山西保德_静乐地区新近纪地层时代讨论

收稿日期：２００７－０７－０９；修订日期：２００７－１１－２４地调项目：中国地质调查局项目《华北地区古近系和新近系地层格架厘定》（任务书编号：科［２００６］０３－０３；工作项目编码：１２１２０１０６１１７０３）的阶段性研究成果。

作者简介：朱大岗（１９５１－），男，研究员，博士生导师，从事区域地质、沉积相与古环境研究。

Ｅ－ｍａｉｌ：ｄａｇａｎｇｚｈｕ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ地质通报ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＢＵＬＬＥＴＩＮＯＦＣＨＩＮＡ第２７卷第４期２００８年４月Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．４Ａｐｒ．，２００８山西保德—静乐地区地处山西省中西部与陕西省交界的黄河流域（在北纬３８°２７′～３９°００′、东经１１１°０７′～１１１°５７′一带），属于汾渭地堑中晚新生代断陷盆地的西缘山地。

山地的基底为二叠纪灰岩、砂岩和浅变质岩，上面不整合堆积了厚近百米至数百米的新近纪河湖相沉积地层，产著名的三趾马动物群［１］，为研究华北地区新近纪湖泊演化、气候变化、古地理变迁、地层划分等提供了有利的记录。

笔者在保德—静乐地区开展《华北地区古近系和新近系地层格架厘定》项目的工作中，根据野外实测地层剖面、系统样品采集和室内古地磁法、ＥＳＲ法同位素测年、古生物化石鉴定、孢粉分析、介形虫化石鉴定等资料，结合不整合面、岩石组合等特征，将山西原新近系上新统静乐组（Ｎ２ｊ）、保德组（Ｎ２ｂ）和芦子沟组（Ｎ２ｌ），从新到老重新划分为：新近系上新统静乐组（Ｎ２ｊ）、新近系中新统上部保德组（Ｎ１２ｂ）和中新统下部芦子沟组（Ｎ１１ｌ）（图１）。

现报道如下。

１保德—静乐地区河湖相地层研究沿革山西省境内的新近系出露较好，也较发育。

对山山西保德—静乐地区新近纪地层时代讨论朱大岗，孟宪刚，邵兆刚，雷伟志，王津，韩建恩，余佳，吕荣平，王艳ＺＨＵＤａ－ｇａｎｇ，ＭＥＮＧＸｉａｎ－ｇａｎｇ，ＳＨＡＯＺｈａｏ－ｇａｎｇ，ＬＥＩＷｅｉ－ｚｈｉ，ＷＡＮＧＪｉｎ，ＨＡＮＪｉａｎ－ｅｎ，ＹＵＪｉａ，Ｌ9Ｒｏｎｇ－ｐｉｎｇ，ＷＡＮＧＹａｎ中国地质科学院地质力学研究所，国土资源部新构造运动与地质灾害重点实验室，北京１０００８１ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＮｅｏｔｅｃｔｏｎｉｃＭｏｖｅｍｅｎｔａｎｄＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＨａｚａｒｄｓｏｆｔｈｅＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＬａｎｄａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ；ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ摘要：通过对山西保德—静乐地区新近纪地层的野外地质调查和实测剖面，对分布于该区的新近纪地层进行了详细的研究和划分，获得了新的ＥＳＲ和古地磁测年数据，并结合生物地层序列确定了该区新近系地层的顺序为：新近系上新统静乐组（Ｎ２ｊ）、新近系中新统上部保德组（Ｎ１２ｂ）和中新统下部芦子沟组（Ｎ１１ｌ）。

关键词：山西保德—静乐地区；新近系；电子自旋共振；古地磁；生物地层中图分类号：Ｐ５３４．６２文献标志码：Ａ文章编号：１６７１－２５５２（２００８）０４－０５１０－０７ＺｈｕＤＧ，ＭｅｎｇＸＧ，ＳｈａｏＺＧ，ＬｅｉＷＺ，ＷａｎｇＪ，ＨａｎＪＥ，ＹｕＪ，ＬüＲＰ，ＷａｎｇＹ．ＡｇｅｓｏｆＮｅｏｇｅｎｅｓｔｒａｔａｉｎｔｈｅＢａｏｄｅ－Ｊｉｎｇｌｅａｒｅａ，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ．ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｌｌｅｔｉｎｏｆＣｈｉｎａ，２００８，２７（４）：５１０－５１６Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｏｕｇｈｆｉｅｌｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｏｆｃｒｏｓｓｓｅｃｔｉｏｎｓ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｓｈａｖｅｍａｄｅａｄｅｔａｉｌｅｄｓｔｕｄｙａｎｄｄｉｖｉ－ｓｉｏｎｏｆｔｈｅＮｅｏｇｅｎｅｓｔｒａｔａｉｎｔｈｅＢａｏｄｅ－Ｊｉｎｇｌｅａｒｅａ，Ｓｈａｎｘｉ，ａｎｄｏｂｔａｉｎｅｄｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｉｎｒｅｓｏｎａｎｃｅ（ＥＳＲ）ａｎｄｐａｌｅｏｍａｇｎｅｔｉｃｄａｔｉｎｇｄａ－ｔａ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｅｄａｔａ，ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｂｉｏｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃｄｉｖｉｓｉｏｎ，ｔｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅＮｅｏｇｅｎｅｓｔｒａｔａｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａｉｓｄｅｆｉｎｅｄｉｎｄｅｓｃｅｎｄｉｎｇｏｒｄｅｒａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅＰｌｉｏｃｅｎｅＪｉｎｇｌｅＦｏｒｍａｔｉｏｎ，ｕｐｐｅｒＭｉｏｃｅｎｅＢａｏｄｅＦｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｌｏｗｅｒＭｉｏｃｅｎｅＬｕｚｉｇｏｕＦｏｒｍａ－ｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｏｄｅ－Ｊｉｎｇｌｅａｒｅａ，Ｓｈａｎｘｉ；Ｎｅｏｇｅｎｅ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｓｐｉｎｒｅｓｏｎａｎｃｅ（ＥＳＲ）；ｐａｌｅｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ；ｂｉｏｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｙ第２７卷第４期图１山西保德—静乐地区地质构造简图Ｆｉｇ．１ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆｔｈｅＪｉｎｇｌｅ－Ｂａｏｄｅａｒｅａ，Ｓｈａｎｘｉ１—花岗岩；２—断层；３—山峰；４—采样点及编号；Ｑ４—全新统；Ｑ３—上更新统；Ｎ１—中新统；Ｎ２—上新统；Ｊ—侏罗系；Ｔ—三叠系；Ｐ—二叠系；Ｃ—石炭系；Ｏ—奥陶系；∈—寒武系；Ｐｔ—元古宇；Ａｒ—太古宇；Ｂ!—辉绿岩；"—二长岩西保德—静乐地区河湖相地层的研究起始于２０世纪２０年代，１９２３年师丹斯基［２］发现了采自山西红土层中的哺乳类动物化石，把“保德红土”确立为地层单位，归为上新统，把“三趾马红土”之下的一套河湖相沉积物命名为芦子沟组，划入中新统。

德日进等［３］认为芦子沟系为三趾马红土的底砾层，它们属同一时代的不同相。

安德森［４］、李锐言与桑志华（Ｅ．Ｌｉｃｅｎｔ）、Ｂｅｒｋｅｙ等［５］、汤道年（Ｍ．Ｔｒａｓｓａｅｔ）、杨钟键等［６］，也在华北许多地区做了地层工作，建立了上新统静乐层（山西现称静乐组）。

对新近系比较系统的地质调查工作是在２０世纪５０年代末至６０年代由山西省区域地质调查队进行的。

此后，王择义［７］、裴文中等［８］、黄万波等［９］、李传夔等［１０］等也对山西新近纪地层进行了广泛的调查与研究工作，取得了一系列新进展。

就新近系而言，目前山西省区调队根据２个组均产著名的三趾马动物群，均以（红）土状面貌出现，而将保德组（Ｎ２ｂ）及静乐组（Ｎ２ｊ）统统划归上新统。

同时，山西仍将保德组之下的芦子沟组也划归上新统。

李传夔等［１０］和邱占祥等［１１］认为保德组的地质时代应为晚中新世，且与欧洲的Ｔｕｒｏｌｉａｎ期相当；保德组的时代在《中国地层典》和《中国各地质时代地层划分与对比》中均已划为中新世晚期［１２－１３］；山西、河北①两省则仍将该组的时代置于上新世中期［１，１４］。

对此应作出解释和统一。

综上所述，前人虽然对山西保德—静乐地区的新近纪河湖相地层多次进行了划分，但对群、组内的岩相变化、岩性变化、沉积韵律和各组间的接触关系所做工作甚少，尤其对年代地层基本未予以重视，因而造成了山西新近系的时代划分与全国不一致的局面。

当时主要的划分依据是古生物和岩性，而缺少地层年龄资料。

针对这一问题，笔者在野外工作期间对静乐组、保德组、芦子沟组的层型剖面进行了实测，朱大岗等：山西保德—静乐地区新近纪地层时代讨论５１１地质通报ＧＥＯＬＯＧＩＣＡＬＢＵＬＬＥＴＩＮＯＦＣＨＩＮＡ２００８年系统地采集了各种样品，尤其是增加了年龄样品的取样密度，以期得到地层的确切年龄数据，用以解决静乐组、保德组、芦子沟组的时代归属问题。

２保德—静乐地区河湖相地层的重新厘定与划分２．１保德—静乐地区新近系的厘定在保德—静乐地区进行野外地质调查和实测河湖相沉积地层的工作中，通过大量的路线观察、剖面测量、样品采集等细致的野外工作，确定了３个组的顶、底和该套河湖相地层的厚度，并采集了大量的测试分析样品。

新近系在保德—静乐一带十分发育，据前人的资料［１，１２－１３］，新近系出露的总厚度为６０～６００ｍ。

其中，静乐组（Ｎ２ｊ）为２０～２００ｍ，保德组（Ｎ１２ｂ）为２０～４００ｍ，芦子沟组（Ｎ１１ｌ）为２０～４００ｍ。

２．２保德－静乐地区新近系的划分根据沉积岩性、不整合面、所含化石、固结程度和岩性的变化，尤其是其中特征的３套红土层，可将这套近水平产出、原顶底和接触关系不甚清楚的山西原新近系上新统静乐组（Ｎ２ｊ）、保德组（Ｎ２ｂ）和芦子沟组（Ｎ２ｌ）重新划分为：新近系上新统静乐组（Ｎ２ｊ）、新近系中新统上部保德组（Ｎ１２ｂ）和中新统下部芦子沟组（Ｎ１１ｌ）（表１）。

根据在保德—静乐地区不同区段实测的３条河湖相地层剖面（Ｐ１—Ｐ３）中的沉积物特征、堆积物位置差异、接触关系等特征，可将该套河湖相地层的３个组划分为１３层。

每个组的分层、岩性、所含化石、接触关系等基本特征，从新到老概述如下。

３剖面河湖相地层的特征３．１上新统静乐组（Ｎ２ｊ）（Ｐ１）山西省静乐县段家寨乡贺丰村小红洼静乐组剖面：剖面起点坐标为Ｅ１１２°５７′、Ｎ３８°２７′，海拔１３３６ｍ（ＧＰＳ测量），出露地层总厚度为１４ｍ，可分为２层，与上覆离石组平行不整合接触，与下伏大同组（Ｊ２ｄ）呈角度不整合接触（图２）。

上覆：离石组（Ｑｐ２ｌ）平行不整合静乐组（Ｎ２ｊ）１．深红色土（紫红色粘土），产哺乳动物化石，组成“贺丰三趾马动物群”１２．０ｍ２．砂砾岩层２．０ｍ角度不整合下伏：大同组（Ｊ２ｄ）３．２中新统保德组（Ｎ１２ｂ）（Ｐ２）山西省保德县冀家沟保德组剖面：剖面起点坐标为Ｅ１１１°１０′、Ｎ３９°００′，海拔１０２６ｍ（ＧＰＳ测量），出露地层总厚度为２８ｍ，可分为４层，与上覆静乐组平行不整合接触，与下伏山西组（Ｐ１ｓ）呈角度不整合接触（图３）。

上覆：静乐组（Ｎ２ｊ）平行不整合保德组（Ｎ１２ｂ）１．淡红色亚粘土夹灰白色钙质结核层５．２ｍ２．淡红棕色亚粘土，底部有钙质结核，含脊椎动物化石３．１ｍ３．砂砾层４．０ｍ４．淡红棕色土、浅棕色亚粘土夹砾岩层１５．７ｍ表１山西省新近纪地层划分沿革Ｔａｂｌｅ１ＨｉｓｔｏｒｉｃａｌｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃｄｉｖｉｓｉｏｎｏｆｔｈｅＮｅｏｇｅｎｅｉｎＳｈａｎｘｉ!!!!!!!!!!５１２第２７卷第４期角度不整合下伏：山西组（Ｐ１ｓ）３．３中新统芦子沟组（Ｎ１１ｌ）（Ｐ３）山西省保德县腰庄乡路家沟芦子沟组剖面：剖面起点坐标为Ｅ１１１°０７′、Ｎ３８°５９′，海拔９９９ｍ（ＧＰＳ测量），出露地层总厚度为３８．６ｍ，可分为７层，与上覆保德组平行不整合接触，与下伏石盒子组（Ｐｓ）呈角度不整合接触（图４）。

上覆：保德组（Ｎ１２ｂ）平行不整合芦子沟组（Ｎ１１ｌ）１．灰白色泥灰岩与灰绿—黄绿色粘土岩互层７．９ｍ２．浅棕黄色、棕红色粘土，底部夹钙质结核，含介形类化石９．７ｍ３．灰白色泥灰岩与灰绿色、褐色粘土互层，含哺乳动物化石４．８ｍ４．灰白色石灰岩和灰绿色、褐—褐红色、红色粘土３．５ｍ５．灰白色泥灰岩与灰—灰紫色粘土互层，夹粉砂岩，含介形类化石。