发布网友 发布时间:2022-04-23 18:18
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热心网友 时间:2022-04-23 05:22
(一)寒武系等时对比格架
1.寒武系底界
四川盆地寒武系与下伏震旦系(埃迪卡拉系)一般为连续沉积或有间断,界线通过岩性和古生物化石来确定。
(1)岩性界线
四川盆地及周缘地区震旦系(埃迪卡拉系)顶部为灯影组,岩性为大套灰白色白云岩,顶部发育约十余米到数十米含磷质、硅质和泥岩的白云岩,颜色较下伏地层深,有时见平行不整合。通常单独以段命名,但仍归于灯影组中,如川中地层小区的麦地坪段,城口-巫溪地层小区的宽川铺段等。这一特点在四川盆地及周缘的各个地层小区基本相似,古生物研究表明其时代为早寒武世早期,相当于梅树村阶。其下灯影组大套白云岩属震旦系(埃迪卡拉系),也即寒武系底界置于灯影组大套白云岩与薄层含磷质的硅质泥岩、白云岩段之间(图1-2-5)。
图1-2-5 四川盆地寒武系底界对比图
(2)古生物化石界限
与塔里木盆地等类似,四川盆地寒武系底界化石以小壳类化石Anabarites等的出现为标志。四川盆地灯影组顶部的麦地坪段及其相当地层中小壳类化石自下而上分出三个带:①Anabarites trisulkatusProtohertzina anabarica带,②Parabloborilus subglobusus-Siphogonuchites pusilliformis带和③Heraultipegma yunnanensis带。其中Anabarites trisulkatus-Protohertzina anabarica带的出现标志着进入了寒武纪。
(3)稳定碳同位素标志
近20年来,源自不同古板块,包括现今的中国、西伯利亚、伊朗、美国、加拿大、纳米比亚、阿曼等地的数据表明,在寒武系底界附近广泛存在一次显著的δ13C负漂移事件,其漂移幅度一般5‰~10‰,负峰值介于-3‰~-12‰之间(图1-2-6)。对世界已有资料的对比,发现不同地区这一事件具有等时性,而且古生物化石和同位素年龄指示其正好位于寒武系的底界上,故命名为“BACE”(Basal Cambrian Carbon Isotope Excursion)事件。通过对多条剖面碳同位素的分析,发现这一事件在四川盆地发育,可以作为识别寒武系底界的有效标志之一(樊茹等,2010)。
图1-2-6 四川盆地寒武系底界碳同位素事件标志及与国内、国际的对比
2.寒武系/奥陶系界线
(1)岩性界限
除龙门山地层小区和城口-巫溪地层小区外,四川盆地及周缘奥陶系与寒武系之间为连续沉积,因此,寒武系与奥陶系的界线不易划定。然而从宏观的角度来看,两者的界线有较明显的岩性标志。首先,上寒武统普遍发育一套巨厚的块状白云岩,虽然在不同地层小区略有差别,命名不相同(洗象池群、娄山关群、二道水组等),但总体特征相似,其中所产少量的三叶虫化石,以及近顶部发现的牙形石Monocostos sevierersis带(下部)表明其时代为寒武纪晚期无疑。这套白云岩之上覆盖了中厚、中薄层的灰岩或灰质岩夹泥岩(称桐梓组、罗汉坡组、南津关组等),所产化石指示了早奥陶世的时代,即寒武系与奥陶系的界线可以划在桐梓组、罗汉坡组或南津关组灰岩与下伏白云岩之间。在雷波地层小区,界线置于红石崖组砂岩与二道水组白云岩之间,因为有地层缺失,界线容易识别。
(2)古生物化石界限
四川盆地奥陶系下部的桐梓组的底部灰岩中产牙形石C.angulatus带和Ch.herfurthi带,泥岩中产笔石R.flabelliformis带,指示了早奥陶世新厂期的时代特征。而在这些化石带之下的洗象池群近顶部的白云岩、灰岩中产牙形石Monocostos sevierersis带(下部),指示了晚寒武世晚期的时代特征,因此,通过牙形石研究可以大致划定四川盆地寒武系与奥陶系的界线。该界线位于罗汉坡组与洗象池群之间或桐梓组与娄山关群之间,以及南津关组与三游洞组之间(图1-2-7)。
(3)等时对比格架
下寒武统麦地坪段的对比:
下寒武统最下部为一套一般只有数十米厚的含磷产丰富小壳类化石的白云质、硅质岩,尽管不同地层小区之间岩性略有差别,分别命名,或称麦地坪段、清平段、宽川铺段、大岩段、黄鳝洞段等,但上述各段基本岩性特点是一致的,而且生物带及主要分子均是可对比的。
图1-2-7 四川盆地寒武系、奥陶系界线
筇竹寺组的对比:
川西地层小区的筇竹寺组以碎屑岩为特点,下部含小壳类Sinosachites flabelliformis带,上部产三叶虫Eoredlichia-Wutingaspis带,与之可以对比的包括龙门山地层小区的长江沟组、南江-旺苍地层小区的郭家坝组、川东-渝南地层小区的牛蹄塘组以及城口-巫溪地层小区的水井沱组中下部,这些组中虽然岩性上有差别,但以大套黑色页岩、泥岩为主夹碳酸盐岩为其共同的特点,而前三个组与筇竹寺组有共同的Eoredlichia-Wutingaspis带,牛蹄塘组中还产三叶虫Zhenbaspis带,而这个化石带在水井沱组中也存在,表明水井沱组与牛蹄塘组基本可以对比。
沧浪铺组的对比:
沧浪铺组以碎屑岩为特点,与下伏筇竹寺组连续沉积,该组中上部出现一套紫红、暗紫红色砂、泥岩,称为寒武系“下红层”。本组三叶虫化石带自下而上为Yiliangella-Yunnanaspis带、Drepanuroides带、Paleolenus带和Megapalaeolenus带等,为重要的地层划分对比标志层。与川西地层小区沧浪铺组可以对比的包括南江-旺苍地层小区仙女洞组及阎王碥组,川东-渝南地层小区的明心寺组及金顶山组,城口-巫溪地层小区水井沱组上部、石牌组以及天河板组等。
龙王庙组的对比:
川西地层小区龙王庙组为一套碳酸盐岩夹少量砂页岩,三叶虫自下而上包括Hoffetella-Redlichia(Pteroedlichia)murakamii带和Redlichia guizhouensis带,指示时代为早寒武世龙王庙期。与龙王庙组可以对比的地层包括南江-旺苍地层小区孔明洞组,川东-渝南地层小区的清虚洞组和城口-巫溪地层小区石龙洞组等。
陡坡寺组的对比:
陡坡寺组最大的特点是发育紫红-砖红色碎屑岩,称“寒武系上红层”,上部发育碳酸盐岩(白云质灰岩及含生物碎屑白云岩),产三叶虫Chiittidilla和Sinoptychoparia带,时代为中寒武世早期。可以对比的地层包括南江-旺苍地层小区同名地层、川东-渝南地层小区的高台组和城口-巫溪地层小区覃家庙组等。
洗象池群的对比:
川西地层小区的洗象池群以巨厚的浅灰、深灰色薄-厚层状白云岩为特点,牙形石自下而上为Eoconodontus notchpeakensis带、Cordylos proavs带和Monocostos sevierensis带,指示时代为中寒世晚期到晚寒武世。与之对比的包括雷波地层小区的西王庙组和二道水组,川东-渝南地层小区的娄山关群和城口-巫溪地层小区覃家庙组上部及三游洞组等,而在南江-旺苍地层小区与之相当的地层缺失(表1-2-4)。
(二)奥陶系等时对比格架
1.奥陶系顶界
奥陶系上部以五峰组笔石页岩为特点,下志留统下部龙马溪组也是以黑色笔石页岩为主,之间的界线不易划出,在发育较好的剖面上岩性也可以识别。
(1)岩性标志
在发育较好的剖面上五峰组顶部发育一层厚数十厘米至1m的灰岩、泥质灰岩层,产大量赫南特贝,即观音桥段。所产腕足类和笔石指示为晚奥陶世赫南特期,而观音桥段之上的龙马溪组底部黑色笔石页岩中仍产晚奥陶世最晚期的笔石。就岩性界线而言,奥陶系与志留系之间的界线可置于观音桥层灰岩、泥灰岩层与其上黑色笔石页岩之间(图1-2-8),易于识别,便于生产应用,但年代地层界线略高。
图1-2-8 四川盆地奥陶系/志留系岩石地层界线对比图
(剖面柱状图中绿色标示的灰岩为观音桥段)
(2)古生物标志
四川盆地奥陶系顶界以笔石为标志,在五峰组的顶部产大量赫南特贝(图1-2-9),龙马溪组底部还产笔石N.persculptus带,指示晚奥陶世时代;而志留系底部的笔石为Akidograptus asensus带。因此,笔石带是区分奥陶系和志留系的标志化石,而赫南特贝也是识别奥陶系顶部的重要化石。
图1-2-9 四川盆地奥陶系顶部赫南特贝化石
(3)碳同位素标志
奥陶纪的末期发生了一次全球性的冰川事件,导致全球生态环境的重大变化,晚奥陶世赫南特生物群的灭绝。由于在晚奥陶世晚期南极冰盖逐渐扩张,紧随其后的是冰盖的迅速消融。这类记录在加拿大极区(Melchin&Holmden)以及北非冰水沉积物中(Ghienne,2003)都已见及,并表现为奥陶纪末有机碳δ13C 的正漂移,在扬子地区,这一事件发生在五峰组中。
王家湾剖面有机碳δ13C只有两个主要的峰值(图1-2-10)。从笔石D.mirus亚带底部开始出现正向漂移,至N.extraordinarius带达到第一个峰值,随后在N.extraordinarius带上部略有降低,因而这个峰值正与大灭绝的第一幕或主幕(Chen et al.,2005)相对应。此后再度上升,在观音桥层中部达到最大值,其后迅速从-28.5‰跌落至-30.3‰。这一有机碳同位素显示的第二个峰值,即最大峰值出现在赫南特动物群的上部,说明最大正漂移事件比奥陶系/志留系界线略低,但很接近。
图1-2-10 湖北宜昌王家湾剖面奥陶系/志留系界线附近的有机碳同位素
(据Fan et al;2009)
2.等时对比格架
四川盆地及周边地区奥陶纪由早而晚地层特点越来越相近,分异主要发生于早、中奥陶世,不同地层小区相差较大,到晚奥陶世岩石地层特点基本一致,全盆地用的是一套岩石地层单位名称,而各岩组的顶底界线时代也大致相同,即未见明显的穿时,也就是说相同的岩石地层名称代表的地层时代基本是一致的,可以大致相互等时对比(表1-2-4)。
(三)二叠纪—中三叠世地层等时对比格架
1.石炭系/二叠系界线特征
石炭系/二叠系界线的划分方案由李国辉等(2002)置于以
Triticites带和Pseudoschwagerina带之间分界,位于岳村组和陈家坝组之间(原义马平组内部),接触关系为连续沉积的整合接触。
2.中/下二叠统界线特征
船山统仅局限于龙门山地区,但因其顶界为一区域不整合界面,剥蚀较强,仅保存有相当于紫松阶下部的地层,盆地内尚未见有船山统的分布,中/下二叠统界线为不整合接触关系。
3.中/上二叠统界线特征
四川盆地阳新统上部为茅口组,乐平统下部为吴家坪组(或龙潭组、峨眉山玄武岩),其间为一区域不整合面。四川盆地茅口组为一套深灰色、灰色生物(屑)灰岩,属浅海台地相,而川西南地区中/上二叠统界线之上为一套玄武岩,上、下岩性差异十分明显;川中及川南地区上二叠统龙潭组为海陆过渡相的砂岩、泥岩、煤等;川东地区上二叠统吴家坪组为一套泥晶灰岩、泥质灰岩的海相沉积,底部常有黑色泥岩、煤层等。由此可见其上、下岩性、岩石颜色均不一样。并且茅口组和吴家坪组的生物面貌也大不一样。因此,本区中/上二叠统界线具有明显的划分标志,岩性与生物界线比较吻合。
4.二叠系/三叠系界线特征
本区二叠系/三叠系界线特征在盆地内不同地区具有不同的标志,一般认为二者为连续沉积,但岩石地层界线和生物地层界线的标志并不绝对吻合。
上二叠统长兴组顶部为灰-深灰色中层状生物(屑)灰岩,大隆组主要为黑色薄层硅质岩、硅质页岩。盆地西部下三叠统飞仙关组一般为黄灰、紫红色薄层状泥灰岩、含砂砾屑泥质灰岩,东部下三叠统大冶组是以灰岩为主的碳酸盐岩沉积,中部则为二者的过渡相类型,但它们的生物组合面貌基本上是一致的。
在二叠系/三叠系界线附近,二叠系乐平统长兴阶(长兴组、大隆组)牙形石以Neogondolella属占绝对优势,而上覆三叠系下统印度阶(飞仙关组、大冶组、夜郎组)则以Hindeos属和Isarcicella属占优势。杨遵义等(1991)对邻水华蓥山和川西北广元上寺剖面二叠系/三叠系界线附近的生物地层研究表明,生物地层划分的二叠系/三叠系界线置于岩石界线之上0.63m的飞仙关组泥灰岩中;张继庆(1987)对川东丰都麻坪剖面二叠系/三叠系界线研究,也将生物地层界线置于岩石界线之上1.2m的飞仙关组泥灰岩中。表明四川盆地海相沉积区的生物地层界线略高于岩石地层界线,二叠系/三叠系界线为连续沉积。
由于岩石地层界线的跨时并不十分强烈,为便于生产上使用,可将二叠系/三叠系界线界于长兴组和飞仙关组岩性转换面处。
5.中/下三叠统界线特征
四川盆地中/下三叠统界线一般置于嘉陵江组和雷口坡组之间,但长期以来一直缺乏精确的生物地层证据。辜学达等(1997)根据双壳类的研究成果,认为中三叠统底界一般低于雷口坡组最底部的一套水云母粘土岩(“绿豆岩”)。由于“绿豆岩”有多层,本次以最底一层“绿豆岩”作为下、中三叠统分界的微观标志,综合来看,生物和岩性界线是一致的。
6.中/上三叠统界线特征
四川盆地主体缺失中三叠统拉丁阶到上三叠统诺利阶沉积,上三叠统瑞替阶须家河组直接超覆于中三叠统安尼阶雷口坡组之上,二者之间为不整合接触。因此盆地主体可直接以此不整合面作为中、上三叠统的界线。在盆地西缘中/上三叠统的界线由于生物垂向分布的不连续性而难于判定,一般将上统下限置于天井山组上部。为方便生产起见,将中/上三叠统的界线置于天井山组和马鞍塘组之间的平行不整合面上。