中國古地理
A. 中國海相岩相古地理特徵及演化規律
2.2.2.1 中國主要海相沉積時期岩相古地理特徵
中國海相沉積主要發育於中新元古代—古生代—早中生代,由於受中新元古代—古生代—早中生代地質構造運動的影響,中國海相沉積的岩相古地理具有獨特的分布特徵與演化規律。中新元古代為泛海洋期,90%以上為海洋所佔據;震旦紀為海陸對峙期;早古生代以海侵為主,是地史上的廣泛海侵期,海洋面積佔3/4;晚古生代為海洋向陸地轉化時期;中生代基本上完成了由海向陸的轉化。本文參考了大量有關資料,匯編了13幅中國主要海相沉積時期岩相古地理圖(圖2-39~圖2-51)。現將它們的主要特點簡述如下。
圖2-38 中國海相沉積環境綜合模式示意圖
類、腕足類、苔蘚蟲種屬與生態均隨環境變化而異。
(2)中國海相沉積古地理演化的差異性
中國海相沉積古地理演化的差異性既表現在縱向上(時間),也表現在平面上(空間)。
1)古地理演化的縱向差異性。受中國大地構造演化階段性的影響,中國海相沉積古地理演化的縱向差異可分為5個基本階段。
●中新元古代(1850~685Ma)階段:這個階段的主要特徵為泛海洋期,海洋面積廣闊,陸域面積小,陸與洋比值約為1/9,其間850Ma左右曾有一短期泛大陸。
●震旦紀(685~543Ma)階段:陸域面積擴大,海陸基本對峙,陸與洋比值約為1/1.2。
●早古生代(543~400Ma)階段:以海侵為主導,是中國地史上重要的海侵期,陸與洋比值約為1/3。
●晚古生代(400~250Ma)階段:為海洋向陸地轉化時期,早期以海退為主,中期有明顯海侵,晚期又是海退,二疊紀—三疊紀之交250Ma聯合古陸(Pangea)形成。
●中生代(250~65Ma)階段:經海西運動和印支運動,海水大幅度退卻,其間早侏羅世末180Ma左右聯合古陸裂解。
三疊紀末,我國境內除青藏海、喜馬拉雅海及東部海域外均已上升為陸,基本上完成了由海向陸的轉化,進入了以陸相為主的中新生代地質歷史新時期。
2)古地理演化的平面差異性。受中國大地構造深層三縱兩橫構造格局的影響,中國海相沉積古地理演化的平面差異性十分顯著。中國大地構造深層的三縱(北北東向)和兩橫(東西向)分帶及兩者的交切成塊,構成了中國晉寧期—印支期古構造格局的塊帶結構。這種結構鑄就了中國中新元古代—三疊紀海相沉積古地理演化的南北、東西分異。分異的總體特徵是海相盆地發育北早南晚、西早東晚。從匯編的中國中新元古代—晚石炭世岩相古地理圖(圖2-39至圖2-51)可以看出,以賀蘭山-龍門山為界西部海相沉積明顯多於東部海相沉積;以天山-陰山為界北部海相沉積明顯多於南部海相沉積,海相沉積發育北早南晚、西早東晚的原因,除東、西、南、北構造特徵的差異外,還與中國中新元古代—石炭紀北有古亞洲洋,西、西南有古特提斯洋密切相關。
B. 岩相古地理學的特點與發展
0. 1. 1 本書的特色
本書的特色是始終貫穿 「岩相分析與古地理分析」這一主線,一切內容服務於岩相古地理分析。最新的岩相古地理學應該是融沉積學、地層學,以及盆地分析思路和層序地層學新思路、新理論及新方法於一體的綜合性學科。岩相古地理學的發展,應體現劉寶珺院士倡導的統一地質場、構造控盆、盆控相帶、相控資源等學術思路,以服務於能源和資源研究,為國家建設和社會發展服務。本書以 「古地理分析」為主線,每章內容都突出為 「恢復古地理」服務這一目標,而不是將 「沉積環境、相分析」與 「古地理分析」分割開來。在沉積環境分析中體現每種環境所處的 「地理特點、在總背景中的位置」,使得學習者能從 「點、線、面」全面地了解古地理特點與演化,也可以 「以個別了解整體」,使零散的 「相與相區」能夠在整體地理背景中體現出來。這樣,岩相古地理學的體系也應該與時俱進、不斷完善。
同時,本書介紹了近年發展起來的 「層序 - 古地理分析」、 「盆地構造 - 古地理分析」、「事件古地理」等新領域、新思路與新方法。
0. 1. 2 岩相古地理學的發展
( 1) 早期孕育階段
古地理學的形成經歷了比較漫長的歷史階段。地史學作為地質科學的基礎學科,其發展的啟蒙時期主要是關於地殼不斷升降和海陸變遷、地層疊覆律、水成論、火成論等概念和思想,實際上已經有了古地理的初始概念。大致經歷了從公元 300 年至 18 世紀歐洲工業革命前長達 1500 年的歷史。在這個階段形成的最重要的科學思想是由火成論學派代表赫頓 ( J. Hutton,1726 ~1797) 開創的 「現實主義」( actualism) 研究方法。
地史學的學科體系已經孕育了對於古地理恢復的基本思想,這是隨著 18 世紀歐洲工業革命浪潮的興起而建立的。史密斯 ( W. Smith,1769 ~1839) 在開鑿運河的土地測量工作中發現不同岩層中所含的化石各不相同,可以根據相同的化石來對比地層並證明其屬同一時代,這就是著名的化石層序律。萊伊爾 ( Lyell,1797 ~ 1875) 發展了赫頓的現實主義學術思想。1905 年蓋基 ( Geikie,1835 ~ 1924) 明確地提出了 「現在是打開過去的鑰匙」這一著名的表述,使將今論古的思想成為地質學各分支學科研究的理論依據和指導思想,對岩相分析和古地理研究尤為重要。總的來看,地史學的早期思想和概念也是沉積岩石學、沉積學和岩相古地理學的早期思想。
( 2) 形成學科階段
這一階段大致從 19 世紀至 20 世紀 50 年代,主要是學科體系的建立和完善,相關分支學科之間還沒有明顯的界限。地史學的開始是以史密斯的 「化石層序律」的提出為標志的; 沉積岩石學的開始是以索比 ( H. C. Sorby,1857) 開始使用顯微鏡研究沉積岩石為標志的; 岩相古地理學的開始則是以瓦爾特 ( J. Walther,1894) 的 「相對比定律」的提出為標志的。此時,岩相的概念已經形成。
19 世紀 70 年代到 20 世紀初期,以地史學為主的研究已經擴展到世界各地,不同地區之間沉積環境不同、岩相類型各異,促進了人們對岩相橫向變化的認識。格列斯利( A. Gressly,1838) 首先使用了相 ( facies) 這個術語。默里 ( J. Murray) 等 ( 1884) 對深海沉積物進行了描述和分類。瓦爾特提出了岩相類型在時空分布上存在內在聯系的相對比定律,為岩相古地理學的發展奠定了基礎。華萊士 ( A. R. Wallace,1875) 提出了動物地理分區概念。卡爾賓斯基 ( 1889) 編制了俄國歐洲部分不同時代的古地理圖。
在 19 世紀末至 20 世紀 20 年代期間,國外學者對沉積岩開展了大量工作,積累了豐富的資料,出版了一批沉積岩石學專著。例如美國的默里和 A. F. 勒納爾 ( A. F. Renard)合著的 《深海沉積物》( 1881) ,哈奇 ( P. H. Hatch) 和拉斯泰爾 ( R. H. Rastall) 合著的《沉積岩石學》( 1913) ,米爾納 ( H. B. Milner) 的 《沉積岩石學引論》( 1922) ,美國的特溫霍費爾 ( W. H. Twenhorel) 主編的 《沉積作用論文集》 ( 1926) ,法國卡耶 ( LucienCayeux) 主編的 《法國沉積岩》 第一卷 ( 1929) ,即硅質岩部分。這些專著的問世表明,沉積岩石學和沉積古地理學日趨成熟和專業化,遂從地史學中分出成為一門獨立的學科。「沉積學」術語最早由特羅布里奇 ( 1925) 提出。沃德爾 1932 年提出 「沉積學」是研究沉積物的學科。
20 世紀 30 ~ 50 年代沉積學繼續得到了發展,更多的沉積岩石學專著相繼出版。如特溫霍費爾的 《沉積岩石學原理》( 1939) ,佩蒂庄約翰的 《沉積岩石學》( 1949) ,納利夫金的 《相論》( 1932) ,普斯托瓦洛夫的 《沉積岩石學》( 1940) ,什韋佐夫的 《沉積岩石學》( 1932) 等。此外,美國的克里寧、巴格諾爾德、斯特拉霍夫等也做了大量的工作,並出版有專著。這些著作內容不僅對沉積岩本身的研究有大大深化,標志著岩相古地理學已進入成熟的成長期,而且也開始了沉積作用和沉積過程的分析。因此,沉積學的形成與發展為岩相古地理學帶來了新的生機,沉積學成為古地理分析的主要理論與方法。
( 3) 豐富發展階段
岩相古地理學的豐富發展階段主要從 20 世紀 50 年代至今。在經歷了第一次世界大戰( 1914 ~ 1918) 和第二次世界大戰 ( 1939 ~ 1945) 後,世界各國在 20 世紀 50 年代尚處於恢復時期,60 年代隨著人類整體科學技術水平的提高,各國對礦產資源的需求日益增加,促進了地球科學的繁榮,新技術方法和邊緣學科的不斷出現,將地球科學研究推上了新的階段。60 年代末板塊構造學說 ( Plate Tectonics) 的誕生,帶動了眾多學科相互結合、滲透。岩相古地理學也是在 20 世紀 50 年代以後得到迅速發展的,尤其是近十幾年來,由於現代沉積研究的廣泛開展,比較沉積學的興起,相關學科新技術、新方法的應用,相關科學領域新成就的引進和滲透,以及模擬實驗的大量工作,促使岩相古地理學得到了全面迅速的發展,成為地質學中非常活躍且發展很快的學科之一。
沉積學的發展帶動了古地理學的發展,沉積學的若干理論成為古地理學的主要支撐理論。如國際沉積學會會議在 1967 ~1982 年期間相繼召開了第七次至第十一次會議,蘇聯也於 1968 ~1979 年期間召開了第八屆至第十一屆全蘇沉積岩石學會議。國際性和地區性的沉積學專業刊物和總結性專著也大量出版。最早出版的刊物是美國經濟古生物和礦物學家學會 ( SEPM) 的 《沉積岩石學雜志》 ( 1931 年創刊) ,其後有國際沉積學會刊物 《沉積學》( 1962 年創刊) , 《沉積地質學》 ( 1967 年創刊) ,蘇聯的 《沉積岩石學和沉積礦產》( 1963 創刊) ,《美國石油地質學家協會會志》,加拿大的 《海洋沉積》,英國的 《黏土和黏土礦物》和 《黏土礦物》,日本的 《黏土科學》,中國的 《岩相古地理》 ( 1981 年創刊) ,《沉積學報》 ( 1983 年創刊) 和 《古地理學報》 ( 1999 年創刊) 等。有關沉積學的專著更是層出不窮、不勝枚舉,僅荷蘭埃爾塞維爾出版公司出版發行的 《沉積學進展》叢書就已達 35 卷之多。
20 世紀 50 年代末至 60 年代初,由於引入了泥沙運動力學的理論,碳酸鹽岩機械沉積的觀點得到公認,使沉積學的理論進一步發展。1963 年 P. E. Potler 和 F. J. Pettiiohn 在「Paleocurrents and Basin Analysis」 一 書 中 首 先 提 出 了 盆 地 分 析 的 術 語 和 概 念。C. E. B. Conybeare ( 1979) 出版了 「Lithostratigraphic Analysis of Sedimentary Basin」。板塊學說的崛起使古地理研究不得不考慮移動的大陸和陸塊對沉積作用的影響,特別是古地理的再建。盆地充填作用中的構造因素、沉積動力學、成岩成礦理論、碳酸鹽沉積和重力流的理論都成為科學的沉積學的理論支柱。
板塊構造研究對沉積作用及古地理演化方面的研究有著深刻的影響,因此,出現了沉積地質學和盆地分析等新興分支學科。20 世紀 80 ~ 90 年代,地震地層學與沉積學的交叉,出現了影響巨大的層序地層學。許多國際組織和國家都組織實施了有關沉積盆地的研究課題,沉積盆地的構造學、地層學、沉積學、沉降史、充填史、熱史及其與油氣等資源關系的研究都取得了顯著進展,出版了一系列專著,代表性的專著有 A. D. Miall ( 1984,1990,2000) 所著的 「Principle of Sedimentary Basin Analysis」,P. A. Allen 和 J. R. Allen( 1990) 的 「Basin Analysis: Principle and Applications」,Gerhard Einsele ( 1992,2000)的 「Sedimentary Basin」等。
這個階段,許多國家也都非常重視沉積古地理圖的編制工作,如編制全國或地區性的沉積古地理圖。1986 年提出的全球沉積地質計劃 ( GSGP) ,也把編制沉積古地理圖列入研究計劃之中。在中國,由中國石油化工集團公司組織的新一輪全國岩相古地理研究與編圖工作已全面展開,也推動了岩相古地理學科的發展。
0. 1. 3 岩相古地理研究的主要成就
( 1) 沉積作用機理的研究
20 世紀 50 年代初在地質學中極為重要的濁流沉積的發現,以及 60 年代中期等深流沉積和近年來風暴岩沉積的提出,不僅豐富了海洋沉積的知識,而且改變和充實了對沉積物流體的認識,表明自然界存在有牽引流和重力流兩大類沉積物流體。大量水槽實驗的資料和流體力學基本原理的引進,使得人們對沉積物流體的力學性質和機械作用機理獲得了很好的運動學和動力學的解釋,從而使各類沉積構造得到了很好的成因解釋。大量鹵水和稀釋溶液的實驗研究,以及熱力學和化學動力學新成果的引進,使得人們對化學和生物化學沉積作用機理的了解日益深入。尤其是低溫低壓下的沉積礦物與沉積水體之間的熱力學平衡的研究,成岩過程中礦物的轉化和自生礦物的形成條件及形成機理的研究,孔隙溶液遷移機理及其對孔隙度 - 滲透率的控製作用的研究,都有不少可喜的進展。
( 2) 出現了一系列新技術和新方法
沉積模式的應用對沉積體加強了時間和空間分布和變化規律的研究。此外,在環境分析標志的研究方面,不僅傳統方法日趨完善 ( 如粒度分析) ,而且新方法不斷出現 ( 如地球化學方法) 。更值得注意的是,地球物理資料 ( 如各種測井資料、地震資料) 直接用來解釋沉積環境將是很有前途的研究領域。
( 3) 對沉積盆地或大區域進行綜合性的研究
大地構造對沉積盆地及沉積作用控制的研究,建立和完善了沉積盆地分類,這些是宏觀沉積學和沉積地質學研究的任務,近十年來這方面已做了不少工作,但仍是今後研究的重要課題。
( 4) 成礦理論研究的不斷深入和新型沉積礦床的發現
對各種火山沉積類型礦床、紅海的熱鹵水、現代含銅沼澤、濁積岩中的石油、黑色頁岩中的多金屬礦床等的研究發現,經典的岩漿期後熱液成礦理論業已證明並不全面,因而出現了很多新的成礦學說,如礦源層論、固結水成礦說、熱水沉積學、側分泌說及鹵水成礦說等。
( 5) 數理統計和計算機技術的應用
數理統計和計算機技術在沉積古地理學中的應用開始於 20 世紀 30 年代,但長期以來只是些零星研究。從 60 年代開始,電子計算機和控制方法在地質學中得到廣泛應用,這才有效地利用數學分析方法來解決沉積學中的各種復雜問題。如今各種數學分析方法已在沉積學中廣泛應用,數據的電子計算機處理 ( EDP) 的普遍使用將是現代沉積學研究的重要標志。
0. 1. 4 中國岩相古地理學的發展
1949 年前,中國的沉積學和岩相古地理學研究工作寥寥無幾。新中國成立後,尤其是近 30 年來得到了迅速發展。隨著地質勘探工作的大規模開展,地質工作者不僅為祖國找到了大批礦產基地,而且結合沉積礦產的研究,在石油、天然氣、煤、錳礦、磷礦、鹽礦、沉積銅礦等方面系統總結了成岩和成礦理論。在沉積礦物、沉積環境、沉積模式、古地理、沉積建造、沉積地球化學和現代沉積等方面也都獲得了很大進展。
新中國成立後陸續出版了一批岩相古地理學方面的專著、圖集和教材。劉鴻允出版了我國第一部古地理圖 《中國古地理圖》 ( 1955) ; 王鴻禎編著了我國第一本與古地理學相關的高等學校教材 《地史學教程》( 1956) ,並領導了中國第二代岩相古理圖 《中國古地理圖集》( 1985) 和 《中國層序地層研究》 ( 2000) 等研究總結工作; 劉寶珺、曾允孚等編著了 《沉積岩石學》( 1980) 、《岩相古地理基礎和工作方法》( 1985) 、《中國南方岩相古地理圖集 ( 震旦紀—三疊紀) 》( 1994) ; 曾允孚、夏文傑編著了 《沉積岩石學》( 1986) ; 余素玉、何鏡宇編著了 《沉積岩石學》 ( 1989) 和 《化石碳酸鹽岩》 ( 1982) ;孫永傳、李蕙生編著了 《碎屑岩沉積相和沉積環境》 ( 1986) ; 何鏡宇、孟祥化編著了《沉積岩和沉積相模式及建造》( 1987) ; 賈振遠、李之琪編著了 《碳酸鹽岩沉積相和沉積環境》( 1989) 等等。20 世紀 90 年代以來出版的有關著作和教材主要有: 孟祥化等編著了 《沉積盆地與建造層序》( 1993) 和 《內源盆地沉積研究》 ( 1993) ; 馮增昭等編著了《中國沉積學》 ( 1994) 、 《沉積岩石學》 ( 1993) 、 《碳酸鹽岩岩相古地理學》 ( 1989) 、《華北地台早古生代岩相古地理》 ( 1990) 、 《西北地區寒武紀和奧陶紀岩相古地理》( 2000) 、《中國南方寒武紀和奧陶紀岩相古地理》 ( 2001) ; 鄧宏文等編著了 《沉積地球化學與環境分析》( 1993) ; 梅志超編著了 《沉積相與古地理重建》 ( 1994) ; 王良忱、張金亮編著了 《沉積相和沉積環境》( 1996) ; 趙澄林編著了 《沉積學原理》( 2001) ; 陸克政等編著了 《含油氣沉積盆地分析》 ( 2001) ; 於興河編著了 《碎屑岩系油氣儲層沉積學》( 2002,2008 第二版) ; 姜在興編著了 《沉積學》( 2003) 。這些成果不僅在教學和指導找礦工作中取得了有益的效果,而且也豐富了沉積學和岩相古地理學的理論研究內容。
近 20 年來,我國的沉積學與岩相古地理研究以及編圖工作取得了巨大進展。古地理編圖工作是與沉積學和大地構造學的理論同步發展的。20 世紀 70 年代以前的岩相古地理圖,主要是概略性的以岩石組合和生物類型為依據而編制的。70 年代以來,在現代沉積學理論的指導下,以沉積相、沉積體系分析為基礎,編圖精度從概略比例尺擴大到中、大比例尺。近年來,由於板塊構造學說的發展,許多科學家提出編制第三代岩相古地理圖,即恢復不同地區和不同時期的古地理位置,把大陸變形和古板塊的位移表示出來,這樣的圖件一般都是大范圍概略性或小比例尺圖件,但是,編制這樣的圖件難度較大。
總之,岩相古地理學在融入盆地分析與層序地層學新的思路與方法後,已發展成為一門綜合性學科,在地球科學進入學科綜合、學科交叉等迅速發展的今天,其重點和前沿領域正在發生轉移,研究范圍進一步擴展,並圍繞資源、環境、災害和全球變化等 4 個主題展開,這就使沉積學、岩相古地理學在深度和廣度上遠遠超過了現有的學科知識體系,定量沉積學的研究是未來的研究熱點和難點,因此沉積學及岩相古地理學的發展潛力還很大,在沉積礦產和能源資源越來越緊缺的 21 世紀,沉積學及岩相古地理學也必將在沉積礦產和能源勘探開發方面發揮越來越重要的作用。
C. 現存最早的中國古地理學著作都有哪些
人們活動疆域的來擴大,自各國交往的增加,生產和商業的發展,使人們的地理知識增加了,這也是生產、政治、軍事發展的需要。盡管地理學家們的名字沒有流傳下來多少,但他們的著作卻說明了當時的重要發現。中國古地理學著作中現存最早的《山海經》、《尚書•禹貢》、《管子•地員》等便是這個時期的產物。這些著作中還包含著大量的動植物、水文、礦產知識。
D. 二疊紀古地理特徵
二疊紀是古生代最後一個地質年代,地殼運動又趨活躍,全球范圍內一系列板塊的碰撞導致地史中著名的聯合古陸在二疊紀末期基本形成。該大陸幾乎由北極延伸至南極,跨越了不同的古氣候帶。這種全球古構造、古地理環境的巨變,造成了陸相、潟湖相沉積類型的廣泛發育,氣候帶的明顯分異和生物界的重要變革。聯合古陸東南緣繼續存在結構復雜的古特提斯多島洋,而使中國二疊紀地史既反映全球共性又有自身特色。
(一)華北-東北南部區
華北板塊主體自二疊紀起已基本脫離海洋環境,僅局部地區遭受短期海侵影響。因此二疊系以陸相沉積為主。位於華北中部的山西太原地區二疊系發育最好,研究最詳,是公認的華北地區二疊系標准剖面。
1.山西太原西山二疊系標准剖面
這個剖面二疊系總厚達數百米。從岩相分析來看,下二疊統下部山西組幾乎全系陸相沉積。本組底部為粗粒石英砂岩,具斜層理,並有植物化石等,屬河床相;向上以泥頁岩粉砂岩為主,夾煤層,含植物化石,為典型的沼澤成煤相。由山西組向上出現了一套岩性復雜的陸相沉積,即「石盒子群」(下石盒子組和上石盒子組),下石盒子組夾有煤層及含豐富的植物化石,主要屬於沼澤相沉積;上石盒子組僅有少量炭質頁岩,不含煤層,並開始出現紫紅色泥頁岩層,植物化石保存較好,但不及下部多,主要屬河流、湖泊相沉積。氣候已逐漸轉為乾燥。上覆石千峰組是一套紫紅色岩系,主要為長石石英砂岩和砂質泥岩的互層,已是典型的乾燥氣候的內陸河、湖相地層(圖8-6)。
綜上所述,太原西山二疊系剖面各組自下而上厚度逐漸增大,顏色由黑灰至黃綠至紫紅:由含煤到不含煤,這些特徵說明經歷了由沼澤低地逐漸變為河湖盆地,氣候由潮濕變為乾旱的歷史過程。
圖8-6 中國二疊系柱狀剖面對比圖
(轉引自劉本培等,1996,有修改)
L—梁山組。1—火山岩;2—硅質岩、硅質泥岩;3—硅質團塊灰岩;4—煤層(其他圖例參圖8-2,4)
2.橫向變化和古地理
太原西山剖面可代表華北-東北南部區二疊系的一般情況,但各期岩相的橫向變化仍有所不同。
山西組地層分布廣泛,厚度不大,一般為100~200m,主要為內陸湖沼相及沼澤相含煤地層。說明當時本區除一些古陸剝蝕區外,普遍為地勢低平的潮濕氣候環境,廣泛發育了沼澤,植物大量繁盛,因而成為重要的造煤時期。
石盒子群的分布也較廣泛,但橫向變化顯著。大致可以分為3種類型:①淮南型,分布於淮南及豫西一帶,主要是灰色的砂、頁岩,含重要可採煤層,並找到含海相或半鹹水相化石(Lingula舌形貝)的夾層;②蘇北型,分布於蘇北、魯中、冀東和遼東一帶,石盒子群下部有可採煤層,但不重要;③山西型,分布於太行山以西(包括山西北部和鄂爾多斯盆地),為一套黃綠色至紫紅色砂、頁岩及泥岩為主的地層,基本上不含可採煤層,但有植物化石。由此可見,當時本區古地理環境較為復雜,太行山以西地勢較高,石盒子群以河流、湖泊沉積為主;太行山以東的蘇北、魯中、冀東及遼東等地地勢較低,氣候也較濕潤,石盒子群含有可採煤層,以湖泊沉積為主;淮南一帶地勢低窪,臨近華南海區,偶受短暫海侵,石盒子群含重要可採煤層,為近海沼澤沉積(圖8-7)。
(二)華南區
華南板塊二疊紀時遭受了晚古生代中最大的海侵,與華北-柴達木板塊的大陸面貌形成鮮明對比。華南海相二疊系發育特徵以黔中地區為代表。華南石炭紀末、很多地區地殼上升,普遍海退,至二疊紀初又逐步下降接受沉積,致使二疊系和石炭系間多為假整合接觸。中二疊統(陽新統)以淺海相灰岩為主,分布極廣,代表一次海侵的產物;上二疊統(樂平統)普遍發育有海陸交互相及陸相含煤地層上部又以海相地層為主。浙、閩、粵沿海一帶及海南島地區二疊紀時已屬穩定地區,構成華南板塊的一部分。
1.黔中一帶二疊紀標准剖面
黔中一帶二疊系總厚達1000m以上,與下伏上石炭統為假整合接觸,界線清楚。中二疊統下部相當棲霞階的地層,其底部梁山組為厚十多米的礫岩和黑色頁岩,常夾薄層煤層,含植物化石及珊瑚化石,屬海陸交互相沉積;向上為120~500m厚的灰黑色和黑色厚層塊狀灰岩,含大量的燧石結核,產 Nayasakaia(早板珊瑚),Polythecalis(多壁珊瑚),Nankinella(南京
黔中一帶二疊紀時經歷了兩次海侵:一次是在中二疊世早期,為初期短暫的濱海沼澤環境的大海侵,沉積了淺海相棲霞灰岩和茅口灰岩;第二次在晚二疊世末期,沉積了以海相為主的長興階地層。二次海侵之間為海退期,造成濱海沼澤環境,形成具有重要經濟意義的海陸交互相含煤地層,即所謂的「龍潭煤系」。
2.橫向變化和古地理
華南晚石炭世後,大部分地區地殼上升海水暫時退去,至中二疊世初,又開始下降接受沉積致使二疊統與下伏地層為假整合接觸。
中二疊世地層在華南區分布十分廣泛,普遍發育了以淺海相碳酸鹽岩為主的地層——棲霞灰岩和茅口灰岩。說明早二疊世為廣泛海侵時期,此次海侵為華南地史上最大的海侵時期之一,在北部海水淹沒了整個上揚子地區,向東侵入到東南一帶的大部分地區。但海侵本身又是個復雜過程,初期梁山組及其相當地層僅分布於本區北部,大致在滇東、貴陽、長沙、南昌一線以北,這些地區在泥盆紀、石炭紀時一般都是高出海面的陸地,到二疊紀初地形逐漸夷平,為濱海沼澤地帶;此線以內的地區則主要為淺海環境,這種情況仍然是繼承了過去「北高南低」的古地理而貌。棲霞灰岩分布最廣,且岩相厚度較穩定,到處發育了含Hayasakaia(早板珊瑚)、Nankinella(南京
圖8-7 中國晚二疊世古地理圖
(轉引自劉本培等,1996)
中二疊世末,華南地區普遍地殼上升,發生海退和沉積間斷,致使上、下地層間為假整合接觸,在東南一帶還見到有微不整合關系,這就是所謂的「東吳運動」。「東吳運動」主要表現為大規模的地殼上升和海退,並在西部(川、滇、黔)發生大規模的玄武岩噴發,即通稱的峨眉山玄武岩。峨眉山玄武岩主要分布於康滇地軸及其周圍的地區,其范圍在峨眉-古藺一線以南,古藺-貴陽-建水一線以西,向西可抵怒江東岸,北可至柴達木地塊,規模較大,范圍廣,最厚達2000m以上。玄武岩的時代主要屬晚二疊世早期,但中二疊世晚期已開始噴發,除初期有部分為海底噴發外,基本上是一套大陸火山噴發岩系。「東吳運動」之後,古地理出現了新的面貌。晚二疊世初期(龍潭期)除康滇古陸、江南古陸及華夏古陸外,都下降接受沉積。此時華南廣大地區主要為一濱海平原,海水多次侵入,形成以海陸交互相為主的龍潭階地層。由於各地古地理面貌有所差異,因而龍潭階岩相分異顯著,大致可分為3種沉積類型:①淺海灰岩相,分布於北部川北、陝南、鄂西一帶及黔東、桂西一帶,稱吳家坪組,除底部有極薄的頁岩偶夾薄煤層外,主要為淺海相石灰岩,含有Codonofusiella(喇叭
晚二疊世末期發生了新的海侵——長興期海侵,普遍發育了長興階海相地層。但海侵范圍不廣,康滇古陸東側的滇東、川西、黔西等地繼續發育了陸相含煤地層,說明長興期海侵並未達到這些地區。長興階海相地層根據岩性及生物群特徵,大致可分為兩類:長興灰岩及大隆硅質層,前者為淺海相灰岩,含Palaeofusulina(古紡錘
(三)其他地區
塔里木地塊邊緣下部為陸相雜色碎屑岩岩系,有時夾玄武岩,含華夏植物群Sphenophyllum thonii等植物化石,局部含海相層;上部由內陸山間盆地式的雜色碎屑岩和玄武岩夾層組成,含植物、淡水雙殼類、介形蟲等化石,植物群屬北方安加拉植物區系。二疊系總厚達1000~2000km。天山-興安地區、西段天山准噶爾地區二疊系為山間盆地的陸相沉積。包括北山、內蒙古及東北北部的廣大地區,早二疊世為活動海槽,沉積物內厚度巨大的碎屑岩夾碳酸鹽岩、中酸性火山岩及火山碎屑岩組成,岩石遭受不同程度的變質。含北方型冷水動物群,以腕足類最豐富,珊瑚、
雅魯藏布江以北的岡底斯山、念青唐古拉山、喀喇昆侖山、藏東橫斷山脈,向南直至滇西等地區,除藏北羌塘區(藏北地塊)二疊系以淺海相砂岩、頁岩及灰岩為主,局部夾煤層外,大部分地區二疊系為厚度巨大的碎屑岩、火山岩、火山碎屑岩及灰岩、硅質岩等組成,有時上部夾含煤岩系,含腕足類、珊瑚、
台灣地區屬環太平洋地槽的一部分,主要是一個中新生代活動帶,可以肯定的古生代地層僅出露有二疊系。分布於中央山脈東部的大南澳群為一套變質雜岩,由砂頁岩、灰岩、基性火山岩、火山碎屑岩變質而成,下部變質灰岩中發現有早二疊世的
E. 古地理法是什麼
現在人們一般用東、南、西、北中等方位名詞表示地理方位,而古代則復雜得多,除了用東南西北等表示地理方位以外,大致還有以下10種方法。
1.以陰陽表示
陰陽原指日光向背,向日為陽,背日為陰。我國位於北半球,山水一般逞東西走向,山水相間,山之南與水之北向陽,故山南水北為陽,反之為陰。"轂梁傳.僖公廿八年》:"水北為陽,山南為陽。"許慎《說文解字》:"陰,暗也;水之南,山之北也。"李吉甫在《元和郡縣志》中進一步指出:"山南曰陽,山北曰陰;水北曰陽,水南曰陰。"帶有"陰"或"陽"的地名,正是體現其地理方位,如:"華陰"在華山之北,"衡陽"在衡山之南,"江陰"在長江之南,"淮陰"在淮水之南,"漢陽"在漢水之北"洛陽"在洛水之北……
2.以五行表示
五行通常被認為是指木、火、土、金、水五種。到了漢代,五行與地理方位組成了配合關系。董仲舒《春秋繁露.五行之義》篇曰:"木居左、金居右、火居前、水居後,土居中央……是故木居東方而主春氣,火居南方而主夏氣,金屬西方而主秋氣,水居北方而主冬氣。"
3.以五色表示
古人以青、赤、白、黑、黃五色與木、火、金、水、土五行相配,又與東、南、西、北、中五個方對應。許慎《說文解字》:"青,東方色";"赤,南方色";"白,西方色"。在"黑"字下,段玉裁補注"北方色也"。《論衡.驗符》說:"黃色為土色,位在中央。"明代楊慎說得明白:"木色青,故青者東方也;木生火,其色赤,故赤者南方也;火生土,其色黃,故黃者中央也;土生金,其色白,故白者西方也;金生水,其色黑,故黑者北方也。"
4.以四季表示
在古代,春夏秋冬四季也被納入五行體系,與東西南北地理方位相對應,可互為替代,"木居東方而主春氣,火居南方而主夏氣,金屬西方而主秋氣,水居北方而主冬氣。"(董仲舒《春秋繁露》)古詩文中常把"西風"稱作"秋風"或"金風"。東風
5.以四獸表示
古人以蒼龍(青龍)、朱雀、白虎、玄武"四神獸"分別表示東南西北四個方位,即"四方四神"。班固《白虎通義》雲:"左青龍、右白虎、前朱雀、後玄武"。蒼龍(青龍),以一條騰龍為圖案。朱雀,以一隻飛鳥為圖案;白虎,以一隻躍虎為圖案;玄武,以一條蛇纏著一隻烏龜為圖案。我國古代宮城的四方城門以及橋梁、湖泊等也常用四神獸來命名,如青龍鎮位於東海之濱。長安、金陵等,其北門稱玄武門,南門稱朱雀門。"朱雀橋邊野草花,烏衣巷口夕陽斜。"(劉禹錫《烏衣巷》)南京朱雀橋,東晉咸康時所建,為橫跨秦淮河的浮橋,又稱南航。南京的玄武湖位於鍾山之北,東晉初年曾被稱為北湖。
6.以左右表示
古人習慣以東為左,以西為右。東西與左右常可互相替代。魏禧《目錄雜說》雲:"江東稱江左,江西稱江右,自江北論之,江東在左,江西在右耳。""干曰:'丞相放心,干到江左,必要成功。'"(《群英會蔣干中計》)江左即江東。"淮左名都,竹西佳處,解鞍少駐初程。"(《揚州慢》)宋代揚州屬淮南東路。"姜伯約屢出隴右。"(鍾會《檄蜀文》)隴右即隴西。
7.以八卦表示
八卦是《周易》中的八種圖形符號。八卦排列順序一般是:乾、坤、震、巽、坎、離、艮、兌,八卦與地理方位的配合關系是:震代表東方,離代表南方,兌代表西方,坎代表北方,此為"四正";撰代表東南方,坤代表西南方,乾代表西北方,艮代表東北方,此為"四隅"。
8.以數字表示
數字與五行相配合也可表示地理方位。揚雄《太玄》:"一、六為水,二、七為火,三、八為木,四、九為金,五、十為土。一與六共宗(居北方),二與七為朋(居南方),三與八成友(居東方),四與九同道(居西方),五與十共守(居中央)。"
9.以天乾地支表示
古人把天乾和五行結合起來表示地理方位,流傳的口訣是:"東方甲乙木,南方丙丁火,西方庚辛金,北方壬癸水,中央戊己土。"古人也用地支表示地理方位。王莽時曾開辟一條從關中到漢中的南北通道,叫作"子午道"。顏師古解釋說:"子,北方;午,南方也。言通南北道相當,故謂之子午耳。"連接地球南北兩極的假想線(經線)叫"子午線"。卯時是日出東方時,故以"卯"表示東方;酉時是日落西方之時,故以"酉"表示西方。
10.以星宿表示
我國古代天文學家,在黃道赤道兩側一周,選取了二十八個星宿作為觀察天象的標幟,稱為"二十八星宿"(各星宿包含2~22恆星)。二十八星宿以七宿為一組,共分四組,分別配以四隻守護聖獸組成一套完整的星相學說:
東方蒼龍七宿:角宿、亢宿、氐宿、房宿、心宿、尾宿、箕宿
北方玄武七宿:斗宿、牛宿、女宿、虛宿、危宿、室宿、壁宿
西方白虎七宿:奎宿、婁宿、胃宿、昴宿、畢宿、觜宿、參宿
南方朱鳥七宿:井宿、鬼宿、柳宿、星宿、張宿、翼宿、軫宿
二十八宿與三垣(太微垣、紫微垣、天市垣)是古代中國劃分天區的標准,在古典詩詞中,往往以此表示方位或地域。
F. 結合中國震旦紀岩相古地理圖寫出中國南方與北方的古地理特徵
結合中國震旦紀岩相古地理圖寫出中國南方與北方的古地理特徵,就是都是大海,演變過來的。
G. 誰能解開古地理之謎
在遙遠的南美洲,生活著一些「貧齒類」的珍奇哺乳動物,包括樹獺、食蟻獸、犰狳等。它們雖然有「貧齒」之名,但卻一點也不少長牙,其中有些動物的牙齒長得比其他哺乳動物的還要多得多。
貧齒類雖然是哺乳動物,但它們調節體溫的能力極低,因此體溫很不穩定。如果在夏日的陽光下暴曬一會兒,就可能因為體溫急劇升高而死掉。此外,貧齒類的骨骼結構也比其他種類的哺乳動物原始得多,在後胸椎與腰椎上長著異關節。
貧齒類動物的地理分布范圍是很小的,它們在距今約2000萬年前的中新世時,僅僅生活在南美洲,到了1000萬年前的上新世,南美與北美大陸連接為一體後,才有一些種類從南美遷移到了北美,但它們也沒能在北美洲長期地生存下去,不久都滅絕了。因此,現生的貧齒類哺乳動物主要生活在中美洲和南美洲。所以,古生物學家一直認為,就像有袋類動物是澳洲大陸的代表動物一樣,貧齒類動物也是南美洲大陸的象徵。
到了20世紀60年代,在河南曾經發現了一個很像貧齒類動物牙齒的化石。這引起了許多國家古生物學家的關注和驚愕。因為在人們的印象中,這類動物只生活在南美大陸上。後來由於證據不太充分,也就不了了之了。
1973年,我國的古生物學家在廣東南雄盆地距今約6400萬年前的古新世地層中,又找到了模樣很像貧齒類動物的化石,而且保存得也比河南發現的完整得多。這具化石骨架和南美大陸古老的以及現生的貧齒類化石都很相似,而與北美的古貧齒類動物不同。看來廣東南雄的貧齒類動物才是南美貧齒類動物的近親。我國的古生物學家將它命名為「東方蕾貧齒獸」,象徵著它比南美貧齒獸要原始得多,像尚未綻放的花蕾一樣。
貧齒獸化石
在中國找到了古老的貧齒類,說明在地球歷史中,貧齒類動物並不僅僅生活在美洲大陸。這一古生物學上的重大發現卻為人們帶來了一系列難解之謎:地球上的貧齒類動物究竟起源於何方?難道是起源於中國?如果是這樣,那為什麼它們不向亞洲腹地發展,而要跨過茫茫大洋,遷移到南美大陸去?它們是怎麼遷移的?如果不是這么大遷移的,那麼中國的貧齒類究竟是怎樣與它遠隔重洋的南美親族分離的?如果貧齒類是依照古哺乳動物通常的遷移路線,經歷了穿越北美洲的長途跋涉,可為什麼在幾千萬年漫長的歲月中,沒有在遼闊的北美大陸上留下任何痕跡?
地質學家苦苦思索了幾十年,希望根據聯合古陸的觀點來解釋東方蕾貧齒獸與南美貧齒獸之間的關系。但是,眾所周知,即使在聯合古陸上,亞洲東部與南美之間也隔著遼闊的大陸,貧齒類是剛從爬行動物進化而來的原始哺乳動物,絕不可能在它們的長途遷移中不留下任何跡象。更不用說聯合古陸早在兩億多年前就已經解體了,而貧齒類動物的生活歷史只有幾千萬年。
地質學家經過詳細而深入的研究,認識到地球表面的構造遠比人們以前想像的復雜得多。巨大的岩石圈板塊在發展演化中,曾經歷過多次破裂、漂移和拼合。顯然,有著親緣關系的遠古生物,之所以能在遙遠的大洋彼岸彼此尋到,是因為大洋彼岸有著來自另一岸的地塊。也就是說,發現東方蕾貧齒獸的廣東南雄地區,很可能在6000多萬年以前是南美大陸的一部分,後來不知什麼原因從南美大陸破裂、分離了出來,在未知的力量推動下,萬里迢迢地漂過浩瀚的太平洋(太平洋當時也許還沒有現在這么寬闊),最後漂到了中國華南,再也擠不動啦,最終拼合成為中國版圖中的一小塊。
現代貧齒獸——犰狳
現代貧齒獸——大食蟻獸
為了證實這一推測,古生物學家經過仔細研究,發現南極大陸橫斷山脈距今5億多年前的寒武紀地層里許多三葉蟲化石都與貴州中東部同時期的地層中的三葉蟲化石相同或相似,而且都屬於熱帶海洋中等水深生活的古生物。顯然,這兩個地方在寒武紀時很可能是相鄰的地塊。
在南極橫斷山脈3.7億年前的晚泥盆世地層中找到的植物和淡水魚類化石也是中國南方同時期地層中常見的化石。更令人驚奇的是,在更遠的中國甘肅靖遠一帶也見到了這些化石的蹤跡。這些化石之間的神秘關系,似乎向人們預示著中國一些地區,尤其是南方地區與南極大陸有著極其密切的聯系。
「東方蕾貧齒獸」在中國廣東南雄的發現,為地質學家提供了一種嶄新的分析問題的線索,也許它能解開古地理之謎。
H. 沉積學及古地理學在中國的發展
1949年前,中國的沉積學和沉積古地理學研究工作寥寥無幾。新中國成立後,尤其近二十年來已得到了迅速發展。隨著地質勘探工作的大規模開展,地質工作者不僅為祖國找到了大批礦產基地,而且結合沉積礦產的研究,在石油、天然氣、煤、錳礦、磷礦、鹽礦、沉積銅礦等方面系統總結了成岩和成礦理論。在沉積礦物、沉積環境、沉積模式、古地理、沉積建造、沉積地球化學、現代沉積等方面也都獲得了很大進展。
陸續出版了一批沉積學和古地理學方面的專著、圖集和教材。劉鴻允出版了我國第一部古地理圖《中國古地理圖》(1955)。王鴻禎編著了我國第一本與沉積古地理學相關的高等學校教材《地史學教程》(1956),並領導了中國第二代沉積古理圖《中國古地理圖集》(1985)和《中國層序地層研究》(2000)等研究總結工作。劉寶珺和曾允孚等編著了《沉積岩石學》(1980)、《岩相古地理基礎和工作方法》(1985)、《中國南方岩相古地理圖集》(1994)。曾允孚和夏文傑編著了《沉積岩石學》(1986)。余素玉和何鏡宇編著了《沉積岩石學》(1989)和《化石碳酸鹽岩》(1982)。孫永傳和李蕙生編著了《碎屑岩沉積相和沉積環境》(1986)。何鏡宇和孟祥化編著了《沉積岩和沉積相模式及建造》(1987)。賈振遠和李之琪編著了《碳酸鹽岩沉積相和沉積環境》(1989)。
20世紀90年代以來出版的有關著作和教材主要有:孟祥化等編著的《沉積盆地與建造層序》(1993)和《內源盆地沉積研究》(1993);馮增昭等編著的《中國沉積學》(1994)、《沉積岩石學》(1993)、《碳酸鹽岩岩相古地理學》(1989)、《華北地台早古生代岩相古地理》(1990)、《西北地區寒武紀和奧陶紀岩相古地理》(2000)、《中國南方寒武紀和奧陶紀岩相古地理》(2001);鄧宏文等編著的《沉積地球化學與環境分析》(1993);梅志超編著的《沉積相與古地理重建》(1994);王良忱和張金亮編著的《沉積相和沉積環境》(1996);趙澄林編著的《沉積學原理》(2001);陸克政等編著的《含油氣沉積盆地分析》(2001);於興河編著的《碎屑岩系油氣儲層沉積學》(2002);姜在興編著的《沉積學》(2003)。這些成果不僅在教學和指導找礦工作中取得了有益的效果,而且也豐富了沉積學和古地理學的理論研究內容。有關的刊物有《岩相古地理》(1981年創刊)、《沉積學報》(1983年創刊)和《古地理學報》(1999年創刊)等。
如上所述,近20年來,我國的沉積古地理研究與編圖工作取得了巨大進展。古地理編圖工作是與沉積學和大地構造學的理論同步發展的。20世紀70年代以前的沉積古地理圖,主要是概略性的以岩石組合和生物類型為依據而編制的。70年代以來,在現代沉積學理論指導下,以沉積相分析為基礎,編圖精度從概略比例尺擴大到中、大比例尺。近年來,由於板塊構造學說的發展,許多學者提出編制第三代岩相古地理圖,即要恢復不同地區和不同時期的古地理位置,把大陸變形和古板塊的位移表示出來,這樣的圖件一般都是大范圍概略性或小比例尺圖件,編制這樣的圖件難度較大。
1979年成立的中國沉積學會進一步促進了我國沉積岩石學和沉積古地理學的發展,學會相繼召開了多次專題學術討論會,並於1983年創刊了《沉積學報》,對提高我國沉積學研究水平起到了積極的推動作用。
總之,沉積學和古地理學已發展成為一門綜合性學科,在地球科學進入學科綜合、學科交叉等迅速發展的今天,其重點和前沿正在發生轉移,研究范圍進一步擴展,並圍繞資源、環境、災害和全球變化等4個主題展開,這就使沉積學及古地理學在深度和廣度上遠遠超過了現有的學科知識體系,定量沉積學的研究是未來的研究熱點和難點,因此沉積學及古地理學的發展潛力還很大,在沉積礦產和能源越來越緊缺的21世紀,沉積學及古地理學也必將在沉積礦產和能源勘探開發方面發揮越來越重要的作用。
I. 古地理學的發展簡史
中國古代學者很早就對自然地理環境的變遷有所認識。東晉葛洪在《神仙傳》中寫道:「東海三為桑田」。唐顏真卿﹑宋沈括等都以山頂﹑山崖中所見的螺蚌殼為證據﹐闡述了海陸變遷的觀念。科學古地理學的產生和發展﹐是與地質學和自然地理學的發展過程一致的。17世紀﹐歐洲一些學者根據岩層中的化石﹐對古地理環境作了一些推測﹐並試圖對環境演變的原因作出解釋。18世紀後期﹐英國J.赫頓在《地球的理論》一書中提出了均變論的思想。其後﹐英國C.賴爾在《地質學原理》中﹐發展為均變論學說﹐成為古地理學的研究原則﹔賴爾在重建歐洲第三紀古地理環境方面作出了傑出的貢獻﹐並探索自然環境演變的原因。
19世紀上半葉﹐冰期學說得到承認之後,人們對第四紀古地理的演變有了比較深刻的認識﹐自然地理學范疇的古地理研究得到了比較全面的發展。德國彭克,A.和E.布呂克納對阿爾卑斯山冰川沉積的研究和對第四紀冰期的劃分(1909);奧地利A.L.韋格納匯集大量古地理材料提出大陸漂移學說(1912);南斯拉夫M.米蘭科維奇提出對冰期-間冰期變化天文成因的理論(1920)等,對古地理學研究都有深遠影響。20世紀50年代以來,古地磁測量、放射性同位素測定﹑氧同位素分析﹑深海岩心的采樣和分析等新技術﹑新手段的採用﹐美國H.H.赫斯﹑R.S.迪茨在1960~1962年間提出的海底擴張說﹐以及美國W.J.摩根﹑D.P.麥肯齊﹑R.L.帕克和法國X.勒皮雄於1967~1968年提出的板塊構造說﹐都使古地理學以全新的面貌出現。1968~1983年完成的深海鑽探計劃等成果﹐已能勾畫出近2億年以來古海洋演變的基本輪廓。多方面的研究成果表明﹕自堊紀以來氣候有變冷的趨勢。深海岩心的氧同位素(18O/16O)測定指出﹕90萬年以來可劃分出23個18O階段和10個完整的冰川周期。G.J.庫克拉對中歐黃土的研究表明﹐黃土層序中的古氣候旋迴與海洋18O的23個階段有對應關系﹔中國學者劉東生等對陝西洛川剖面的研究也得到了相同的結論。
J. 中國第一部歷史地理著作是
我國第一部地理書 是《禹貢》
《禹貢》是我國流傳至今最古老的地理文獻,它僅用1100餘字,把我國主要的山川、土壤、物產、貢賦等描述清楚。歷代儒者奉為圭臬,即使以現代科學的眼光衡量,仍不失為最古老、最有價值的歷史地理學文獻。然而說它古老,它究竟成文於什麼時代呢?
傳統的記載,《禹貢》是大禹治水時所積累地理知識的總結,因此它成書於夏代。《尚書·禹貢》說大禹分九州,根據山川和不同的土壤制定貢物和賦稅,稱之為「禹貢」。《史記·夏本紀》更詳細記載了大禹治水時,—「左准繩,右規矩,載四時,以開九州,通九道,陂九澤,度九山」。因當時食物短缺,禹為了「有餘相給,以均諸侯」,於是施行「相地宜所有以貢」的方法,,互通各地山川之便利,並說大禹治水劃九州,是從冀州開始的。因此,《尚書》的編定者把《禹貢》列入夏書,認為它成文於夏代。
顧頡剛《<禹貢>評注》打破這種傳統觀念,提出《禹貢》成文於戰國時代,認為《禹貢》的作者把落後制度(五服制)與先進的理想(九州的劃分)一齊記下,就顯出矛盾,尤其是九州的設想是戰國時代才出現,這樣《禹貢》的著作時代「明晃晃地顯現在人們的面前」。另外,《禹貢》中出現的「內方」、「外方」等,都是春秋時代才出現的地名;揚州就是越地,越國國境達到淮地,是在公元前473年越滅吳後,可是《禹貢》說「淮、海惟揚州」;梁州正是蜀境,顯然是秦滅蜀(前316年)後所得的地理知識。再說鐵器時代始於春秋而盛於戰國.《禹貢》卻已記載梁州的貢物是鐵和鏤,鏤即鋼,不是虞夏時代所可能有的。鑒於上述理由,顧頡剛提出,《禹貢》成文於秦滅蜀(前316年)以後,至公元前280年的時期中,或者說是公元前第三世紀前期的作品。
《禹貢》是一篇言簡意賅的上古地理學文獻,盡管其著作時代存在疑問,仍不失其在我國地理學中經典的地位。