地层学第七章(晚古生代)

发育滨浅海相碳酸盐岩地层，岩性岩相较为单一。
1.华南板块 贵州南部都匀、独山一带的石炭系发育良好。由滨浅海 相、海陆交互相、潮坪碳酸盐岩相组成。
潮坪碳酸盐岩相
贵 州 南 部 石 炭 系 剖 面
浅海灰岩相
滨浅海相 － 海陆交互相（夹煤层）
潮坪沉积
2.华南板块大陆边缘 华南板块西部大陆边缘，由裂谷型枕状玄武岩夹放射虫
硅质岩，到洋脊、洋岛型火山岩及其火山碎屑浊积岩，也夹
有放射虫硅质岩。应为多岛洋发展阶段。 华南板块北部大陆边缘为南秦岭洋盆，中秦岭以碳酸盐 岩广布，厚度变化较大。南秦岭勉略为蛇绿岩带，已发现深 水放射虫，证明存在结构复杂的构造古地理格局。 华南板块东部边缘为狭窄的活动陆棚带，海侵直接来自 东侧的古太平洋海域。 华南板块以南，海南岛中部五指山地区已发现岩关期
在我国东部（贺兰山-龙门山-大雪山以东）阴山—秦岭之
间的华北区及秦岭以南的华南区，海西运动阶段主要表现为地 壳的大幅度的隆起和坳陷，以及随之而引起的大规模海海进与
海退。
D－C1
★ 华北及东南部广大区域仍属剥蚀区，未见沉积；
★ 中国南部：广西运动后，南方大部为陆相沉积 D1 仅在滇、黔、桂一带有晚期的入侵；
和生物界的重要变革。中国境内早二叠世仍有广泛的海侵，早 二叠世末期构造活动加强；晚二叠世沿秦岭-昆仑山一线为界出 现“南海北陆”对峙局面，这种情况一直延续到三叠纪。
中国晚二叠世古地理图
（一）华南地区 华南地区石炭纪末期-早二叠世初期普遍海退。早二叠世 早期开始新的海侵，晚期出现显著的岩相分异。早二叠世末期
海陆交互相 － 火山喷发
热带－亚热带 陆表海碳酸盐台地相
浅海碳酸盐岩相 滨海沼泽相 潮坪碳酸盐岩相
2.华南大陆边缘
华南板块西南边缘为著名的金沙江－藤条河缝合带，代表 古特提斯多岛洋北侧分支小洋盆性质，与华南板块西部上扬子
区的峨眉地裂运动间存在密切关系。
滇西思茅地块西侧为二叠纪火山岛弧带，证明存在一个向 东俯冲的消减带。应代表古特提斯多岛洋主支部位。 华南板块北缘的南秦岭地区，为深水相暗色泥质岩、灰岩。 在中秦岭见二叠系浅海－台地相碳酸盐，为秦岭微板块的小型 克拉通盆地沉积。 华南板块东缘由于现代海洋淹没无法直接追索，但台湾东 部中央山脉出露一套变质片岩、结晶灰岩和基性火山碎屑岩 （大南澳群）。
华北板块南部大陆边缘的中秦岭北缘，二叠纪裂陷海槽
依然存在。属于华北板块南缘裂陷带的深水盆地和斜坡相滑 塌堆积。
四、晚古生代地史小结
整个晚古代的地壳运动，总称为海西运动或华力西运动，
海西及华力西都以其造成的西欧山系而得名。 在我国西北和东北北部，海西运动影响也极其强烈。如： 天山、阿尔泰山、昆仑山、大小兴安岭、长白山、内蒙地区山 系都是通过晚古生代（C--P）的地壳运动形成的海西褶皱山系。
深水滞流相 黑色泥岩、泥灰岩和硅质岩 菊石、竹节石及无眼的三叶虫 裂陷槽（台内断槽）沉积
滨浅海页岩泥灰岩相
深水滞流相 暗色泥岩、浮游生物竹节石 同沉积断裂开始活动 浅海台地碳酸岩相 浅海碎屑岩相 含腕足、珊瑚 沉积分异尚不明显 正常盐度的海相
干热气候河湖及滨岸
加里东运动
华南地区泥盆系柱状对比图
2．川东、鄂西及湘西北地区海陆交互相 中、晚泥盆世遭受海侵，发育中泥盆统上部到上泥盆统， 不整合在下古生界之上。含植物及鱼类化石，及海相腕足类化 石。总体为海陆交互沉积为主，晚泥盆世可能和华南海区及秦
石炭世时才重新下降接受沉积。 华南地区早石炭世海侵范围和泥盆纪相似，晚石炭世海
侵范围扩大。随着海平面的频繁升降，海陆变迁明显。
陆地森林的首次大规模出现 华南地区石炭系分布广泛，发育齐全。早石炭世的地层 分布、岩相类型和晚泥盆世相似，地势和沉积分异明显；下扬 子地区开始出现海相沉积。晚石炭世海侵范围明显扩大，普遍
D2-3 海水明显向东超覆，在湘赣一带形成指状海湾，
东南仍为陆相地层； C1 经历了两次规模不大的海侵，形成变化较复杂的
下石炭统（革－汤、旧－上）。
C2－C3 地质历史上大海侵时期之一 ★华北 下沉接受海侵，形成海陆交互相含煤地层 （本溪、太原组）； ★南方 海水广布，除少数古老隆起区外，一片海洋。
晚古生代时期，中国古大陆的古地理格局较早古生代有重 大改观。 在中国北方，加里东后期的祁连运动，使得柴达木板块与 华北板块对接碰撞，联合成为统一的华北大陆，自中奥陶世开 始的隆升一直持续到早石炭世，晚石炭世才开始接受沉积。
在中国南方，晚加里东期的广西运动，扬子板块和华夏板
块的碰撞，形成了基本统一的华南大陆，泥盆纪之后持续而有 节奏的海浸使华南海域逐渐扩大，至二叠纪覆盖了华南绝大部
的上升运动遍及整个华南地区，使的晚二叠世广泛发育了陆相
至海陆交互相含煤沉积，是南方最重要的成煤期。晚二叠世晚 期再次发生新的海侵。 1.华南板块 华南海相二叠系以黔中地区为代表。下二叠统包括马平组 上部、梁山组、栖霞组和茅口组，上二叠统包括龙潭组、长兴 组、大隆组。
滞流海湾相 浅海相
黔 中 地 区 二 叠 系 剖 面
生海侵；早泥盆纪晚期开始，海盆中出现浅水碳酸盐台地（象州 型）和条带状较深水硅、泥和泥灰质台槽（南丹型）的岩相及生 物相分异；到中泥盆世，海侵达到中扬子地区的川东、鄂西、湘 西北一带，形成中、上泥盆统的海陆交互相及滨浅海相沉积。下 扬子地区仅见上泥盆统，总体以陆相沉积为主，但也发现海泛层。 因此，华南泥盆系自西南向东北沉积类型有三种：海相、海陆交 互相、陆相。
（二）华北地区
华北地区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。故此，华北地区二叠系以陆相沉积为主。 1.华北板块 位于华北中部的山西太原地区二叠系发育最好，研究历史 悠久，是公认的华北地区二叠系标准剖面。该剖面二叠系与石 炭系整合接触,下二叠统包括山西组、下石盒子组，上二叠统
分地区。扬子板块周缘的金沙江、南秦岭洋也陆续形成，使华
南及临区的古地理格局更加复杂。除华北、华南之外，其他板 块和微板块仍处于独立的发展状态。
晚 古 生 代 化 石 图
石炭纪－二叠纪世界古植物分区图
一、泥盆系 泥盆纪处于加里东期向海西－印支期转折的重要时期，与早 古生代后期的挤压隆升不同，中国大部分地区（尤其是华南及邻 区）处于伸展的构造体制下。华北主体仍为剥蚀的古陆，仅在边 缘零星出露泥盆系；华南泥盆系出露完整，化石丰富，沉积类型 多样。
中 国 晚 泥 盆 世 岩 相 古 地 理 图
（一）华南地区 加里东运动之后，东南加里东造山带隆升，扬子主体上升为
陆。因此在泥盆纪初期，除桂东南钦（州）防（城）地区存在残
余海槽和滇东一带见到陆相泥盆系与志留系连续过渡外，华南其 他地区均为遭受剥蚀的古陆或山地。
从早泥盆世开始，华南地区自西南滇黔桂逐渐向北东方向发
个近乎准平原的低地，到晚石炭世开始缓慢沉降，普遍接受海 陆交互相沉积。 1.华北板块
华北板块内部石炭系仅发育上石炭统，以山西太原西山剖
面研究最早最详。该剖面自下而上分为两个组：本溪组和太原 组。
山 西 太 原 西 山 石 炭 系 剖 面
海陆交互相含煤地层 由三个沉积旋回组成， 代表了三次海侵
浅海相 － 滨海沼泽相
华北板块西南缘，是火山岩、粗碎屑岩的山间盆地沉积。 华北板块北部大陆边缘泥盆系以碎屑岩碳酸盐沉积为主， 含单体珊瑚，代表华北北缘的被动大陆边缘沉积。
中国晚泥盆世古地理图
二、石炭系 中国石炭纪古地理面貌是泥盆纪的继续和发展，至晚石 炭世古地理面貌发生重大变化。
华北地区自奥陶纪中后期发生海退上升为陆之后，至晚
积。
中 国 石 炭 系 柱 状 对 比 图
中国晚石炭世古地理图
三、二叠系
二叠纪是古生代最后一个纪，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（Pangaea） 在二叠纪末期基本形成。这种全球古构造、古地理环境的巨变，
造成了陆相、泻湖相沉积类型的广泛发育，气候带的明显分异
第三节 上古生界
晚古生代时限为距今410～250Ma，延续时间为160Ma。 包括泥盆纪（410-354Ma）、石炭纪（354-295Ma）和二叠 纪（295-250Ma）。
年 代 地 层 （ 地 质 年 代 ） 表
中 国 区 域 晚 古 生 代
晚古生代为加里东运动之后地史发展的一个新阶段，全
球的有机界和无机界较早古生代均有很大发展。
所谓“南丹型”是一套暗色的含浮游生物的薄层泥岩、
泥灰岩、泥晶灰岩和硅质岩，代表较深水滞流缺氧的微型裂 陷槽（台内断槽）沉积。
浅海灰岩、白云岩相
桂 中 泥 盆 系 （ 象 州 型 ） 剖 面
浅海台地碳酸盐相
浅海台地相
滨浅海页岩泥灰岩相
浅海台地碳酸岩相
正常盐度的海相
干热气候河湖及滨岸 加里东运动
浅海灰岩、白云岩相 浅海台地碳酸盐相 浅海台地相
岭海槽均有连通。
3．东南一带的陆相 仅见上泥盆统五通组，以碎屑岩为主，含植物化石和鱼类 化石，属近海河湖盆地沉积。
（二）华南大陆边缘 华南西部大陆边缘泥盆纪时期已存在古特提斯多岛洋， 其主支位于北澜沧江至昌宁－孟连一线。 华南北部大陆边缘为南秦岭地区，早古生代末期以商丹
蛇绿岩为代表的北秦岭洋已经闭合，并沿北秦岭形成一近东
山西式铁矿和铝土矿层
2.华北板块大陆边缘 华北板块西缘的河西走廊地区，海侵来自古特提斯海域。 以砂页岩为主，下部可夹薄层石膏（前黑山组、臭牛沟组）； 上部夹灰岩、泥灰岩及煤层（榆树梁组、靖远组）。但自晚石
炭世晚期起与华北陆表海直接沟通，沉积特征和岩石地层单位
名称基本一致。 华北板块南缘的北秦岭地区，出现由碎屑岩-薄层深水灰 岩-板砂岩-含煤岩系和石膏的沉积序列。向南沿合作-礼县-山 阳一线早石炭纪起出现的粗碎屑重力流，泥质和硅质等深水沉
Neospirifer（新石燕）、Fusella（纺锤贝）等具冈瓦纳色
彩的腕足类动物群，与华南大陆之间应存在一定的空间隔离。
（二）华北地区 华北板块自奥陶纪晚期开始，一直处于隆起状态遭受缓慢 剥蚀。早石炭世除大别山北麓出现较厚的近海和海陆交互含煤
碎屑堆积以及辽东地区可能接受沉积之外，主体部分仍然是一
在有机界，海生无脊椎动物发生了重要变革，早古生代 繁盛的笔石几乎灭绝，三叶虫大量减少，珊瑚、腕足类和蜓
类占据重要位臵；脊椎动物如鱼类、两栖类及原始爬行类逐
渐征服大陆；陆生植物也开始大量繁盛。 在无机界，早古生代后期北美和俄罗斯板块的碰撞导致
劳俄大陆的形成；晚古生代更大规模的板块运动，导致劳俄
板块与西伯利亚板块、华北板块和西伯利亚板块与哈萨克斯 坦板块、非洲板块与劳俄板块等的缝合，诸多古大洋消失； 到晚古生代末期，各大陆汇聚为一巨型大陆块体——联合古 大陆（Pangaea）基本形成。
包括上石盒子组和石千峰组。
山 西 太 原 地 区 二 叠 系 剖 面
中国二叠系柱状对比图
2.华北板块大陆边缘 西拉木伦河一线以南的华北板块北缘带，二叠系与石炭 系为角度不整合接触，反映了华北板块北缘发生过板块挤压
作用，与华北盆地北侧古陆的抬升有密切关系。
华北板块西部大陆边缘带，二叠纪中期的晚海西运动已 使华北－柴达木板块和西伯利亚－蒙古板块最终碰撞拼合， 其间的北方海槽基本消失，从而促进了不同区系陆生植物的 迁移和混合。
西向的加里东造山带。 至于华南东部、南部大陆边缘的情况研究较少，目前尚 无发现泥盆纪大陆边缘沉积类型的报导。
（三）华北及其大陆边缘 华北板块内部至今尚未发现泥盆系的记录，因此推论泥盆 纪时仍处于剥蚀古陆状态。泥盆纪柴达木地块和华北板块已经 碰撞相连，其间形成的祁连加里东造山带山前和山间盆地中形
成粗碎屑的磨拉石沉积。
1．华南南部海相 华南南部海区泥盆系出露齐全、类型复杂、是研究程度 高的地区，基本上可以分为两种类型：浅水相（象州型）和
深水相（南丹型）。
桂中地区的“象州型”地层以台地碳酸盐为主。其沉积 厚度巨大，常达数千米之巨。生物丰度高，分异性强，生物 量巨大，生物礁广泛分布。反映了“象州型”沉积形成于清 洁浅水、动荡富氧的条件下。
P
★
华北区已上升为陆，自此以后，华北脱离海侵历史 P1 大陆沼泽环境，主要含烃地层（ 山西组）
P2 气候逐渐转为干燥下的内陆河湖沉积
★华南
P1 仍为广海沉积 P1晚期（东吴运动）地壳上升，在川西、滇东、黔西 一带玄武岩喷发，并持续到晚二叠世早期 P2 陆相或海相交互含烃沉积，后期局部地区浅海沉积