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构造古地理演化

时间:2022-02-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:(一)新太古代—早青白口世中南地区前南华纪基底出露较为分散,古元古代及以前的地层主要出露于桐柏—大别地区、黄陵背斜核部及云开大山核部,为中—深无序变质岩系组成的结晶基底。由于前南华纪地壳物质组成及序列、构造格架、构造演化等研究工作还比较薄弱,本报告将其作为基底杂岩或卷入造山带的构造岩块(片)处理,不对其进行古地理演化及构造属相属性探讨。
构造古地理演化_中南地区大地构造

根据中南地区地层出露及分布特征、各地层间的接触关系、相变、沉积间断、角度不整合界面、古生物面貌、岩性组合特征等,结合不同时代构造变形、岩浆、火山及变质作用特点等,可将研究区构造古地理演化分为5个发展阶段:新太古代—早青白口世、晚青白口世—志留纪、泥盆纪—中三叠世、晚三叠世—侏罗纪、白垩纪第四纪

(一)新太古代—早青白口世

中南地区前南华纪基底出露较为分散,古元古代及以前的地层主要出露于桐柏—大别地区、黄陵背斜核部及云开大山核部,为中—深无序变质岩系组成的结晶基底。 中元古代—早青白口世地层主要出露于神农架-黄陵背斜、大洪山地区、扬子东南缘及云开地区,另在湘东北、粤西北及琼西有少量分布,总体上为浅—中深变质岩系,其中下青白口统冷家溪群、四堡群及相当层位的沉积可能代表了扬子的褶皱基底,而神农架群可能为扬子北缘相对稳定环境下形成的碳酸盐岩盖层。 由于前南华纪地壳物质组成及序列、构造格架、构造演化等研究工作还比较薄弱,本报告将其作为基底杂岩或卷入造山带的构造岩块(片)处理,不对其进行古地理演化及构造属相属性探讨。

(二)晚青白口世—志留纪

基于保留的沉积记录差异,中南地区该时期盆地的生成发展大致可分扬子陆块北缘、扬子陆块东南缘-湘桂、武夷-云开3个地区。 由于商丹洋打开和关闭的时限及过程在中南境内记录极少,故在扬子陆块北缘的沉积演化中未对北秦岭进行讨论。

1.扬子陆块北缘

缺失青白口纪晚期沉积记录,进入南华纪,扬子陆块主体处于剥蚀状态,在大陆伸展背景下,形成北西向南秦岭(武当—随南)陆缘裂谷。 在扬子陆块和裂谷边缘之间,早期接受莲沱组河流相含砾砂岩、砂岩夹泥岩沉积,中期为古城冰期的冰碛岩和间冰期的碳质锰质泥岩、粉砂岩组合沉积序列,晚期沉积南沱期冰碛砾岩;而在裂谷内,初期形成一套近源快速堆积的陆源碎屑岩组合并夹少量火山岩喷发沉积——武当岩群变沉积岩组(杨坪岩组)或红安杂岩一岩组;随着裂解作用进一步发展,火山活动加剧,中期形成大套基性-酸性双峰式火山喷发沉积组合——武当岩群变火山岩组下部沉积(双台组)或红安杂岩二岩组;经历短暂宁静期,晚期接受了武当岩群变火山岩组上部沉积(拦鱼河组)或红安杂岩三岩组——细粒陆屑复理石沉积。

武当岩群基性火山岩主要为拉斑玄武岩,有少量碱性玄武岩,构造环境投影点同时跨及造山带与非造山带,岛弧火山岩区和大陆火山岩区,且以前者为主。 而耀岭河岩组中,碱性玄武岩明显增多,投影点主要落入大陆(裂谷)火山岩区。 岩浆活动的演化,显示“由拉斑玄武岩变为碱性玄武岩,最后裂谷关闭”的规律。

进入震旦纪,裂谷发育趋于宁静,在裂谷两侧形成碳酸盐岩台地,接受陡山沱组、灯影组(含磷)碳酸盐岩沉积,裂谷中央则接受盆地相江西沟组、霍河组的硅质岩、碳质泥岩、粉砂岩、碳酸盐岩组成的混合沉积。

震旦纪末裂谷活动基本结束,寒武纪初发生快速海侵,在继承震旦纪盆地格局的基础上,裂谷及边缘均接受外陆棚至盆地相的杨家堡组硅质岩和庄子沟组碳质泥岩、含碳硅质泥岩、粉砂质泥岩夹泥灰岩沉积;而在陆块区边缘则接受台地至内陆棚相的牛蹄塘组碳质泥岩、硅质岩、泥粉晶灰岩沉积。

中寒武世始,新的裂解活动开始,扬子、南秦岭区的分化逐渐明显,以曾家坝断裂、两郧断裂夹持的武当山地区、新城断裂和襄广断裂夹持的随南柳林—三里岗地区,代表了同期裂谷中央带,形成寒武纪—奥陶纪外陆棚-盆地相竹山组碳泥质碎屑岩夹泥碳质灰岩、夹基性火山喷发沉积,双尖山组含碳质灰岩、含泥质硅质灰岩、硅质泥岩、粉砂岩,夹玄武岩沉积,古城畈群粉砂质泥岩、钙质泥岩,夹玄武岩、辉斑玄武岩沉积;裂谷南侧边缘形成了寒武纪鲁家坪组、箭竹坝组、毛坝关组、八卦庙组巨厚的碎屑岩与碳酸盐岩混积陆棚沉积,往上为以发育重力流为特征的黑水河组角砾状灰岩、泥灰岩夹泥岩沉积,随着海侵进一步扩大,奥陶纪接受了高桥组泥岩、钙质泥岩夹硅质泥岩、泥灰岩沉积和权河口组粉砂质泥岩、粉砂岩和细砂岩沉积;裂谷北侧沉积演化与南侧基本一致,自下而上沉积了以碳酸盐岩为主夹少量碎屑岩的陆棚相岳家坪组、石瓮子组、蛮子营组。

早志留世裂解活动达到最大化,且裂谷中心不断向南、东迁移。 早志留世早期,两郧一带接受上津组浅海陆棚碎屑岩沉积;两竹一带沉积大贵坪组硅质、碳泥质岩系和梅子垭组陆屑浊积岩夹基性火山碎屑岩沉积;随枣一带则接受兰家畈组以基性火山熔岩、火山碎屑岩为主,夹少量碳质泥岩、碳硅质岩、生屑灰岩和粉砂质泥岩沉积。 值得注意的是,兰家畈组的岩石组合具有类似远洋盆地沉积组合特点,可能代表扬子北缘早古生代的裂解已达到初始洋壳的程度,保留了洋岛-海山、枕状玄武岩、硅泥质建造组合。 中-晚志留世构造背景由伸展转为挤压,扬子北缘裂谷逐渐关闭,在两竹地区接受竹溪组粉砂质泥岩、生物屑灰岩、泥灰岩夹细砂岩、粉砂岩沉积,而在随南则接受金桥组粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩夹泥灰岩沉积。

2.扬子陆块南缘——湘桂地区

新元古代青白口纪中晚期约820Ma发生武陵运动,扬子陆块与其东南缘的岛弧之间发生弧-陆碰撞,主碰撞带即为江南造山带。 武陵运动造成冷家溪群、四堡群的变形变质及其与上覆板溪群、丹洲群之间的角度不整合。 本次构造运动的褶皱造山及其引发的后碰撞花岗质岩浆活动事件于约800Ma结束,800Ma开始省境及邻区整体进入板溪期裂谷伸展阶段,主要物质记录为800~720Ma的板溪群、丹洲群及早南华世的沉积与火山喷发。

板溪群和之后的南华系为一套侧向延伸不连续、地层厚度和沉积相变化大的“楔状地层”,属典型裂谷成因,其沉积时期扬子陆块南缘具地垒、地堑台盆相间的古地理格局(王剑等,2001、2009)。 笔者研究认为,该堑垒构造不完全对称,且裂谷中央带不断向东南迁移,整个盆地呈北西高、南东低的构造格局,南东侧与湘桂残余盆地、武夷-云开弧间或弧前盆地呈渐变关系(图1-1)。

板溪期,鄂西黄陵至湘西张家界以西地区早期为剥蚀区,晚期接受少量陆相河流-滨岸相张家湾组、渫水河组紫红、灰白色石英砾岩、砂砾岩、含砾细砂岩、粉砂岩夹泥岩沉积;张家界—沅陵之间,板溪早期也未接受沉积,至中晚期接受板溪群中上部滨岸-陆棚碎屑岩沉积;沅陵以东、溆浦靖州以西的雪峰山西部地区为西侧裂谷中央带,接受由紫红色、灰绿色为主的浅变质砾岩、砂砾岩、砂岩、粉砂岩及泥岩组成的板溪群沉积;溆浦—靖州以东、双峰—龙胜以西的雪峰山东部至元宝山、湘中—桂中地区为主裂谷中央带,接受高涧群、丹洲群灰绿色、深灰—灰黑色、少量紫灰色浅变质砂岩、层凝灰岩、板岩沉积,局部有海底喷溢的中酸性熔岩等组成的沉积;双峰—龙胜以东的湘东南地区,为残余盆地性质,在具有洋陆过渡特征的基底之上接受了大江边组深海-次深海碳泥质沉积,主要岩性为黑色板岩、碳质板岩夹极薄层—扁豆体状细晶白云质大理岩。

南华纪早中期基本继承板溪期的古地理格局,只是裂解规模逐渐下降,火山活动停止。 在沅陵以西地区多数被大陆冰川覆盖,间冰期沉积了莲沱组河流-滨岸相红色碎屑岩沉积;沅陵以东与娄底—邵阳—桂林一线以西接受冰海相长安组含砾砂岩、含砾泥岩夹细砂岩、粉砂岩沉积和陆棚相富禄组细砂岩、粉砂质泥岩夹含砾砂岩、铁质硅质岩、灰岩透镜体沉积,此时裂谷中央带可能位于桂北龙胜—湘中零陵一带,往两侧沉积厚度迅速变薄;湘东—桂东地区接受泗洲山组灰紫色含砾泥岩、粉砂质泥岩夹少量白云岩沉积和天子地组紫红、灰绿色岩屑杂砂岩、泥岩,夹赤铁矿或硅质岩沉积,局部层位发育鲍马序列,总体上为残余盆地-弧前盆地环境。

南华纪中晚期,扬子陆块南缘的裂谷演化基本结束,进入整体沉降阶段,之上广泛接受中南华世之后的“裂谷盖”沉积(王剑,2000)。 该阶段最早沉积的大塘坡组为黑色、灰黑色粉砂岩、粉砂质,夹含锰页岩和含锰灰岩,其分布于鄂西古城以东、衡阳—桂林以西的地区,受之前隆坳格局的制约,虽露头零星,但岩性组合几乎没有差别。 随后沉积了南沱组、洪江组的冰碛岩系,各地因距陆地的远近,自西向东形成大陆冰川—冰海—冰阀沉积相分异;衡阳—桂林以东的湘东—桂东地区沉积了正园岭组灰绿色岩屑杂砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩组合,发育鲍马序列,为弧前或弧间盆地环境。

从震旦纪开始,扬子陆块南缘由裂谷盆地向被动大陆边缘盆地转化,基本上可以张家界断裂及永州—桂林一线为界分为湘西北区、湘中—桂中区和湘东—桂东区,前两者属扬子东南缘盆地,而后者与武夷—云开西缘相连。 湘西北区形成台地相陡山沱组、灯影组白云岩、灰岩、藻礁白云岩夹磷块岩、碳质泥岩沉积;湘中—桂中区为台地边缘斜坡-广海陆棚环境,斜坡相带沉积灰岩、砾屑灰岩、白云岩、砂屑鲕粒灰岩、藻礁灰岩等,发育滑塌构造,广海陆棚相带沉积金家洞组、留茶坡组或老堡组碳质泥岩、硅质泥岩、硅质岩夹少量薄层-透镜状白云岩;湘东—桂东和武夷—云开地区为深海-半深海盆地,接受由长石石英杂砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质板岩、硅质岩等组成的复理石沉积,称为埃岐岭组、丁腰河组。 灯影末期有过一次构造抬升(桐湾运动),造成寒武系牛蹄塘组与震旦系灯影组之间的平行不整合,灯影组之上形成古喀斯特。

寒武纪—奥陶纪大致以张家界断裂、雪峰山西缘和攸县—永州—柳州—来宾为界,分为台地相、过渡相(台缘斜坡-陆坡)、外陆棚-陆隆相和盆地相四大沉积区,且过渡相的边界和范围从老至新有从北西向南东迁移的特点(图1-2)。

台地相区主要沉积早寒武世的碳质泥岩、灰岩夹粉砂质硅质岩建造,中晚寒武世粉砂岩、灰岩、白云岩夹泥岩建造,奥陶纪的灰岩、生屑灰岩、白云岩夹泥岩、粉砂岩建造;过渡相区主要沉积早寒武世硅质页岩、碳质泥岩夹磷块岩建造,中晚寒武世粉砂岩、砾屑灰岩、颗粒灰岩、白云岩夹泥岩建造,奥陶纪的灰岩、白云岩夹泥岩、粉砂岩建造;外陆棚-陆隆相区主要沉积早寒武世黑色硅质碳泥质沉积建造,中寒武世灰绿-深灰色泥岩、粉砂质泥岩夹石英粉砂岩、泥灰岩建造,晚寒武世深灰-灰黑色薄层泥质条带灰岩、白云质灰岩、含碳质灰岩夹泥灰岩建造,奥陶纪灰-灰绿色硅质泥岩、粉砂质泥岩、钙质泥岩夹粉砂岩建造;盆地相区主要沉积早寒武世灰黑-灰绿色含碳质泥岩、泥岩、粉砂岩、细砂岩夹硅质岩、硅质泥岩建造,中晚寒武世—奥陶纪沉积灰-灰绿色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩建造,以浊积成因砂岩、泥质和远洋泥质沉积为主。

志留纪总体属前陆盆地阶段,盆地发展和水体深度受控于武夷-云开弧盆系与扬子陆块之间碰撞导致的岩石圈板块挠曲及全球三级海平面升降(苏文博等,2007)。 晚奥陶世—早志留世初,岩石圈挠曲导致盆地强烈沉降并发生海平面快速上升,在黄陵至湘中的广大地区沉积五峰组—龙马溪组或与其相当层位的硅质岩、硅质粉砂岩、碳质泥岩夹泥灰岩建造,而湘东南地区则因盆地南东侧抬升,形成一套快速堆积的浊积岩建造;早中志留世,随着武夷-云开弧盆系与扬子陆块间拼合完成,陆域不断扩大,海域相应缩小,此时基本以雪峰山西缘为界,南东为物源区,仅局部地段残留少量粉砂岩、细砂岩、泥岩沉积,北西为沉积海域,水体自南东向北西逐渐变浅,沉积了灰绿色-灰黄色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩夹灰岩建造。 值得指出的是,晚奥陶世末期五峰组黑色页岩中发育钾质斑脱岩,可能为扬子陆块南缘继发性碰撞挤压背景下岩浆活动的产物,同进碰撞挤压一度造成五峰组与龙马溪组之间的地层缺失(宜昌上升)。

3.武夷—云开地区

青白口系出露零星,分大江边组、鹰扬关组和下龙组。大江边组分布于湘粤交界的罗霄地区,主要岩性为黑色板岩、碳质板岩夹白云质大理岩透镜体,为深海-次深海沉积。鹰扬关组和下龙组仅出露于粤桂交界的贺县至连山地区,鹰扬关组岩性主要为浅变质火山岩、钙质千枚岩、千枚岩、板岩夹铁矿层,为一套远洋泥质岩-类细碧角斑岩建造,厚度逾千米;下龙组主要岩性为灰、浅灰色绢云板岩、石英绢云板岩,下部夹泥质白云岩,上部夹英安岩,为一套以高密度浊积为主,间有经典浊积岩、细碧熔岩的火山-沉积建造。两者可能代表具洋壳和陆壳过渡特征的残余盆地中早期沉积记录。

该区南华系仅保留中上统,在云开地区称大绀山组和活道组,在武夷—罗霄地区称为楼子坝组和丁屋岭组。前者为一套浅灰-灰绿色泥质粉砂岩、细砂岩、碳质泥岩夹硅质岩、灰岩、凝灰岩层的沉积组合,往上砂岩比例增加,灰岩夹层出现;后者为一套灰-灰绿色细砂岩、粉砂岩、泥岩夹硅质岩、含碳泥岩、钙质粉砂岩沉积组合。两者岩性组合和垂向变化基本相同,应为弧前或弧间盆地半深海沉积,后遭受区域性浅变质(图1-2)。

该地区震旦系传统上有三套划分序列:一是罗霄—云开地区的坝里组、老虎塘组;二是武夷地区的南岩组、黄莲组;三是大容山地区的培地组,各地岩性差别不大,主体为灰-灰黑色、灰绿色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、硅质岩夹碳质泥岩、硅质页岩、凝灰岩沉积组合,同样显示弧前或弧间盆地半深海沉积特点。

寒武系—奥陶系存在两类地层序列划分方案:一是罗霄—云开地区的寒武系小内冲组、黄洞口组,奥陶系罗洪组、东冲组、兰瓮组;二是武夷地区寒武系牛角河组、高滩组、水石组(或林田组),奥陶纪下黄坑组、半坑组、古亭组和黄竹洞组。两者岩性差别不大,主要为灰黑色、灰绿色细砂岩、凝灰质砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩夹硅质岩、碳质泥岩、火山岩、灰岩、砾岩,往上颜色变浅,砂岩比例增加,灰岩增多,依然为弧前或弧间盆地沉积环境,且海水自东向西或南西由浅变深(图1-2)。值得注意的是,奥陶系罗洪组底部在大明山至大瑶山一线发育一套砾岩,可能为寒武纪末郁南运动的产物。

早-中志留世,随着武夷-云开弧盆系与扬子陆块间拼合完成,海水由北向南西退出。梧州至肇庆以北未见志留系,仅在于粤北韶关市始兴县南部都亨—枫湾镇一带上志留统茶园山组火山碎屑岩沉积,主要岩性有沉凝灰岩、玻屑凝灰岩、板状硅质岩、凝灰粉砂岩、英安质弱熔结凝灰岩、安山质角砾熔结凝灰岩;梧州至肇庆以南自下而上出露大岗顶组、古墓组、连滩组、合浦组、防城组、岭下组地层序列,主要为浅变质细砂岩、粉砂岩、粉砂泥岩、泥岩夹碳质泥岩组合,为远滨相残余盆地碎屑岩沉积。志留系与下伏地层间多为平行不整合接触,可能为北流运动的响应;除在钦防地区可能存在连续的志留纪—泥盆纪沉积外,其他地区均与上覆地层呈角度不整合接触。

(三)泥盆纪—中三叠世

早古生代末期扬子陆块与武夷-云开弧盆系发生俯冲碰撞,形成统一的华南板块褶皱基底,秦岭—大别地区也由裂解环境转入汇聚-俯冲背景。 随后,泥盆纪—中三叠世华南板块又经历了一个离散和汇聚过程。

1.华南板块北缘

泥盆纪—中三叠世的沉积记录在华南板块北缘保存较少。 两郧地区缺失中志留世至早泥盆世早期沉积,到早泥盆世晚期才沉积了具底砾岩特征的西岔河组砾岩、砂岩夹泥岩、白云岩沉积,随后接受具陆表海性质的泥盆纪西岔河组—二叠纪水峡口组碎屑岩、碳酸盐岩沉积,具有多个海退-海进旋回;两竹地区和兵房街地区无沉积记录;随南地区仅见早泥盆世雷公尖组含铁石英砂岩、细砂岩夹粉砂质泥岩沉积,其与下伏地层之间是否连续尚不能确定。 从总体上看,扬子北缘商丹带以南地区的泥盆纪—早二叠世沉积与黄陵-扬子南缘基本相同,为相对稳定的陆表海环境。

2.华南板块南缘

泥盆纪—石炭纪可分为3种古地理背景:一是典型的台地-盆地相;二是陆表海相;三是古陆。 台地-盆地相主要分布于右江盆地、湘桂粤盆地,陆表海主要分布于雪峰山以西上扬子地区、粤南和粤东北部分地区,雪峰山、上扬子大部及武夷—云开大部分地区均为古陆。

1)上扬子陆表海

中志留世至早泥盆世的较长地质时期,上扬子地区都处于剥蚀夷平阶段,普遍缺失中志留世晚期至中泥盆世早期的地层记录,直至中泥盆世晚期,海水才从西南侵入,形成中晚泥盆世云台观组至黄家磴组灰白、浅灰色石英岩状砂岩、细砂岩、铁质细砂岩夹粉砂质泥岩、赤铁矿、菱铁矿沉积组合,属三角洲-滨岸相;随后海平面升降频繁,沉积了晚泥盆世—早石炭世写经寺组、金陵组、高骊山组至和州组的灰黄、浅灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩夹泥灰岩、生物屑灰岩、白云岩建造组合,属滨岸-潮坪-局限台地相。 需要说明的是,晚泥盆世—早石炭世沉积序列虽然在地质时代上较连续,但各组分布范围有限、沉积厚度小、上下地层之间多为平行不整合接触,与盆地相区的地层序列存在明显差别,为典型陆表海背景下的沉积记录。

晚石炭世海侵进一步扩大,在包括上扬子在内的华南大部分地区沉积了大埔组、黄龙组、马平组或壶天群的白云岩、灰岩建造,为局限-开阔海台地相。

受早二叠世初云南运动的影响,上扬子地区发生了大规模的海退,形成剥蚀夷平区,使船山组零星残存分布于湖北长阳、松滋、嘉鱼、武汉、黄石等地,甚至连前船山期的地层,因地而异遭到了不同程度的剥蚀,形成黄龙组顶部的古岩溶面。 中二叠世梁山组或栖霞组平行不整合于下伏不同时代地层之上,正是此次构造抬升的产物。 至中二叠世梁山组沉积时期,海侵开始,早期形成海陆交互相梁山期煤系,属于滨岸沼泽相泥岩、碳质泥岩、细砂岩夹煤层、铝土矿建造组合;栖霞组至茅口组沉积时期,海侵达到最大,沉积了以生物屑灰岩、碳质灰岩、燧石结核灰岩为主,夹碳质泥岩、鲕粒灰岩的建造组合,属开阔海台地相-浅海陆棚相。 局部滞流海湾则沉积孤峰组或相应层位的硅质岩、含锰(富硒)硅质岩建造。

受东吴运动影响,晚二叠世龙潭组以滨海沼泽相的煤系沉积为主,龙潭组至中三叠世巴东组构成新的海侵-海退旋回,经历了吴家坪组开阔海台地相、台地边缘浅滩相和生物礁相-大隆组浅海盆地相-大冶组浅海陆棚相、开阔海台地相及台地边缘浅滩相-嘉陵江组台地边缘浅滩相、开阔海台地相、局限海台地相和泻湖相-巴东组局限海台地相、开阔台地相和潮坪相的沉积相变化,沉积了一套以碳酸盐岩为主夹碎屑岩的建造组合。

2)湘桂粤盆地

继加里东运动抬升剥蚀之后,该地区从早泥盆世开始发生自南向北的海侵,海水沿贵港—贺县—嘉禾一线向北逐渐扩展,首先沉积了莲花山组河口湾相-滨岸相的石英质砾岩、含砾砂岩夹细砂岩建造,之上加积那高岭组、郁江组滨岸相粉砂岩、细砂岩夹泥岩碎屑岩建造。 早泥盆世晚期,海水侵入至湘南双牌—嘉禾一线,沉积源口组紫红-灰白色含砾砂岩、中细粒石英砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩建造组合,其岩性组合与沉积环境与莲花山组相似,只是时代上稍晚。 同期,在盆地南侧接受上伦组、二塘组、官桥组至大乐组潮坪-泻湖相碳酸盐岩夹碎屑岩的混合沉积(图1-3)。

中泥盆世,海侵进一步扩大,除雪峰古陆为低山丘陵剥蚀区外,其南面依次接受沉积,早期滨线达新化、涟源、双峰及汝城、桂东一线以西,随后海水北抵浏阳、长沙、益阳一带,西达绥宁、溆浦东及湘赣粤边境。 先后于河流-滨岸-潮坪-泻湖环境下形成以跳马涧组、扬溪组、老虎头组为代表的石英质砾岩、含砾砂岩、粉砂岩、砂质泥岩等陆源碎屑沉积,以信都组为代表的细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩,夹白云质灰岩、灰岩及鲕状赤铁矿建造组合,以易家湾组、黄公塘组、棋梓桥组、东岗岭组、巴漆组和春湾组为代表的泥岩、泥灰岩、生屑灰岩、砾屑灰岩夹泥质粉砂岩、钙质泥岩的碳酸盐岩-陆源碎屑混积建造。 中泥盆世晚期,海水通过常德海峡越过雪峰古陆后浸漫上扬子地区,于雪峰古陆北侧开始接受河流-河口湾沉积。

中泥盆世中期,晚古生代的裂解活动开始,逐渐形成北东、北东东向雁形排列、深浅规模不一的台盆相间的古地理格局,相带分异明显。 滨岸相,以吴家坊组为代表,主要沉积含砾细砂岩、细砂岩、粉砂岩夹泥岩、鲕状赤铁矿建造组合;台地相,以融县组(或桂林组)为代表,沉积浅灰-灰白色中厚层砂屑鲕粒灰岩、灰岩,白云质灰岩,白云岩建造组合;盆地相,以巴漆组、榴江组、佘田桥组为代表,沉积灰黑色硅质岩、硅质泥岩、硅质灰岩、泥岩夹碳质泥岩建造组合。

晚泥盆世,裂解活动减弱,裂谷盆地逐渐转入充填趋同的裂谷盖沉积阶段,盆地边缘形成以岳麓山组、帽子峰组为代表的滨岸相石英砾岩、含砾细砂岩、细砂岩、粉砂岩夹粉砂质泥岩的建造组合,在盆地内部则自下而上形成以长龙界组、锡矿山组、欧家冲组、孟公坳组为代表的混积陆棚相砾屑灰岩、泥晶灰岩、生屑灰岩、泥灰岩、粉砂质泥岩、粉砂岩夹白云质灰岩、钙质泥岩沉积建造。

早石炭世发生新一轮的海侵,雪峰古陆南缘至湘中地区、粤北韶关—始兴一带属滨岸-潮坪相,沉积了以尚保冲组、樟树湾组或大湖组、忠信组为代表的含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩夹泥灰岩、鲕状赤铁矿、碳质泥岩及煤层的建造组合。 湘中涟源—衡东—郴州以南的湘桂粤地区为混积陆表海相、局限-半局限台地相,沉积了以马栏边组、天鹅坪组(或长来组、大赛坝组)、石磴子组、测水组和梓门桥组为代表的生屑灰岩、泥灰岩、白云质灰岩、泥岩、泥质粉砂岩夹细砂岩、碳质泥岩、煤线的建造组合。

晚石炭世本轮海侵达到最大,湘桂粤盆地由早石炭世的局限-开阔台地转向晚石炭世开阔碳酸盐岩台地环境,雪峰古陆出现该时期沉积物超覆在前泥盆系之上的现象。 局限台地环境主要发育以大埔组为代表的砾屑白云岩、白云岩夹灰质白云岩、灰岩建造,开阔碳酸盐岩台地主要形成以黄龙组、马平组或壶天组为代表的生屑灰岩、泥晶灰岩夹白云质灰岩建造。

二叠纪—中三叠世的盆地演化与上扬子区基本一致,经历早二叠世至中二叠世、晚二叠世至中三叠世两次海侵—海退旋回。第一个旋回沉积了栖霞组、小江边组、孤峰组地层序列,是一套以碳酸盐岩为主夹碎屑岩及煤层的混合陆表海沉积;第二个旋回沉积了龙潭组、大隆组、张家坪组、管子山组、三宝坳组至石境组地层序列,是一套由碳酸盐岩、碎屑岩组成的混合陆表海沉积。

3)右江盆地

右江盆地泥盆纪的海侵相对湘桂粤盆地来说稍早一些,最初在早石盆世中期接受莲花山组河口湾相-滨岸相的石英质砾岩、含砾砂岩夹细砂岩建造,之上加积那高岭组、郁江组滨岸相粉砂岩、细砂岩夹泥岩碎屑岩建造(图1-4)。

早泥盆世晚期,右江盆地裂解活动已初具规模,逐渐形成呈北西展布的台盆相间的古地理格局。 早泥盆世晚期至中泥盆世,可明显分为滨岸、台地、台盆三种相类型,且滨岸相带不断向北东—北西的古陆一侧扩展。 滨岸相在中南境内主要分布于柳州—河池以北,以塘丁组、罗富组为代表,主要沉积细砂岩、泥岩、泥灰岩建造组合;台地相以那叫组、民塘组为代表,沉积浅灰色中厚层白云岩、生屑灰岩、砾屑灰岩、白云质灰岩建造组合;盆地相以平恩组为代表,沉积灰黑色含硅质条带的薄层灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩建造组合。

晚泥盆世,裂解活动加剧、台盆相间格局更加明显,呈现孤立碳酸盐岩台地、台缘斜坡和盆地3种相频繁交互出现的面貌。 孤立碳酸盐岩台地相以桂林组、东村组和额头村组为代表,沉积灰色中厚层白云岩、砂屑鲕粒灰岩、生屑灰岩、微晶灰岩、泥灰岩建造;台缘斜坡相以巴漆组、融县组为代表,沉积了生物屑灰岩、砾屑灰岩、鲕粒灰岩夹白云岩建造;盆地相以榴江组、五指山组为代表,沉积了泥质条带灰岩、瘤状灰岩、含锰硅质灰岩、硅质泥岩夹硅质岩建造。

早石炭世基本延续了晚泥盆世的古地理格局,只是台缘斜坡相没有建立单独的地层序列。台地相以尧云岭组、英塘组和都安组为代表,沉积了灰色中厚层状灰岩、生屑灰岩、泥灰岩、含燧石结核灰岩、泥岩、粉砂岩夹白云质灰岩、白云岩建造;盆地相以鹿寨组、巴平组为代表,沉积了灰-深灰色薄层泥岩、硅质泥岩、硅质岩、碳质页岩、生物屑灰岩建造。

晚石炭世,海侵扩大,裂谷盆地不断充填,盆地相范围缩小,裂谷盆地中心不断向西南退缩。 该时期的台地相以大埔组、黄龙组和马平组为代表,为灰色中厚层状灰岩、生屑灰岩、白云岩沉积建造;盆地相以南丹组为代表,为深灰色中薄层夹厚层微晶灰岩、生物屑泥晶灰岩夹砾屑灰岩、白云岩沉积建造,岩石普遍含硅质条带和团块,局部见滑塌构造。

值得注意的是,泥盆纪至石炭纪台盆相间的背景下,盆地相在沉积硅质岩、碳质泥岩、泥灰岩的同时,伴随有较大规模的碱性玄武岩和枕状细碧岩喷发,台地相也遭受大量辉绿岩的侵入。

二叠纪继承了早期台盆相间的古地理格局,裂解活动进一步减弱,裂谷盆地的中心进一步西移。 该时期的台地相以栖霞组、茅口组、合山组和大隆组为代表,沉积了泥灰岩、灰岩、生屑灰岩、硅质岩夹碳质泥岩、煤层、铝土矿层的建造组合;台缘斜坡相沉积了厚层生屑灰岩、礁灰岩建造;盆地相以四大寨组、领薅组为代表,沉积了砾屑灰岩、硅质灰岩、硅质泥岩、硅质岩夹粉砂岩、玄武岩、凝灰岩建造。

三叠纪右江盆地中南境内以类前陆盆地相为主,沉积了马脚岭组-北泗组(或罗楼组、南洪组、石炮组)-板纳组(或百逢组)-兰木组的地层序列:下部岩性主要为灰色泥灰岩、灰岩、白云质灰岩,夹泥岩、粉砂岩;中部岩性主要为浅黄-灰绿色泥岩、粉砂质泥岩夹粉砂岩、细砂岩;上部岩性主要为青灰-黄绿色细砂岩、粉砂岩,泥岩、粉砂质泥岩不等厚互层。 总体上体现了由裂谷盆地向前陆盆地转换的构造背景。

(四)晚三叠世—侏罗纪

晚三叠世,受印支运动影响,历时5亿多年的华南海相沉积宣告结束,在湘南—粤北—粤东及十万大山地区保留有海陆交互相的陆表海沉积,其他地区沉积作用以内陆湖泊和河流相为主。

晚三叠世地层在鄂西、鄂东南地区称为九里岗组、王龙滩组,为一套湖泊-沼泽-河流相的黄灰色、深灰色、灰绿色粉砂岩、泥岩、细砂岩夹碳质泥岩及煤层的沉积组合;雪峰山地区称为火把冲组、二桥组,为一套沼泽-湖泊相的灰黑色泥岩、粉砂岩、细砂岩夹煤层的沉积组合;在湘中—桂中地区称紫家冲组、三家冲组、三丘田组、造上组,为一套淡化泻湖至沼泽相的灰色、灰黑色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩夹砾岩、煤层沉积组合;在湘东南地区称出炭垅组、杨梅山组、唐垅组,粤北地区称红卫坑组、小坪组和达木冲组,为一套河流-滨岸沼泽相灰色石英细砂岩、粉砂岩、泥岩夹碳质泥岩、煤层沉积组合;另外在东南沿海称为小坪组,由杂砂岩、含砾细砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩夹薄煤层组成多个沉积旋回,为海湾-泻湖-沼泽相沉积;粤西称小云雾山组,属内陆山间盆地相和滨岸湖沼相的含煤碎屑岩系。 总体看来,晚三叠世盆地中的湖泊相以粉砂岩和粉砂泥质岩为主,夹少量细砂岩;湖泊沼泽相的碳质页岩中常夹煤层或煤线,并含有丰富的菱铁矿结核,具有潮湿气候的沉积特点,是一重要的成煤时期;河流相以细砂岩为主,底部或边缘常有石英砂砾岩和含砾石英砂岩分布。

早侏罗世,鄂西利川、秭归、荆当盆地,鄂东大冶、纸坊、蒲圻等地形成一系列小盆地,都为淡水湖泊相和沼泽相沉积;湖南境内主要属湖泊-沼泽-淡化泻湖环境,早期有短暂海水注入,晚期为山间湖泊相,在汝城横山及蓝山两江口,有玄武质火山喷溢、喷发;广东省境内,早侏罗世在晚三叠世的基础上发生了较大规模的海侵,形成了粤北海湾、粤东断陷海盆、粤中海盆,主要有海湾相、滨海相、浅海相,局部地方见煤线,偶夹安山岩。 早侏罗世后期出现全面海退,使河源深断裂带以西抬升形成陆地,在粤中、粤北区形成了内陆湖泊,在龙门、河源一带形成了河口三角洲平原,在粤东区形成了滨海湖泊;广西境内仅在桂东南见小型山间盆地沉积。

中晚侏罗世,湖北境内完全进入陆相坳陷盆地沉积,盆地物源仍来自秦岭古陆的南缘以及黄陵山地,主要沉积河湖-沼泽相的碎屑岩,仅在鄂东马架山组为一套火山碎屑岩。 湖南境内中侏罗世,全省地形已近准平原状态,湖泊散布,在半干热气候下,沉积紫红色碎屑岩,中侏罗世末整个湖南境内整体上升遭受剥蚀。 广西境内在桂东及桂东北的恭城、回龙、西湾,桂南的灵山陆屋、钦州及东兴盆地都沉积了河湖相的石梯组,十万大山盆地、钦州及东兴盆地沉积了滨湖三角洲相那荡组、岽力组。 中侏罗世,广东境内在惠阳、紫金、五华、梅县、大埔一带的断陷盆地,沉积了一套内陆湖泊相碎屑岩和火山岩或火山碎屑岩;在粤北和粤西北区形成内陆湖泊或山间盆地,沉积了一套陆相红色碎屑岩、火山碎屑岩。 晚侏罗世,随着太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲的进一步加剧,强烈的断裂活动、岩浆活动和火山活动席卷广东大陆,形成了一系列沿断裂呈串珠状分布的北东向内陆火山盆地,沉积了一套火山碎屑岩。

(五)白垩纪—第四纪

中南地区白垩纪大地构造背景由原先的挤压作用为主(晚三叠世—早中侏罗世)转换为以伸展活动为主,形成以断陷盆地为主的沉积环境,沉积了内陆河湖相红色碎屑建造及内陆盐湖含盐碎屑建造。 不过盆地的规模、发生时间和发育演化时限差别较大,较大型的有江汉-洞庭盆地、南襄盆地、沅麻盆地、衡阳盆地、十万大山盆地以及白沙盆地等。 此时,在东部地区断陷盆地中伴有火山活动,如新洲-金牛盆地、梅州盆地、惠州盆地等,沉积火山熔岩、火山碎屑岩夹红色陆相碎屑岩建造。

古近纪古地理基本继承了白垩纪的内陆山间断陷盆地环境,部分盆地演化结束,同时又新形成了一些盆地,一些大型盆地,如江汉-洞庭盆地由断陷盆地向坳陷盆地转换,接受了巨厚的三角洲至湖泊相碎屑岩夹泥灰岩、膏盐层、油页岩及玄武岩沉积。

新近纪地层零星出露于鄂西北、江汉-洞庭盆地、茂名、海南岛等地,此时鄂西北、江汉—洞庭地区地势起伏比较平缓,气候也比较温暖潮湿,主要发育河流和淡水湖泊相。 岭南茂名、南宁等断陷盆地,为湖泊沼泽相暗色沉积,夹有褐煤层和油页岩,上新世晚期有玄武岩喷溢。 琼州海峡在上新世开始断陷,分割了海南岛与大陆的连接,使该区也沉积了滨海、浅海相的砂泥质沉积。

第四纪为现代地貌形成时期,主要表现为盆岭相间,山地之间发育河流相、山麓冲积扇相、残坡积相和洞穴堆积,兼有山岳冰川陆源碎屑沉积;平原区则以河流相、湖泊相为主,夹风成堆积、沼泽相。

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