区域地层分区

作者&投稿:轩心 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
区域地层划分原则与思路~

昆仑山及其邻区,是由一系列微地块和显生宙以来不同时期的多个造山带组合而成的复合型大陆造山带。因此,地层区划按照活动论时空转化的“断代地层区划”思路,分太古宙—古元古代、长城纪—青白口纪、南华纪—早古生代、晚古生代—三叠纪以及侏罗纪以来5个阶段分别建立地层区划,从而构成研究区的动态地层区划系统。具体划分原则如下:
1)综合考虑由构造运动性质决定的沉积建造性质,由古地理、古气候环境决定的沉积类型及其受上述条件所控制的古生物群落构成的不同生物区系等多种因素,在综合分析基础上建立地层分区系统。具体而言要侧重:①地层发育情况,即基底和盖层发育情况,地层间断(平行不整合和角度不整合)、地层厚度等;②沉积建造类型,即稳定型与活动型,海相、陆相,深水与浅水等;③生物群面貌、生物地理区系等。
2)从地层出露情况及研究程度不同的实际出发,各个断代地层区划的详简程度有区别。对于太古宙—古元古代、长城纪—青白口纪两个断代,地层区划只划分到一级。南华纪—早古生代、晚古生代—三叠纪两个断代地层分布广,发育较完整,是地层区划的重点。依据现今地表自然分布与构造地层格架的一致性,将青藏高原北部微地块与造山带都作为独立的区划单独划分,一般划分到二级;对于具有特殊构造意义的某些二级区进一步划分到三级。侏罗纪以来海陆格局、盆山结构便于恢复,地层区划相对简单。
3)区划系统中一、二级地层区的界线要选择具体的客观存在的地质界线,一般与相应的构造单元边界一致。
4)鉴于造山带地层发育的自身特点,不强调同一地层区内大体同时代岩石地层单位划分的完全一致性,不强调同时代地层在组成上的完全可以对比性。前者因为造山带内包容有次级微地块,虽处相同地层区内,但不同微地块上的地层之间常有差异,会出现一些次级岩石地层单位,因而不强求同一地层区内同时代岩石地层单位完全相同,这也是研究程度差异的客观反映;后者原因在于虽然其同处于一个陆块,但其边缘与内部的沉积各有其特点,它们的组成差异正是该时期沉积盆地古地理格局的客观反映。
5)现代研究表明蛇绿岩组合的形成有弧前、弧后、洋中脊等多种构造环境,对依据现有手段能够确定是弧后或弧前环境蛇绿岩残留体的构造带一般不作为次级(三级)地层区划界线,将其归并到相应的构造单元,但也有例外。对昆中北地区呈构造混杂岩或孤立岩块产出的多期蛇绿岩及层状超镁铁杂岩,由于其区域展布不详、属性不清,有部分被作为次级(二、三级)地层区划的界线。

河南省地层发育齐全,从太古宇到新生界均有出露。以栾川-确山-固始深大断裂为界,分为华北和秦岭两个地层区。综合层序特征、沉积类型和沉积建造,同时考虑到地层间构造界面的分布特征以及与构造运动有关的岩浆活动和变质作用等,河南省综合地层区划在两个地层区的基础上,可以分为7个地层分区和10个地层小区(图2.1)(河南省地质矿产局,1990;林德超等,1998)。其中河南铝土矿主要产于豫西分区的渑池-确山小区、嵩箕小区,以及山西分区的太行山小区。
(1)华北地层区的基本特征
该区基底地层为新太古界登封群、太华群和古元古界嵩山群,盖层为中元古界汝阳群或官道口群至中生界三叠系。介于基底与盖层之间的中元古界熊耳群,在沉积建造组合上具有地槽型的特点,在构造变形上则介于基底褶皱和盖层褶皱之间,在变质特征方面又与盖层地层相同。因此,可将其看做基底与盖层之间的过渡层。三叠纪以后的地层属于后地台阶段山间盆地或断(坳)陷盆地的沉积产物,归为另一构造发展阶段的沉积。在华北地层区的地层层序中,有4个重要的构造界面,对地层及沉积类型的划分有重要的意义。这4个界面是:登封群与嵩山群、嵩山群与熊耳群、熊耳群与汝阳群或官道口群之间的不整合面及奥陶系与石炭系的假整合面。前两个界面具有造山运动的性质,表明准地台基底的基本形成;第三个界面具有构造过渡的性质,地台基底最终形成;而第四个界面则代表地台发展过程中区域性的地壳升降运动,造成区内缺失晚奥陶世至早石炭世的沉积,并由此转为海陆交互相沉积而最终过渡为陆相沉积。
在华北地层区的基底地层中,登封群和太华群属地壳全面活动时期优地槽的沉积产物,其原岩为火山岩-沉积岩组合,是本区最古老的地层。嵩山群属冒地槽的沉积产物,原岩为陆源碎屑岩-碳酸盐岩组合。熊耳群过渡层属古陆边缘活动带断陷地槽的沉积产物,为中(基)性-酸性火山岩组合。在盖层中,汝阳群或官道口群至中奥陶统主要为地台型沉积,属海相陆源碎屑岩和碳酸盐岩的复合组合;上石炭统为海陆交互相铁铝质岩(铝土矿含矿岩系)、碳酸盐岩及含煤碎屑岩组合;二叠系-三叠系主要为陆相含煤碎屑岩和红色碎屑岩组合。后地台阶段的侏罗系-新近系主要为内陆含煤碎屑岩、含膏盐石油碎屑岩组合,局部有火山岩-沉积岩组合。区内盖层各时代地层的岩相及厚度稳定,层序清楚,古生物化石丰富,古生物群演化规律明显。中元古代以后的地层褶皱微弱,一般均为燕山旋回褶皱形成的开阔背斜、向斜,地层基本未受区域变质。中元古代中期至古生代时期,岩浆活动极微弱。在后地台发展阶段的中生代中、晚期(即燕山期)至新生代,地壳活动加剧,在边缘活动带或深断裂附近,有强烈的中酸性岩浆的侵入活动和局部的火山活动,有些地段有基性-超基性岩浆的侵入和喷发。

图2.1 河南省综合地层区划图

(2)秦岭地层区的基本特征
该区与华北地层区不同,是个长期活动带,迄今未见真正的盖层沉积,因此不具双层结构。区内最古老的地层为大别群,分布于东南边缘,其总的沉积类型和建造组合(或建造序列)与登封群、太华群极为相似,可能同属一个地壳旋回的产物。古元古界秦岭群、苏家河群和陡岭群,为原始秦岭地槽沉积产物,其原岩为中基性-中酸性火山岩、碎屑岩和碳酸盐岩的复杂组合,地层强烈褶皱,岩石普遍发生中深变质和混合岩化作用。在大别山地区,苏家河群与大别群呈不整合接触;在信阳董家河尖山一带秦岭群被信阳群不整合覆盖;在淅川西部地区陡岭群被毛堂群不整合覆盖。中元古界信阳群属断陷地槽沉积,原岩为陆源碎屑岩、浊积复理石,夹碳酸盐岩和火山岩组合,地层呈线型褶皱,岩石遭受浅—中深变质,但无混合岩化作用。在信阳董家河地区被二郎坪群不整合覆盖,在商城观庙地区被石炭系不整合覆盖。分布于北秦岭地层分区的下古生界二郎坪群,属断陷地槽沉积,为细碧-石英角斑岩组合,地层呈线型褶皱,岩石浅变质,在罗山凉亭及光山塔耳岗—百步岗一带被石炭系不整合覆盖。分布于南秦岭地层分区的新元古界毛堂群,属地槽型细碧-石英角斑岩组合,地层呈线型褶皱,岩石浅变质,其上被上震旦统陡山沱组不整合覆盖。分布于北秦岭地层分区北缘西段的震且系,属断陷盆地镁质碳酸盐岩组合,与下伏陶湾群及栾川群为不整合接触。分布于南秦岭地层分区的震旦系—石炭系属冒地槽沉积,为碎屑岩、碳酸盐岩夹基性火山岩的复合组合,其中有3个假整合面,地层呈线型褶皱,岩石局部轻微变质,古生物群具东南型与北方型过渡型特点。分布于北秦岭地层分区东段的石炭系,属断陷盆地沉积,为含煤磨拉石建造组合,地层发生中等褶皱,微受变质,古生物也具南北方过渡色彩。该地层分区西段的古生界呈断块出露,为碳酸盐岩,目前尚难确切分析。秦岭地层区内,中生代地层均沿断陷盆地分布,其建造组合复杂,主要为含煤碎屑岩、红色磨拉石、含膏盐石油碎屑岩及碎屑岩的复合组合。总之,在秦岭地层区内,主要为活动型沉积建造组合和次稳定型沉积建造组合,各时代地层均有沉积厚度大、相变快、沉积建造组合复杂、火山岩较为发育等特点,反映了该区长期活动和多旋回发展的性质。该区岩浆活动强烈,几乎各地质时代均有岩浆的侵入或喷发活动,其中尤以古生代和中生代岩浆侵入活动最强烈,往往形成巨大的构造岩浆岩带。该区变质作用广泛,大多数地层均遭受不同程度的区域变质,甚至三叠系局部也受到了变质作用的影响。但是,除了大别群、秦岭群、苏家河群和陡岭群及信阳群为中压区域变质作用外,其他变质地层主要属于区域动力变质作用类型。秦岭地层区断裂发育,特别是长期活动的深断裂十分发育,对各地质时期的沉积作用、岩浆活动和变质作用都有十分重要的控制作用。

根据对板块构造环境,沉积物类型、地层层序和古生物群活动特点的分析,三叠纪以前,本区为频繁的板块活动期,三叠纪以后,本区形成统一大陆,地壳活动进入一个全新的发展时期,故地层划分可按两个阶段划分,同时将研究区划分出北秦岭地层亚区、西秦岭南亚带地层亚区、西秦岭北亚带地层亚区、摩天岭亚区、松潘亚区;同时西秦岭南亚带地层亚区又可划分为洮河地层小区、白龙江地层小区(图2.5)。

图2.5 西秦岭成矿带中东段地层分区图

2.2.1.1 北秦岭地层亚区

该亚区位于研究区北,指天水-唐藏断裂(商-丹断裂带西延)以北的地区,是秦岭造山带最复杂的构造区,前寒武系至第三系均有分布,但其主要特征是华北板块南缘沟、弧、盆活动大陆边缘基础上与扬子、秦岭板块先后俯冲、碰撞拼合、叠加中新生代陆内构造形成的复合构造带,区内主要包括秦岭群、宽坪群、丹凤群沉积-火山岩,及古生界海相沉积岩和中新生界断陷陆相沉积岩。

2.2.1.2 西秦岭北亚带地层亚区

该亚区夹持于天水-唐藏断裂和临潭-宕昌-凤县断裂之间,该亚区是西秦岭泥盆系分布最广地区,生物群发育,同时发育有石炭系、二叠系、三叠系,在新生代断陷盆地内形成陆相沉积。

2.2.1.3 西秦岭南亚带地层亚区

亚区位于临潭-宕昌-凤县断裂与迭部-武都-略阳断裂之间,亚带北部三叠系广泛分布,南部志留、泥盆系分布较广。以迭部-凤县断裂为界分为北部洮河地层小区和南部白龙江地层小区。

洮河地层小区,主要的地层为三叠纪具复理石建造碎屑岩;白龙江地层小区,主要地层特征为发育志留系含碳硅质岩为主的黑色岩系,富含有机质,地层中并夹有火山碎屑岩。

2.2.1.4 摩天岭地层亚区

此分区南以黑水断裂———青川-平武断裂为界(传统的摩天岭地层分区与扬子区的界线);西部以岷江断裂为界与若尔盖亚区相邻;北以玛曲-略阳断裂东段为界,处摩天岭地块及其北邻的勉略构造混杂带。自太古宙到中、新生代的地层均较发育。其中摩天岭地区以元古宙地层为主,勉略宁小三角区和勉略带以太古宙—古生代地层为主。

2.2.1.5 松潘地层亚区

北部以玛曲-略阳断裂的西段为界;南以黑水断裂为边界;东与摩天岭分区接壤。主要以中-上三叠统沉积为主。

近几年来,在该区东部的四川九寨沟附近隆康、塔藏等地原来认为是三叠纪的地层中发现了与泥盆系非常相似的一套沉积,下部基性火山岩非常发育,由爆发相玄武质火山集块岩、角砾岩、凝灰岩和溢流相熔岩组成韵律旋回。岩石组合特征与区域上的武都、康县一带的泥盆纪三河口群十分类似;同时,在隆康、塔藏一带的火山岩的灰岩石夹层中获得Palmatolepis gracilis sigmoidalis,P.marginifera为代表的一些晚泥盆世法门期的牙形石,时代属晚泥盆世应无疑(赖旭龙等,1995;杨恒书等,1995)。



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