学习任务中国南华系和震旦系划分与对比
2020-01-17 · 技术研发知识服务融合发展。
【任务描述】 ①了解中国南华系和震旦系地质特征;②掌握南华纪和震旦纪的地质时代划分;③了解南华纪和震旦纪生物界面貌,鉴定代表性化石。
南华系(距今8亿~6.0亿年)和震旦系(距今6.2 亿~5.43 亿年)广泛分布于天山-秦岭一线以南的广大地区,其中以中国南方分布最广,发育最好,成为研究的典型地区。
一、典型工作任务——认识和分析南华系和震旦系地层
(1)阅读三峡南华系、震旦系剖面资料,并参观下列地层标本,了解其形成时的环境:①莲沱群的砂岩;②南沱组的冰碛砾岩;③陡山沱组的页岩及薄岩灰层;④灯影组的白云岩及白云质灰岩。
(2)阅读中国震旦纪古地理图及沉积示意剖面图,掌握中国东部地区南华纪、震旦纪地层特征。
二、中国南方南华系和震旦系划分与对比
(一)三峡剖面特征
扬子板块南华系、震旦系发育较好,自西向东可以分为扬子西部区、上扬子区和下扬子区,各区沉积特征略有差异。峡东震旦系最早由李四光和赵亚曾(1924)建立。原剖面将莲沱组和南沱组划分为下震旦统,将陡山沱组和灯影组划分为上震旦统,据《中国地层指南》(2001)将莲沱组和南沱组划分为南华系,属新元古界;将陡山沱组和灯影组划分为震旦系,属新元古界。具体地层剖面如下:
地层古生物基础
地层古生物基础
莲沱组和南沱组分别为粗碎屑岩和冰成碎屑-泥质岩沉积。莲沱组下部砾岩以紫红色为主,砾石具叠瓦状构造,多具板状交错层理,代表陆上河流沉积。上部粒度变细,为河口湾-水下三角洲沉积。南沱组为灰紫色至紫红色砂泥质杂砾岩,砾石成分复杂,颗粒无分选,具块状层理或水流交错层理,砾石上有冰川擦痕,代表大陆冰川和近岸冰海沉积。莲沱组和南沱组之间为平行不整合,代表了莲沱期末相当于川西澄江运动的一次地壳抬升。陡山沱组和灯影组,均以碳酸盐为主。陡山沱组岩石呈灰-灰黑色中-薄层状,内碎屑较少,普遍含黄铁矿、燧石,含有三射式钙质海绵骨针和单轴硅质海绵骨针,反映了一种较深水滞流沉积特征。灯影组下部白云岩发育内碎屑,具鲕粒结构,多见交错层理,代表高能富氧的碳酸盐台地边缘浅滩沉积。中部夹暗色沥青灰岩及硅质灰岩,含丰富的Ven⁃dotaenia (文德带藻)。上部中-厚层白云岩内含Sinotubulites (震旦虫管)及个别Circothe⁃ca (圆管螺),具鸟眼构造及藻席(层纹石),代表碳酸盐潮坪及潟湖环境,为干燥气候条件下的沉积。
(二)中国南方南华系和震旦系沉积类型
中国南方南华系和震旦系可分为三种类型;扬子型、江南型和华南型(图7-9)。
图7-9 华南南华纪和震旦纪沉积示意剖面图
(据王鸿祯,1980,有修改)
1.震旦系碳酸盐岩为主;2.震旦系硅质岩为主;3.南华系碎屑岩为主;4.南华系冰碛岩;5.南华系火山岩;6.前南华系;7.同沉积断裂
扬子型南华系和震旦系广泛分布于包括康滇地轴以东的云南东部、四川、贵州省大部分和湖北、湖南西部以及长江下游的沿岸地区,即晋宁运动后形成的扬子地台区。南华系和震旦系作为最古老的沉积盖层普遍不整合于古老的变质岩系之上,以鄂西三峡剖面为典型代表,在各地皆可进行逐层对比。南华系为陆相、滨海相碎屑沉积和冰川堆积,震旦系为滨浅海碳酸盐岩为主,反映早期陆上、滨海环境及寒冷气候,晚期在冰川以后有广泛的海侵。
江南型南华系和震旦系分布于雪峰山、九岭、赣东北以南,包括桂北、湘中、皖南、浙西等地区。本区南华系和震旦系地层层序划分和扬子区基本相似,但岩相、厚度特征却有明显差异。相当于下南华统的地层(湘中的江口组、桂北的长安组和富禄组、浙西的志棠组等)为厚达三四千米的碎屑岩系,常夹中酸性、基性火山岩和火山碎屑岩,代表强烈沉降,快速堆积的产物,物质来源可能是其西侧的雪峰、九岭隆起(图7-10)。上南华统在该区普遍发育有冰碛砾岩,表明气候寒冷,有大量冰川活动。下震旦统发育有滨、浅海相的碳酸盐岩。上震旦统桂北的老堡组、湖南的留茶坡组、皖南的皮园村组、浙西的西峰寺组等,为厚仅数十米至200 m左右的硅质岩及硅质页岩,向上和下寒武统为连续过渡关系,界线不易划分。此厚度较小的硅质岩及硅质页岩建造被认为是地壳显著下降所形成的非补偿深水海盆沉积。
华南型南华系和震旦系见于赣南、湘南、粤北、闽西等地区,以巨厚的海相复理石式碎屑岩夹火山岩建造为特征。由于受后期构造运动影响,产生区域变质,划分和对比困难。震旦系和南华系属活动类型沉积,碎屑物不可能来自西侧的深水海盆,而是来自活动带内部的岛屿,其沉积环境应属半深海-岛弧环境。
图7-10 中国震旦纪古地理地图
(据刘本培等,1996)
上述中国南方震旦系和南华系沉积类型及其分布特征,明显地受古地理、古构造环境控制。特别是震旦统的岩相分异明显,反映了彼此相邻的不同古地理景观和古构造环境,扬子陆表浅海、江南陆缘深水海盆及华南半深海-岛弧海区,与此相应的是扬子稳定区、江南过渡区、华南活动带。前者即扬子地台区,后二者可合称华南地槽区(图7-10)。
三、华北-东北南部区南华系和震旦系
华北-东北南部区为吕梁运动后形成的稳定地块,即华北板块区,新元古界已基本属盖层性质,此时,其绝大部分上升为陆,未接受沉积,仅东部和南部边缘地区有沉积。
辽东半岛和淮南一带的南华系和震旦系地层比较相似,主要为一套滨、浅海相砂岩、泥质岩及泥质、硅质碳酸盐岩沉积,厚度数百米至二三千米以上,向上与下寒武统平行不整合接触,向下和青白口系为整合或平行不整合接触。
地台西南缘的豫西地区,平行不整合于上南华统的“罗圈组”泥砾岩及砂、泥岩层,被认为是冰川成因,有可能和上南华统冰碛层相当。