中国古地理
A. 中国海相岩相古地理特征及演化规律
2.2.2.1 中国主要海相沉积时期岩相古地理特征
中国海相沉积主要发育于中新元古代—古生代—早中生代，由于受中新元古代—古生代—早中生代地质构造运动的影响，中国海相沉积的岩相古地理具有独特的分布特征与演化规律。中新元古代为泛海洋期，90%以上为海洋所占据；震旦纪为海陆对峙期；早古生代以海侵为主，是地史上的广泛海侵期，海洋面积占3/4；晚古生代为海洋向陆地转化时期；中生代基本上完成了由海向陆的转化。本文参考了大量有关资料，汇编了13幅中国主要海相沉积时期岩相古地理图（图2-39～图2-51）。现将它们的主要特点简述如下。
图2-38 中国海相沉积环境综合模式示意图
类、腕足类、苔藓虫种属与生态均随环境变化而异。
（2）中国海相沉积古地理演化的差异性
中国海相沉积古地理演化的差异性既表现在纵向上（时间），也表现在平面上（空间）。
1）古地理演化的纵向差异性。受中国大地构造演化阶段性的影响，中国海相沉积古地理演化的纵向差异可分为5个基本阶段。
●中新元古代（1850～685Ma）阶段：这个阶段的主要特征为泛海洋期，海洋面积广阔，陆域面积小，陆与洋比值约为1/9，其间850Ma左右曾有一短期泛大陆。
●震旦纪（685～543Ma）阶段：陆域面积扩大，海陆基本对峙，陆与洋比值约为1/1.2。
●早古生代（543～400Ma）阶段：以海侵为主导，是中国地史上重要的海侵期，陆与洋比值约为1/3。
●晚古生代（400～250Ma）阶段：为海洋向陆地转化时期，早期以海退为主，中期有明显海侵，晚期又是海退，二叠纪—三叠纪之交250Ma联合古陆（Pangea）形成。
●中生代（250～65Ma）阶段：经海西运动和印支运动，海水大幅度退却，其间早侏罗世末180Ma左右联合古陆裂解。
三叠纪末，我国境内除青藏海、喜马拉雅海及东部海域外均已上升为陆，基本上完成了由海向陆的转化，进入了以陆相为主的中新生代地质历史新时期。
2）古地理演化的平面差异性。受中国大地构造深层三纵两横构造格局的影响，中国海相沉积古地理演化的平面差异性十分显著。中国大地构造深层的三纵（北北东向）和两横（东西向）分带及两者的交切成块，构成了中国晋宁期—印支期古构造格局的块带结构。这种结构铸就了中国中新元古代—三叠纪海相沉积古地理演化的南北、东西分异。分异的总体特征是海相盆地发育北早南晚、西早东晚。从汇编的中国中新元古代—晚石炭世岩相古地理图（图2-39至图2-51）可以看出，以贺兰山-龙门山为界西部海相沉积明显多于东部海相沉积；以天山-阴山为界北部海相沉积明显多于南部海相沉积，海相沉积发育北早南晚、西早东晚的原因，除东、西、南、北构造特征的差异外，还与中国中新元古代—石炭纪北有古亚洲洋，西、西南有古特提斯洋密切相关。
B. 岩相古地理学的特点与发展
0. 1. 1 本书的特色
本书的特色是始终贯穿 “岩相分析与古地理分析”这一主线，一切内容服务于岩相古地理分析。最新的岩相古地理学应该是融沉积学、地层学，以及盆地分析思路和层序地层学新思路、新理论及新方法于一体的综合性学科。岩相古地理学的发展，应体现刘宝珺院士倡导的统一地质场、构造控盆、盆控相带、相控资源等学术思路，以服务于能源和资源研究，为国家建设和社会发展服务。本书以 “古地理分析”为主线，每章内容都突出为 “恢复古地理”服务这一目标，而不是将 “沉积环境、相分析”与 “古地理分析”分割开来。在沉积环境分析中体现每种环境所处的 “地理特点、在总背景中的位置”，使得学习者能从 “点、线、面”全面地了解古地理特点与演化，也可以 “以个别了解整体”，使零散的 “相与相区”能够在整体地理背景中体现出来。这样，岩相古地理学的体系也应该与时俱进、不断完善。
同时，本书介绍了近年发展起来的 “层序 － 古地理分析”、 “盆地构造 － 古地理分析”、“事件古地理”等新领域、新思路与新方法。
0. 1. 2 岩相古地理学的发展
( 1) 早期孕育阶段
古地理学的形成经历了比较漫长的历史阶段。地史学作为地质科学的基础学科，其发展的启蒙时期主要是关于地壳不断升降和海陆变迁、地层叠覆律、水成论、火成论等概念和思想，实际上已经有了古地理的初始概念。大致经历了从公元 300 年至 18 世纪欧洲工业革命前长达 1500 年的历史。在这个阶段形成的最重要的科学思想是由火成论学派代表赫顿 ( J. Hutton，1726 ～1797) 开创的 “现实主义”( actualism) 研究方法。
地史学的学科体系已经孕育了对于古地理恢复的基本思想，这是随着 18 世纪欧洲工业革命浪潮的兴起而建立的。史密斯 ( W. Smith，1769 ～1839) 在开凿运河的土地测量工作中发现不同岩层中所含的化石各不相同，可以根据相同的化石来对比地层并证明其属同一时代，这就是著名的化石层序律。莱伊尔 ( Lyell，1797 ～ 1875) 发展了赫顿的现实主义学术思想。1905 年盖基 ( Geikie，1835 ～ 1924) 明确地提出了 “现在是打开过去的钥匙”这一著名的表述，使将今论古的思想成为地质学各分支学科研究的理论依据和指导思想，对岩相分析和古地理研究尤为重要。总的来看，地史学的早期思想和概念也是沉积岩石学、沉积学和岩相古地理学的早期思想。
( 2) 形成学科阶段
这一阶段大致从 19 世纪至 20 世纪 50 年代，主要是学科体系的建立和完善，相关分支学科之间还没有明显的界限。地史学的开始是以史密斯的 “化石层序律”的提出为标志的; 沉积岩石学的开始是以索比 ( H. C. Sorby，1857) 开始使用显微镜研究沉积岩石为标志的; 岩相古地理学的开始则是以瓦尔特 ( J. Walther，1894) 的 “相对比定律”的提出为标志的。此时，岩相的概念已经形成。
19 世纪 70 年代到 20 世纪初期，以地史学为主的研究已经扩展到世界各地，不同地区之间沉积环境不同、岩相类型各异，促进了人们对岩相横向变化的认识。格列斯利( A. Gressly，1838) 首先使用了相 ( facies) 这个术语。默里 ( J. Murray) 等 ( 1884) 对深海沉积物进行了描述和分类。瓦尔特提出了岩相类型在时空分布上存在内在联系的相对比定律，为岩相古地理学的发展奠定了基础。华莱士 ( A. R. Wallace，1875) 提出了动物地理分区概念。卡尔宾斯基 ( 1889) 编制了俄国欧洲部分不同时代的古地理图。
在 19 世纪末至 20 世纪 20 年代期间，国外学者对沉积岩开展了大量工作，积累了丰富的资料，出版了一批沉积岩石学专著。例如美国的默里和 A. F. 勒纳尔 ( A. F. Renard)合著的 《深海沉积物》( 1881) ，哈奇 ( P. H. Hatch) 和拉斯泰尔 ( R. H. Rastall) 合著的《沉积岩石学》( 1913) ，米尔纳 ( H. B. Milner) 的 《沉积岩石学引论》( 1922) ，美国的特温霍费尔 ( W. H. Twenhorel) 主编的 《沉积作用论文集》 ( 1926) ，法国卡耶 ( LucienCayeux) 主编的 《法国沉积岩》 第一卷 ( 1929) ，即硅质岩部分。这些专著的问世表明，沉积岩石学和沉积古地理学日趋成熟和专业化，遂从地史学中分出成为一门独立的学科。“沉积学”术语最早由特罗布里奇 ( 1925) 提出。沃德尔 1932 年提出 “沉积学”是研究沉积物的学科。
20 世纪 30 ～ 50 年代沉积学继续得到了发展，更多的沉积岩石学专著相继出版。如特温霍费尔的 《沉积岩石学原理》( 1939) ，佩蒂庄约翰的 《沉积岩石学》( 1949) ，纳利夫金的 《相论》( 1932) ，普斯托瓦洛夫的 《沉积岩石学》( 1940) ，什韦佐夫的 《沉积岩石学》( 1932) 等。此外，美国的克里宁、巴格诺尔德、斯特拉霍夫等也做了大量的工作，并出版有专著。这些著作内容不仅对沉积岩本身的研究有大大深化，标志着岩相古地理学已进入成熟的成长期，而且也开始了沉积作用和沉积过程的分析。因此，沉积学的形成与发展为岩相古地理学带来了新的生机，沉积学成为古地理分析的主要理论与方法。
( 3) 丰富发展阶段
岩相古地理学的丰富发展阶段主要从 20 世纪 50 年代至今。在经历了第一次世界大战( 1914 ～ 1918) 和第二次世界大战 ( 1939 ～ 1945) 后，世界各国在 20 世纪 50 年代尚处于恢复时期，60 年代随着人类整体科学技术水平的提高，各国对矿产资源的需求日益增加，促进了地球科学的繁荣，新技术方法和边缘学科的不断出现，将地球科学研究推上了新的阶段。60 年代末板块构造学说 ( Plate Tectonics) 的诞生，带动了众多学科相互结合、渗透。岩相古地理学也是在 20 世纪 50 年代以后得到迅速发展的，尤其是近十几年来，由于现代沉积研究的广泛开展，比较沉积学的兴起，相关学科新技术、新方法的应用，相关科学领域新成就的引进和渗透，以及模拟实验的大量工作，促使岩相古地理学得到了全面迅速的发展，成为地质学中非常活跃且发展很快的学科之一。
沉积学的发展带动了古地理学的发展，沉积学的若干理论成为古地理学的主要支撑理论。如国际沉积学会会议在 1967 ～1982 年期间相继召开了第七次至第十一次会议，苏联也于 1968 ～1979 年期间召开了第八届至第十一届全苏沉积岩石学会议。国际性和地区性的沉积学专业刊物和总结性专著也大量出版。最早出版的刊物是美国经济古生物和矿物学家学会 ( SEPM) 的 《沉积岩石学杂志》 ( 1931 年创刊) ，其后有国际沉积学会刊物 《沉积学》( 1962 年创刊) ， 《沉积地质学》 ( 1967 年创刊) ，苏联的 《沉积岩石学和沉积矿产》( 1963 创刊) ，《美国石油地质学家协会会志》，加拿大的 《海洋沉积》，英国的 《黏土和黏土矿物》和 《黏土矿物》，日本的 《黏土科学》，中国的 《岩相古地理》 ( 1981 年创刊) ，《沉积学报》 ( 1983 年创刊) 和 《古地理学报》 ( 1999 年创刊) 等。有关沉积学的专著更是层出不穷、不胜枚举，仅荷兰埃尔塞维尔出版公司出版发行的 《沉积学进展》丛书就已达 35 卷之多。
20 世纪 50 年代末至 60 年代初，由于引入了泥沙运动力学的理论，碳酸盐岩机械沉积的观点得到公认，使沉积学的理论进一步发展。1963 年 P. E. Potler 和 F. J. Pettiiohn 在“Paleocurrents and Basin Analysis” 一 书 中 首 先 提 出 了 盆 地 分 析 的 术 语 和 概 念。C. E. B. Conybeare ( 1979) 出版了 “Lithostratigraphic Analysis of Sedimentary Basin”。板块学说的崛起使古地理研究不得不考虑移动的大陆和陆块对沉积作用的影响，特别是古地理的再建。盆地充填作用中的构造因素、沉积动力学、成岩成矿理论、碳酸盐沉积和重力流的理论都成为科学的沉积学的理论支柱。
板块构造研究对沉积作用及古地理演化方面的研究有着深刻的影响，因此，出现了沉积地质学和盆地分析等新兴分支学科。20 世纪 80 ～ 90 年代，地震地层学与沉积学的交叉，出现了影响巨大的层序地层学。许多国际组织和国家都组织实施了有关沉积盆地的研究课题，沉积盆地的构造学、地层学、沉积学、沉降史、充填史、热史及其与油气等资源关系的研究都取得了显著进展，出版了一系列专著，代表性的专著有 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。
这个阶段，许多国家也都非常重视沉积古地理图的编制工作，如编制全国或地区性的沉积古地理图。1986 年提出的全球沉积地质计划 ( GSGP) ，也把编制沉积古地理图列入研究计划之中。在中国，由中国石油化工集团公司组织的新一轮全国岩相古地理研究与编图工作已全面展开，也推动了岩相古地理学科的发展。
0. 1. 3 岩相古地理研究的主要成就
( 1) 沉积作用机理的研究
20 世纪 50 年代初在地质学中极为重要的浊流沉积的发现，以及 60 年代中期等深流沉积和近年来风暴岩沉积的提出，不仅丰富了海洋沉积的知识，而且改变和充实了对沉积物流体的认识，表明自然界存在有牵引流和重力流两大类沉积物流体。大量水槽实验的资料和流体力学基本原理的引进，使得人们对沉积物流体的力学性质和机械作用机理获得了很好的运动学和动力学的解释，从而使各类沉积构造得到了很好的成因解释。大量卤水和稀释溶液的实验研究，以及热力学和化学动力学新成果的引进，使得人们对化学和生物化学沉积作用机理的了解日益深入。尤其是低温低压下的沉积矿物与沉积水体之间的热力学平衡的研究，成岩过程中矿物的转化和自生矿物的形成条件及形成机理的研究，孔隙溶液迁移机理及其对孔隙度 － 渗透率的控制作用的研究，都有不少可喜的进展。
( 2) 出现了一系列新技术和新方法
沉积模式的应用对沉积体加强了时间和空间分布和变化规律的研究。此外，在环境分析标志的研究方面，不仅传统方法日趋完善 ( 如粒度分析) ，而且新方法不断出现 ( 如地球化学方法) 。更值得注意的是，地球物理资料 ( 如各种测井资料、地震资料) 直接用来解释沉积环境将是很有前途的研究领域。
( 3) 对沉积盆地或大区域进行综合性的研究
大地构造对沉积盆地及沉积作用控制的研究，建立和完善了沉积盆地分类，这些是宏观沉积学和沉积地质学研究的任务，近十年来这方面已做了不少工作，但仍是今后研究的重要课题。
( 4) 成矿理论研究的不断深入和新型沉积矿床的发现
对各种火山沉积类型矿床、红海的热卤水、现代含铜沼泽、浊积岩中的石油、黑色页岩中的多金属矿床等的研究发现，经典的岩浆期后热液成矿理论业已证明并不全面，因而出现了很多新的成矿学说，如矿源层论、固结水成矿说、热水沉积学、侧分泌说及卤水成矿说等。
( 5) 数理统计和计算机技术的应用
数理统计和计算机技术在沉积古地理学中的应用开始于 20 世纪 30 年代，但长期以来只是些零星研究。从 60 年代开始，电子计算机和控制方法在地质学中得到广泛应用，这才有效地利用数学分析方法来解决沉积学中的各种复杂问题。如今各种数学分析方法已在沉积学中广泛应用，数据的电子计算机处理 ( EDP) 的普遍使用将是现代沉积学研究的重要标志。
0. 1. 4 中国岩相古地理学的发展
1949 年前，中国的沉积学和岩相古地理学研究工作寥寥无几。新中国成立后，尤其是近 30 年来得到了迅速发展。随着地质勘探工作的大规模开展，地质工作者不仅为祖国找到了大批矿产基地，而且结合沉积矿产的研究，在石油、天然气、煤、锰矿、磷矿、盐矿、沉积铜矿等方面系统总结了成岩和成矿理论。在沉积矿物、沉积环境、沉积模式、古地理、沉积建造、沉积地球化学和现代沉积等方面也都获得了很大进展。
新中国成立后陆续出版了一批岩相古地理学方面的专著、图集和教材。刘鸿允出版了我国第一部古地理图 《中国古地理图》 ( 1955) ; 王鸿祯编著了我国第一本与古地理学相关的高等学校教材 《地史学教程》( 1956) ，并领导了中国第二代岩相古理图 《中国古地理图集》( 1985) 和 《中国层序地层研究》 ( 2000) 等研究总结工作; 刘宝珺、曾允孚等编著了 《沉积岩石学》( 1980) 、《岩相古地理基础和工作方法》( 1985) 、《中国南方岩相古地理图集 ( 震旦纪—三叠纪) 》( 1994) ; 曾允孚、夏文杰编著了 《沉积岩石学》( 1986) ; 余素玉、何镜宇编著了 《沉积岩石学》 ( 1989) 和 《化石碳酸盐岩》 ( 1982) ;孙永传、李蕙生编著了 《碎屑岩沉积相和沉积环境》 ( 1986) ; 何镜宇、孟祥化编著了《沉积岩和沉积相模式及建造》( 1987) ; 贾振远、李之琪编著了 《碳酸盐岩沉积相和沉积环境》( 1989) 等等。20 世纪 90 年代以来出版的有关著作和教材主要有: 孟祥化等编著了 《沉积盆地与建造层序》( 1993) 和 《内源盆地沉积研究》 ( 1993) ; 冯增昭等编著了《中国沉积学》 ( 1994) 、 《沉积岩石学》 ( 1993) 、 《碳酸盐岩岩相古地理学》 ( 1989) 、《华北地台早古生代岩相古地理》 ( 1990) 、 《西北地区寒武纪和奥陶纪岩相古地理》( 2000) 、《中国南方寒武纪和奥陶纪岩相古地理》 ( 2001) ; 邓宏文等编著了 《沉积地球化学与环境分析》( 1993) ; 梅志超编著了 《沉积相与古地理重建》 ( 1994) ; 王良忱、张金亮编著了 《沉积相和沉积环境》( 1996) ; 赵澄林编著了 《沉积学原理》( 2001) ; 陆克政等编著了 《含油气沉积盆地分析》 ( 2001) ; 于兴河编著了 《碎屑岩系油气储层沉积学》( 2002，2008 第二版) ; 姜在兴编著了 《沉积学》( 2003) 。这些成果不仅在教学和指导找矿工作中取得了有益的效果，而且也丰富了沉积学和岩相古地理学的理论研究内容。
近 20 年来，我国的沉积学与岩相古地理研究以及编图工作取得了巨大进展。古地理编图工作是与沉积学和大地构造学的理论同步发展的。20 世纪 70 年代以前的岩相古地理图，主要是概略性的以岩石组合和生物类型为依据而编制的。70 年代以来，在现代沉积学理论的指导下，以沉积相、沉积体系分析为基础，编图精度从概略比例尺扩大到中、大比例尺。近年来，由于板块构造学说的发展，许多科学家提出编制第三代岩相古地理图，即恢复不同地区和不同时期的古地理位置，把大陆变形和古板块的位移表示出来，这样的图件一般都是大范围概略性或小比例尺图件，但是，编制这样的图件难度较大。
总之，岩相古地理学在融入盆地分析与层序地层学新的思路与方法后，已发展成为一门综合性学科，在地球科学进入学科综合、学科交叉等迅速发展的今天，其重点和前沿领域正在发生转移，研究范围进一步扩展，并围绕资源、环境、灾害和全球变化等 4 个主题展开，这就使沉积学、岩相古地理学在深度和广度上远远超过了现有的学科知识体系，定量沉积学的研究是未来的研究热点和难点，因此沉积学及岩相古地理学的发展潜力还很大，在沉积矿产和能源资源越来越紧缺的 21 世纪，沉积学及岩相古地理学也必将在沉积矿产和能源勘探开发方面发挥越来越重要的作用。
C. 现存最早的中国古地理学著作都有哪些
人们活动疆域的来扩大，自各国交往的增加，生产和商业的发展，使人们的地理知识增加了，这也是生产、政治、军事发展的需要。尽管地理学家们的名字没有流传下来多少，但他们的著作却说明了当时的重要发现。中国古地理学著作中现存最早的《山海经》、《尚书•禹贡》、《管子•地员》等便是这个时期的产物。这些著作中还包含着大量的动植物、水文、矿产知识。
D. 二叠纪古地理特征
二叠纪是古生代最后一个地质年代，地壳运动又趋活跃，全球范围内一系列板块的碰撞导致地史中著名的联合古陆在二叠纪末期基本形成。该大陆几乎由北极延伸至南极，跨越了不同的古气候带。这种全球古构造、古地理环境的巨变，造成了陆相、潟湖相沉积类型的广泛发育，气候带的明显分异和生物界的重要变革。联合古陆东南缘继续存在结构复杂的古特提斯多岛洋，而使中国二叠纪地史既反映全球共性又有自身特色。
（一）华北-东北南部区
华北板块主体自二叠纪起已基本脱离海洋环境，仅局部地区遭受短期海侵影响。因此二叠系以陆相沉积为主。位于华北中部的山西太原地区二叠系发育最好，研究最详，是公认的华北地区二叠系标准剖面。
1.山西太原西山二叠系标准剖面
这个剖面二叠系总厚达数百米。从岩相分析来看，下二叠统下部山西组几乎全系陆相沉积。本组底部为粗粒石英砂岩，具斜层理，并有植物化石等，属河床相；向上以泥页岩粉砂岩为主，夹煤层，含植物化石，为典型的沼泽成煤相。由山西组向上出现了一套岩性复杂的陆相沉积，即“石盒子群”（下石盒子组和上石盒子组），下石盒子组夹有煤层及含丰富的植物化石，主要属于沼泽相沉积；上石盒子组仅有少量炭质页岩，不含煤层，并开始出现紫红色泥页岩层，植物化石保存较好，但不及下部多，主要属河流、湖泊相沉积。气候已逐渐转为干燥。上覆石千峰组是一套紫红色岩系，主要为长石石英砂岩和砂质泥岩的互层，已是典型的干燥气候的内陆河、湖相地层（图8-6）。
综上所述，太原西山二叠系剖面各组自下而上厚度逐渐增大，颜色由黑灰至黄绿至紫红：由含煤到不含煤，这些特征说明经历了由沼泽低地逐渐变为河湖盆地，气候由潮湿变为干旱的历史过程。
图8-6 中国二叠系柱状剖面对比图
（转引自刘本培等，1996，有修改）
L—梁山组。1—火山岩；2—硅质岩、硅质泥岩；3—硅质团块灰岩；4—煤层（其他图例参图8-2，4）
2.横向变化和古地理
太原西山剖面可代表华北-东北南部区二叠系的一般情况，但各期岩相的横向变化仍有所不同。
山西组地层分布广泛，厚度不大，一般为100～200m，主要为内陆湖沼相及沼泽相含煤地层。说明当时本区除一些古陆剥蚀区外，普遍为地势低平的潮湿气候环境，广泛发育了沼泽，植物大量繁盛，因而成为重要的造煤时期。
石盒子群的分布也较广泛，但横向变化显著。大致可以分为3种类型：①淮南型，分布于淮南及豫西一带，主要是灰色的砂、页岩，含重要可采煤层，并找到含海相或半咸水相化石（Lingula舌形贝）的夹层；②苏北型，分布于苏北、鲁中、冀东和辽东一带，石盒子群下部有可采煤层，但不重要；③山西型，分布于太行山以西（包括山西北部和鄂尔多斯盆地），为一套黄绿色至紫红色砂、页岩及泥岩为主的地层，基本上不含可采煤层，但有植物化石。由此可见，当时本区古地理环境较为复杂，太行山以西地势较高，石盒子群以河流、湖泊沉积为主；太行山以东的苏北、鲁中、冀东及辽东等地地势较低，气候也较湿润，石盒子群含有可采煤层，以湖泊沉积为主；淮南一带地势低洼，临近华南海区，偶受短暂海侵，石盒子群含重要可采煤层，为近海沼泽沉积（图8-7）。
（二）华南区
华南板块二叠纪时遭受了晚古生代中最大的海侵，与华北-柴达木板块的大陆面貌形成鲜明对比。华南海相二叠系发育特征以黔中地区为代表。华南石炭纪末、很多地区地壳上升，普遍海退，至二叠纪初又逐步下降接受沉积，致使二叠系和石炭系间多为假整合接触。中二叠统（阳新统）以浅海相灰岩为主，分布极广，代表一次海侵的产物；上二叠统（乐平统）普遍发育有海陆交互相及陆相含煤地层上部又以海相地层为主。浙、闽、粤沿海一带及海南岛地区二叠纪时已属稳定地区，构成华南板块的一部分。
1.黔中一带二叠纪标准剖面
黔中一带二叠系总厚达1000m以上，与下伏上石炭统为假整合接触，界线清楚。中二叠统下部相当栖霞阶的地层，其底部梁山组为厚十多米的砾岩和黑色页岩，常夹薄层煤层，含植物化石及珊瑚化石，属海陆交互相沉积；向上为120～500m厚的灰黑色和黑色厚层块状灰岩，含大量的燧石结核，产 Nayasakaia（早板珊瑚），Polythecalis（多壁珊瑚），Nankinella（南京
黔中一带二叠纪时经历了两次海侵：一次是在中二叠世早期，为初期短暂的滨海沼泽环境的大海侵，沉积了浅海相栖霞灰岩和茅口灰岩；第二次在晚二叠世末期，沉积了以海相为主的长兴阶地层。二次海侵之间为海退期，造成滨海沼泽环境，形成具有重要经济意义的海陆交互相含煤地层，即所谓的“龙潭煤系”。
2.横向变化和古地理
华南晚石炭世后，大部分地区地壳上升海水暂时退去，至中二叠世初，又开始下降接受沉积致使二叠统与下伏地层为假整合接触。
中二叠世地层在华南区分布十分广泛，普遍发育了以浅海相碳酸盐岩为主的地层——栖霞灰岩和茅口灰岩。说明早二叠世为广泛海侵时期，此次海侵为华南地史上最大的海侵时期之一，在北部海水淹没了整个上扬子地区，向东侵入到东南一带的大部分地区。但海侵本身又是个复杂过程，初期梁山组及其相当地层仅分布于本区北部，大致在滇东、贵阳、长沙、南昌一线以北，这些地区在泥盆纪、石炭纪时一般都是高出海面的陆地，到二叠纪初地形逐渐夷平，为滨海沼泽地带；此线以内的地区则主要为浅海环境，这种情况仍然是继承了过去“北高南低”的古地理而貌。栖霞灰岩分布最广，且岩相厚度较稳定，到处发育了含Hayasakaia（早板珊瑚）、Nankinella（南京
图8-7 中国晚二叠世古地理图
（转引自刘本培等，1996）
中二叠世末，华南地区普遍地壳上升，发生海退和沉积间断，致使上、下地层间为假整合接触，在东南一带还见到有微不整合关系，这就是所谓的“东吴运动”。“东吴运动”主要表现为大规模的地壳上升和海退，并在西部（川、滇、黔）发生大规模的玄武岩喷发，即通称的峨眉山玄武岩。峨眉山玄武岩主要分布于康滇地轴及其周围的地区，其范围在峨眉-古蔺一线以南，古蔺-贵阳-建水一线以西，向西可抵怒江东岸，北可至柴达木地块，规模较大，范围广，最厚达2000m以上。玄武岩的时代主要属晚二叠世早期，但中二叠世晚期已开始喷发，除初期有部分为海底喷发外，基本上是一套大陆火山喷发岩系。“东吴运动”之后，古地理出现了新的面貌。晚二叠世初期（龙潭期）除康滇古陆、江南古陆及华夏古陆外，都下降接受沉积。此时华南广大地区主要为一滨海平原，海水多次侵入，形成以海陆交互相为主的龙潭阶地层。由于各地古地理面貌有所差异，因而龙潭阶岩相分异显著，大致可分为3种沉积类型：①浅海灰岩相，分布于北部川北、陕南、鄂西一带及黔东、桂西一带，称吴家坪组，除底部有极薄的页岩偶夹薄煤层外，主要为浅海相石灰岩，含有Codonofusiella（喇叭
晚二叠世末期发生了新的海侵——长兴期海侵，普遍发育了长兴阶海相地层。但海侵范围不广，康滇古陆东侧的滇东、川西、黔西等地继续发育了陆相含煤地层，说明长兴期海侵并未达到这些地区。长兴阶海相地层根据岩性及生物群特征，大致可分为两类：长兴灰岩及大隆硅质层，前者为浅海相灰岩，含Palaeofusulina（古纺锤
（三）其他地区
塔里木地块边缘下部为陆相杂色碎屑岩岩系，有时夹玄武岩，含华夏植物群Sphenophyllum thonii等植物化石，局部含海相层；上部由内陆山间盆地式的杂色碎屑岩和玄武岩夹层组成，含植物、淡水双壳类、介形虫等化石，植物群属北方安加拉植物区系。二叠系总厚达1000～2000km。天山-兴安地区、西段天山准噶尔地区二叠系为山间盆地的陆相沉积。包括北山、内蒙古及东北北部的广大地区，早二叠世为活动海槽，沉积物内厚度巨大的碎屑岩夹碳酸盐岩、中酸性火山岩及火山碎屑岩组成，岩石遭受不同程度的变质。含北方型冷水动物群，以腕足类最丰富，珊瑚、
雅鲁藏布江以北的冈底斯山、念青唐古拉山、喀喇昆仑山、藏东横断山脉，向南直至滇西等地区，除藏北羌塘区（藏北地块）二叠系以浅海相砂岩、页岩及灰岩为主，局部夹煤层外，大部分地区二叠系为厚度巨大的碎屑岩、火山岩、火山碎屑岩及灰岩、硅质岩等组成，有时上部夹含煤岩系，含腕足类、珊瑚、
台湾地区属环太平洋地槽的一部分，主要是一个中新生代活动带，可以肯定的古生代地层仅出露有二叠系。分布于中央山脉东部的大南澳群为一套变质杂岩，由砂页岩、灰岩、基性火山岩、火山碎屑岩变质而成，下部变质灰岩中发现有早二叠世的
E. 古地理法是什么
现在人们一般用东、南、西、北中等方位名词表示地理方位，而古代则复杂得多，除了用东南西北等表示地理方位以外，大致还有以下10种方法。
1．以阴阳表示
阴阳原指日光向背，向日为阳，背日为阴。我国位于北半球，山水一般逞东西走向，山水相间，山之南与水之北向阳，故山南水北为阳，反之为阴。"毂梁传．僖公廿八年》："水北为阳，山南为阳。"许慎《说文解字》："阴，暗也；水之南，山之北也。"李吉甫在《元和郡县志》中进一步指出："山南曰阳，山北曰阴；水北曰阳，水南曰阴。"带有"阴"或"阳"的地名，正是体现其地理方位，如："华阴"在华山之北，"衡阳"在衡山之南，"江阴"在长江之南，"淮阴"在淮水之南，"汉阳"在汉水之北"洛阳"在洛水之北……
2．以五行表示
五行通常被认为是指木、火、土、金、水五种。到了汉代，五行与地理方位组成了配合关系。董仲舒《春秋繁露．五行之义》篇曰："木居左、金居右、火居前、水居后，土居中央……是故木居东方而主春气，火居南方而主夏气，金属西方而主秋气，水居北方而主冬气。"
3．以五色表示
古人以青、赤、白、黑、黄五色与木、火、金、水、土五行相配，又与东、南、西、北、中五个方对应。许慎《说文解字》："青，东方色"；"赤，南方色"；"白，西方色"。在"黑"字下，段玉裁补注"北方色也"。《论衡．验符》说："黄色为土色，位在中央。"明代杨慎说得明白："木色青，故青者东方也；木生火，其色赤，故赤者南方也；火生土，其色黄，故黄者中央也；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，春夏秋冬四季也被纳入五行体系，与东西南北地理方位相对应，可互为替代，"木居东方而主春气，火居南方而主夏气，金属西方而主秋气，水居北方而主冬气。"（董仲舒《春秋繁露》）古诗文中常把"西风"称作"秋风"或"金风"。东风
5．以四兽表示
古人以苍龙（青龙）、朱雀、白虎、玄武"四神兽"分别表示东南西北四个方位，即"四方四神"。班固《白虎通义》云："左青龙、右白虎、前朱雀、后玄武"。苍龙（青龙），以一条腾龙为图案。朱雀，以一只飞鸟为图案；白虎，以一只跃虎为图案；玄武，以一条蛇缠着一只乌龟为图案。我国古代宫城的四方城门以及桥梁、湖泊等也常用四神兽来命名，如青龙镇位于东海之滨。长安、金陵等，其北门称玄武门，南门称朱雀门。"朱雀桥边野草花，乌衣巷口夕阳斜。"（刘禹锡《乌衣巷》）南京朱雀桥，东晋咸康时所建，为横跨秦淮河的浮桥，又称南航。南京的玄武湖位于钟山之北，东晋初年曾被称为北湖。
6．以左右表示
古人习惯以东为左，以西为右。东西与左右常可互相替代。魏禧《目录杂说》云："江东称江左，江西称江右，自江北论之，江东在左，江西在右耳。""干曰：'丞相放心，干到江左，必要成功。'"（《群英会蒋干中计》）江左即江东。"淮左名都，竹西佳处，解鞍少驻初程。"（《扬州慢》）宋代扬州属淮南东路。"姜伯约屡出陇右。"（钟会《檄蜀文》）陇右即陇西。
7．以八卦表示
八卦是《周易》中的八种图形符号。八卦排列顺序一般是：乾、坤、震、巽、坎、离、艮、兑，八卦与地理方位的配合关系是：震代表东方，离代表南方，兑代表西方，坎代表北方，此为"四正"；撰代表东南方，坤代表西南方，乾代表西北方，艮代表东北方，此为"四隅"。
8．以数字表示
数字与五行相配合也可表示地理方位。扬雄《太玄》："一、六为水，二、七为火，三、八为木，四、九为金，五、十为土。一与六共宗（居北方），二与七为朋（居南方），三与八成友（居东方），四与九同道（居西方），五与十共守（居中央）。"
9．以天干地支表示
古人把天干和五行结合起来表示地理方位，流传的口诀是："东方甲乙木，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。王莽时曾开辟一条从关中到汉中的南北通道，叫作"子午道"。颜师古解释说："子，北方；午，南方也。言通南北道相当，故谓之子午耳。"连接地球南北两极的假想线（经线）叫"子午线"。卯时是日出东方时，故以"卯"表示东方；酉时是日落西方之时，故以"酉"表示西方。
10．以星宿表示
我国古代天文学家，在黄道赤道两侧一周，选取了二十八个星宿作为观察天象的标帜，称为"二十八星宿"（各星宿包含2~22恒星）。二十八星宿以七宿为一组，共分四组，分别配以四只守护圣兽组成一套完整的星相学说：
东方苍龙七宿：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、虚宿、危宿、室宿、壁宿
西方白虎七宿：奎宿、娄宿、胃宿、昴宿、毕宿、觜宿、参宿
南方朱鸟七宿：井宿、鬼宿、柳宿、星宿、张宿、翼宿、轸宿
二十八宿与三垣(太微垣、紫微垣、天市垣)是古代中国划分天区的标准，在古典诗词中，往往以此表示方位或地域。
F. 结合中国震旦纪岩相古地理图写出中国南方与北方的古地理特征
结合中国震旦纪岩相古地理图写出中国南方与北方的古地理特征，就是都是大海，演变过来的。
G. 谁能解开古地理之谜
在遥远的南美洲，生活着一些“贫齿类”的珍奇哺乳动物，包括树獭、食蚁兽、犰狳等。它们虽然有“贫齿”之名，但却一点也不少长牙，其中有些动物的牙齿长得比其他哺乳动物的还要多得多。
贫齿类虽然是哺乳动物，但它们调节体温的能力极低，因此体温很不稳定。如果在夏日的阳光下暴晒一会儿，就可能因为体温急剧升高而死掉。此外，贫齿类的骨骼结构也比其他种类的哺乳动物原始得多，在后胸椎与腰椎上长着异关节。
贫齿类动物的地理分布范围是很小的，它们在距今约2000万年前的中新世时，仅仅生活在南美洲，到了1000万年前的上新世，南美与北美大陆连接为一体后，才有一些种类从南美迁移到了北美，但它们也没能在北美洲长期地生存下去，不久都灭绝了。因此，现生的贫齿类哺乳动物主要生活在中美洲和南美洲。所以，古生物学家一直认为，就像有袋类动物是澳洲大陆的代表动物一样，贫齿类动物也是南美洲大陆的象征。
到了20世纪60年代，在河南曾经发现了一个很像贫齿类动物牙齿的化石。这引起了许多国家古生物学家的关注和惊愕。因为在人们的印象中，这类动物只生活在南美大陆上。后来由于证据不太充分，也就不了了之了。
1973年，我国的古生物学家在广东南雄盆地距今约6400万年前的古新世地层中，又找到了模样很像贫齿类动物的化石，而且保存得也比河南发现的完整得多。这具化石骨架和南美大陆古老的以及现生的贫齿类化石都很相似，而与北美的古贫齿类动物不同。看来广东南雄的贫齿类动物才是南美贫齿类动物的近亲。我国的古生物学家将它命名为“东方蕾贫齿兽”，象征着它比南美贫齿兽要原始得多，像尚未绽放的花蕾一样。
贫齿兽化石
在中国找到了古老的贫齿类，说明在地球历史中，贫齿类动物并不仅仅生活在美洲大陆。这一古生物学上的重大发现却为人们带来了一系列难解之谜：地球上的贫齿类动物究竟起源于何方？难道是起源于中国？如果是这样，那为什么它们不向亚洲腹地发展，而要跨过茫茫大洋，迁移到南美大陆去？它们是怎么迁移的？如果不是这么大迁移的，那么中国的贫齿类究竟是怎样与它远隔重洋的南美亲族分离的？如果贫齿类是依照古哺乳动物通常的迁移路线，经历了穿越北美洲的长途跋涉，可为什么在几千万年漫长的岁月中，没有在辽阔的北美大陆上留下任何痕迹？
地质学家苦苦思索了几十年，希望根据联合古陆的观点来解释东方蕾贫齿兽与南美贫齿兽之间的关系。但是，众所周知，即使在联合古陆上，亚洲东部与南美之间也隔着辽阔的大陆，贫齿类是刚从爬行动物进化而来的原始哺乳动物，绝不可能在它们的长途迁移中不留下任何迹象。更不用说联合古陆早在两亿多年前就已经解体了，而贫齿类动物的生活历史只有几千万年。
地质学家经过详细而深入的研究，认识到地球表面的构造远比人们以前想像的复杂得多。巨大的岩石圈板块在发展演化中，曾经历过多次破裂、漂移和拼合。显然，有着亲缘关系的远古生物，之所以能在遥远的大洋彼岸彼此寻到，是因为大洋彼岸有着来自另一岸的地块。也就是说，发现东方蕾贫齿兽的广东南雄地区，很可能在6000多万年以前是南美大陆的一部分，后来不知什么原因从南美大陆破裂、分离了出来，在未知的力量推动下，万里迢迢地漂过浩瀚的太平洋（太平洋当时也许还没有现在这么宽阔），最后漂到了中国华南，再也挤不动啦，最终拼合成为中国版图中的一小块。
现代贫齿兽——犰狳
现代贫齿兽——大食蚁兽
为了证实这一推测，古生物学家经过仔细研究，发现南极大陆横断山脉距今5亿多年前的寒武纪地层里许多三叶虫化石都与贵州中东部同时期的地层中的三叶虫化石相同或相似，而且都属于热带海洋中等水深生活的古生物。显然，这两个地方在寒武纪时很可能是相邻的地块。
在南极横断山脉3.7亿年前的晚泥盆世地层中找到的植物和淡水鱼类化石也是中国南方同时期地层中常见的化石。更令人惊奇的是，在更远的中国甘肃靖远一带也见到了这些化石的踪迹。这些化石之间的神秘关系，似乎向人们预示着中国一些地区，尤其是南方地区与南极大陆有着极其密切的联系。
“东方蕾贫齿兽”在中国广东南雄的发现，为地质学家提供了一种崭新的分析问题的线索，也许它能解开古地理之谜。
H. 沉积学及古地理学在中国的发展
1949年前，中国的沉积学和沉积古地理学研究工作寥寥无几。新中国成立后，尤其近二十年来已得到了迅速发展。随着地质勘探工作的大规模开展，地质工作者不仅为祖国找到了大批矿产基地，而且结合沉积矿产的研究，在石油、天然气、煤、锰矿、磷矿、盐矿、沉积铜矿等方面系统总结了成岩和成矿理论。在沉积矿物、沉积环境、沉积模式、古地理、沉积建造、沉积地球化学、现代沉积等方面也都获得了很大进展。
陆续出版了一批沉积学和古地理学方面的专著、图集和教材。刘鸿允出版了我国第一部古地理图《中国古地理图》（1955）。王鸿祯编著了我国第一本与沉积古地理学相关的高等学校教材《地史学教程》（1956），并领导了中国第二代沉积古理图《中国古地理图集》（1985）和《中国层序地层研究》（2000）等研究总结工作。刘宝珺和曾允孚等编著了《沉积岩石学》（1980）、《岩相古地理基础和工作方法》（1985）、《中国南方岩相古地理图集》（1994）。曾允孚和夏文杰编著了《沉积岩石学》（1986）。余素玉和何镜宇编著了《沉积岩石学》（1989）和《化石碳酸盐岩》（1982）。孙永传和李蕙生编著了《碎屑岩沉积相和沉积环境》（1986）。何镜宇和孟祥化编著了《沉积岩和沉积相模式及建造》（1987）。贾振远和李之琪编著了《碳酸盐岩沉积相和沉积环境》（1989）。
20世纪90年代以来出版的有关著作和教材主要有：孟祥化等编著的《沉积盆地与建造层序》（1993）和《内源盆地沉积研究》（1993）；冯增昭等编著的《中国沉积学》（1994）、《沉积岩石学》（1993）、《碳酸盐岩岩相古地理学》（1989）、《华北地台早古生代岩相古地理》（1990）、《西北地区寒武纪和奥陶纪岩相古地理》（2000）、《中国南方寒武纪和奥陶纪岩相古地理》（2001）；邓宏文等编著的《沉积地球化学与环境分析》（1993）；梅志超编著的《沉积相与古地理重建》（1994）；王良忱和张金亮编著的《沉积相和沉积环境》（1996）；赵澄林编著的《沉积学原理》（2001）；陆克政等编著的《含油气沉积盆地分析》（2001）；于兴河编著的《碎屑岩系油气储层沉积学》（2002）；姜在兴编著的《沉积学》（2003）。这些成果不仅在教学和指导找矿工作中取得了有益的效果，而且也丰富了沉积学和古地理学的理论研究内容。有关的刊物有《岩相古地理》（1981年创刊）、《沉积学报》（1983年创刊）和《古地理学报》（1999年创刊）等。
如上所述，近20年来，我国的沉积古地理研究与编图工作取得了巨大进展。古地理编图工作是与沉积学和大地构造学的理论同步发展的。20世纪70年代以前的沉积古地理图，主要是概略性的以岩石组合和生物类型为依据而编制的。70年代以来，在现代沉积学理论指导下，以沉积相分析为基础，编图精度从概略比例尺扩大到中、大比例尺。近年来，由于板块构造学说的发展，许多学者提出编制第三代岩相古地理图，即要恢复不同地区和不同时期的古地理位置，把大陆变形和古板块的位移表示出来，这样的图件一般都是大范围概略性或小比例尺图件，编制这样的图件难度较大。
1979年成立的中国沉积学会进一步促进了我国沉积岩石学和沉积古地理学的发展，学会相继召开了多次专题学术讨论会，并于1983年创刊了《沉积学报》，对提高我国沉积学研究水平起到了积极的推动作用。
总之，沉积学和古地理学已发展成为一门综合性学科，在地球科学进入学科综合、学科交叉等迅速发展的今天，其重点和前沿正在发生转移，研究范围进一步扩展，并围绕资源、环境、灾害和全球变化等4个主题展开，这就使沉积学及古地理学在深度和广度上远远超过了现有的学科知识体系，定量沉积学的研究是未来的研究热点和难点，因此沉积学及古地理学的发展潜力还很大，在沉积矿产和能源越来越紧缺的21世纪，沉积学及古地理学也必将在沉积矿产和能源勘探开发方面发挥越来越重要的作用。
I. 古地理学的发展简史
中国古代学者很早就对自然地理环境的变迁有所认识。东晋葛洪在《神仙传》中写道:“东海三为桑田”。唐颜真卿﹑宋沈括等都以山顶﹑山崖中所见的螺蚌壳为证据﹐阐述了海陆变迁的观念。科学古地理学的产生和发展﹐是与地质学和自然地理学的发展过程一致的。17世纪﹐欧洲一些学者根据岩层中的化石﹐对古地理环境作了一些推测﹐并试图对环境演变的原因作出解释。18世纪后期﹐英国J.赫顿在《地球的理论》一书中提出了均变论的思想。其後﹐英国C.赖尔在《地质学原理》中﹐发展为均变论学说﹐成为古地理学的研究原则﹔赖尔在重建欧洲第三纪古地理环境方面作出了杰出的贡献﹐并探索自然环境演变的原因。
19世纪上半叶﹐冰期学说得到承认之后，人们对第四纪古地理的演变有了比较深刻的认识﹐自然地理学范畴的古地理研究得到了比较全面的发展。德国彭克，A.和E.布吕克纳对阿尔卑斯山冰川沉积的研究和对第四纪冰期的划分(1909)；奥地利A.L.韦格纳汇集大量古地理材料提出大陆漂移学说(1912)；南斯拉夫M.米兰科维奇提出对冰期-间冰期变化天文成因的理论(1920)等，对古地理学研究都有深远影响。20世纪50年代以来，古地磁测量、放射性同位素测定﹑氧同位素分析﹑深海岩心的采样和分析等新技术﹑新手段的采用﹐美国H.H.赫斯﹑R.S.迪茨在1960～1962年间提出的海底扩张说﹐以及美国W.J.摩根﹑D.P.麦肯齐﹑R.L.帕克和法国X.勒皮雄于1967～1968年提出的板块构造说﹐都使古地理学以全新的面貌出现。1968～1983年完成的深海钻探计划等成果﹐已能勾画出近2亿年以来古海洋演变的基本轮廓。多方面的研究成果表明﹕自垩纪以来气候有变冷的趋势。深海岩心的氧同位素(18O/16O)测定指出﹕90万年以来可划分出23个18O阶段和10个完整的冰川周期。G.J.库克拉对中欧黄土的研究表明﹐黄土层序中的古气候旋回与海洋18O的23个阶段有对应关系﹔中国学者刘东生等对陕西洛川剖面的研究也得到了相同的结论。
J. 中国第一部历史地理著作是
我国第一部地理书 是《禹贡》
《禹贡》是我国流传至今最古老的地理文献，它仅用1100余字，把我国主要的山川、土壤、物产、贡赋等描述清楚。历代儒者奉为圭臬，即使以现代科学的眼光衡量，仍不失为最古老、最有价值的历史地理学文献。然而说它古老，它究竟成文于什么时代呢?
传统的记载，《禹贡》是大禹治水时所积累地理知识的总结，因此它成书于夏代。《尚书·禹贡》说大禹分九州，根据山川和不同的土壤制定贡物和赋税，称之为“禹贡”。《史记·夏本纪》更详细记载了大禹治水时，—“左准绳，右规矩，载四时，以开九州，通九道，陂九泽，度九山”。因当时食物短缺，禹为了“有余相给，以均诸侯”，于是施行“相地宜所有以贡”的方法，，互通各地山川之便利，并说大禹治水划九州，是从冀州开始的。因此，《尚书》的编定者把《禹贡》列入夏书，认为它成文于夏代。
顾颉刚《<禹贡>评注》打破这种传统观念，提出《禹贡》成文于战国时代，认为《禹贡》的作者把落后制度(五服制)与先进的理想(九州的划分)一齐记下，就显出矛盾，尤其是九州的设想是战国时代才出现，这样《禹贡》的著作时代“明晃晃地显现在人们的面前”。另外，《禹贡》中出现的“内方”、“外方”等，都是春秋时代才出现的地名；扬州就是越地，越国国境达到淮地，是在公元前473年越灭吴后，可是《禹贡》说“淮、海惟扬州”；梁州正是蜀境，显然是秦灭蜀(前316年)后所得的地理知识。再说铁器时代始于春秋而盛于战国．《禹贡》却已记载梁州的贡物是铁和镂，镂即钢，不是虞夏时代所可能有的。鉴于上述理由，顾颉刚提出，《禹贡》成文于秦灭蜀(前316年)以后，至公元前280年的时期中，或者说是公元前第三世纪前期的作品。
《禹贡》是一篇言简意赅的上古地理学文献，尽管其著作时代存在疑问，仍不失其在我国地理学中经典的地位。