非史密斯地层学研究方法与地层单位

20世纪80年代以前，人们把残破的造山带地层视为原位、连续地层，照搬地台区盖层地层研究的原理和技术路线，建立岩石地层单位，分析地质时代，并用单一的或少量的地层序列表示复杂的造山带地层结构。随着造山带地质学研究的深入，发现大量地层单位在层序、时代上和地层系统结构上是错误的，由此兴起造山带地区地层研究理论和方法的探讨。非史密斯地层学就是在这种背景下产生的，它仅有30多年的研究历史，是一个尚不成熟的地层学学科分支，在命名、规范、研究方法等方面仍存在不少分歧。

在研究方法上，有人认为造山带非史密斯地层研究必须与构造变动的研究紧密结合，由此发展了构造地层学，并形成大地构造地层学(tectonostratigraphy)研究(王鸿祯，1989;吴浩若等，1992)和构造地层学(structure stratigraphy)研究(单文琅等，1987;陈克强等，1996;汤加富，1996)两个分支。国际上倡导的“洋板块地层学”(Isozaki，1990;Wakitaa＆Metcalfe，2005;Kusky et al．，2013)，则强调微体古生物、同位素测年和构造解析研究与填图方法相结合。冯庆来等(2000)提出微体古生物学与沉积地质学相结合的研究方法。张克信等(2001a，2001b，2014a)倡导将造山带混杂岩分解为基质(matrix)和岩块(block)或岩片(slice)，分别用精细填图的方法进行调查研究，对不同类型的岩块或岩片提出“构造岩片四维裂拼复原”分析方法。姚华舟(1994)则认为造山带地层十分复杂，任何一种地层学研究方法只能研究造山带地层的某一侧面特征，只有综合地层学方法才更有效。

在非史密斯地层单位命名上，《中国地层指南》推荐使用“岩群”“岩组”等概念;张克信等(2001a，2014a)提出“岩片”和“超岩片”两级命名方法;冯庆来(1993)曾建议岩石地层单位应使用两套命名术语，对于地层层序没有确定的混杂型非史密斯地层，应使用“岩组、岩群”命名，反映其无序的一面，适用于造山带地层研究初期或化石稀少以致层序无法恢复的地区。这种划分能够满足造山带地质填图和构造(尤其改造)单元研究的需要，但不能反映造山带的演化历史，不是造山带地层研究的最终结果。随着工作的深入，在有条件的情况下，应该进行层序恢复研究。对于层序已经恢复的地层，应使用“组、群”命名，反映其有序的另一面。具有较深变质程度的非史密斯地层的岩石地层单位也应用“岩组”“岩群”命名。

16.3.1　岩片和超岩片

张克信等(2001a)对岩片、超岩片所下的定义是:岩片(slice)是指以构造拼合边界所分割的具有一定物质构成的地质体，在地质填图中具可填性，是非史密斯地层基本单位之一，也是非史密斯地质填图的基本单元之一。对岩片(块)的正确划分是最基本、最重要的，岩片(块)的厘定和划分可按如下原则进行:①必须是以构造拼合边界所分割的地质体，即岩片四周均被断裂围限，该断裂决不是同一地质体内部的断裂，而是与不同地质体相拼合的构造界面。②相邻岩片在岩性、岩相、变形、变质程度和时代上具明显差异。尤其是被一断裂带所分割的两个相邻地质体如在岩相上不连续、变质程度、变形样式和时代上有一项不同者，可区分为两个岩片。

超岩片(superslice)是在同一大的构造旋回期(如晋宁期、加里东期、海西期等)，亲源关系密切，大致经历了相似变形、变质历程的一套岩片(块)组合体。超岩片的大小一般宽为数千米，长达数十千米至数百千米。在造山带1∶50万地质图上，在岩石地层单位编图的基础上，采用超岩片进一步解剖混杂岩区较好，但对有特别重要意义的岩片(如蛇绿岩岩片、超高压含柯石英榴辉岩岩片、深海放射虫硅质岩岩片等)可在1∶50万地质图上夸大表示。

16.3.2　四维裂拼复原分析方法

造山带非史密斯地层是由不同构造演化阶段、不同物质来源、不同变形变质程度、不同大小的各种构造岩片叠置形成的混杂物质场所。针对该特色，非史密斯地层研究的主要途径应是:查清各类构造岩片的裂解、运移、拼合定位及变形变质历程，从非史密斯地层基本构件——构造岩片的时态(时序)、相态(相序)、位态(位序)和变形、变质调查入手，追寻其原始生成环境、时空结构和变位、变形、变质历程，尽可能还原现存“非史密斯”地层之“史密斯”地层面目，从中恢复其造山带三维结构和揭示造山带形成机制及大地构造演化历程，科学地制定非史密斯地层系统等级体系。这一研究途径可称为非史密斯地层的四维裂拼复原分析方法(张克信等，2001a，2003)。

16.3.3　造山带地层系统理论模型

如上所述，造山带是由古海洋演化而来，古海洋不同盆地形成不同的地层序列，这些地层序列在大地构造属性上存在岩石圈动力学联系，在空间上存在相变关系，在物源上有些地层序列是另外一些地层序列的母源区。在造山过程中，造山带原生地层系统发生了强烈的肢解、破坏、位移，甚至混杂。所以造山带非史密斯地层学研究的核心内容，就是要恢复各构造背景的地层序列，将各地层序列重新配置，建立能够反映古海洋发展演化历史和空间结构的造山带区域地层体系(冯庆来等，1997，2000)。所以，我们把造山带演化的阶段性与不同演化阶段的盆地结构相结合，建立造山带非史密斯地层结构的理论模型(表16－1)。

大量研究表明，从海洋盆地到造山带的演化过程，包括裂谷、洋盆、洋－陆转化和盆－山耦合4个阶段，其中洋盆阶段盆地结构最复杂，包括被动大陆边缘盆地、大洋盆地、洋内弧盆地、海山－洋岛盆地、弧前盆地、岛弧盆地、弧后盆地、外来地体地层等盆地类型;洋－陆转化阶段包括残余洋盆和前陆盆地等盆地类型(Dickinson，1974;Roberton，1994;潘桂棠等，2008，2009;张克信等，2014b)。

表16－1　陆块区史密斯地层和造山带非史密斯地层结构理论模型