324地質隊怎麼考
⑴ 安徽省銅陵、黃山一帶五通群的地層劃分與對比
許衛 杜建國 杜森官 孫乘雲 王有生
(安徽省地質調查院,合肥 230001)
摘要:本文敘述銅陵、黃山一帶晚泥盆世—早石炭世五通群地層的劃分和對比,五通群近頂部出現的風化暴露面表明在當時存在一個沉積間斷,在間斷面之下為擂鼓台組,之上為陳家邊組。本文根據五通群岩性、沉積構造、古生物等特徵,對五通群的劃分、對比進行了討論。
關鍵詞:五通群;地層劃分;變化特徵;安徽銅陵;黃山
安徽省銅陵、南陵地區的五通群的頂部是否存在早石炭世早期地層,長期存在著分歧,1:5萬銅陵幅認為有高驪山組,1:5萬戴家匯幅在原「高驪山組」中采獲豐富的植物化石,其中古羊齒(Archaeopteris)為下揚子地區首次發現,繫世界性晚泥盆世的標准化石,否定了銅陵地區高驪山組的存在。而陳宏明、張瑛在銅陵半山李家據孢粉化石認為存在早石炭世陳家邊組,並認為早石炭世陳家邊組(或茨山組)與晚泥盆世擂鼓台組為整合接觸。筆者等在1:25萬安慶幅區域地質調查工作中在安徽省黃山市劉家剖面的五通群近頂部發現了風化暴露面,通過剖面上古生物、岩相、層序地層等方面的資料研究,將晚泥盆世觀山組、擂鼓台組和早石炭世陳家邊組統稱為五通群。早石炭世陳家邊組在區域上縱、橫向上變化較大,明顯受海平面變化、古地理、古氣候、古構造的控制。
華東地區地質調查成果論文集:1999~2005
2 地層劃分與對比
2晚泥盆世—早石炭世早期地層在本區均為陸源碎屑沉積,通過測制地層剖面,採集生物化石,結合岩性、岩相上的特點,應採用《江蘇省岩石地層》的岩石地層單位名稱,分為觀山組、擂鼓台組。結合蘇、皖兩省1:5萬和1:20萬區調資料,對圖幅內的岩石地層單位進行了重新劃分或釐定,因此,岩石地層單位名稱的含義有一些變化(表1)。
表1 五通群地層劃分沿革表
2.1 觀山組
觀山組原屬於五通組(或五通群)下部(或下段),系李星學(1963)創名於江蘇省南京市龍潭觀山。本組在東至縣張溪—池州市梅街—涇縣榔橋一線以北地區分布較為廣泛,均屬於下揚子地層分區。
底部為淺灰、灰白色厚層石英礫岩與細粒石英砂岩互層,下部岩石具逆粒序,表現開始為細粒石英砂岩,漸漸變為含礫石英砂岩,再變為呈顆粒支撐、礫石成分為石英砂岩的礫岩;向上為灰黃、灰白色中厚層石英砂岩夾灰白、灰黑色薄層泥質粉砂岩、泥岩,後者多為夾層形式出現,石英砂岩以具單向斜層理為特徵,泥質粉砂岩中以含植物化石為主,局部見雙殼類。在銅陵市馬家剖面在觀山組中發現含植物:Sublepidodendron sp.,Sphenopteris?sp.,Lepidostrobus grabaui,舌形貝化石。總厚150.17m。
據泥(頁)岩中主要含植物化石,植物化石多呈碎片狀,保存尚好,時而出現海相腕足類舌形貝及雙殼類化石,表明這一帶沉積環境主體為河流相沉積,同時在最大海侵面時海水一度貫入本區,故夾有海相腕足類化石的頁岩沉積,從所含生物化石和沉積構造特徵,顯示其總體上以三角洲平原-河流相沉積為主。
該組的底界在不同地區分別與下伏墳頭組、茅山組或唐家塢組為平行不整合接觸。
2.2 擂鼓台組
擂鼓台組原屬於五通組(或五通群)上部(或上段),系李星學(1963)創名於江蘇省南京市龍潭擂鼓台。本組在東至縣張溪—池州市梅街—涇縣榔橋一線以北地區分布較為廣泛,均屬於下揚子地層分區。岩性為灰白色石英砂岩與灰黑色薄層泥質粉砂岩、粉砂質泥岩互層,頂部見根土岩。砂岩中發育單向斜層理為特徵,泥質粉砂岩中含植物:Sublepidodendron wusihense,S.mirabile,S.sp.,Sphenopteris taihuensis,S.sp.,Lepidostrobus grabaui,腕足類:Lingula sp.。
李漢民等在1984年於銅陵市金榔鄉笠帽頂擂鼓台組灰、灰黑色石英粉砂岩及頁岩中發現植物化石:Archaeopteris tonnglingiana,A.zhongmingiana,A.mutatoformis,A.cf.sphenophyllifolia,Sublepidodendron mirabilile,Eolepidodendron wusihense,Lepidodendropsis hirmeri,Sphenophyllum lungtanense,Lepidostrobus grabaui,Stigmaria ficoides等。
從上述化石中,可以看出植物化石以晚泥盆世的標准化石分子佔主要地位,其中古羊齒Archaeopteris為下揚子地區首次發現,繫世界性晚泥盆世的標准化石,故本組時代應為晚泥盆世。
據泥(頁)岩中主要含植物化石,保存尚好,偶爾出現海相腕足類舌形貝及雙殼類化石,表明這一帶沉積環境主體為河流相沉積,同時在最大海侵面時海水一度貫入本區,故夾有海相腕足類化石的頁岩沉積,從所含生物化石和沉積構造特徵,顯示其總體上以三角洲平原-河流相沉積為主。
該組的底界與下伏觀山組為整合接觸。
2.3 陳家邊組
陳家邊組系嚴幼因(1986)在《長江中下游地層志》中新建的岩石地層單位,代表該區早石炭世早期的沉積。創名地點在江蘇江寧陳家邊。岩性為灰白、黃綠、土黃、灰黑、紫色泥岩、粉砂岩、細紗岩,厚9m,頂部產腕足類等,其下產孢子化石及疑源類,時代為早石炭世早期。該組以往劃歸擂鼓台組,後據孢子化石確定為早石炭世,而將其單獨劃出,稱為陳家邊組。李漢民等(1987)將該層位稱為茨山組,考慮陳家邊組的名稱建立為早,故引用之。也有的據其與下伏地層為整合接觸而與下伏地層合並而統稱為五通組或擂鼓台組。
本組主要分布在東至縣張溪—池州市梅街—涇縣榔橋一線以北地區。本組總厚6.08~13.76m。本組以黃山市劉家剖面為代表,岩性為黑色薄層炭質頁岩、泥質粉砂岩與灰色薄-中厚層石英砂岩互層,夾少許粉砂岩,含疑源類:Lophosphaeridium spp.Leiosphaeridia spp.,Dictyotidium sp.,Cymatiosphaera sp.;C.milonii,C.perimembrana,Pterospermella sp.;化石孢子:Knoxisporites(?)sp.,Leiotriletes labiatus,Punclatisporites debilis,Schopfites(?)claviger,Leiotriletes-Punclatisporites spp.,Acanthotoiletes sp.,Cymbosporites(?)miautus,Murospora bitata,Foveosporites sp.,Aneurospora(?)spinuliber,Cymbosporitesspp.,Cymbosporites conatus,,Dictyotriletes sp.,Densosporites sp.,Crandispora(?)cornuta Higgs,Tumulisporatriangulata,Retusotriletes sp.,Apiculiretusispora gannanen,Grandispora sp.,Aneurospora sp.,Aneurospora?sp.,Spinozonotriletes sp.,Cristatisporites sp.,Aneurospora sp.,Dictyotriletes? sp.,Acanthotriletes?sp.及植物碎片(?管胞)、植物維管束碎片(梯紋管胞)。從上述化石時代為晚泥盆世至早石炭世早期,由於Schopfites(?)claviger,Tumulisporatriangulata等出現,表明應傾向於早石炭世早期。含疑源類:光面球藻Leiosphaeridia。在銅陵市大倪村剖面上發現本組與下伏地層呈微角度相交,上面為灰白色薄層石英砂岩與灰白、灰黃色薄層泥質粉砂岩互層,含植物化石:Sublepidodendron wusihense,Sphenophyllum pseudotenerrimum。在涇縣管嶺剖面上岩性為灰白色薄層石英砂岩與青灰色薄層泥質粉砂岩局部夾炭質頁岩,下部含孢粉化石:Leiotriletes-Punctatisporites spp.,?Reticulatisporites minor,cf.Anapiculatisporites incuns。
該組從岩性、岩相上與下伏的擂鼓台組有明顯的差別,而上面的金陵組則以碳酸鹽沉積出現為界,故將擂鼓台組風化暴露面之上的碎屑岩稱為陳家邊組為宜(見表1)。
地層厚度總體為自南東向北西漸漸變薄。如涇縣管嶺剖面厚13.76m,黃山市劉家剖面厚7.48m,銅陵市大倪村剖面厚6.08m。
在區內陳家邊組基本層序主要為粉砂質細粒石英砂岩(或粉砂岩)與炭質泥岩呈薄間互組成的層序,砂岩底部與下面為突變,向上為漸變,代表河口灣沉積。
區內陳家邊組與江蘇北部的濱海地區的老坎組、南京一帶的茨山組相當,濱海地區的老坎組系張遴信等(1988)在《江蘇地區下揚子准地台震旦紀—三疊紀生物地層》中新建的岩石地層單位,見於濱海、大豐、寶應等地鑽井中發現,岩性為灰黑、深灰色泥岩、粉砂岩,在濱海地區產牙形刺Siphonodella levis,Polygnathos bischoffti,P.communis等,這三個牙形刺在貴州長順睦化的王佑組中找到,為早石炭世岩關期的主要分子。安徽省地質礦產局區域地質調查隊(1988)在進行《安徽省石炭紀岩相古地理及含礦性研究》項目時在巢湖靳家山、懷寧龍王山等地的原五通組擂鼓台段上部均出現孢子化石的Dibolisporites distinotus-Auroraspora maera-Schonfites claviger組合帶。從岩性、岩相、層位上看,本區風化暴露面、微角度不整合面之上的沉積應與巢湖靳家山、懷寧龍王山等地的原五通組擂鼓台段上部出現孢子化石的Dibolisporites distinotus-Aurorasporamaera-Schonfites claviger組合帶的層位應與上述陳家邊組、老坎組、茨山組層位相當。陳宏明等在銅陵半山李家發現了西歐孢子的LN帶和VI-PC帶,分別相當晚泥盆世晚期和早石炭世岩關早、中期,證明了陳家邊組在本區的的存在。本組時代據上述化石資料,表明應為早石炭世岩關早期。
本組與下伏地層接觸關系,根據我們在黃山市劉家剖面上原五通群的頂部發現一個風化暴露面,而且見根土岩,故認為是平行不整合接觸。
2.4 早石炭世王胡村組與早石炭世金陵組
早石炭世王胡村組以宣城王胡村為代表,岩性為灰、灰黃色薄層石英質細砂岩、粉砂岩、頁岩,厚6.89m。含腕足類:Eochoristites elongata Chu,E.transversa ChuE. sp.,Setigerites sp.,Tolmatchoffia sp.,Schuchertella sp.,Tomiproctus sp.,Camarotoechia kinlingensis(Grabau),C.xuanchengensis Ching,Derbyia sp.等;而貴池許家坦剖面的岩性為灰、灰黃色薄層鈣質膠結石英質粉砂岩夾灰、深灰色中薄層粉砂質泥晶灰岩,厚5.42m。含腕足類:Linoproctus sp.,?Schizophoria sp.,?Orthotichia sp.,Schuchertellasp.等,貴池一帶該組在1:20萬安慶幅區域地質調查時劃歸和州組,後324地質隊據腕足類化石確定與早石炭世金陵組層位相當,將其稱為金陵組,現從岩性上以碎屑岩為主,故應稱為王胡村組。該組與下伏陳家邊組之間為一沖刷面。
以往認為安徽南部均以碎屑岩為主,故稱為王胡村組,我們在安徽南部的不少地方見到以碳酸鹽為主的沉積,應改稱為金陵組,該組以黃山劉家剖面為代表,厚7.52m,岩性為灰黑色厚層含砂質生物屑微晶灰岩與灰黑色薄層鈣質石英砂岩相間互,含腕足類Eochoristites rceipentaiensisChu,E.leei Chu,E. sp.,Spirifer sp.,Pustula sp.,Fusellasp.;Cyclocyclicus sp.,Procyus kinlingensis Chu,Marginifera?sp.;雙殼類Aviculopecten cf.plicatus(Sowerby);珊瑚Michelinia sp.;海百合莖Composita sp.;三葉蟲等化石。該組與下伏陳家邊組之間為一沖刷面,底面不平整,為平行不整合接觸。
早石炭世王胡村組與金陵組的層位應相當,前者主要分布在宣城、貴池一帶,代表海盆相對較淺的部位以碎屑岩為主的沉積;後者主要分布在黃山、涇縣一帶,代表海盆相對較深的部位以碳酸鹽為主的沉積。從早石炭世王胡村組與早石炭世金陵組均出現腕足類:Eochoristites,證明其時代均相當早石炭世岩關期。我們在黃山劉家發現了金陵組與陳家村組呈海侵平行不整合接觸。
3 地層時代
區內五通群以碎屑岩沉積為主,生物化石以往均僅發現植物,通過黃山市劉家剖面的測制,在黃山市劉家的觀山組中發現植物、雙殼類碎片;擂鼓台組中發現植物:Hamatophytonvericilatum,H.cf.vericilatum,H. sp.,Stigmaria rugulosa,Cf.Sublepidodendron wusihense;含疑源類:Lophosphaeridium sp.,Leiosphaeridia spp.,Dictyotidium sp.,Cymatiosphaera milonii,C.perimembrana,C. sp.,Pterospermella sp.;化石孢子:Retusotriletes sp.,Grandispora sp.,Raneurospora? sp.,Spinozonotriletes sp.,Cristatisporitessp.、Ancyrosporasp.、Acanthotriletes?sp.;擂鼓台組中含植物化石:Sublepidodendron wusihense,S.mirabile,S. sp.,Sphenopteris taihuensis,S?sp.,Lepidostrobus grabaui;腕足類:Lingula sp.。
據1:5萬戴家匯幅(1984)資料,在銅陵市笠帽頂剖面上的擂鼓台組中含大量的植物化石:Sublepidodendron mirabile,Eolepidodendron wusihense,Protopteridium minutum,Lepidodendropsis hirmeri,Sphenophyllum lungtanense,Lepidostrobus grabaui,Stigmaria ficoides等。陳華成等(1989)資料,指出李漢民等在1984年於銅陵市金榔鄉笠帽頂擂鼓台組灰、灰黑色石英粉砂岩及頁岩中發現植物化石:Archaeopteris tonnglingiana,A.zhongmingiana,A.mutatoformis,A.cf.sphenophyllifolia,Sublepidodendron mirabilile,Eolepidodendron wusihense,Lepidodendropsis hirmeri,Sphenophyllum lungtanense,Lepidostrobus grabaui,Stigmaria ficoides等。
從上述化石中,可以看出擂鼓台組中,晚泥盆世的標准化石分子佔主要地位,其中古羊齒Archaeopteris為下揚子地區首次發現,繫世界性晚泥盆世的標准化石,它廣泛分布愛爾蘭、蘇格蘭、比利時、德國、挪威、北美和斯皮茨根島、加拿大的加斯佩及埃斯米群島,在我國廣東中山、黑龍江璦琿、江西崇義、於都、龍南、湖北長陽等地晚泥盆世地層中也有發現。
4 幾點認識
(1)銅陵、黃山一帶五通群從岩石組合、接觸關系、古生物化石等方面,可以將其分為觀山組、擂鼓台組、陳家邊組3個岩石地層單位。
(2)在黃山市劉家剖面上原五通群的頂部發現風化暴露面,且在風化剝蝕面下見根土岩;在銅陵市大倪村剖面上,發現在紫紅色厚層塊狀岩屑副礫岩之下的早石炭世陳家村組與下伏擂鼓台組呈微角度相交。由此證明了黃山市、銅陵市一帶在晚泥盆世擂鼓台組與陳家邊組之間應為平行不整合關系。
(3)由於受德塢早、晚期之間構造運動和風化剝蝕作用的影響,銅陵、黃山等地的五通群及早石炭世高驪山組之間的地層往往出露不全。本次工作在銅陵市大倪村、 涇縣榔橋、旌德浙溪、涇縣管嶺、南陵戴匯等地於早石炭世陳家村組或擂鼓台組之上均發現了一套紫紅色厚層塊狀岩屑副礫岩 (相當德塢期沉積物, 另有專文討論), 反映早石炭世處於隆升運動頻繁的環境, 一些早石炭世地層被剝蝕殆盡。
參考文獻
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The Strata Division and Correlation Study with WutongGroup in Toongling-Huangshan Area of Anhui Province
Xu Wei, Du Jianguo, Du Senguan, Sun Chengyun, Wang Yousheng
(Anhui Institute of Geological Survey , Hefei 230001)
Abstract: This paper studied the strata division and correlation with Wutong Group, which formed in late Devonian Period to earlyCarboniferous Period, and distribution in Tongling-Huangshan area of Anhui province. It』s a new found of weathering exposure on top ofWutong Group, which showed there existed a sedimentary discontinuity. The Wutong Group can be divided into Guanshan Formation,Leigutai Formation and Chenjiabian Formation based on lithologic character, sedimentary structure, paleontology, etc.
Key words: Wutong Group; Strata division; Change character; Toongling-Huangshan area of Anhui Province
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