盐岩建造。其中,早奥陶世海平面微有变化、气候温暖湿润,生物大量繁衍,以头足类、牙形石为主,其次为笔石、腕石、腹足等。有时出现水下高能环境,形成砾屑灰岩夹层;中奥陶世地壳活动趋于稳定,水体加深,沉积厚度较大、质地较纯的碳酸盐岩建造。
此时大连海盆为局限台地环境,沉积厚度由北东向南西递增,沉积中心位于复州—金州,中奥陶世沉积厚度达700m。马家沟期末,受西伯利亚板块与华北板块碰撞作用远程效应,辽宁省内华北陆块抬升造陆,长期风化剥蚀,形成区域夷平面。此时,陆块区岩浆活动微弱,仅在瓦房店地区有超基性岩浆沿隐伏的基底深大断裂上涌,在封闭的高压条件下隐爆,形成富含金刚石的金伯利岩隐爆岩管,形成我国最著名的金刚石矿——大连市瓦房店市金刚石矿。
志留纪属加里东旋回晚期演化阶段。南部陆块区自中奥陶世末隆升后,志留纪仍处于隆升过程,继续接受长期风化剥蚀。北部华北北缘古生代坳陷带残余海盆仅限于建平以北地区,接受泥质岩-碳酸盐岩建造沉积。在毗邻赤峰地区发育中性火山岩建造、珊瑚礁碳酸盐岩建造及复理石建造。(www.xing528.com)
志留纪末加里东运动导致黑水-开原断裂强烈活动,伴随西伯利亚板块向华北板块俯冲造山远程效应,南部华北陆块处于隆升状态,未接受沉积。北部古生代坳陷带奥陶系、志留系发生绿片岩相变质作用,多期韧性变形褶皱造山,形成东西向山链。
泥盆纪辽宁省内处于隆升状态,无沉积记录。
石炭纪是海西旋回中期演化阶段。该时期柴达木-华北板块在辽宁省内黑水-开原断裂以南(陆块区)和以北(华北北缘古生代坳陷带)具不同的构造演化格局。由于海西期—印支期西伯利亚板块与华北板块的碰撞、拼合,最终形成对接带,其附近发育石炭纪—二叠纪的褶皱变质带。
其后辽宁省经历早—中二叠世是海西旋回晚期演化阶段、中二叠世末海西运动、晚—中三叠世的印支运动,但没有发现代表性的重要地质遗迹资源。
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