造山带非史密斯地层层序恢复例析

造山带非史密斯地层层序恢复例析_地层学基础与前沿

16.4.1　滇西北霞若地区金沙江构造带非史密斯地层层序恢复例析

金沙江构造带位于滇、川西部边缘地区，沿巴塘、德荣至德钦、石鼓一带近南北向分布，大地构造位置属于“三江”造山带“蜂腰”部位，介于昌都地块和中咱地块之间。滇西北霞若地区拖顶至霞若剖面是金沙江构造带研究的著名剖面，云南省地质矿产局(1981)在1∶50万云南省地质图说明书中，认为该剖面由东向西，地层由老变新;1∶20万中甸幅区域地质调查报告(1985)则认为该剖面西老东新，并由西向东划分为下石炭统，上石炭统和下二叠统拉落布组、喀大崩组。吴浩若(1993)、孙晓猛等(1994)、冯庆来等(1999)在相当于下二叠统地层中发现早石炭世放射虫化石。地质填图查明，该剖面不是单斜地层，而是由一些地层岩片组成的非史密斯地层(图16－2)。这里按照造山带非史密斯地层学方法，通过逐个岩片研究，恢复该区地层层序，重新划分岩石地层单位。

根据地质填图和构造地质学研究，发现相多至下该之间地层与相多至洛沙之间地层重复，下哼至相多剖面可代表金沙江构造带被动大陆边缘上古生界地层。在该剖面上，上古生界可以划分为7个地层岩片(图16－3)，其中，岩片4与岩片7重复，岩片3与岩片5重复。所以，这里仅介绍岩片1、2、3、6和7。

图16－2　滇西北拖顶－霞若一带地层岩片分布图
1．断层;2．韧性剪切带;3．地质界线;4．角度不整合;5．河流;6．放射虫;7．牙形石;8．和介形虫; 9．外来体;10．灰岩;11．硅质岩;12．泥灰岩;13．响姑岩片;14．申洛拱岩片;15．喀大崩岩片一段;16．喀大崩岩片二段;17．喀大崩岩片三段;18．早石炭世外来岩块;19．晚泥盆世外来岩块;20．奔子栏组一段;21．奔子栏组二段;22．上三叠统歪古村组;23．元古宇塔城岩组;24．下哼混杂岩

图16－3　滇西北下哼－相多地层岩片剖面图
1．砾岩;2．砂砾岩;3．钙质石英砂岩;4．杂砂岩;5．砂质灰岩;6．泥质条带灰岩;7．结晶灰岩;8．泥灰岩; 9．硅质岩;10．硅质灰岩;11．玄武岩;12．玄武质角砾岩;13．枕状玄武岩;14．板岩;15．砂质板岩;16．凝灰质板岩;17．千枚岩;18．石英片岩;19．放射虫;20．牙形石;21．和介形虫;22．波痕;23．滑塌构造; 24．斜层理;25．断层;26．地层顶面方向;27．层号;28．岩片号;其他同图16－2

岩片1(早石炭世申洛拱岩片):主要由石英片岩、千枚岩、泥质板岩及结晶灰岩组成。结晶灰岩中含有早石炭世牙形石化石Gnathodusbilineatus(Roundy)，G．commutatus(Branson＆Mhele)，G．girtgi Hass，Spathognathodus compbelli Rerroak等。灰黑色含燧石结核的结晶灰岩中含有早石炭世放射虫化石Entactinia variospina(Won)，Entactinia sp．，Astroentactinia multispina(Won)等。

岩片2(晚石炭世响姑岩片):主要由灰色、深灰色结晶灰岩，砂、泥质条带状结晶灰岩，板岩组成，夹有钙质石英砂岩、中厚层结晶灰岩，发育次火山岩。其中，中厚层结晶灰岩具有不对称波痕，石英砂岩具中型板状交错层理，薄层结晶灰岩和条带状结晶灰岩发育滑塌构造。结晶灰岩含有石炭纪牙形石化石碎片和壳体光滑的土菱介子类介形虫化石。

岩片3(早二叠世喀大崩岩片):较厚，根据岩石组合特征可划分为3个岩性段。第一岩性段分布于申利、九拉一带，为玄武岩、基性火山岩，夹杂有黑色硅质岩、结晶灰岩块体或条带，填图研究表明，硅质岩、结晶灰岩与火山岩接触部位有明显的变质现象，它们之间应为火山沉积接触关系。结晶灰岩中含有晚泥盆世牙形石化石，包括Palmatolepis triangularis Sameman，P．delicatula Branson＆Mhele，P．linguiformis Muller，Apathognatodus varians Branson＆Mhele等。硅质岩中的放射虫化石，鉴定有Entactinia variospina(Won)，Astroentactinia multispina(Won)，Albaillella indensis Won等。第二岩性段分布于空中一带，为玄武岩、基性火山碎屑岩及结晶灰岩，灰岩中含有Schwagerina碎片。第三岩性段分布于洛沙一带，由4个火山喷发岩－沉积岩组合构成，每个组合自东向西为火山碎屑岩、玄武岩、凝灰质板岩和结晶灰岩组成，据此证明该岩片地层东老西新，层序正常。结晶灰岩中含有早二叠世化石Verbeekina sp．和Schwagerina sp．等。

岩片6(上二叠统奔子栏组一段):以灰色、深灰色泥质岩和细粒沉积岩为主，夹有灰岩滑塌岩块、硅质岩薄层;韵律层理发育，局部可见底模构造。硅质岩含有放射虫化石，化石丰富，类型较单调，重结晶较强，仅鉴定有Ishigaum sp．，Latentifistula sp．，Entactinosphacra sp．等，总体面貌具有二叠系动物群特征。

岩片7(上二叠统奔子栏组二段):以灰紫色、黄灰色粗粒砂岩，含砾砂岩和砾岩为特征，砾石主要为砂岩、硅质岩、燧石等，已明显变形。顶部被上三叠统歪古村组角度不整合覆盖。

根据上述各剖面的地层特征及化石组合，霞若地层区上古生界序列恢复如表16－2所示。在层序恢复的基础上，下面进行岩石地层单位的划分。

泥盆纪和早石炭世岩片:这部分地层未见连续层序，而是混杂在申利一带火山岩地层中(岩片3第一岩性段)。晚泥盆世牙形石可与桂林地区五指山组底部、融县组上部牙形石动物群对比，为浅海组合(沈建伟，1995;崔智林等，1995);早石炭世放射虫组合面貌为岩关阶次深海组合(冯庆来，1992)。

申洛拱组:以岩片1为代表，其牙形石组合为大塘期上部面貌;放射虫未见分带化石，组合面貌为早石炭世;牙形石放射虫生态组合反映为浅海外陆棚至斜坡半深海环境。在下哼桥附近的硅质混杂岩块中，放射虫动物群为Albaillella cartalla组合，地质时代为大塘阶，层位大致可与相多、霞若一带的申洛拱组对比，但其沉积环境为次深海盆地。在霞若北15km，申洛拱剖面申洛拱组含有丰富的珊瑚和化石，为早石炭世晚期浅海盆地沉积。表明测区早石炭世已出现明显的沉积相分异。

响姑组:以岩片2为代表。根据下伏地层地质时代和牙形石时代，响姑组划归晚石炭世。本组条带状灰岩发育同沉积滑塌褶皱、同沉积石香肠、同沉积断层等一系列同沉积滑塌构造，校正后的滑塌方向为北西方向(302°)。结晶灰岩中的波痕和具板状交错层理的石英砂岩均反映该组形成于浅海高能环境。

喀大崩组:包括岩片3和岩片5，岩性以火山碎屑岩、玄武岩、硅质灰岩、灰岩旋回性组合为特征。玄武岩岩石地球化学具有大陆溢流玄武岩特征(莫宣学等，1993)。硅质灰岩、灰岩空间上呈透镜状产出;在空中一带对灰岩沉积体进行追溯研究，发现完整的灰岩层可以相变为灰质巨角砾岩、角砾岩。向外很快相变为砂屑灰岩、泥灰岩、泥质岩。角砾最大直径可达数米，无分选、磨圆，无定向性。其沉积背景为碳酸盐台地及其周围垮(滑)塌沉积。这套地层在研究区南部响姑一带，相变为泥灰岩、含硅质条带泥灰岩，缺乏火山岩沉积，为外陆棚至次深海沉积。研究区向北，火山岩很快减薄，以至消失。所以，研究区火山岩为孤立岛屿，其顶部形成碳酸盐岩台地，构成大陆斜坡海山盆地。

表16－2　霞若地层区上古生界地层层序及其演化

奔子栏组:由岩片6和岩片7组成。奔子栏组一段(岩片6)以浊积岩为主，夹有薄层硅质岩和滑塌灰岩块体，为次深海沉积;二段以粗碎屑岩为特征，为浅海至滨海沉积，整体为向上变浅序列。这套地层的碎屑物以石英岩、灰岩及砂岩为主，物源区为大陆边缘及附近古陆，目前尚未发现造山带碎屑物。所以，奔子栏组应为残留盆地沉积。

16.4.2　昌宁－孟连构造带区域地层系统配置实例

昌宁－孟连构造带位于滇西南地区，北起昌宁，经耿马、双江、澜沧、孟连，向南延至缅甸和老挝境内。大地构造上属滇西古特提斯造山带的一部分，介于保山地块与思茅地块之间。除外来地体基底外，昌宁－孟连构造带已知最老地层为下泥盆统，上古生界发育，分布广泛，下、中三叠统零星分布，上三叠统为磨拉石组合，出露极少，与下伏地层呈不整合关系，中侏罗统至下白垩统为红层组合(图16－4)。所以，昌宁－孟连、南澜沧江构造带为海西、印支期构造带。

自20世纪80年代以来，国内外大量学者对该构造带进行了研究，在构造带中识别出被动大陆边缘、洋盆、海山－洋岛、外来地体和主动大陆边缘地层序列(Roberton，1994;潘桂棠等，2008;张克信等，2001，2014)。通过古生物地理区系、古地磁特征、沉积物物源、古气候学、构造地质学和地球化学等研究，确定了不同地层序列原始空间相对位置，将不同地层序列重新归位，建立了能够反映古海洋发展演化历史的区域地层体系(图16－4)(刘本培等，1993;钟大赉，1998;冯庆来等，2000;张克信等，2004a)。该地层系统体现了非史密斯地层学建立反映原型海洋盆地结构地层系统的思想。

图16－4　昌宁－孟连、南澜沧江构造带区域地层系统

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关键词与主要知识点－16

史密斯地层学Smith stratigraphy

非史密斯地层学non－Smith stratigraphy

洋板块地层学ocean plate stratigraphy

造山带orogenic belt

大地构造地层tectonostratigraphy

构造地层structure stratigraphy

地层层序重建reconstruction of stratigraphic sequence

地层系统stratigraphic system

基质matrix

岩块block

岩片slice

超岩片superslice