Question

泥盆纪古地理特征

Answer 1

我国的泥盆系分布较为广泛，华南、东北、内蒙古、西北阿尔泰山、天山、昆仑山、祁连山及塔里木盆地边缘，滇西、西藏等地均有分布。华北地区仍继承了志留纪的特点，普遍缺失泥盆纪的沉积和志留纪一样为高出海面的剥蚀地区。其中华南区为我国泥盆系主要发育地区，岩相类型复杂，化石丰富，研究比较详细。

（一）华南区

加里东运动之后，东南加里东造山带隆升，扬子主体上升为陆。因此在泥盆纪初期，除桂东南钦（州）防（城）地区存在残余海槽和滇东一带见到陆相泥盆系与志留系连续过渡外，华南其他地区均为遭受剥蚀的古陆或山地。从早泥盆世开始，华南地区自西南滇黔桂逐渐向北东方向发生海侵。泥盆纪华南总体处于一个张裂的构造背景下，自早泥盆世晚期开始，海盆中出现浅水碳酸盐台地（象州型）和条带状较深水硅、泥和泥灰质台槽（南丹型）的岩相及生物相分异。这种较深水台槽是受同沉积断裂控制的。位于中扬子地区的川东、鄂西、湘西北一带，海侵始于中泥盆世，因此仅见中、上泥盆统的海陆交互相及滨、浅海相沉积。下扬子地区仅见上泥盆统，总体以陆相沉积为主，但也发现海泛层。华南泥盆系沉积类型有3种：西南浅海相；湘赣、川鄂一带海陆交互相和东南一带内陆盆地陆相沉积。

1.西南浅海相

西南地区泥盆系主要分布于川西北、滇、黔、桂、粤北及湘中、南等地。一般都发育有下、中、上三统。下泥盆统主要为碎屑岩沉积，反映加里东运动后，地壳升降差异性较大，以机械风化、搬运的沉积为主，在露出海面的古陆边缘沉积陆相或大陆边缘的滨海相；中、上泥盆统以碳酸盐相沉积为主，反映地势比较平坦，地壳下降缓慢，海侵范围广泛，以化学沉积为主，含丰富的腕足类、珊瑚等化石，并在海进层位中含鲕状赤铁矿。

华南南部的南华海区是我国泥盆纪地层分布广泛、类型复杂、研究程度高的地区，可以分为象州型和南丹型。桂中地区泥盆纪系一直作为我国象州型泥盆系的对比标准，该区泥盆系剖面划分如下：下泥盆统自下而上为莲花山组、那高岭组、郁江组和四排组；中泥盆统为应堂组、东岗岭组；上泥盆统为谷闭组、融县组。该剖面代表南华海区正常滨岸-浅海沉积，即象州型沉积（图8-2）。

图8-2 华南地区泥盆系柱状对比图

（转引自刘本培等，1996，有修改）

1—砾岩、砂砾岩；2—砂岩；3—粉砂岩；泥（页）岩；4—灰岩、白云岩；5—硅质岩；6—赤铁矿

莲花山组与下伏中寒武统呈不整合接触，代表了早古生代后期的加里东（广西）运动。莲花山组以紫红色碎屑岩沉积为特色，向上粒度变细，局部夹灰岩。碎屑岩中见槽状交错层理，生物化石以鱼类、双壳类和介形虫为主，并见腕足类碎片等。反映干热气候条件下的河湖及滨岸沉积。那高岭组以细碎屑岩夹灰岩为主，含有腕足类、珊瑚等正常岩度的海相化石。郁江组总体为碳酸盐岩，碎屑岩向上减少、粒度变细。四排组为厚层台地碳酸盐岩沉积。自莲花山组至四排组总体代表一次明显的海平面升降旋回。

中泥盆统应堂组泥质沉积又趋增多，以滨浅海页岩泥灰岩、泥质灰岩为主。东岗岭组下部由浅还海相薄层泥灰岩、页岩向上变为台地相厚至巨厚层的生物碎屑灰岩，代表又一次明显的海平面升降旋回。东岗岭组上部由下向上为薄层灰岩到灰岩夹硅质岩，代表一次新的海侵沉积。

上泥盆统谷闭组以厚层含生物化石灰岩为主，内富含腕足类、珊瑚及牙形石化石，为碳酸盐岩台地沉积。因此东岗岭组上部到谷闭组代表第四次明显的海平面升降旋回。融县组总体为一明显海退过程，但下部以含生物灰岩为主，底具角砾灰岩，中部为泥晶到粉晶灰岩，上部以白云质灰岩、白云岩为主，代表泥盆纪最后一次明显的海平面升降旋回。

桂中地区的“象州型”地层以台地碳酸盐岩为主。其沉积厚度巨大，常达数千米之巨。生物丰度高，分异性强，生物量巨大，尤其以腕足类、珊瑚、层孔虫、苔藓虫大量繁盛为特色，并有双壳类、腹足类、头足类、三叶虫、棘皮类、厚壳竹节石、介形虫、藻类等多门类化石。以有孔虫、复体四射珊瑚和层孔虫为主堆积而成的生物礁广泛分布。反映了“象州型O”沉积形成于清洁浅水、动荡富氧的条件。

2.川鄂、湘赣海陆交互相

川鄂、湘赣交界等地的泥盆纪沉积，同属于海陆交互相，只有中、上泥盆统。

川东、鄂西及湘西北统称为川鄂海盆地，北通南秦岭海槽，东连下扬子陆相沉积，南通滇、黔、桂海盆（图8-3）。鄂西地区泥盆系反映了川鄂滨海区的基本特征，中、上统均为海陆交互相，但厚度变化较大，东厚西薄，向西逐渐尖灭，其沉积物东部具较粗的石英砂岩，向西则变为页岩，说明其沉积物质主要来自东边古陆。海侵方向则由西北、西南向东止于武昌以西（图8-3）。

湘赣地区的泥盆系，分布在江南古陆以南，华夏古陆西侧，与西南浅海东侧相衔接的指状海湾地带。以湘东为代表的泥盆系，其生物群特征及地层划分基本与川鄂地区相同，只有中、上泥盆统。中泥盆统下部跳马涧组为陆相沉积，其底部砾岩层不整合于早古生代地层之上。上部棋梓桥组为正常浅海相沉积。上泥盆统主要为浅海相沉积，由于海水进退频繁，以致一些地区形成海陆交互相沉积，在横向上也可看到海相沉积和陆相沉积相互更替的现象，表明本地区是一海岸线曲折，地形复杂的指状海湾地带。本区上泥盆统中含重要的鲕状赤铁矿层，上部锡矿山组中的铁矿称“宁乡式铁矿”；下部佘田桥组中的铁矿，称“茶陵式铁矿”（图8-2）。

3.东南地区陆相泥盆系

我国东南地区泥盆系主要分布在赣北、皖南、浙西以及鄂东等地区。该区泥盆纪时为一古陆区，内部发育了一系列不同规模的凹陷盆地，接受了近于红色的陆相沉积。

江西南部之泥盆系“峡山群”，大多认为陆相沉积。最近在其上部发现有海相钙质页岩层，产Yunnanella（云南贝）、Cyrtospirifer（弓石燕）等化石，其层位和湘赣交界一带的上泥盆统相当。因此“峡山群”应为以陆相沉积沉积为主，夹海相沉积，属过渡区的海陆交互相。与上述湘赣交界地区相比较，表现出往东海相层递减；陆相层相对增多的相变规律。更东至苏、皖、浙、赣北一带则为纯陆相地区。

（二）其他地区

塔里木板块主体在泥盆纪呈古陆状态，位置处于北纬15°左右，长轴呈南北向延伸。板块仅在四周边缘地区有海陆交互和浅海沉积（图8-3）。

图8-3 中国晚泥盆世古地理图

（转引自刘本培等，1996）

塔里木-祁连-华北地块以北的天山-兴安地区，南天山泥盆系主要为厚度巨大的大理岩、灰岩、片岩及火山岩，含珊瑚及腕足类化石，和志留系为整合接触；为巨厚的、包括大量中基性、中酸性喷发岩的火山岩-碎屑沉积岩系，局部地区发育有礁灰岩、含腕足类、珊瑚及头足类等化石，岩相厚度变化显著，代表地壳强烈活动的地槽型沉积。属陆缘半深海至岛弧海区。

塔里木-祁连-华北地以南，柴达木盆地边缘发育有陆相或海陆交互相的泥盆系碎屑岩系，属稳定的地台型沉积。与下伏下古生界为假整合（或不整合）接触，地层常受轻度的区域变质作用，昆仑-秦岭区泥盆纪时仍属活动的海槽（图8-3）。