TBO层型体系与非史密斯地层学——使地层学重新跃居于地学前沿的一些构想
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发布时间：2022-04-25 08:55
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时间：2023-11-11 00:38
王乃文
（中国地质科学院地质研究所与岩石圈研究中心，北京 100037）
摘要 地层学的基本任务是确立地球历史上各类环境中沉积物的时间序列。但是，现已确定或尚待定的层型皆只适用于一类环境：陆表海或边缘海。这类层型很难适用于其他环境，如占地表绝大部分的陆地区与大洋区，那里也能产生比较连续的沉积和化石记录。因此，作者认为除了在陆表海或边缘海区也应在陆地区和大洋区环境中建立层型，即建立TBO层型体系，它能比单一的层型提供更好的地层标准化的基础。另一个问题是非正常地层序列研究：地层学家至今仅习惯于观察正常序列的沉积层系，而不熟悉非正常地层单位，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、构造岩、海山岩、变质岩及异地岩（体）等的地层单位。常见的情况是把非正常地层单位当作正常地层序列处理，或干脆把非正常地层单位留给构造学家随意摆布而不管其地层学的归属，这样地层序列和地史架构的混乱也就在所难免。解决问题的出路是这里提议的非常规地层学或非史密斯地层学。
关键词 层型体系 非常规地层学 非史密斯地层学
1 引言
地质学研究的客体是现代人类未曾经历的自然演化过程。因此时间因素是认识地质过程的关键环节。认识人类文明史与地质史的途径是相同的：重建“朝代”序列及其相互对比。地层学的主要任务正是在于以下两方面：建立与精化作为对比基础的年代地层表。近几年的地层学研究焦点就是建立全球层型，以使地质年代表固化于自然地层剖面上。这对精化年代地层表具有重大意义。无论是《国际地层指南》还是《国际地层委员会建立全球年代地层标准的指针》[1～4]皆强调已建和待建层型的对比潜力。一般说，此项工作正在国际地层委员会指导下持续正常地进行着。在全球层型剖面与点的讨论中的重大困难之一是不同生物区之间生物带的可比性。理论上其间的过渡型序列有助于克服这些困难。
不过我们更应关切的事实是，已建和待建的层型皆属于陆表海或边缘海型，它们与其他环境类型不能直接对比。尽人皆知，无论现代的还是过去的陆表海或陆架海只占地表的较小部分，其大部为大洋和陆地占据。大洋或陆地也能产生比较连续的地层记录。所以仅在陆表海或边缘海环境确立层型能否满足地球广大区域地层对比的需要还是一个问题。
另一方面，长期把经过强烈次生改造的地层当作正常地层单位所引起的地质概念混乱现象也不能继续下去了。
2 建立层型体系和非常规地层学（或非史密斯地层学）的重要性
形成沉积层的环境大致可分五类：
（1）陆表海或边缘海，可延伸到上陆坡。此环境的不少部位沉积作用比较稳定，因此能产生含丰富生物化石的较连续的地层记录，并保存在现今陆区。至今所有设置的层型皆属此类古环境，但遗憾的是此类古环境不能代表其他更广阔的古环境。
（2）陆地区。至少从晚古生代以来，陆地变得比边缘海更广阔。虽然小型陆相盆地的沉积作用不稳定，但大型盆地却能产生比较连续的地层记录，其特征生物带并不能直接对比到浅海型层型。1948年国际地质大会曾选择华北泥河湾层作为下更新统的国际对比标准，可与欧洲陆相维拉弗朗层对比。但这一建立国际非海相对比标准的正确措施却遗憾地未能坚持下来。*上的古老变质岩系是古陆核的组分，对研究地壳早期演化的重要性不言而喻。把它们作为正常地层单位对待显然是不恰当的，看来应该寻求非常规地层学的划分命名和研究方法对其进行研究。
（3）大洋区。这类地球上最广阔的区域有比较稳定的沉积盆地和比较连续的沉积记录，以其为基础建立的新生代浮游生物带是显生宙生物带中最清楚和最详尽的划分。虽然更早的古代大洋沉积的大部分地层记录会因古洋壳的俯冲作用而消失，但其相当部分仍能保留于被动*边缘和增生楔的沉积物中。大洋沉积层系通常包含极连续的地层记录和分带化石，虽然其中往往缺失浅海层型的一些特征分子，但如放射虫、牙形类等浮游类分子却常常是两类环境的共有成分。可以期待的是，古大洋环境层型的建立将成为精化年代地层表的有力手段。
（4）下陆坡区。这里有强烈扰动和重组的沉积层系。被动陆缘下陆坡以深海浊积岩和沉积混杂为特征。活动陆缘的下陆坡的深海沉积一般与作为洋壳残片的蛇绿岩组合在一起，构成所谓的混杂岩或增生楔，范例如加利福尼亚的中生代“旧金山杂岩”、日本海沟新生代增生楔以及许多其他保存于陆内的古代混杂岩。这类混杂岩是陆壳和洋壳相互作用的产物，保存于其中的地层记录是解译古陆古洋演化史的最有效证据。许靖华[5]根据他对“旧金山杂岩”的研究，指出混杂岩是“非史密斯地层学”的内容之一。
（5）造山带。这里的岩石受到强烈地质扰动，如推覆、走滑、挤压、拉伸等各种变形作用、变质作用和岩浆作用。所有这些重组了的地层不符合传统地层学的概念，因之成为非常规地层学或“非史密斯地层学”的另一个研究对象。它们聚集了不同时期不同环境形成的并经过改造重组了的各类岩系，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、海山岩、构造岩以及各类异地岩（体）与变质岩等。
总之，为完成地球科学赋予地层学的任务，我们不仅需要现行的在浅海环境确立的基本层型，而且需要包括*和大洋环境层型的完整的层型体系（简称TBO体系）作为全球对比的标准。另外，为配合全球地史学和地球动力学模型的开发，需要引入非常规地层学或“非史密斯地层学”。否则，地层学家将会越来越被排除在现代地球科学的主流之外。
3 陆相层型的特殊性
建立陆相层型要考虑其特殊性。
（1）陆相地层主要由陆源碎屑岩而不是碳酸盐岩构成。频繁的砂质层和火山物质为古地磁和放射性测年提供了有利条件。大型陆相盆地的稳定连续沉积是建立层型的主要选择对象。
（2）陆相层中没有像菊石、牙形类、有孔虫、超微化石等全球广布的生物门类，但古生代中期以来脊椎动物的发育填补了这一空缺。脊椎动物的高演化速率至少为阶、统的划分提供了足够的基础。在某一自然剖面上发现连续的脊椎动物化石带并不常见，但可在大型湖盆边缘相或斜坡相剖面上选择候选层型，那里有比较连续的脊椎动物化石层和其他门类化石组合。
（3）像海相化石分带一样，陆相化石分带也会遇到因气候带相异或古地理阻隔造成的生物区系不同而产生的困难。但由于陆生动物对温度的适应能力较强，古气候因素造成的生物带对比困难也相对较小。同样，陆生动物跨越古地理屏障的能力较高，使生物带的对比困难减少。幸运的是，陆生脊椎动物迁移的研究比海洋生物这方面的资料更有成效，如新生代欧亚脊椎动物通过白令陆桥的迁移和二叠纪、三叠纪欧亚与非洲陆生动物的联系已有确切结论。这些成果说明建立陆相层型的可行性。
4 古大洋相层型的特殊性
（1）大洋沉积以低沉积速率和高连续性为特征，尤以化学沉积、生物沉积、硅质沉积和火山碎屑岩最为典型，它们能提供最完整的地层记录，并为化学分析、同位素和古地磁测定提供良好前提。虽然它们原来覆盖了地表大部地区，但能在现代*内保存下来的古大洋沉积却是局限的。不过在现代陆区露头剖面上仍可找到相当数量的不同时期的大洋沉积物。在如中国这样的多造山带国家和地区，古大洋沉积露头区数量很多。虽然至今尚未查明保存下来的古大洋沉积是否包含了全部的阶和统，但据已知资料可以期待大部分古生代以来的阶和统能在其中找到。如果这样，高连续性的大洋沉积层型的确立将提供新的途径以补充和校正浅海相层型，提高年代地层表的精度。
（2）显生宙深海生物群以放射虫、牙形类、浮游有孔虫、超微化石和许多其他门类为代表，它们充分展示了其全球范围生物分带对比的潜力。新生代已具备了完整的深海生物带，中生代与古生代也部分地建立了这类分带，这些分带的精度绝不亚于边缘海和陆表海型层型，甚至精度更高。
（3）包含古大洋沉积物和生物群的自然剖面可分三类：第一类是与蛇绿岩组合一起的典型大洋沉积剖面，这里缺少陆源碎屑；第二类是下陆坡深海沉积剖面，这里有一定数量的陆源碎屑搀杂；第三类是陆架深海盆地沉积剖面，这里有大量陆源碎屑。就生物群组分而言，上述三类剖面的同期组合有很大共性。在中国范围内，已知有扬子区古生代陆架深海盆地剖面、南天山泥盆纪—石炭纪陆坡深海剖面、丁青—班公错带和印度河—雅鲁藏布江侏罗纪—白垩纪蛇绿岩套和陆坡深海剖面、台湾东部中新世—上新世陆坡深海剖面等。按建立层型的要求对深海剖面的详细研究，可期待出现地层学的一次飞跃。古大洋或古深海剖面往往遭受了强烈的后期地质改造，非常规地层学或非史密斯地层学概念和研究方法不可缺少。
5 非常规地层学或非史密斯地层学的基本概念
在强烈地质活动区或古老变质岩区，地层学的对象是被大幅度移置作用、变形作用和变质作用强烈改造和重组了的地层体。它们也常常被称作“群”或“组”，混同于一般正常地层单位，在形成时代和形成机制的认识上产生谬误。处理这类地层体的较早尝试是“构造地层学”，西欧加里东造山带区分“异地体”（allochthon）和“原地体”（autochthon）或“准原地体”（parautochthon）和以此为单位的“构造地层图”是一范例[6,7]。阿尔卑斯划分推覆体的实践与其类同，不过后者是构造名词，不是地层术语。也有赋予构造地层学更广泛含义的尝试，但脱离了该术语的早期含义。90年代许靖华在中国讲学时提出“非史密斯地层学”概念，经本文作者请教后他请人转告：指的研究对象有两个，一个是以“旧金山杂岩”为代表的混杂岩（Melange），另一个是以瑞士阿尔卑斯和中国苏鲁区的变质岩构造岩片。本文作者曾著文介绍[8,9]，但所理解内容超出了上述两方面，文中说明要以提出者的公开论文为准。但至今未见发表。作者这里使用的非常规地层学一词含义较广。核心问题是对非正常地层单位的认识和处理。
5.1 非正常地层单位的概念
非正常地层单位是相对于正常地层单位提出的，两者分别适用于不同类型的地层体。正常地层单位的构成符合传统地层学的地层叠覆律、化石层序律和瓦尔特相律，其原岩性质和结构、层序和地层关系在实际地层剖面上易于识别和纵向、侧向追索。相反，非正常地层单位所指的地层体是深熔变质作用、岩浆作用和构造作用分别或综合影响和改造的产物，其原岩性质和结构、层序和地层关系全部或部分地遭受显著变质、变形改造或大幅度移位，难以用传统地层学方法识别、划分和对比。总之，非正常地层单位是原始正常地层单位或更老的非正常地层单位经显著变质、变形或大幅度移位而改造、重组成的特殊地层单位。
一个非正常地层单位可以是一个或多个原岩地层单位改造重组而成；同样，两个以上的非正常地层单位也可以是同一个原岩地层单位改造重组的结果。
非正常地层单位所指的地层体往往是早期地壳岩石或复杂构造带的组分，是地壳早期演化和古陆古洋变迁的直接记录。对非正常地层单位的研究是现代地层学参与解决地球演化重大课题的重要方向，该方向可称作非常规地层学或简称为非常地层学。
5.2 非正常地层单位的对象
（1）古老变质岩与变质表壳岩
最古老的深变质岩系如TTG岩系等不具有通常意义上的层序。变质表壳岩包括变质基性岩和超基性岩、副片麻岩、片岩、变粒岩、大理岩、铁英岩等，它们经受了深熔作用导致的变质和混合岩化，构造作用导致的强烈变形、糜棱岩化或大幅度移位。虽然其原岩性质可通过实际观察和实验手段予以恢复，有时还可发现变余的原生结构构造，但总体上它们已被改造并重组为新的非正常地层单位。就构造移位幅度而言，它们可分为准原地变质地层和异地变质地层体。准原地体在地壳内有显著垂向位移但无大幅度水平位移（如古地台老变质岩），异地体既有垂向又有侧向大幅度位移。
（2）异地岩（或异地体）
指有大幅度垂向和横向位移并伴有程度不同的变质变形的具构造带规模的地层体。异地岩（或异地体）无例外地覆盖于原地岩（或原地体）或更老的异地岩之上，其间为非正常地层面（构造面）。其位移幅度可据其原岩特征与原地岩的对比作判断。如覆盖于波罗的地盾原地岩之上的多期异地岩，其位移幅度判断有数十至数百公里，类似情况见于阿尔卑斯的多期推覆体和高喜马拉雅以MBT与MCT为边界的叠瓦状异地岩（体）。
异地岩通常发生于古*边缘、古大洋边缘和大型陆内造山带上。它们是古陆、古洋和陆内地质演化的地层记录。每一期次的异地岩构成一个大的非正常地层单位，并完全为非正常地层面（构造面）所围限，但其内部可据次级非正常地层面或正常地层面划分为次级非正常或正常地层单位。
（3）混杂岩
指生成于海沟内侧的增生楔与洋壳、陆壳岩石的构造混杂地层体，其典型代表为“旧金山杂岩”。其基本地层组分为浊积岩、深海沉积岩，并有时代较老的、规模不等的洋壳基性－超基性岩与陆源地层块体嵌入其中。有蛇绿岩块掺入的混杂岩称蛇绿混杂岩。混杂岩中的陆源地层块体是一种滑塌岩。
与传统地层学阐述的地层由老到新叠覆形成的方式相反，混杂岩的初始形成方式是较新的地层逐次嵌入到较老地层之下，构成自下而上为由新到老的反序地层柱。其每一层段皆可有较老的洋壳或陆壳外来体嵌入。这种地层柱既含有正常地层面，又含有非正常地层面，尤以后者为主。
混杂岩形成的终结阶段是大规模陆洋变迁导致的强烈构造抬升、挤压对初始混杂地层体的改造和重组，它们是陆内缝合带的标志。最终定位于陆内的混杂岩，既包含初始阶段形成的初始正常地层面和初始非非常地层面，也包含终结阶段形成的非正常地层面。
混杂岩往往遭受不同程度的变质作用。与初始和终结非正常地层面邻近的地层体皆有一定程度变质。塑性较强的沉积岩基质较易卷入复杂的褶皱、断层系统或变质带，但变质变形程度极不均一，有的层段原岩特征保存完好。刚性较强的基性－超基性岩和沉积岩外来体，其原岩特征和原始层序更易保存。受强烈变质变形改造的混杂岩已难以区分沉积基质与外来体，其非正常地层单位的识别和划分主要依靠非正常地层面，特别是构造面。
（4）蛇绿岩
蛇绿岩是一种洋壳岩石组合。其基本序列自下而上包括超基性岩、堆晶岩、辉长辉绿岩席状岩群、玄武岩或含深海沉积岩夹层及透镜体的层状玄武岩、硅质岩与深海泥（页）岩等。除现代大洋蛇绿岩外，其典型代表有中国*蛇绿岩和塞浦路斯蛇绿岩等。
蛇绿岩剖面下部的超基性岩，一般呈非层状或块状，无正常底界，但顶界有明确层位限定，因此是一种宏观层状岩。堆晶岩与岩墙群有顶底关系，其中堆晶岩呈似层状，岩群呈竖层状。玄武岩与其中或其上的沉积岩则完全是层状岩。总体上，蛇绿岩是一种自下而上由老到新的叠覆地层体。其初始地层柱本可纳入正常地层单位分类。但有几种因素限定其非正常地层单位性质：①作为蛇绿岩主体的洋壳超基性岩本身是块状岩浆岩；②下部的超基性岩无正常底界，上部的沉积岩无正常顶界，整体上无顶无底；③作为地层体研究的蛇绿岩主要指定位于陆内的蛇绿岩残体，它们经受了大幅度垂向和侧向位移，并遭受了不同程度的变质作用；④原始地层关系大部被支解，与围岩的边界全部为非正常地层面。
（5）滑塌岩
指在正常或非正常地层单位形成时，以滑移或崩塌方式嵌入或落入该沉积层中的异地地层体。它们的形成时代通常皆不同程度地老于其围岩基质。滑移或崩塌距离相对较小的滑塌岩常称作滑移岩、滑移层和滑坡堆积，其年龄往往仅比其围岩基质略老。它们或仅发育于某地层单位的特殊层段，或充斥于整个地层单位。其岩性特征一般与围岩基质相同或相近，但可据紊乱层理或折断层理等特征鉴别。当它们发育于一个正常地层单位内部时，可作为该单位的一个次级非正常地层单位或标志层。当它们包含于一个非正常地层单位内部时，自然成为该单位描述的一部分。
典型的滑塌岩指大幅度滑移或远距离崩塌的地层体，其年龄一般显著甚至远老于其围岩基质。大规模滑塌岩体常构成良好地层剖面，但空间上完全为非正常地层面围限。坚硬的砂岩、灰岩或其他块状岩常形成大型滑塌岩。
滑塌作用多发生于盆地陡坡或峻峭的水上山峦，既见于海洋亦见于陆内盆地。但*外缘活动带形成的滑塌岩最为常见和壮观，它们常构成混杂岩的组分并一起成为这类活动带的标志。
（6）海山岩
指洋壳上形成的海山玄武岩与上覆的沉积岩帽或盖层。典型代表是西太平洋的新生代和现代海山岩。海山玄武岩的底界是洋壳基底，顶界为喷发间断面或水下夷平面。沉积盖层一般为碳酸盐岩或生物岩，原生无顶。原始海山玄武岩厚达数千米，沉积盖层厚达数百米。不同时代海山岩是洋壳发育期、分化期和迁移期的重要记录。经大规模陆洋环境变迁后定位于陆内的海山岩，研究程度低，多数尚未识别，它们的原始地层关系往往已被支解，变质作用可把海山岩分别改造为绿片岩和大理岩，但也常见无明显变质的海山岩地层体。
（7）构造岩
指构造带或构造面上形成的具特殊次生结构的岩石，如构造角砾岩、糜棱岩等。当它们厚度不大时，可看作非正常地层面或非正常标志层；当它们达到或超过一般地层单位厚度时，可构成非正常地层单位。地层学把构造岩作为非正常地层单位，侧重描述和研究其层次特征及其与其他地层单位的关系，有别于岩石学侧重其成分、构造学侧重其构造作用。
5.3 非正常地层单位的边界
作为非正常地层单位边界的地层面可分两类：正常地层面和非正常地层面。后者包括构造面、特殊沉积面、变异或置换岩性面、侵入接触面、难追索基底面等。
在一个变质岩露头区或一个构造带上，非正常地层单位的总体通常为正常地层单位或大型侵入体围限并由非正常地层面界定或为新地层以不整合覆盖。高级次非正常地层单位无正常底界或只有理论上的底界，有时无底亦无顶（如构造岩地层单位），也可能无底有顶（如不整合面）。
次级非正常地层单位的边界可以全部是非正常地层面，也可以全部是正常地层面（如蛇绿岩中的沉积层），当然也可以一侧为正常地层面另一侧为非正常地层面。
（1）正常地层面
即上述的各种正常岩石面、生物面、年代面、极性倒转面等地层面。当非正常地层或其特定层段遭受变质变形程度较弱时，可保留正常地层面；有时虽变质变形强烈但仍能保留正常地层面遗迹。
（2）构造面
不整合或假整合面：既是一种正常地层面，又是一种构造面。当其见于非正常地层体内部时，可据此界定不同非正常地层单位或高级次非正常地层单位内部的次级正常或非正常地层单位。
剪切、断裂或断层面：它们是描述和划分非正常地层单位的常用地层面。当它们包含相当空间的地层体并与正常地层单位邻接时，取其外缘作为非正常地层单位的边界。外缘与内缘间的地层体（如构造角砾岩、糜棱岩）作为独立的非正常地层单位或非正常地层单位内部的次级单位描述。
变形转换面：如褶皱形态转换面可作为非正常地层单位的边界，但这种地层面标志着同构造期的剪切、断裂或断层以至不整合和假整合面的可能存在。
（3）特殊沉积面
滑塌体与沉积基质间的原生界面为特殊沉积面，两者间的相互层理关系因初始滑塌定位和后期构造作用而通常相异，但有时亦近似。特殊沉积面可以圈定滑塌体的边界，但其围岩基质可以是非正常地层单位也可以是正常地层单位。
（4）变异或置换岩性面
经变质作用和岩浆作用改造的岩性面。它们通常与原生岩性面不同，但有时可能一致，两者皆可用作划分非正常地层单位的地层面。
（5）侵入接触面
非正常地层单位与侵入体之间的界面。只有在空间上难以追索到其他地层面时方宜用其界定非正常地层单位。
（6）难追索基底面
变质岩系和年轻的蛇绿岩可设想有下伏基底岩石，但只能看作它们理论上的底界，实际剖面上难以追索。
5.4 非正常地层单位的名称术语
岩群和岩组是基本的非正常地层单位。岩群已用于中国老变质岩系，并已进入“地质名词”[10]。
（1）岩组
指岩石的岩性、结构和组合特征一致、厚度不大并由任一种或几种正常或非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。岩组用于变质表壳岩系、混杂岩系、蛇绿岩套、海山岩系和大规模构造岩系的内部划分或用于上述较小岩系、岩体的地层命名。岩组内可不分岩段，亦可据两个或几个地层面划分岩段或标志层。
（2）岩群
指岩石的岩性、结构和组合特征有共性、厚度大并由任一种或几种非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。有相当分布空间的变质表壳岩系、混杂岩体、蛇绿岩套、海山岩系和大规模的构造岩系可建立岩群。岩群由两个以上的岩组构成，但也可有不分岩组的岩群。有共性的2个以上的岩群也可并为超岩群，主要用于最古老的变质岩系。杂岩为非正式地层单位，无等级。
5.5 非正常地层单位与正常地层单位的关系
非正常地层单位与正常地层单位的关系包括原生次生关系、空间定位关系和级次关系。
（1）原生次生关系
原岩性质、层序和地层关系全部或大部变异、改造和重组的地层体属于非正常地层单位，反之为正常地层单位。部分保存原岩性质、层序和地层关系或通过观察研究可发现或恢复其原生特征的地层体，仍应划分为非正常地层单位。同样，只有部分原生地层特征被改造和重组而大部仍保存的地层体，仍作为正常地层单位对待。例如：在混杂岩原岩保存较好的部分有时可确定连续叠覆层序，但它们在初始形成阶段已是同期或近同期构造与沉积双重作用的产物，又经过了大幅度位移和其他作用的改造，总体上应视为非正常地层单位；保存完整的蛇绿岩和海山岩可具部分原生叠覆层序，但总体上它们经历了大幅度垂向和水平位移，并受到变质变形作用不同程度的改造，总体仍应视为非正常地层单位；滑塌岩作为一种大幅度移位的沉积岩，不论其原生特征保存如何总体上皆为非正常地层单位。但它们的次级单位也可以是正常地层单位。
（2）空间定位关系
主要由非正常地层单位构成的变质岩区与复杂构造带，其外部边界通常为非正常地层面，其相邻的地层单位为正常地层单位；在区、带内大部为非正常地层单位，单位间边界大部为非正常地层面，但也有部分正常地层单位和正常地层面，如蛇绿岩和海山岩的没有强烈变质变形的部分（玄武岩与相关的沉积岩），应视作正常地层单位。变质表壳岩中原生地层特征比较明显的部分也可考虑划为正常地层单位。
（3）级次关系
变质表壳岩区或复杂构造带的主体部分，其高级次非正常地层单位可包含低级次正常地层单位，超岩群可包含群，岩群可包含组，岩组可包含段或标志层。复杂构造带的边部有时可见高级次正常或基本正常地层单位包含低级次非正常地层单位，如地层序列基本完整的由浊积岩构成的群可包含外来体构成的岩组、岩段。
5.6 非正常地层单位的文字与时代符号表示方法
行文或图件上提及某非正常地层单位时，其后括弧内可注明其类别。时代、代号的表示顺序是：首先是原岩时代或最接近原岩时代的最早变质变形期，其后括弧内注明一次或多次的改造或定位期。如：
某岩组或岩群（变质表壳岩） Ar4（Pt2，K1）
某岩组或岩群（蛇绿岩） C1（P1）
某岩组或岩群（海山岩）
（O2）
某岩组或岩群（混杂岩） T3（K2）
某岩组或岩群（滑塌岩） O3（T3）
某岩组或岩群（构造岩） Jx（J1，K2，N1）
某岩组或岩群（异地岩或异地体） S（T3，J3）
参考文献
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[9]王乃文.非史密斯地层学.科学中国人，1995，3，24.
[10]程裕淇（主编）.地质学名词.北京：科学出版社，1993.
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时间：2023-11-11 00:38
王乃文
（中国地质科学院地质研究所与岩石圈研究中心，北京 100037）
摘要 地层学的基本任务是确立地球历史上各类环境中沉积物的时间序列。但是，现已确定或尚待定的层型皆只适用于一类环境：陆表海或边缘海。这类层型很难适用于其他环境，如占地表绝大部分的陆地区与大洋区，那里也能产生比较连续的沉积和化石记录。因此，作者认为除了在陆表海或边缘海区也应在陆地区和大洋区环境中建立层型，即建立TBO层型体系，它能比单一的层型提供更好的地层标准化的基础。另一个问题是非正常地层序列研究：地层学家至今仅习惯于观察正常序列的沉积层系，而不熟悉非正常地层单位，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、构造岩、海山岩、变质岩及异地岩（体）等的地层单位。常见的情况是把非正常地层单位当作正常地层序列处理，或干脆把非正常地层单位留给构造学家随意摆布而不管其地层学的归属，这样地层序列和地史架构的混乱也就在所难免。解决问题的出路是这里提议的非常规地层学或非史密斯地层学。
关键词 层型体系 非常规地层学 非史密斯地层学
1 引言
地质学研究的客体是现代人类未曾经历的自然演化过程。因此时间因素是认识地质过程的关键环节。认识人类文明史与地质史的途径是相同的：重建“朝代”序列及其相互对比。地层学的主要任务正是在于以下两方面：建立与精化作为对比基础的年代地层表。近几年的地层学研究焦点就是建立全球层型，以使地质年代表固化于自然地层剖面上。这对精化年代地层表具有重大意义。无论是《国际地层指南》还是《国际地层委员会建立全球年代地层标准的指针》[1～4]皆强调已建和待建层型的对比潜力。一般说，此项工作正在国际地层委员会指导下持续正常地进行着。在全球层型剖面与点的讨论中的重大困难之一是不同生物区之间生物带的可比性。理论上其间的过渡型序列有助于克服这些困难。
不过我们更应关切的事实是，已建和待建的层型皆属于陆表海或边缘海型，它们与其他环境类型不能直接对比。尽人皆知，无论现代的还是过去的陆表海或陆架海只占地表的较小部分，其大部为大洋和陆地占据。大洋或陆地也能产生比较连续的地层记录。所以仅在陆表海或边缘海环境确立层型能否满足地球广大区域地层对比的需要还是一个问题。
另一方面，长期把经过强烈次生改造的地层当作正常地层单位所引起的地质概念混乱现象也不能继续下去了。
2 建立层型体系和非常规地层学（或非史密斯地层学）的重要性
形成沉积层的环境大致可分五类：
（1）陆表海或边缘海，可延伸到上陆坡。此环境的不少部位沉积作用比较稳定，因此能产生含丰富生物化石的较连续的地层记录，并保存在现今陆区。至今所有设置的层型皆属此类古环境，但遗憾的是此类古环境不能代表其他更广阔的古环境。
（2）陆地区。至少从晚古生代以来，陆地变得比边缘海更广阔。虽然小型陆相盆地的沉积作用不稳定，但大型盆地却能产生比较连续的地层记录，其特征生物带并不能直接对比到浅海型层型。1948年国际地质大会曾选择华北泥河湾层作为下更新统的国际对比标准，可与欧洲陆相维拉弗朗层对比。但这一建立国际非海相对比标准的正确措施却遗憾地未能坚持下来。*上的古老变质岩系是古陆核的组分，对研究地壳早期演化的重要性不言而喻。把它们作为正常地层单位对待显然是不恰当的，看来应该寻求非常规地层学的划分命名和研究方法对其进行研究。
（3）大洋区。这类地球上最广阔的区域有比较稳定的沉积盆地和比较连续的沉积记录，以其为基础建立的新生代浮游生物带是显生宙生物带中最清楚和最详尽的划分。虽然更早的古代大洋沉积的大部分地层记录会因古洋壳的俯冲作用而消失，但其相当部分仍能保留于被动*边缘和增生楔的沉积物中。大洋沉积层系通常包含极连续的地层记录和分带化石，虽然其中往往缺失浅海层型的一些特征分子，但如放射虫、牙形类等浮游类分子却常常是两类环境的共有成分。可以期待的是，古大洋环境层型的建立将成为精化年代地层表的有力手段。
（4）下陆坡区。这里有强烈扰动和重组的沉积层系。被动陆缘下陆坡以深海浊积岩和沉积混杂为特征。活动陆缘的下陆坡的深海沉积一般与作为洋壳残片的蛇绿岩组合在一起，构成所谓的混杂岩或增生楔，范例如加利福尼亚的中生代“旧金山杂岩”、日本海沟新生代增生楔以及许多其他保存于陆内的古代混杂岩。这类混杂岩是陆壳和洋壳相互作用的产物，保存于其中的地层记录是解译古陆古洋演化史的最有效证据。许靖华[5]根据他对“旧金山杂岩”的研究，指出混杂岩是“非史密斯地层学”的内容之一。
（5）造山带。这里的岩石受到强烈地质扰动，如推覆、走滑、挤压、拉伸等各种变形作用、变质作用和岩浆作用。所有这些重组了的地层不符合传统地层学的概念，因之成为非常规地层学或“非史密斯地层学”的另一个研究对象。它们聚集了不同时期不同环境形成的并经过改造重组了的各类岩系，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、海山岩、构造岩以及各类异地岩（体）与变质岩等。
总之，为完成地球科学赋予地层学的任务，我们不仅需要现行的在浅海环境确立的基本层型，而且需要包括*和大洋环境层型的完整的层型体系（简称TBO体系）作为全球对比的标准。另外，为配合全球地史学和地球动力学模型的开发，需要引入非常规地层学或“非史密斯地层学”。否则，地层学家将会越来越被排除在现代地球科学的主流之外。
3 陆相层型的特殊性
建立陆相层型要考虑其特殊性。
（1）陆相地层主要由陆源碎屑岩而不是碳酸盐岩构成。频繁的砂质层和火山物质为古地磁和放射性测年提供了有利条件。大型陆相盆地的稳定连续沉积是建立层型的主要选择对象。
（2）陆相层中没有像菊石、牙形类、有孔虫、超微化石等全球广布的生物门类，但古生代中期以来脊椎动物的发育填补了这一空缺。脊椎动物的高演化速率至少为阶、统的划分提供了足够的基础。在某一自然剖面上发现连续的脊椎动物化石带并不常见，但可在大型湖盆边缘相或斜坡相剖面上选择候选层型，那里有比较连续的脊椎动物化石层和其他门类化石组合。
（3）像海相化石分带一样，陆相化石分带也会遇到因气候带相异或古地理阻隔造成的生物区系不同而产生的困难。但由于陆生动物对温度的适应能力较强，古气候因素造成的生物带对比困难也相对较小。同样，陆生动物跨越古地理屏障的能力较高，使生物带的对比困难减少。幸运的是，陆生脊椎动物迁移的研究比海洋生物这方面的资料更有成效，如新生代欧亚脊椎动物通过白令陆桥的迁移和二叠纪、三叠纪欧亚与非洲陆生动物的联系已有确切结论。这些成果说明建立陆相层型的可行性。
4 古大洋相层型的特殊性
（1）大洋沉积以低沉积速率和高连续性为特征，尤以化学沉积、生物沉积、硅质沉积和火山碎屑岩最为典型，它们能提供最完整的地层记录，并为化学分析、同位素和古地磁测定提供良好前提。虽然它们原来覆盖了地表大部地区，但能在现代*内保存下来的古大洋沉积却是局限的。不过在现代陆区露头剖面上仍可找到相当数量的不同时期的大洋沉积物。在如中国这样的多造山带国家和地区，古大洋沉积露头区数量很多。虽然至今尚未查明保存下来的古大洋沉积是否包含了全部的阶和统，但据已知资料可以期待大部分古生代以来的阶和统能在其中找到。如果这样，高连续性的大洋沉积层型的确立将提供新的途径以补充和校正浅海相层型，提高年代地层表的精度。
（2）显生宙深海生物群以放射虫、牙形类、浮游有孔虫、超微化石和许多其他门类为代表，它们充分展示了其全球范围生物分带对比的潜力。新生代已具备了完整的深海生物带，中生代与古生代也部分地建立了这类分带，这些分带的精度绝不亚于边缘海和陆表海型层型，甚至精度更高。
（3）包含古大洋沉积物和生物群的自然剖面可分三类：第一类是与蛇绿岩组合一起的典型大洋沉积剖面，这里缺少陆源碎屑；第二类是下陆坡深海沉积剖面，这里有一定数量的陆源碎屑搀杂；第三类是陆架深海盆地沉积剖面，这里有大量陆源碎屑。就生物群组分而言，上述三类剖面的同期组合有很大共性。在中国范围内，已知有扬子区古生代陆架深海盆地剖面、南天山泥盆纪—石炭纪陆坡深海剖面、丁青—班公错带和印度河—雅鲁藏布江侏罗纪—白垩纪蛇绿岩套和陆坡深海剖面、台湾东部中新世—上新世陆坡深海剖面等。按建立层型的要求对深海剖面的详细研究，可期待出现地层学的一次飞跃。古大洋或古深海剖面往往遭受了强烈的后期地质改造，非常规地层学或非史密斯地层学概念和研究方法不可缺少。
5 非常规地层学或非史密斯地层学的基本概念
在强烈地质活动区或古老变质岩区，地层学的对象是被大幅度移置作用、变形作用和变质作用强烈改造和重组了的地层体。它们也常常被称作“群”或“组”，混同于一般正常地层单位，在形成时代和形成机制的认识上产生谬误。处理这类地层体的较早尝试是“构造地层学”，西欧加里东造山带区分“异地体”（allochthon）和“原地体”（autochthon）或“准原地体”（parautochthon）和以此为单位的“构造地层图”是一范例[6,7]。阿尔卑斯划分推覆体的实践与其类同，不过后者是构造名词，不是地层术语。也有赋予构造地层学更广泛含义的尝试，但脱离了该术语的早期含义。90年代许靖华在中国讲学时提出“非史密斯地层学”概念，经本文作者请教后他请人转告：指的研究对象有两个，一个是以“旧金山杂岩”为代表的混杂岩（Melange），另一个是以瑞士阿尔卑斯和中国苏鲁区的变质岩构造岩片。本文作者曾著文介绍[8,9]，但所理解内容超出了上述两方面，文中说明要以提出者的公开论文为准。但至今未见发表。作者这里使用的非常规地层学一词含义较广。核心问题是对非正常地层单位的认识和处理。
5.1 非正常地层单位的概念
非正常地层单位是相对于正常地层单位提出的，两者分别适用于不同类型的地层体。正常地层单位的构成符合传统地层学的地层叠覆律、化石层序律和瓦尔特相律，其原岩性质和结构、层序和地层关系在实际地层剖面上易于识别和纵向、侧向追索。相反，非正常地层单位所指的地层体是深熔变质作用、岩浆作用和构造作用分别或综合影响和改造的产物，其原岩性质和结构、层序和地层关系全部或部分地遭受显著变质、变形改造或大幅度移位，难以用传统地层学方法识别、划分和对比。总之，非正常地层单位是原始正常地层单位或更老的非正常地层单位经显著变质、变形或大幅度移位而改造、重组成的特殊地层单位。
一个非正常地层单位可以是一个或多个原岩地层单位改造重组而成；同样，两个以上的非正常地层单位也可以是同一个原岩地层单位改造重组的结果。
非正常地层单位所指的地层体往往是早期地壳岩石或复杂构造带的组分，是地壳早期演化和古陆古洋变迁的直接记录。对非正常地层单位的研究是现代地层学参与解决地球演化重大课题的重要方向，该方向可称作非常规地层学或简称为非常地层学。
5.2 非正常地层单位的对象
（1）古老变质岩与变质表壳岩
最古老的深变质岩系如TTG岩系等不具有通常意义上的层序。变质表壳岩包括变质基性岩和超基性岩、副片麻岩、片岩、变粒岩、大理岩、铁英岩等，它们经受了深熔作用导致的变质和混合岩化，构造作用导致的强烈变形、糜棱岩化或大幅度移位。虽然其原岩性质可通过实际观察和实验手段予以恢复，有时还可发现变余的原生结构构造，但总体上它们已被改造并重组为新的非正常地层单位。就构造移位幅度而言，它们可分为准原地变质地层和异地变质地层体。准原地体在地壳内有显著垂向位移但无大幅度水平位移（如古地台老变质岩），异地体既有垂向又有侧向大幅度位移。
（2）异地岩（或异地体）
指有大幅度垂向和横向位移并伴有程度不同的变质变形的具构造带规模的地层体。异地岩（或异地体）无例外地覆盖于原地岩（或原地体）或更老的异地岩之上，其间为非正常地层面（构造面）。其位移幅度可据其原岩特征与原地岩的对比作判断。如覆盖于波罗的地盾原地岩之上的多期异地岩，其位移幅度判断有数十至数百公里，类似情况见于阿尔卑斯的多期推覆体和高喜马拉雅以MBT与MCT为边界的叠瓦状异地岩（体）。
异地岩通常发生于古*边缘、古大洋边缘和大型陆内造山带上。它们是古陆、古洋和陆内地质演化的地层记录。每一期次的异地岩构成一个大的非正常地层单位，并完全为非正常地层面（构造面）所围限，但其内部可据次级非正常地层面或正常地层面划分为次级非正常或正常地层单位。
（3）混杂岩
指生成于海沟内侧的增生楔与洋壳、陆壳岩石的构造混杂地层体，其典型代表为“旧金山杂岩”。其基本地层组分为浊积岩、深海沉积岩，并有时代较老的、规模不等的洋壳基性－超基性岩与陆源地层块体嵌入其中。有蛇绿岩块掺入的混杂岩称蛇绿混杂岩。混杂岩中的陆源地层块体是一种滑塌岩。
与传统地层学阐述的地层由老到新叠覆形成的方式相反，混杂岩的初始形成方式是较新的地层逐次嵌入到较老地层之下，构成自下而上为由新到老的反序地层柱。其每一层段皆可有较老的洋壳或陆壳外来体嵌入。这种地层柱既含有正常地层面，又含有非正常地层面，尤以后者为主。
混杂岩形成的终结阶段是大规模陆洋变迁导致的强烈构造抬升、挤压对初始混杂地层体的改造和重组，它们是陆内缝合带的标志。最终定位于陆内的混杂岩，既包含初始阶段形成的初始正常地层面和初始非非常地层面，也包含终结阶段形成的非正常地层面。
混杂岩往往遭受不同程度的变质作用。与初始和终结非正常地层面邻近的地层体皆有一定程度变质。塑性较强的沉积岩基质较易卷入复杂的褶皱、断层系统或变质带，但变质变形程度极不均一，有的层段原岩特征保存完好。刚性较强的基性－超基性岩和沉积岩外来体，其原岩特征和原始层序更易保存。受强烈变质变形改造的混杂岩已难以区分沉积基质与外来体，其非正常地层单位的识别和划分主要依靠非正常地层面，特别是构造面。
（4）蛇绿岩
蛇绿岩是一种洋壳岩石组合。其基本序列自下而上包括超基性岩、堆晶岩、辉长辉绿岩席状岩群、玄武岩或含深海沉积岩夹层及透镜体的层状玄武岩、硅质岩与深海泥（页）岩等。除现代大洋蛇绿岩外，其典型代表有中国*蛇绿岩和塞浦路斯蛇绿岩等。
蛇绿岩剖面下部的超基性岩，一般呈非层状或块状，无正常底界，但顶界有明确层位限定，因此是一种宏观层状岩。堆晶岩与岩墙群有顶底关系，其中堆晶岩呈似层状，岩群呈竖层状。玄武岩与其中或其上的沉积岩则完全是层状岩。总体上，蛇绿岩是一种自下而上由老到新的叠覆地层体。其初始地层柱本可纳入正常地层单位分类。但有几种因素限定其非正常地层单位性质：①作为蛇绿岩主体的洋壳超基性岩本身是块状岩浆岩；②下部的超基性岩无正常底界，上部的沉积岩无正常顶界，整体上无顶无底；③作为地层体研究的蛇绿岩主要指定位于陆内的蛇绿岩残体，它们经受了大幅度垂向和侧向位移，并遭受了不同程度的变质作用；④原始地层关系大部被支解，与围岩的边界全部为非正常地层面。
（5）滑塌岩
指在正常或非正常地层单位形成时，以滑移或崩塌方式嵌入或落入该沉积层中的异地地层体。它们的形成时代通常皆不同程度地老于其围岩基质。滑移或崩塌距离相对较小的滑塌岩常称作滑移岩、滑移层和滑坡堆积，其年龄往往仅比其围岩基质略老。它们或仅发育于某地层单位的特殊层段，或充斥于整个地层单位。其岩性特征一般与围岩基质相同或相近，但可据紊乱层理或折断层理等特征鉴别。当它们发育于一个正常地层单位内部时，可作为该单位的一个次级非正常地层单位或标志层。当它们包含于一个非正常地层单位内部时，自然成为该单位描述的一部分。
典型的滑塌岩指大幅度滑移或远距离崩塌的地层体，其年龄一般显著甚至远老于其围岩基质。大规模滑塌岩体常构成良好地层剖面，但空间上完全为非正常地层面围限。坚硬的砂岩、灰岩或其他块状岩常形成大型滑塌岩。
滑塌作用多发生于盆地陡坡或峻峭的水上山峦，既见于海洋亦见于陆内盆地。但*外缘活动带形成的滑塌岩最为常见和壮观，它们常构成混杂岩的组分并一起成为这类活动带的标志。
（6）海山岩
指洋壳上形成的海山玄武岩与上覆的沉积岩帽或盖层。典型代表是西太平洋的新生代和现代海山岩。海山玄武岩的底界是洋壳基底，顶界为喷发间断面或水下夷平面。沉积盖层一般为碳酸盐岩或生物岩，原生无顶。原始海山玄武岩厚达数千米，沉积盖层厚达数百米。不同时代海山岩是洋壳发育期、分化期和迁移期的重要记录。经大规模陆洋环境变迁后定位于陆内的海山岩，研究程度低，多数尚未识别，它们的原始地层关系往往已被支解，变质作用可把海山岩分别改造为绿片岩和大理岩，但也常见无明显变质的海山岩地层体。
（7）构造岩
指构造带或构造面上形成的具特殊次生结构的岩石，如构造角砾岩、糜棱岩等。当它们厚度不大时，可看作非正常地层面或非正常标志层；当它们达到或超过一般地层单位厚度时，可构成非正常地层单位。地层学把构造岩作为非正常地层单位，侧重描述和研究其层次特征及其与其他地层单位的关系，有别于岩石学侧重其成分、构造学侧重其构造作用。
5.3 非正常地层单位的边界
作为非正常地层单位边界的地层面可分两类：正常地层面和非正常地层面。后者包括构造面、特殊沉积面、变异或置换岩性面、侵入接触面、难追索基底面等。
在一个变质岩露头区或一个构造带上，非正常地层单位的总体通常为正常地层单位或大型侵入体围限并由非正常地层面界定或为新地层以不整合覆盖。高级次非正常地层单位无正常底界或只有理论上的底界，有时无底亦无顶（如构造岩地层单位），也可能无底有顶（如不整合面）。
次级非正常地层单位的边界可以全部是非正常地层面，也可以全部是正常地层面（如蛇绿岩中的沉积层），当然也可以一侧为正常地层面另一侧为非正常地层面。
（1）正常地层面
即上述的各种正常岩石面、生物面、年代面、极性倒转面等地层面。当非正常地层或其特定层段遭受变质变形程度较弱时，可保留正常地层面；有时虽变质变形强烈但仍能保留正常地层面遗迹。
（2）构造面
不整合或假整合面：既是一种正常地层面，又是一种构造面。当其见于非正常地层体内部时，可据此界定不同非正常地层单位或高级次非正常地层单位内部的次级正常或非正常地层单位。
剪切、断裂或断层面：它们是描述和划分非正常地层单位的常用地层面。当它们包含相当空间的地层体并与正常地层单位邻接时，取其外缘作为非正常地层单位的边界。外缘与内缘间的地层体（如构造角砾岩、糜棱岩）作为独立的非正常地层单位或非正常地层单位内部的次级单位描述。
变形转换面：如褶皱形态转换面可作为非正常地层单位的边界，但这种地层面标志着同构造期的剪切、断裂或断层以至不整合和假整合面的可能存在。
（3）特殊沉积面
滑塌体与沉积基质间的原生界面为特殊沉积面，两者间的相互层理关系因初始滑塌定位和后期构造作用而通常相异，但有时亦近似。特殊沉积面可以圈定滑塌体的边界，但其围岩基质可以是非正常地层单位也可以是正常地层单位。
（4）变异或置换岩性面
经变质作用和岩浆作用改造的岩性面。它们通常与原生岩性面不同，但有时可能一致，两者皆可用作划分非正常地层单位的地层面。
（5）侵入接触面
非正常地层单位与侵入体之间的界面。只有在空间上难以追索到其他地层面时方宜用其界定非正常地层单位。
（6）难追索基底面
变质岩系和年轻的蛇绿岩可设想有下伏基底岩石，但只能看作它们理论上的底界，实际剖面上难以追索。
5.4 非正常地层单位的名称术语
岩群和岩组是基本的非正常地层单位。岩群已用于中国老变质岩系，并已进入“地质名词”[10]。
（1）岩组
指岩石的岩性、结构和组合特征一致、厚度不大并由任一种或几种正常或非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。岩组用于变质表壳岩系、混杂岩系、蛇绿岩套、海山岩系和大规模构造岩系的内部划分或用于上述较小岩系、岩体的地层命名。岩组内可不分岩段，亦可据两个或几个地层面划分岩段或标志层。
（2）岩群
指岩石的岩性、结构和组合特征有共性、厚度大并由任一种或几种非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。有相当分布空间的变质表壳岩系、混杂岩体、蛇绿岩套、海山岩系和大规模的构造岩系可建立岩群。岩群由两个以上的岩组构成，但也可有不分岩组的岩群。有共性的2个以上的岩群也可并为超岩群，主要用于最古老的变质岩系。杂岩为非正式地层单位，无等级。
5.5 非正常地层单位与正常地层单位的关系
非正常地层单位与正常地层单位的关系包括原生次生关系、空间定位关系和级次关系。
（1）原生次生关系
原岩性质、层序和地层关系全部或大部变异、改造和重组的地层体属于非正常地层单位，反之为正常地层单位。部分保存原岩性质、层序和地层关系或通过观察研究可发现或恢复其原生特征的地层体，仍应划分为非正常地层单位。同样，只有部分原生地层特征被改造和重组而大部仍保存的地层体，仍作为正常地层单位对待。例如：在混杂岩原岩保存较好的部分有时可确定连续叠覆层序，但它们在初始形成阶段已是同期或近同期构造与沉积双重作用的产物，又经过了大幅度位移和其他作用的改造，总体上应视为非正常地层单位；保存完整的蛇绿岩和海山岩可具部分原生叠覆层序，但总体上它们经历了大幅度垂向和水平位移，并受到变质变形作用不同程度的改造，总体仍应视为非正常地层单位；滑塌岩作为一种大幅度移位的沉积岩，不论其原生特征保存如何总体上皆为非正常地层单位。但它们的次级单位也可以是正常地层单位。
（2）空间定位关系
主要由非正常地层单位构成的变质岩区与复杂构造带，其外部边界通常为非正常地层面，其相邻的地层单位为正常地层单位；在区、带内大部为非正常地层单位，单位间边界大部为非正常地层面，但也有部分正常地层单位和正常地层面，如蛇绿岩和海山岩的没有强烈变质变形的部分（玄武岩与相关的沉积岩），应视作正常地层单位。变质表壳岩中原生地层特征比较明显的部分也可考虑划为正常地层单位。
（3）级次关系
变质表壳岩区或复杂构造带的主体部分，其高级次非正常地层单位可包含低级次正常地层单位，超岩群可包含群，岩群可包含组，岩组可包含段或标志层。复杂构造带的边部有时可见高级次正常或基本正常地层单位包含低级次非正常地层单位，如地层序列基本完整的由浊积岩构成的群可包含外来体构成的岩组、岩段。
5.6 非正常地层单位的文字与时代符号表示方法
行文或图件上提及某非正常地层单位时，其后括弧内可注明其类别。时代、代号的表示顺序是：首先是原岩时代或最接近原岩时代的最早变质变形期，其后括弧内注明一次或多次的改造或定位期。如：
某岩组或岩群（变质表壳岩） Ar4（Pt2，K1）
某岩组或岩群（蛇绿岩） C1（P1）
某岩组或岩群（海山岩）
（O2）
某岩组或岩群（混杂岩） T3（K2）
某岩组或岩群（滑塌岩） O3（T3）
某岩组或岩群（构造岩） Jx（J1，K2，N1）
某岩组或岩群（异地岩或异地体） S（T3，J3）
参考文献
[1]H.D.Hedberg（ed.）.International stratigraphic guide——a guide to stratigraphic classification，terminolgy and procere，1st ed..John Wiley and Sons，1976.
[2]A.Salvador（ed.）.International stratigraphic guide——a guide to stratigraphic classification，terminlolgy and procere，2nd ed..IUGS＆ Geol. Soc.Amer.，1994.
[3]J.W.Cowie.Guidelines for boundary stratotypes.Episodes，1986，9，78～82.
[4]J.Remane，M.G.Bassett，J.W.Cowie，K.H.Gohrbandt，H.R.Lane，o.Michelsen and Wang Naiwen.Revised guidelines for the establishment of global chronostratigraphic standards by the International Commisson on Stratigraphy（ICS），Episodes，1996，19（3），77～81.
[5]K.J.Hsü.Principles of Melanges and their bearing on the Franciscan-Knoxville paradox.Geol.Soc.Amer.Bull.，1968，79，1063～1074.
[6]D.G.Gee and B.A.Sturt（ed.）.The Caledonide Orogen——Scandinavia and related areas.John Wiley＆ Sons，1985.
[7]D.G.Gee，R.Kumpulainen，D.Roberts，M.B.Stephens，A.Thon and E.Zachrisson.Scandinavian caledonides——Tectonostratigraphic map，IGCP No.27，The Caledonide orogen.Swedmap，1985.
[8]王乃文，郭宪璞，刘羽.非史密斯地层学简介.地质论评，1994，40（5），482与394页.
[9]王乃文.非史密斯地层学.科学中国人，1995，3，24.
[10]程裕淇（主编）.地质学名词.北京：科学出版社，1993.
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时间：2023-11-11 00:38
王乃文
（中国地质科学院地质研究所与岩石圈研究中心，北京 100037）
摘要 地层学的基本任务是确立地球历史上各类环境中沉积物的时间序列。但是，现已确定或尚待定的层型皆只适用于一类环境：陆表海或边缘海。这类层型很难适用于其他环境，如占地表绝大部分的陆地区与大洋区，那里也能产生比较连续的沉积和化石记录。因此，作者认为除了在陆表海或边缘海区也应在陆地区和大洋区环境中建立层型，即建立TBO层型体系，它能比单一的层型提供更好的地层标准化的基础。另一个问题是非正常地层序列研究：地层学家至今仅习惯于观察正常序列的沉积层系，而不熟悉非正常地层单位，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、构造岩、海山岩、变质岩及异地岩（体）等的地层单位。常见的情况是把非正常地层单位当作正常地层序列处理，或干脆把非正常地层单位留给构造学家随意摆布而不管其地层学的归属，这样地层序列和地史架构的混乱也就在所难免。解决问题的出路是这里提议的非常规地层学或非史密斯地层学。
关键词 层型体系 非常规地层学 非史密斯地层学
1 引言
地质学研究的客体是现代人类未曾经历的自然演化过程。因此时间因素是认识地质过程的关键环节。认识人类文明史与地质史的途径是相同的：重建“朝代”序列及其相互对比。地层学的主要任务正是在于以下两方面：建立与精化作为对比基础的年代地层表。近几年的地层学研究焦点就是建立全球层型，以使地质年代表固化于自然地层剖面上。这对精化年代地层表具有重大意义。无论是《国际地层指南》还是《国际地层委员会建立全球年代地层标准的指针》[1～4]皆强调已建和待建层型的对比潜力。一般说，此项工作正在国际地层委员会指导下持续正常地进行着。在全球层型剖面与点的讨论中的重大困难之一是不同生物区之间生物带的可比性。理论上其间的过渡型序列有助于克服这些困难。
不过我们更应关切的事实是，已建和待建的层型皆属于陆表海或边缘海型，它们与其他环境类型不能直接对比。尽人皆知，无论现代的还是过去的陆表海或陆架海只占地表的较小部分，其大部为大洋和陆地占据。大洋或陆地也能产生比较连续的地层记录。所以仅在陆表海或边缘海环境确立层型能否满足地球广大区域地层对比的需要还是一个问题。
另一方面，长期把经过强烈次生改造的地层当作正常地层单位所引起的地质概念混乱现象也不能继续下去了。
2 建立层型体系和非常规地层学（或非史密斯地层学）的重要性
形成沉积层的环境大致可分五类：
（1）陆表海或边缘海，可延伸到上陆坡。此环境的不少部位沉积作用比较稳定，因此能产生含丰富生物化石的较连续的地层记录，并保存在现今陆区。至今所有设置的层型皆属此类古环境，但遗憾的是此类古环境不能代表其他更广阔的古环境。
（2）陆地区。至少从晚古生代以来，陆地变得比边缘海更广阔。虽然小型陆相盆地的沉积作用不稳定，但大型盆地却能产生比较连续的地层记录，其特征生物带并不能直接对比到浅海型层型。1948年国际地质大会曾选择华北泥河湾层作为下更新统的国际对比标准，可与欧洲陆相维拉弗朗层对比。但这一建立国际非海相对比标准的正确措施却遗憾地未能坚持下来。*上的古老变质岩系是古陆核的组分，对研究地壳早期演化的重要性不言而喻。把它们作为正常地层单位对待显然是不恰当的，看来应该寻求非常规地层学的划分命名和研究方法对其进行研究。
（3）大洋区。这类地球上最广阔的区域有比较稳定的沉积盆地和比较连续的沉积记录，以其为基础建立的新生代浮游生物带是显生宙生物带中最清楚和最详尽的划分。虽然更早的古代大洋沉积的大部分地层记录会因古洋壳的俯冲作用而消失，但其相当部分仍能保留于被动*边缘和增生楔的沉积物中。大洋沉积层系通常包含极连续的地层记录和分带化石，虽然其中往往缺失浅海层型的一些特征分子，但如放射虫、牙形类等浮游类分子却常常是两类环境的共有成分。可以期待的是，古大洋环境层型的建立将成为精化年代地层表的有力手段。
（4）下陆坡区。这里有强烈扰动和重组的沉积层系。被动陆缘下陆坡以深海浊积岩和沉积混杂为特征。活动陆缘的下陆坡的深海沉积一般与作为洋壳残片的蛇绿岩组合在一起，构成所谓的混杂岩或增生楔，范例如加利福尼亚的中生代“旧金山杂岩”、日本海沟新生代增生楔以及许多其他保存于陆内的古代混杂岩。这类混杂岩是陆壳和洋壳相互作用的产物，保存于其中的地层记录是解译古陆古洋演化史的最有效证据。许靖华[5]根据他对“旧金山杂岩”的研究，指出混杂岩是“非史密斯地层学”的内容之一。
（5）造山带。这里的岩石受到强烈地质扰动，如推覆、走滑、挤压、拉伸等各种变形作用、变质作用和岩浆作用。所有这些重组了的地层不符合传统地层学的概念，因之成为非常规地层学或“非史密斯地层学”的另一个研究对象。它们聚集了不同时期不同环境形成的并经过改造重组了的各类岩系，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、海山岩、构造岩以及各类异地岩（体）与变质岩等。
总之，为完成地球科学赋予地层学的任务，我们不仅需要现行的在浅海环境确立的基本层型，而且需要包括*和大洋环境层型的完整的层型体系（简称TBO体系）作为全球对比的标准。另外，为配合全球地史学和地球动力学模型的开发，需要引入非常规地层学或“非史密斯地层学”。否则，地层学家将会越来越被排除在现代地球科学的主流之外。
3 陆相层型的特殊性
建立陆相层型要考虑其特殊性。
（1）陆相地层主要由陆源碎屑岩而不是碳酸盐岩构成。频繁的砂质层和火山物质为古地磁和放射性测年提供了有利条件。大型陆相盆地的稳定连续沉积是建立层型的主要选择对象。
（2）陆相层中没有像菊石、牙形类、有孔虫、超微化石等全球广布的生物门类，但古生代中期以来脊椎动物的发育填补了这一空缺。脊椎动物的高演化速率至少为阶、统的划分提供了足够的基础。在某一自然剖面上发现连续的脊椎动物化石带并不常见，但可在大型湖盆边缘相或斜坡相剖面上选择候选层型，那里有比较连续的脊椎动物化石层和其他门类化石组合。
（3）像海相化石分带一样，陆相化石分带也会遇到因气候带相异或古地理阻隔造成的生物区系不同而产生的困难。但由于陆生动物对温度的适应能力较强，古气候因素造成的生物带对比困难也相对较小。同样，陆生动物跨越古地理屏障的能力较高，使生物带的对比困难减少。幸运的是，陆生脊椎动物迁移的研究比海洋生物这方面的资料更有成效，如新生代欧亚脊椎动物通过白令陆桥的迁移和二叠纪、三叠纪欧亚与非洲陆生动物的联系已有确切结论。这些成果说明建立陆相层型的可行性。
4 古大洋相层型的特殊性
（1）大洋沉积以低沉积速率和高连续性为特征，尤以化学沉积、生物沉积、硅质沉积和火山碎屑岩最为典型，它们能提供最完整的地层记录，并为化学分析、同位素和古地磁测定提供良好前提。虽然它们原来覆盖了地表大部地区，但能在现代*内保存下来的古大洋沉积却是局限的。不过在现代陆区露头剖面上仍可找到相当数量的不同时期的大洋沉积物。在如中国这样的多造山带国家和地区，古大洋沉积露头区数量很多。虽然至今尚未查明保存下来的古大洋沉积是否包含了全部的阶和统，但据已知资料可以期待大部分古生代以来的阶和统能在其中找到。如果这样，高连续性的大洋沉积层型的确立将提供新的途径以补充和校正浅海相层型，提高年代地层表的精度。
（2）显生宙深海生物群以放射虫、牙形类、浮游有孔虫、超微化石和许多其他门类为代表，它们充分展示了其全球范围生物分带对比的潜力。新生代已具备了完整的深海生物带，中生代与古生代也部分地建立了这类分带，这些分带的精度绝不亚于边缘海和陆表海型层型，甚至精度更高。
（3）包含古大洋沉积物和生物群的自然剖面可分三类：第一类是与蛇绿岩组合一起的典型大洋沉积剖面，这里缺少陆源碎屑；第二类是下陆坡深海沉积剖面，这里有一定数量的陆源碎屑搀杂；第三类是陆架深海盆地沉积剖面，这里有大量陆源碎屑。就生物群组分而言，上述三类剖面的同期组合有很大共性。在中国范围内，已知有扬子区古生代陆架深海盆地剖面、南天山泥盆纪—石炭纪陆坡深海剖面、丁青—班公错带和印度河—雅鲁藏布江侏罗纪—白垩纪蛇绿岩套和陆坡深海剖面、台湾东部中新世—上新世陆坡深海剖面等。按建立层型的要求对深海剖面的详细研究，可期待出现地层学的一次飞跃。古大洋或古深海剖面往往遭受了强烈的后期地质改造，非常规地层学或非史密斯地层学概念和研究方法不可缺少。
5 非常规地层学或非史密斯地层学的基本概念
在强烈地质活动区或古老变质岩区，地层学的对象是被大幅度移置作用、变形作用和变质作用强烈改造和重组了的地层体。它们也常常被称作“群”或“组”，混同于一般正常地层单位，在形成时代和形成机制的认识上产生谬误。处理这类地层体的较早尝试是“构造地层学”，西欧加里东造山带区分“异地体”（allochthon）和“原地体”（autochthon）或“准原地体”（parautochthon）和以此为单位的“构造地层图”是一范例[6,7]。阿尔卑斯划分推覆体的实践与其类同，不过后者是构造名词，不是地层术语。也有赋予构造地层学更广泛含义的尝试，但脱离了该术语的早期含义。90年代许靖华在中国讲学时提出“非史密斯地层学”概念，经本文作者请教后他请人转告：指的研究对象有两个，一个是以“旧金山杂岩”为代表的混杂岩（Melange），另一个是以瑞士阿尔卑斯和中国苏鲁区的变质岩构造岩片。本文作者曾著文介绍[8,9]，但所理解内容超出了上述两方面，文中说明要以提出者的公开论文为准。但至今未见发表。作者这里使用的非常规地层学一词含义较广。核心问题是对非正常地层单位的认识和处理。
5.1 非正常地层单位的概念
非正常地层单位是相对于正常地层单位提出的，两者分别适用于不同类型的地层体。正常地层单位的构成符合传统地层学的地层叠覆律、化石层序律和瓦尔特相律，其原岩性质和结构、层序和地层关系在实际地层剖面上易于识别和纵向、侧向追索。相反，非正常地层单位所指的地层体是深熔变质作用、岩浆作用和构造作用分别或综合影响和改造的产物，其原岩性质和结构、层序和地层关系全部或部分地遭受显著变质、变形改造或大幅度移位，难以用传统地层学方法识别、划分和对比。总之，非正常地层单位是原始正常地层单位或更老的非正常地层单位经显著变质、变形或大幅度移位而改造、重组成的特殊地层单位。
一个非正常地层单位可以是一个或多个原岩地层单位改造重组而成；同样，两个以上的非正常地层单位也可以是同一个原岩地层单位改造重组的结果。
非正常地层单位所指的地层体往往是早期地壳岩石或复杂构造带的组分，是地壳早期演化和古陆古洋变迁的直接记录。对非正常地层单位的研究是现代地层学参与解决地球演化重大课题的重要方向，该方向可称作非常规地层学或简称为非常地层学。
5.2 非正常地层单位的对象
（1）古老变质岩与变质表壳岩
最古老的深变质岩系如TTG岩系等不具有通常意义上的层序。变质表壳岩包括变质基性岩和超基性岩、副片麻岩、片岩、变粒岩、大理岩、铁英岩等，它们经受了深熔作用导致的变质和混合岩化，构造作用导致的强烈变形、糜棱岩化或大幅度移位。虽然其原岩性质可通过实际观察和实验手段予以恢复，有时还可发现变余的原生结构构造，但总体上它们已被改造并重组为新的非正常地层单位。就构造移位幅度而言，它们可分为准原地变质地层和异地变质地层体。准原地体在地壳内有显著垂向位移但无大幅度水平位移（如古地台老变质岩），异地体既有垂向又有侧向大幅度位移。
（2）异地岩（或异地体）
指有大幅度垂向和横向位移并伴有程度不同的变质变形的具构造带规模的地层体。异地岩（或异地体）无例外地覆盖于原地岩（或原地体）或更老的异地岩之上，其间为非正常地层面（构造面）。其位移幅度可据其原岩特征与原地岩的对比作判断。如覆盖于波罗的地盾原地岩之上的多期异地岩，其位移幅度判断有数十至数百公里，类似情况见于阿尔卑斯的多期推覆体和高喜马拉雅以MBT与MCT为边界的叠瓦状异地岩（体）。
异地岩通常发生于古*边缘、古大洋边缘和大型陆内造山带上。它们是古陆、古洋和陆内地质演化的地层记录。每一期次的异地岩构成一个大的非正常地层单位，并完全为非正常地层面（构造面）所围限，但其内部可据次级非正常地层面或正常地层面划分为次级非正常或正常地层单位。
（3）混杂岩
指生成于海沟内侧的增生楔与洋壳、陆壳岩石的构造混杂地层体，其典型代表为“旧金山杂岩”。其基本地层组分为浊积岩、深海沉积岩，并有时代较老的、规模不等的洋壳基性－超基性岩与陆源地层块体嵌入其中。有蛇绿岩块掺入的混杂岩称蛇绿混杂岩。混杂岩中的陆源地层块体是一种滑塌岩。
与传统地层学阐述的地层由老到新叠覆形成的方式相反，混杂岩的初始形成方式是较新的地层逐次嵌入到较老地层之下，构成自下而上为由新到老的反序地层柱。其每一层段皆可有较老的洋壳或陆壳外来体嵌入。这种地层柱既含有正常地层面，又含有非正常地层面，尤以后者为主。
混杂岩形成的终结阶段是大规模陆洋变迁导致的强烈构造抬升、挤压对初始混杂地层体的改造和重组，它们是陆内缝合带的标志。最终定位于陆内的混杂岩，既包含初始阶段形成的初始正常地层面和初始非非常地层面，也包含终结阶段形成的非正常地层面。
混杂岩往往遭受不同程度的变质作用。与初始和终结非正常地层面邻近的地层体皆有一定程度变质。塑性较强的沉积岩基质较易卷入复杂的褶皱、断层系统或变质带，但变质变形程度极不均一，有的层段原岩特征保存完好。刚性较强的基性－超基性岩和沉积岩外来体，其原岩特征和原始层序更易保存。受强烈变质变形改造的混杂岩已难以区分沉积基质与外来体，其非正常地层单位的识别和划分主要依靠非正常地层面，特别是构造面。
（4）蛇绿岩
蛇绿岩是一种洋壳岩石组合。其基本序列自下而上包括超基性岩、堆晶岩、辉长辉绿岩席状岩群、玄武岩或含深海沉积岩夹层及透镜体的层状玄武岩、硅质岩与深海泥（页）岩等。除现代大洋蛇绿岩外，其典型代表有中国*蛇绿岩和塞浦路斯蛇绿岩等。
蛇绿岩剖面下部的超基性岩，一般呈非层状或块状，无正常底界，但顶界有明确层位限定，因此是一种宏观层状岩。堆晶岩与岩墙群有顶底关系，其中堆晶岩呈似层状，岩群呈竖层状。玄武岩与其中或其上的沉积岩则完全是层状岩。总体上，蛇绿岩是一种自下而上由老到新的叠覆地层体。其初始地层柱本可纳入正常地层单位分类。但有几种因素限定其非正常地层单位性质：①作为蛇绿岩主体的洋壳超基性岩本身是块状岩浆岩；②下部的超基性岩无正常底界，上部的沉积岩无正常顶界，整体上无顶无底；③作为地层体研究的蛇绿岩主要指定位于陆内的蛇绿岩残体，它们经受了大幅度垂向和侧向位移，并遭受了不同程度的变质作用；④原始地层关系大部被支解，与围岩的边界全部为非正常地层面。
（5）滑塌岩
指在正常或非正常地层单位形成时，以滑移或崩塌方式嵌入或落入该沉积层中的异地地层体。它们的形成时代通常皆不同程度地老于其围岩基质。滑移或崩塌距离相对较小的滑塌岩常称作滑移岩、滑移层和滑坡堆积，其年龄往往仅比其围岩基质略老。它们或仅发育于某地层单位的特殊层段，或充斥于整个地层单位。其岩性特征一般与围岩基质相同或相近，但可据紊乱层理或折断层理等特征鉴别。当它们发育于一个正常地层单位内部时，可作为该单位的一个次级非正常地层单位或标志层。当它们包含于一个非正常地层单位内部时，自然成为该单位描述的一部分。
典型的滑塌岩指大幅度滑移或远距离崩塌的地层体，其年龄一般显著甚至远老于其围岩基质。大规模滑塌岩体常构成良好地层剖面，但空间上完全为非正常地层面围限。坚硬的砂岩、灰岩或其他块状岩常形成大型滑塌岩。
滑塌作用多发生于盆地陡坡或峻峭的水上山峦，既见于海洋亦见于陆内盆地。但*外缘活动带形成的滑塌岩最为常见和壮观，它们常构成混杂岩的组分并一起成为这类活动带的标志。
（6）海山岩
指洋壳上形成的海山玄武岩与上覆的沉积岩帽或盖层。典型代表是西太平洋的新生代和现代海山岩。海山玄武岩的底界是洋壳基底，顶界为喷发间断面或水下夷平面。沉积盖层一般为碳酸盐岩或生物岩，原生无顶。原始海山玄武岩厚达数千米，沉积盖层厚达数百米。不同时代海山岩是洋壳发育期、分化期和迁移期的重要记录。经大规模陆洋环境变迁后定位于陆内的海山岩，研究程度低，多数尚未识别，它们的原始地层关系往往已被支解，变质作用可把海山岩分别改造为绿片岩和大理岩，但也常见无明显变质的海山岩地层体。
（7）构造岩
指构造带或构造面上形成的具特殊次生结构的岩石，如构造角砾岩、糜棱岩等。当它们厚度不大时，可看作非正常地层面或非正常标志层；当它们达到或超过一般地层单位厚度时，可构成非正常地层单位。地层学把构造岩作为非正常地层单位，侧重描述和研究其层次特征及其与其他地层单位的关系，有别于岩石学侧重其成分、构造学侧重其构造作用。
5.3 非正常地层单位的边界
作为非正常地层单位边界的地层面可分两类：正常地层面和非正常地层面。后者包括构造面、特殊沉积面、变异或置换岩性面、侵入接触面、难追索基底面等。
在一个变质岩露头区或一个构造带上，非正常地层单位的总体通常为正常地层单位或大型侵入体围限并由非正常地层面界定或为新地层以不整合覆盖。高级次非正常地层单位无正常底界或只有理论上的底界，有时无底亦无顶（如构造岩地层单位），也可能无底有顶（如不整合面）。
次级非正常地层单位的边界可以全部是非正常地层面，也可以全部是正常地层面（如蛇绿岩中的沉积层），当然也可以一侧为正常地层面另一侧为非正常地层面。
（1）正常地层面
即上述的各种正常岩石面、生物面、年代面、极性倒转面等地层面。当非正常地层或其特定层段遭受变质变形程度较弱时，可保留正常地层面；有时虽变质变形强烈但仍能保留正常地层面遗迹。
（2）构造面
不整合或假整合面：既是一种正常地层面，又是一种构造面。当其见于非正常地层体内部时，可据此界定不同非正常地层单位或高级次非正常地层单位内部的次级正常或非正常地层单位。
剪切、断裂或断层面：它们是描述和划分非正常地层单位的常用地层面。当它们包含相当空间的地层体并与正常地层单位邻接时，取其外缘作为非正常地层单位的边界。外缘与内缘间的地层体（如构造角砾岩、糜棱岩）作为独立的非正常地层单位或非正常地层单位内部的次级单位描述。
变形转换面：如褶皱形态转换面可作为非正常地层单位的边界，但这种地层面标志着同构造期的剪切、断裂或断层以至不整合和假整合面的可能存在。
（3）特殊沉积面
滑塌体与沉积基质间的原生界面为特殊沉积面，两者间的相互层理关系因初始滑塌定位和后期构造作用而通常相异，但有时亦近似。特殊沉积面可以圈定滑塌体的边界，但其围岩基质可以是非正常地层单位也可以是正常地层单位。
（4）变异或置换岩性面
经变质作用和岩浆作用改造的岩性面。它们通常与原生岩性面不同，但有时可能一致，两者皆可用作划分非正常地层单位的地层面。
（5）侵入接触面
非正常地层单位与侵入体之间的界面。只有在空间上难以追索到其他地层面时方宜用其界定非正常地层单位。
（6）难追索基底面
变质岩系和年轻的蛇绿岩可设想有下伏基底岩石，但只能看作它们理论上的底界，实际剖面上难以追索。
5.4 非正常地层单位的名称术语
岩群和岩组是基本的非正常地层单位。岩群已用于中国老变质岩系，并已进入“地质名词”[10]。
（1）岩组
指岩石的岩性、结构和组合特征一致、厚度不大并由任一种或几种正常或非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。岩组用于变质表壳岩系、混杂岩系、蛇绿岩套、海山岩系和大规模构造岩系的内部划分或用于上述较小岩系、岩体的地层命名。岩组内可不分岩段，亦可据两个或几个地层面划分岩段或标志层。
（2）岩群
指岩石的岩性、结构和组合特征有共性、厚度大并由任一种或几种非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。有相当分布空间的变质表壳岩系、混杂岩体、蛇绿岩套、海山岩系和大规模的构造岩系可建立岩群。岩群由两个以上的岩组构成，但也可有不分岩组的岩群。有共性的2个以上的岩群也可并为超岩群，主要用于最古老的变质岩系。杂岩为非正式地层单位，无等级。
5.5 非正常地层单位与正常地层单位的关系
非正常地层单位与正常地层单位的关系包括原生次生关系、空间定位关系和级次关系。
（1）原生次生关系
原岩性质、层序和地层关系全部或大部变异、改造和重组的地层体属于非正常地层单位，反之为正常地层单位。部分保存原岩性质、层序和地层关系或通过观察研究可发现或恢复其原生特征的地层体，仍应划分为非正常地层单位。同样，只有部分原生地层特征被改造和重组而大部仍保存的地层体，仍作为正常地层单位对待。例如：在混杂岩原岩保存较好的部分有时可确定连续叠覆层序，但它们在初始形成阶段已是同期或近同期构造与沉积双重作用的产物，又经过了大幅度位移和其他作用的改造，总体上应视为非正常地层单位；保存完整的蛇绿岩和海山岩可具部分原生叠覆层序，但总体上它们经历了大幅度垂向和水平位移，并受到变质变形作用不同程度的改造，总体仍应视为非正常地层单位；滑塌岩作为一种大幅度移位的沉积岩，不论其原生特征保存如何总体上皆为非正常地层单位。但它们的次级单位也可以是正常地层单位。
（2）空间定位关系
主要由非正常地层单位构成的变质岩区与复杂构造带，其外部边界通常为非正常地层面，其相邻的地层单位为正常地层单位；在区、带内大部为非正常地层单位，单位间边界大部为非正常地层面，但也有部分正常地层单位和正常地层面，如蛇绿岩和海山岩的没有强烈变质变形的部分（玄武岩与相关的沉积岩），应视作正常地层单位。变质表壳岩中原生地层特征比较明显的部分也可考虑划为正常地层单位。
（3）级次关系
变质表壳岩区或复杂构造带的主体部分，其高级次非正常地层单位可包含低级次正常地层单位，超岩群可包含群，岩群可包含组，岩组可包含段或标志层。复杂构造带的边部有时可见高级次正常或基本正常地层单位包含低级次非正常地层单位，如地层序列基本完整的由浊积岩构成的群可包含外来体构成的岩组、岩段。
5.6 非正常地层单位的文字与时代符号表示方法
行文或图件上提及某非正常地层单位时，其后括弧内可注明其类别。时代、代号的表示顺序是：首先是原岩时代或最接近原岩时代的最早变质变形期，其后括弧内注明一次或多次的改造或定位期。如：
某岩组或岩群（变质表壳岩） Ar4（Pt2，K1）
某岩组或岩群（蛇绿岩） C1（P1）
某岩组或岩群（海山岩）
（O2）
某岩组或岩群（混杂岩） T3（K2）
某岩组或岩群（滑塌岩） O3（T3）
某岩组或岩群（构造岩） Jx（J1，K2，N1）
某岩组或岩群（异地岩或异地体） S（T3，J3）
参考文献
[1]H.D.Hedberg（ed.）.International stratigraphic guide——a guide to stratigraphic classification，terminolgy and procere，1st ed..John Wiley and Sons，1976.
[2]A.Salvador（ed.）.International stratigraphic guide——a guide to stratigraphic classification，terminlolgy and procere，2nd ed..IUGS＆ Geol. Soc.Amer.，1994.
[3]J.W.Cowie.Guidelines for boundary stratotypes.Episodes，1986，9，78～82.
[4]J.Remane，M.G.Bassett，J.W.Cowie，K.H.Gohrbandt，H.R.Lane，o.Michelsen and Wang Naiwen.Revised guidelines for the establishment of global chronostratigraphic standards by the International Commisson on Stratigraphy（ICS），Episodes，1996，19（3），77～81.
[5]K.J.Hsü.Principles of Melanges and their bearing on the Franciscan-Knoxville paradox.Geol.Soc.Amer.Bull.，1968，79，1063～1074.
[6]D.G.Gee and B.A.Sturt（ed.）.The Caledonide Orogen——Scandinavia and related areas.John Wiley＆ Sons，1985.
[7]D.G.Gee，R.Kumpulainen，D.Roberts，M.B.Stephens，A.Thon and E.Zachrisson.Scandinavian caledonides——Tectonostratigraphic map，IGCP No.27，The Caledonide orogen.Swedmap，1985.
[8]王乃文，郭宪璞，刘羽.非史密斯地层学简介.地质论评，1994，40（5），482与394页.
[9]王乃文.非史密斯地层学.科学中国人，1995，3，24.
[10]程裕淇（主编）.地质学名词.北京：科学出版社，1993.
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时间：2023-11-11 00:38
王乃文
（中国地质科学院地质研究所与岩石圈研究中心，北京 100037）
摘要 地层学的基本任务是确立地球历史上各类环境中沉积物的时间序列。但是，现已确定或尚待定的层型皆只适用于一类环境：陆表海或边缘海。这类层型很难适用于其他环境，如占地表绝大部分的陆地区与大洋区，那里也能产生比较连续的沉积和化石记录。因此，作者认为除了在陆表海或边缘海区也应在陆地区和大洋区环境中建立层型，即建立TBO层型体系，它能比单一的层型提供更好的地层标准化的基础。另一个问题是非正常地层序列研究：地层学家至今仅习惯于观察正常序列的沉积层系，而不熟悉非正常地层单位，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、构造岩、海山岩、变质岩及异地岩（体）等的地层单位。常见的情况是把非正常地层单位当作正常地层序列处理，或干脆把非正常地层单位留给构造学家随意摆布而不管其地层学的归属，这样地层序列和地史架构的混乱也就在所难免。解决问题的出路是这里提议的非常规地层学或非史密斯地层学。
关键词 层型体系 非常规地层学 非史密斯地层学
1 引言
地质学研究的客体是现代人类未曾经历的自然演化过程。因此时间因素是认识地质过程的关键环节。认识人类文明史与地质史的途径是相同的：重建“朝代”序列及其相互对比。地层学的主要任务正是在于以下两方面：建立与精化作为对比基础的年代地层表。近几年的地层学研究焦点就是建立全球层型，以使地质年代表固化于自然地层剖面上。这对精化年代地层表具有重大意义。无论是《国际地层指南》还是《国际地层委员会建立全球年代地层标准的指针》[1～4]皆强调已建和待建层型的对比潜力。一般说，此项工作正在国际地层委员会指导下持续正常地进行着。在全球层型剖面与点的讨论中的重大困难之一是不同生物区之间生物带的可比性。理论上其间的过渡型序列有助于克服这些困难。
不过我们更应关切的事实是，已建和待建的层型皆属于陆表海或边缘海型，它们与其他环境类型不能直接对比。尽人皆知，无论现代的还是过去的陆表海或陆架海只占地表的较小部分，其大部为大洋和陆地占据。大洋或陆地也能产生比较连续的地层记录。所以仅在陆表海或边缘海环境确立层型能否满足地球广大区域地层对比的需要还是一个问题。
另一方面，长期把经过强烈次生改造的地层当作正常地层单位所引起的地质概念混乱现象也不能继续下去了。
2 建立层型体系和非常规地层学（或非史密斯地层学）的重要性
形成沉积层的环境大致可分五类：
（1）陆表海或边缘海，可延伸到上陆坡。此环境的不少部位沉积作用比较稳定，因此能产生含丰富生物化石的较连续的地层记录，并保存在现今陆区。至今所有设置的层型皆属此类古环境，但遗憾的是此类古环境不能代表其他更广阔的古环境。
（2）陆地区。至少从晚古生代以来，陆地变得比边缘海更广阔。虽然小型陆相盆地的沉积作用不稳定，但大型盆地却能产生比较连续的地层记录，其特征生物带并不能直接对比到浅海型层型。1948年国际地质大会曾选择华北泥河湾层作为下更新统的国际对比标准，可与欧洲陆相维拉弗朗层对比。但这一建立国际非海相对比标准的正确措施却遗憾地未能坚持下来。*上的古老变质岩系是古陆核的组分，对研究地壳早期演化的重要性不言而喻。把它们作为正常地层单位对待显然是不恰当的，看来应该寻求非常规地层学的划分命名和研究方法对其进行研究。
（3）大洋区。这类地球上最广阔的区域有比较稳定的沉积盆地和比较连续的沉积记录，以其为基础建立的新生代浮游生物带是显生宙生物带中最清楚和最详尽的划分。虽然更早的古代大洋沉积的大部分地层记录会因古洋壳的俯冲作用而消失，但其相当部分仍能保留于被动*边缘和增生楔的沉积物中。大洋沉积层系通常包含极连续的地层记录和分带化石，虽然其中往往缺失浅海层型的一些特征分子，但如放射虫、牙形类等浮游类分子却常常是两类环境的共有成分。可以期待的是，古大洋环境层型的建立将成为精化年代地层表的有力手段。
（4）下陆坡区。这里有强烈扰动和重组的沉积层系。被动陆缘下陆坡以深海浊积岩和沉积混杂为特征。活动陆缘的下陆坡的深海沉积一般与作为洋壳残片的蛇绿岩组合在一起，构成所谓的混杂岩或增生楔，范例如加利福尼亚的中生代“旧金山杂岩”、日本海沟新生代增生楔以及许多其他保存于陆内的古代混杂岩。这类混杂岩是陆壳和洋壳相互作用的产物，保存于其中的地层记录是解译古陆古洋演化史的最有效证据。许靖华[5]根据他对“旧金山杂岩”的研究，指出混杂岩是“非史密斯地层学”的内容之一。
（5）造山带。这里的岩石受到强烈地质扰动，如推覆、走滑、挤压、拉伸等各种变形作用、变质作用和岩浆作用。所有这些重组了的地层不符合传统地层学的概念，因之成为非常规地层学或“非史密斯地层学”的另一个研究对象。它们聚集了不同时期不同环境形成的并经过改造重组了的各类岩系，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、海山岩、构造岩以及各类异地岩（体）与变质岩等。
总之，为完成地球科学赋予地层学的任务，我们不仅需要现行的在浅海环境确立的基本层型，而且需要包括*和大洋环境层型的完整的层型体系（简称TBO体系）作为全球对比的标准。另外，为配合全球地史学和地球动力学模型的开发，需要引入非常规地层学或“非史密斯地层学”。否则，地层学家将会越来越被排除在现代地球科学的主流之外。
3 陆相层型的特殊性
建立陆相层型要考虑其特殊性。
（1）陆相地层主要由陆源碎屑岩而不是碳酸盐岩构成。频繁的砂质层和火山物质为古地磁和放射性测年提供了有利条件。大型陆相盆地的稳定连续沉积是建立层型的主要选择对象。
（2）陆相层中没有像菊石、牙形类、有孔虫、超微化石等全球广布的生物门类，但古生代中期以来脊椎动物的发育填补了这一空缺。脊椎动物的高演化速率至少为阶、统的划分提供了足够的基础。在某一自然剖面上发现连续的脊椎动物化石带并不常见，但可在大型湖盆边缘相或斜坡相剖面上选择候选层型，那里有比较连续的脊椎动物化石层和其他门类化石组合。
（3）像海相化石分带一样，陆相化石分带也会遇到因气候带相异或古地理阻隔造成的生物区系不同而产生的困难。但由于陆生动物对温度的适应能力较强，古气候因素造成的生物带对比困难也相对较小。同样，陆生动物跨越古地理屏障的能力较高，使生物带的对比困难减少。幸运的是，陆生脊椎动物迁移的研究比海洋生物这方面的资料更有成效，如新生代欧亚脊椎动物通过白令陆桥的迁移和二叠纪、三叠纪欧亚与非洲陆生动物的联系已有确切结论。这些成果说明建立陆相层型的可行性。
4 古大洋相层型的特殊性
（1）大洋沉积以低沉积速率和高连续性为特征，尤以化学沉积、生物沉积、硅质沉积和火山碎屑岩最为典型，它们能提供最完整的地层记录，并为化学分析、同位素和古地磁测定提供良好前提。虽然它们原来覆盖了地表大部地区，但能在现代*内保存下来的古大洋沉积却是局限的。不过在现代陆区露头剖面上仍可找到相当数量的不同时期的大洋沉积物。在如中国这样的多造山带国家和地区，古大洋沉积露头区数量很多。虽然至今尚未查明保存下来的古大洋沉积是否包含了全部的阶和统，但据已知资料可以期待大部分古生代以来的阶和统能在其中找到。如果这样，高连续性的大洋沉积层型的确立将提供新的途径以补充和校正浅海相层型，提高年代地层表的精度。
（2）显生宙深海生物群以放射虫、牙形类、浮游有孔虫、超微化石和许多其他门类为代表，它们充分展示了其全球范围生物分带对比的潜力。新生代已具备了完整的深海生物带，中生代与古生代也部分地建立了这类分带，这些分带的精度绝不亚于边缘海和陆表海型层型，甚至精度更高。
（3）包含古大洋沉积物和生物群的自然剖面可分三类：第一类是与蛇绿岩组合一起的典型大洋沉积剖面，这里缺少陆源碎屑；第二类是下陆坡深海沉积剖面，这里有一定数量的陆源碎屑搀杂；第三类是陆架深海盆地沉积剖面，这里有大量陆源碎屑。就生物群组分而言，上述三类剖面的同期组合有很大共性。在中国范围内，已知有扬子区古生代陆架深海盆地剖面、南天山泥盆纪—石炭纪陆坡深海剖面、丁青—班公错带和印度河—雅鲁藏布江侏罗纪—白垩纪蛇绿岩套和陆坡深海剖面、台湾东部中新世—上新世陆坡深海剖面等。按建立层型的要求对深海剖面的详细研究，可期待出现地层学的一次飞跃。古大洋或古深海剖面往往遭受了强烈的后期地质改造，非常规地层学或非史密斯地层学概念和研究方法不可缺少。
5 非常规地层学或非史密斯地层学的基本概念
在强烈地质活动区或古老变质岩区，地层学的对象是被大幅度移置作用、变形作用和变质作用强烈改造和重组了的地层体。它们也常常被称作“群”或“组”，混同于一般正常地层单位，在形成时代和形成机制的认识上产生谬误。处理这类地层体的较早尝试是“构造地层学”，西欧加里东造山带区分“异地体”（allochthon）和“原地体”（autochthon）或“准原地体”（parautochthon）和以此为单位的“构造地层图”是一范例[6,7]。阿尔卑斯划分推覆体的实践与其类同，不过后者是构造名词，不是地层术语。也有赋予构造地层学更广泛含义的尝试，但脱离了该术语的早期含义。90年代许靖华在中国讲学时提出“非史密斯地层学”概念，经本文作者请教后他请人转告：指的研究对象有两个，一个是以“旧金山杂岩”为代表的混杂岩（Melange），另一个是以瑞士阿尔卑斯和中国苏鲁区的变质岩构造岩片。本文作者曾著文介绍[8,9]，但所理解内容超出了上述两方面，文中说明要以提出者的公开论文为准。但至今未见发表。作者这里使用的非常规地层学一词含义较广。核心问题是对非正常地层单位的认识和处理。
5.1 非正常地层单位的概念
非正常地层单位是相对于正常地层单位提出的，两者分别适用于不同类型的地层体。正常地层单位的构成符合传统地层学的地层叠覆律、化石层序律和瓦尔特相律，其原岩性质和结构、层序和地层关系在实际地层剖面上易于识别和纵向、侧向追索。相反，非正常地层单位所指的地层体是深熔变质作用、岩浆作用和构造作用分别或综合影响和改造的产物，其原岩性质和结构、层序和地层关系全部或部分地遭受显著变质、变形改造或大幅度移位，难以用传统地层学方法识别、划分和对比。总之，非正常地层单位是原始正常地层单位或更老的非正常地层单位经显著变质、变形或大幅度移位而改造、重组成的特殊地层单位。
一个非正常地层单位可以是一个或多个原岩地层单位改造重组而成；同样，两个以上的非正常地层单位也可以是同一个原岩地层单位改造重组的结果。
非正常地层单位所指的地层体往往是早期地壳岩石或复杂构造带的组分，是地壳早期演化和古陆古洋变迁的直接记录。对非正常地层单位的研究是现代地层学参与解决地球演化重大课题的重要方向，该方向可称作非常规地层学或简称为非常地层学。
5.2 非正常地层单位的对象
（1）古老变质岩与变质表壳岩
最古老的深变质岩系如TTG岩系等不具有通常意义上的层序。变质表壳岩包括变质基性岩和超基性岩、副片麻岩、片岩、变粒岩、大理岩、铁英岩等，它们经受了深熔作用导致的变质和混合岩化，构造作用导致的强烈变形、糜棱岩化或大幅度移位。虽然其原岩性质可通过实际观察和实验手段予以恢复，有时还可发现变余的原生结构构造，但总体上它们已被改造并重组为新的非正常地层单位。就构造移位幅度而言，它们可分为准原地变质地层和异地变质地层体。准原地体在地壳内有显著垂向位移但无大幅度水平位移（如古地台老变质岩），异地体既有垂向又有侧向大幅度位移。
（2）异地岩（或异地体）
指有大幅度垂向和横向位移并伴有程度不同的变质变形的具构造带规模的地层体。异地岩（或异地体）无例外地覆盖于原地岩（或原地体）或更老的异地岩之上，其间为非正常地层面（构造面）。其位移幅度可据其原岩特征与原地岩的对比作判断。如覆盖于波罗的地盾原地岩之上的多期异地岩，其位移幅度判断有数十至数百公里，类似情况见于阿尔卑斯的多期推覆体和高喜马拉雅以MBT与MCT为边界的叠瓦状异地岩（体）。
异地岩通常发生于古*边缘、古大洋边缘和大型陆内造山带上。它们是古陆、古洋和陆内地质演化的地层记录。每一期次的异地岩构成一个大的非正常地层单位，并完全为非正常地层面（构造面）所围限，但其内部可据次级非正常地层面或正常地层面划分为次级非正常或正常地层单位。
（3）混杂岩
指生成于海沟内侧的增生楔与洋壳、陆壳岩石的构造混杂地层体，其典型代表为“旧金山杂岩”。其基本地层组分为浊积岩、深海沉积岩，并有时代较老的、规模不等的洋壳基性－超基性岩与陆源地层块体嵌入其中。有蛇绿岩块掺入的混杂岩称蛇绿混杂岩。混杂岩中的陆源地层块体是一种滑塌岩。
与传统地层学阐述的地层由老到新叠覆形成的方式相反，混杂岩的初始形成方式是较新的地层逐次嵌入到较老地层之下，构成自下而上为由新到老的反序地层柱。其每一层段皆可有较老的洋壳或陆壳外来体嵌入。这种地层柱既含有正常地层面，又含有非正常地层面，尤以后者为主。
混杂岩形成的终结阶段是大规模陆洋变迁导致的强烈构造抬升、挤压对初始混杂地层体的改造和重组，它们是陆内缝合带的标志。最终定位于陆内的混杂岩，既包含初始阶段形成的初始正常地层面和初始非非常地层面，也包含终结阶段形成的非正常地层面。
混杂岩往往遭受不同程度的变质作用。与初始和终结非正常地层面邻近的地层体皆有一定程度变质。塑性较强的沉积岩基质较易卷入复杂的褶皱、断层系统或变质带，但变质变形程度极不均一，有的层段原岩特征保存完好。刚性较强的基性－超基性岩和沉积岩外来体，其原岩特征和原始层序更易保存。受强烈变质变形改造的混杂岩已难以区分沉积基质与外来体，其非正常地层单位的识别和划分主要依靠非正常地层面，特别是构造面。
（4）蛇绿岩
蛇绿岩是一种洋壳岩石组合。其基本序列自下而上包括超基性岩、堆晶岩、辉长辉绿岩席状岩群、玄武岩或含深海沉积岩夹层及透镜体的层状玄武岩、硅质岩与深海泥（页）岩等。除现代大洋蛇绿岩外，其典型代表有中国*蛇绿岩和塞浦路斯蛇绿岩等。
蛇绿岩剖面下部的超基性岩，一般呈非层状或块状，无正常底界，但顶界有明确层位限定，因此是一种宏观层状岩。堆晶岩与岩墙群有顶底关系，其中堆晶岩呈似层状，岩群呈竖层状。玄武岩与其中或其上的沉积岩则完全是层状岩。总体上，蛇绿岩是一种自下而上由老到新的叠覆地层体。其初始地层柱本可纳入正常地层单位分类。但有几种因素限定其非正常地层单位性质：①作为蛇绿岩主体的洋壳超基性岩本身是块状岩浆岩；②下部的超基性岩无正常底界，上部的沉积岩无正常顶界，整体上无顶无底；③作为地层体研究的蛇绿岩主要指定位于陆内的蛇绿岩残体，它们经受了大幅度垂向和侧向位移，并遭受了不同程度的变质作用；④原始地层关系大部被支解，与围岩的边界全部为非正常地层面。
（5）滑塌岩
指在正常或非正常地层单位形成时，以滑移或崩塌方式嵌入或落入该沉积层中的异地地层体。它们的形成时代通常皆不同程度地老于其围岩基质。滑移或崩塌距离相对较小的滑塌岩常称作滑移岩、滑移层和滑坡堆积，其年龄往往仅比其围岩基质略老。它们或仅发育于某地层单位的特殊层段，或充斥于整个地层单位。其岩性特征一般与围岩基质相同或相近，但可据紊乱层理或折断层理等特征鉴别。当它们发育于一个正常地层单位内部时，可作为该单位的一个次级非正常地层单位或标志层。当它们包含于一个非正常地层单位内部时，自然成为该单位描述的一部分。
典型的滑塌岩指大幅度滑移或远距离崩塌的地层体，其年龄一般显著甚至远老于其围岩基质。大规模滑塌岩体常构成良好地层剖面，但空间上完全为非正常地层面围限。坚硬的砂岩、灰岩或其他块状岩常形成大型滑塌岩。
滑塌作用多发生于盆地陡坡或峻峭的水上山峦，既见于海洋亦见于陆内盆地。但*外缘活动带形成的滑塌岩最为常见和壮观，它们常构成混杂岩的组分并一起成为这类活动带的标志。
（6）海山岩
指洋壳上形成的海山玄武岩与上覆的沉积岩帽或盖层。典型代表是西太平洋的新生代和现代海山岩。海山玄武岩的底界是洋壳基底，顶界为喷发间断面或水下夷平面。沉积盖层一般为碳酸盐岩或生物岩，原生无顶。原始海山玄武岩厚达数千米，沉积盖层厚达数百米。不同时代海山岩是洋壳发育期、分化期和迁移期的重要记录。经大规模陆洋环境变迁后定位于陆内的海山岩，研究程度低，多数尚未识别，它们的原始地层关系往往已被支解，变质作用可把海山岩分别改造为绿片岩和大理岩，但也常见无明显变质的海山岩地层体。
（7）构造岩
指构造带或构造面上形成的具特殊次生结构的岩石，如构造角砾岩、糜棱岩等。当它们厚度不大时，可看作非正常地层面或非正常标志层；当它们达到或超过一般地层单位厚度时，可构成非正常地层单位。地层学把构造岩作为非正常地层单位，侧重描述和研究其层次特征及其与其他地层单位的关系，有别于岩石学侧重其成分、构造学侧重其构造作用。
5.3 非正常地层单位的边界
作为非正常地层单位边界的地层面可分两类：正常地层面和非正常地层面。后者包括构造面、特殊沉积面、变异或置换岩性面、侵入接触面、难追索基底面等。
在一个变质岩露头区或一个构造带上，非正常地层单位的总体通常为正常地层单位或大型侵入体围限并由非正常地层面界定或为新地层以不整合覆盖。高级次非正常地层单位无正常底界或只有理论上的底界，有时无底亦无顶（如构造岩地层单位），也可能无底有顶（如不整合面）。
次级非正常地层单位的边界可以全部是非正常地层面，也可以全部是正常地层面（如蛇绿岩中的沉积层），当然也可以一侧为正常地层面另一侧为非正常地层面。
（1）正常地层面
即上述的各种正常岩石面、生物面、年代面、极性倒转面等地层面。当非正常地层或其特定层段遭受变质变形程度较弱时，可保留正常地层面；有时虽变质变形强烈但仍能保留正常地层面遗迹。
（2）构造面
不整合或假整合面：既是一种正常地层面，又是一种构造面。当其见于非正常地层体内部时，可据此界定不同非正常地层单位或高级次非正常地层单位内部的次级正常或非正常地层单位。
剪切、断裂或断层面：它们是描述和划分非正常地层单位的常用地层面。当它们包含相当空间的地层体并与正常地层单位邻接时，取其外缘作为非正常地层单位的边界。外缘与内缘间的地层体（如构造角砾岩、糜棱岩）作为独立的非正常地层单位或非正常地层单位内部的次级单位描述。
变形转换面：如褶皱形态转换面可作为非正常地层单位的边界，但这种地层面标志着同构造期的剪切、断裂或断层以至不整合和假整合面的可能存在。
（3）特殊沉积面
滑塌体与沉积基质间的原生界面为特殊沉积面，两者间的相互层理关系因初始滑塌定位和后期构造作用而通常相异，但有时亦近似。特殊沉积面可以圈定滑塌体的边界，但其围岩基质可以是非正常地层单位也可以是正常地层单位。
（4）变异或置换岩性面
经变质作用和岩浆作用改造的岩性面。它们通常与原生岩性面不同，但有时可能一致，两者皆可用作划分非正常地层单位的地层面。
（5）侵入接触面
非正常地层单位与侵入体之间的界面。只有在空间上难以追索到其他地层面时方宜用其界定非正常地层单位。
（6）难追索基底面
变质岩系和年轻的蛇绿岩可设想有下伏基底岩石，但只能看作它们理论上的底界，实际剖面上难以追索。
5.4 非正常地层单位的名称术语
岩群和岩组是基本的非正常地层单位。岩群已用于中国老变质岩系，并已进入“地质名词”[10]。
（1）岩组
指岩石的岩性、结构和组合特征一致、厚度不大并由任一种或几种正常或非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。岩组用于变质表壳岩系、混杂岩系、蛇绿岩套、海山岩系和大规模构造岩系的内部划分或用于上述较小岩系、岩体的地层命名。岩组内可不分岩段，亦可据两个或几个地层面划分岩段或标志层。
（2）岩群
指岩石的岩性、结构和组合特征有共性、厚度大并由任一种或几种非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。有相当分布空间的变质表壳岩系、混杂岩体、蛇绿岩套、海山岩系和大规模的构造岩系可建立岩群。岩群由两个以上的岩组构成，但也可有不分岩组的岩群。有共性的2个以上的岩群也可并为超岩群，主要用于最古老的变质岩系。杂岩为非正式地层单位，无等级。
5.5 非正常地层单位与正常地层单位的关系
非正常地层单位与正常地层单位的关系包括原生次生关系、空间定位关系和级次关系。
（1）原生次生关系
原岩性质、层序和地层关系全部或大部变异、改造和重组的地层体属于非正常地层单位，反之为正常地层单位。部分保存原岩性质、层序和地层关系或通过观察研究可发现或恢复其原生特征的地层体，仍应划分为非正常地层单位。同样，只有部分原生地层特征被改造和重组而大部仍保存的地层体，仍作为正常地层单位对待。例如：在混杂岩原岩保存较好的部分有时可确定连续叠覆层序，但它们在初始形成阶段已是同期或近同期构造与沉积双重作用的产物，又经过了大幅度位移和其他作用的改造，总体上应视为非正常地层单位；保存完整的蛇绿岩和海山岩可具部分原生叠覆层序，但总体上它们经历了大幅度垂向和水平位移，并受到变质变形作用不同程度的改造，总体仍应视为非正常地层单位；滑塌岩作为一种大幅度移位的沉积岩，不论其原生特征保存如何总体上皆为非正常地层单位。但它们的次级单位也可以是正常地层单位。
（2）空间定位关系
主要由非正常地层单位构成的变质岩区与复杂构造带，其外部边界通常为非正常地层面，其相邻的地层单位为正常地层单位；在区、带内大部为非正常地层单位，单位间边界大部为非正常地层面，但也有部分正常地层单位和正常地层面，如蛇绿岩和海山岩的没有强烈变质变形的部分（玄武岩与相关的沉积岩），应视作正常地层单位。变质表壳岩中原生地层特征比较明显的部分也可考虑划为正常地层单位。
（3）级次关系
变质表壳岩区或复杂构造带的主体部分，其高级次非正常地层单位可包含低级次正常地层单位，超岩群可包含群，岩群可包含组，岩组可包含段或标志层。复杂构造带的边部有时可见高级次正常或基本正常地层单位包含低级次非正常地层单位，如地层序列基本完整的由浊积岩构成的群可包含外来体构成的岩组、岩段。
5.6 非正常地层单位的文字与时代符号表示方法
行文或图件上提及某非正常地层单位时，其后括弧内可注明其类别。时代、代号的表示顺序是：首先是原岩时代或最接近原岩时代的最早变质变形期，其后括弧内注明一次或多次的改造或定位期。如：
某岩组或岩群（变质表壳岩） Ar4（Pt2，K1）
某岩组或岩群（蛇绿岩） C1（P1）
某岩组或岩群（海山岩）
（O2）
某岩组或岩群（混杂岩） T3（K2）
某岩组或岩群（滑塌岩） O3（T3）
某岩组或岩群（构造岩） Jx（J1，K2，N1）
某岩组或岩群（异地岩或异地体） S（T3，J3）
参考文献
[1]H.D.Hedberg（ed.）.International stratigraphic guide——a guide to stratigraphic classification，terminolgy and procere，1st ed..John Wiley and Sons，1976.
[2]A.Salvador（ed.）.International stratigraphic guide——a guide to stratigraphic classification，terminlolgy and procere，2nd ed..IUGS＆ Geol. Soc.Amer.，1994.
[3]J.W.Cowie.Guidelines for boundary stratotypes.Episodes，1986，9，78～82.
[4]J.Remane，M.G.Bassett，J.W.Cowie，K.H.Gohrbandt，H.R.Lane，o.Michelsen and Wang Naiwen.Revised guidelines for the establishment of global chronostratigraphic standards by the International Commisson on Stratigraphy（ICS），Episodes，1996，19（3），77～81.
[5]K.J.Hsü.Principles of Melanges and their bearing on the Franciscan-Knoxville paradox.Geol.Soc.Amer.Bull.，1968，79，1063～1074.
[6]D.G.Gee and B.A.Sturt（ed.）.The Caledonide Orogen——Scandinavia and related areas.John Wiley＆ Sons，1985.
[7]D.G.Gee，R.Kumpulainen，D.Roberts，M.B.Stephens，A.Thon and E.Zachrisson.Scandinavian caledonides——Tectonostratigraphic map，IGCP No.27，The Caledonide orogen.Swedmap，1985.
[8]王乃文，郭宪璞，刘羽.非史密斯地层学简介.地质论评，1994，40（5），482与394页.
[9]王乃文.非史密斯地层学.科学中国人，1995，3，24.
[10]程裕淇（主编）.地质学名词.北京：科学出版社，1993.
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时间：2023-11-11 00:38
王乃文
（中国地质科学院地质研究所与岩石圈研究中心，北京 100037）
摘要 地层学的基本任务是确立地球历史上各类环境中沉积物的时间序列。但是，现已确定或尚待定的层型皆只适用于一类环境：陆表海或边缘海。这类层型很难适用于其他环境，如占地表绝大部分的陆地区与大洋区，那里也能产生比较连续的沉积和化石记录。因此，作者认为除了在陆表海或边缘海区也应在陆地区和大洋区环境中建立层型，即建立TBO层型体系，它能比单一的层型提供更好的地层标准化的基础。另一个问题是非正常地层序列研究：地层学家至今仅习惯于观察正常序列的沉积层系，而不熟悉非正常地层单位，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、构造岩、海山岩、变质岩及异地岩（体）等的地层单位。常见的情况是把非正常地层单位当作正常地层序列处理，或干脆把非正常地层单位留给构造学家随意摆布而不管其地层学的归属，这样地层序列和地史架构的混乱也就在所难免。解决问题的出路是这里提议的非常规地层学或非史密斯地层学。
关键词 层型体系 非常规地层学 非史密斯地层学
1 引言
地质学研究的客体是现代人类未曾经历的自然演化过程。因此时间因素是认识地质过程的关键环节。认识人类文明史与地质史的途径是相同的：重建“朝代”序列及其相互对比。地层学的主要任务正是在于以下两方面：建立与精化作为对比基础的年代地层表。近几年的地层学研究焦点就是建立全球层型，以使地质年代表固化于自然地层剖面上。这对精化年代地层表具有重大意义。无论是《国际地层指南》还是《国际地层委员会建立全球年代地层标准的指针》[1～4]皆强调已建和待建层型的对比潜力。一般说，此项工作正在国际地层委员会指导下持续正常地进行着。在全球层型剖面与点的讨论中的重大困难之一是不同生物区之间生物带的可比性。理论上其间的过渡型序列有助于克服这些困难。
不过我们更应关切的事实是，已建和待建的层型皆属于陆表海或边缘海型，它们与其他环境类型不能直接对比。尽人皆知，无论现代的还是过去的陆表海或陆架海只占地表的较小部分，其大部为大洋和陆地占据。大洋或陆地也能产生比较连续的地层记录。所以仅在陆表海或边缘海环境确立层型能否满足地球广大区域地层对比的需要还是一个问题。
另一方面，长期把经过强烈次生改造的地层当作正常地层单位所引起的地质概念混乱现象也不能继续下去了。
2 建立层型体系和非常规地层学（或非史密斯地层学）的重要性
形成沉积层的环境大致可分五类：
（1）陆表海或边缘海，可延伸到上陆坡。此环境的不少部位沉积作用比较稳定，因此能产生含丰富生物化石的较连续的地层记录，并保存在现今陆区。至今所有设置的层型皆属此类古环境，但遗憾的是此类古环境不能代表其他更广阔的古环境。
（2）陆地区。至少从晚古生代以来，陆地变得比边缘海更广阔。虽然小型陆相盆地的沉积作用不稳定，但大型盆地却能产生比较连续的地层记录，其特征生物带并不能直接对比到浅海型层型。1948年国际地质大会曾选择华北泥河湾层作为下更新统的国际对比标准，可与欧洲陆相维拉弗朗层对比。但这一建立国际非海相对比标准的正确措施却遗憾地未能坚持下来。*上的古老变质岩系是古陆核的组分，对研究地壳早期演化的重要性不言而喻。把它们作为正常地层单位对待显然是不恰当的，看来应该寻求非常规地层学的划分命名和研究方法对其进行研究。
（3）大洋区。这类地球上最广阔的区域有比较稳定的沉积盆地和比较连续的沉积记录，以其为基础建立的新生代浮游生物带是显生宙生物带中最清楚和最详尽的划分。虽然更早的古代大洋沉积的大部分地层记录会因古洋壳的俯冲作用而消失，但其相当部分仍能保留于被动*边缘和增生楔的沉积物中。大洋沉积层系通常包含极连续的地层记录和分带化石，虽然其中往往缺失浅海层型的一些特征分子，但如放射虫、牙形类等浮游类分子却常常是两类环境的共有成分。可以期待的是，古大洋环境层型的建立将成为精化年代地层表的有力手段。
（4）下陆坡区。这里有强烈扰动和重组的沉积层系。被动陆缘下陆坡以深海浊积岩和沉积混杂为特征。活动陆缘的下陆坡的深海沉积一般与作为洋壳残片的蛇绿岩组合在一起，构成所谓的混杂岩或增生楔，范例如加利福尼亚的中生代“旧金山杂岩”、日本海沟新生代增生楔以及许多其他保存于陆内的古代混杂岩。这类混杂岩是陆壳和洋壳相互作用的产物，保存于其中的地层记录是解译古陆古洋演化史的最有效证据。许靖华[5]根据他对“旧金山杂岩”的研究，指出混杂岩是“非史密斯地层学”的内容之一。
（5）造山带。这里的岩石受到强烈地质扰动，如推覆、走滑、挤压、拉伸等各种变形作用、变质作用和岩浆作用。所有这些重组了的地层不符合传统地层学的概念，因之成为非常规地层学或“非史密斯地层学”的另一个研究对象。它们聚集了不同时期不同环境形成的并经过改造重组了的各类岩系，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、海山岩、构造岩以及各类异地岩（体）与变质岩等。
总之，为完成地球科学赋予地层学的任务，我们不仅需要现行的在浅海环境确立的基本层型，而且需要包括*和大洋环境层型的完整的层型体系（简称TBO体系）作为全球对比的标准。另外，为配合全球地史学和地球动力学模型的开发，需要引入非常规地层学或“非史密斯地层学”。否则，地层学家将会越来越被排除在现代地球科学的主流之外。
3 陆相层型的特殊性
建立陆相层型要考虑其特殊性。
（1）陆相地层主要由陆源碎屑岩而不是碳酸盐岩构成。频繁的砂质层和火山物质为古地磁和放射性测年提供了有利条件。大型陆相盆地的稳定连续沉积是建立层型的主要选择对象。
（2）陆相层中没有像菊石、牙形类、有孔虫、超微化石等全球广布的生物门类，但古生代中期以来脊椎动物的发育填补了这一空缺。脊椎动物的高演化速率至少为阶、统的划分提供了足够的基础。在某一自然剖面上发现连续的脊椎动物化石带并不常见，但可在大型湖盆边缘相或斜坡相剖面上选择候选层型，那里有比较连续的脊椎动物化石层和其他门类化石组合。
（3）像海相化石分带一样，陆相化石分带也会遇到因气候带相异或古地理阻隔造成的生物区系不同而产生的困难。但由于陆生动物对温度的适应能力较强，古气候因素造成的生物带对比困难也相对较小。同样，陆生动物跨越古地理屏障的能力较高，使生物带的对比困难减少。幸运的是，陆生脊椎动物迁移的研究比海洋生物这方面的资料更有成效，如新生代欧亚脊椎动物通过白令陆桥的迁移和二叠纪、三叠纪欧亚与非洲陆生动物的联系已有确切结论。这些成果说明建立陆相层型的可行性。
4 古大洋相层型的特殊性
（1）大洋沉积以低沉积速率和高连续性为特征，尤以化学沉积、生物沉积、硅质沉积和火山碎屑岩最为典型，它们能提供最完整的地层记录，并为化学分析、同位素和古地磁测定提供良好前提。虽然它们原来覆盖了地表大部地区，但能在现代*内保存下来的古大洋沉积却是局限的。不过在现代陆区露头剖面上仍可找到相当数量的不同时期的大洋沉积物。在如中国这样的多造山带国家和地区，古大洋沉积露头区数量很多。虽然至今尚未查明保存下来的古大洋沉积是否包含了全部的阶和统，但据已知资料可以期待大部分古生代以来的阶和统能在其中找到。如果这样，高连续性的大洋沉积层型的确立将提供新的途径以补充和校正浅海相层型，提高年代地层表的精度。
（2）显生宙深海生物群以放射虫、牙形类、浮游有孔虫、超微化石和许多其他门类为代表，它们充分展示了其全球范围生物分带对比的潜力。新生代已具备了完整的深海生物带，中生代与古生代也部分地建立了这类分带，这些分带的精度绝不亚于边缘海和陆表海型层型，甚至精度更高。
（3）包含古大洋沉积物和生物群的自然剖面可分三类：第一类是与蛇绿岩组合一起的典型大洋沉积剖面，这里缺少陆源碎屑；第二类是下陆坡深海沉积剖面，这里有一定数量的陆源碎屑搀杂；第三类是陆架深海盆地沉积剖面，这里有大量陆源碎屑。就生物群组分而言，上述三类剖面的同期组合有很大共性。在中国范围内，已知有扬子区古生代陆架深海盆地剖面、南天山泥盆纪—石炭纪陆坡深海剖面、丁青—班公错带和印度河—雅鲁藏布江侏罗纪—白垩纪蛇绿岩套和陆坡深海剖面、台湾东部中新世—上新世陆坡深海剖面等。按建立层型的要求对深海剖面的详细研究，可期待出现地层学的一次飞跃。古大洋或古深海剖面往往遭受了强烈的后期地质改造，非常规地层学或非史密斯地层学概念和研究方法不可缺少。
5 非常规地层学或非史密斯地层学的基本概念
在强烈地质活动区或古老变质岩区，地层学的对象是被大幅度移置作用、变形作用和变质作用强烈改造和重组了的地层体。它们也常常被称作“群”或“组”，混同于一般正常地层单位，在形成时代和形成机制的认识上产生谬误。处理这类地层体的较早尝试是“构造地层学”，西欧加里东造山带区分“异地体”（allochthon）和“原地体”（autochthon）或“准原地体”（parautochthon）和以此为单位的“构造地层图”是一范例[6,7]。阿尔卑斯划分推覆体的实践与其类同，不过后者是构造名词，不是地层术语。也有赋予构造地层学更广泛含义的尝试，但脱离了该术语的早期含义。90年代许靖华在中国讲学时提出“非史密斯地层学”概念，经本文作者请教后他请人转告：指的研究对象有两个，一个是以“旧金山杂岩”为代表的混杂岩（Melange），另一个是以瑞士阿尔卑斯和中国苏鲁区的变质岩构造岩片。本文作者曾著文介绍[8,9]，但所理解内容超出了上述两方面，文中说明要以提出者的公开论文为准。但至今未见发表。作者这里使用的非常规地层学一词含义较广。核心问题是对非正常地层单位的认识和处理。
5.1 非正常地层单位的概念
非正常地层单位是相对于正常地层单位提出的，两者分别适用于不同类型的地层体。正常地层单位的构成符合传统地层学的地层叠覆律、化石层序律和瓦尔特相律，其原岩性质和结构、层序和地层关系在实际地层剖面上易于识别和纵向、侧向追索。相反，非正常地层单位所指的地层体是深熔变质作用、岩浆作用和构造作用分别或综合影响和改造的产物，其原岩性质和结构、层序和地层关系全部或部分地遭受显著变质、变形改造或大幅度移位，难以用传统地层学方法识别、划分和对比。总之，非正常地层单位是原始正常地层单位或更老的非正常地层单位经显著变质、变形或大幅度移位而改造、重组成的特殊地层单位。
一个非正常地层单位可以是一个或多个原岩地层单位改造重组而成；同样，两个以上的非正常地层单位也可以是同一个原岩地层单位改造重组的结果。
非正常地层单位所指的地层体往往是早期地壳岩石或复杂构造带的组分，是地壳早期演化和古陆古洋变迁的直接记录。对非正常地层单位的研究是现代地层学参与解决地球演化重大课题的重要方向，该方向可称作非常规地层学或简称为非常地层学。
5.2 非正常地层单位的对象
（1）古老变质岩与变质表壳岩
最古老的深变质岩系如TTG岩系等不具有通常意义上的层序。变质表壳岩包括变质基性岩和超基性岩、副片麻岩、片岩、变粒岩、大理岩、铁英岩等，它们经受了深熔作用导致的变质和混合岩化，构造作用导致的强烈变形、糜棱岩化或大幅度移位。虽然其原岩性质可通过实际观察和实验手段予以恢复，有时还可发现变余的原生结构构造，但总体上它们已被改造并重组为新的非正常地层单位。就构造移位幅度而言，它们可分为准原地变质地层和异地变质地层体。准原地体在地壳内有显著垂向位移但无大幅度水平位移（如古地台老变质岩），异地体既有垂向又有侧向大幅度位移。
（2）异地岩（或异地体）
指有大幅度垂向和横向位移并伴有程度不同的变质变形的具构造带规模的地层体。异地岩（或异地体）无例外地覆盖于原地岩（或原地体）或更老的异地岩之上，其间为非正常地层面（构造面）。其位移幅度可据其原岩特征与原地岩的对比作判断。如覆盖于波罗的地盾原地岩之上的多期异地岩，其位移幅度判断有数十至数百公里，类似情况见于阿尔卑斯的多期推覆体和高喜马拉雅以MBT与MCT为边界的叠瓦状异地岩（体）。
异地岩通常发生于古*边缘、古大洋边缘和大型陆内造山带上。它们是古陆、古洋和陆内地质演化的地层记录。每一期次的异地岩构成一个大的非正常地层单位，并完全为非正常地层面（构造面）所围限，但其内部可据次级非正常地层面或正常地层面划分为次级非正常或正常地层单位。
（3）混杂岩
指生成于海沟内侧的增生楔与洋壳、陆壳岩石的构造混杂地层体，其典型代表为“旧金山杂岩”。其基本地层组分为浊积岩、深海沉积岩，并有时代较老的、规模不等的洋壳基性－超基性岩与陆源地层块体嵌入其中。有蛇绿岩块掺入的混杂岩称蛇绿混杂岩。混杂岩中的陆源地层块体是一种滑塌岩。
与传统地层学阐述的地层由老到新叠覆形成的方式相反，混杂岩的初始形成方式是较新的地层逐次嵌入到较老地层之下，构成自下而上为由新到老的反序地层柱。其每一层段皆可有较老的洋壳或陆壳外来体嵌入。这种地层柱既含有正常地层面，又含有非正常地层面，尤以后者为主。
混杂岩形成的终结阶段是大规模陆洋变迁导致的强烈构造抬升、挤压对初始混杂地层体的改造和重组，它们是陆内缝合带的标志。最终定位于陆内的混杂岩，既包含初始阶段形成的初始正常地层面和初始非非常地层面，也包含终结阶段形成的非正常地层面。
混杂岩往往遭受不同程度的变质作用。与初始和终结非正常地层面邻近的地层体皆有一定程度变质。塑性较强的沉积岩基质较易卷入复杂的褶皱、断层系统或变质带，但变质变形程度极不均一，有的层段原岩特征保存完好。刚性较强的基性－超基性岩和沉积岩外来体，其原岩特征和原始层序更易保存。受强烈变质变形改造的混杂岩已难以区分沉积基质与外来体，其非正常地层单位的识别和划分主要依靠非正常地层面，特别是构造面。
（4）蛇绿岩
蛇绿岩是一种洋壳岩石组合。其基本序列自下而上包括超基性岩、堆晶岩、辉长辉绿岩席状岩群、玄武岩或含深海沉积岩夹层及透镜体的层状玄武岩、硅质岩与深海泥（页）岩等。除现代大洋蛇绿岩外，其典型代表有中国*蛇绿岩和塞浦路斯蛇绿岩等。
蛇绿岩剖面下部的超基性岩，一般呈非层状或块状，无正常底界，但顶界有明确层位限定，因此是一种宏观层状岩。堆晶岩与岩墙群有顶底关系，其中堆晶岩呈似层状，岩群呈竖层状。玄武岩与其中或其上的沉积岩则完全是层状岩。总体上，蛇绿岩是一种自下而上由老到新的叠覆地层体。其初始地层柱本可纳入正常地层单位分类。但有几种因素限定其非正常地层单位性质：①作为蛇绿岩主体的洋壳超基性岩本身是块状岩浆岩；②下部的超基性岩无正常底界，上部的沉积岩无正常顶界，整体上无顶无底；③作为地层体研究的蛇绿岩主要指定位于陆内的蛇绿岩残体，它们经受了大幅度垂向和侧向位移，并遭受了不同程度的变质作用；④原始地层关系大部被支解，与围岩的边界全部为非正常地层面。
（5）滑塌岩
指在正常或非正常地层单位形成时，以滑移或崩塌方式嵌入或落入该沉积层中的异地地层体。它们的形成时代通常皆不同程度地老于其围岩基质。滑移或崩塌距离相对较小的滑塌岩常称作滑移岩、滑移层和滑坡堆积，其年龄往往仅比其围岩基质略老。它们或仅发育于某地层单位的特殊层段，或充斥于整个地层单位。其岩性特征一般与围岩基质相同或相近，但可据紊乱层理或折断层理等特征鉴别。当它们发育于一个正常地层单位内部时，可作为该单位的一个次级非正常地层单位或标志层。当它们包含于一个非正常地层单位内部时，自然成为该单位描述的一部分。
典型的滑塌岩指大幅度滑移或远距离崩塌的地层体，其年龄一般显著甚至远老于其围岩基质。大规模滑塌岩体常构成良好地层剖面，但空间上完全为非正常地层面围限。坚硬的砂岩、灰岩或其他块状岩常形成大型滑塌岩。
滑塌作用多发生于盆地陡坡或峻峭的水上山峦，既见于海洋亦见于陆内盆地。但*外缘活动带形成的滑塌岩最为常见和壮观，它们常构成混杂岩的组分并一起成为这类活动带的标志。
（6）海山岩
指洋壳上形成的海山玄武岩与上覆的沉积岩帽或盖层。典型代表是西太平洋的新生代和现代海山岩。海山玄武岩的底界是洋壳基底，顶界为喷发间断面或水下夷平面。沉积盖层一般为碳酸盐岩或生物岩，原生无顶。原始海山玄武岩厚达数千米，沉积盖层厚达数百米。不同时代海山岩是洋壳发育期、分化期和迁移期的重要记录。经大规模陆洋环境变迁后定位于陆内的海山岩，研究程度低，多数尚未识别，它们的原始地层关系往往已被支解，变质作用可把海山岩分别改造为绿片岩和大理岩，但也常见无明显变质的海山岩地层体。
（7）构造岩
指构造带或构造面上形成的具特殊次生结构的岩石，如构造角砾岩、糜棱岩等。当它们厚度不大时，可看作非正常地层面或非正常标志层；当它们达到或超过一般地层单位厚度时，可构成非正常地层单位。地层学把构造岩作为非正常地层单位，侧重描述和研究其层次特征及其与其他地层单位的关系，有别于岩石学侧重其成分、构造学侧重其构造作用。
5.3 非正常地层单位的边界
作为非正常地层单位边界的地层面可分两类：正常地层面和非正常地层面。后者包括构造面、特殊沉积面、变异或置换岩性面、侵入接触面、难追索基底面等。
在一个变质岩露头区或一个构造带上，非正常地层单位的总体通常为正常地层单位或大型侵入体围限并由非正常地层面界定或为新地层以不整合覆盖。高级次非正常地层单位无正常底界或只有理论上的底界，有时无底亦无顶（如构造岩地层单位），也可能无底有顶（如不整合面）。
次级非正常地层单位的边界可以全部是非正常地层面，也可以全部是正常地层面（如蛇绿岩中的沉积层），当然也可以一侧为正常地层面另一侧为非正常地层面。
（1）正常地层面
即上述的各种正常岩石面、生物面、年代面、极性倒转面等地层面。当非正常地层或其特定层段遭受变质变形程度较弱时，可保留正常地层面；有时虽变质变形强烈但仍能保留正常地层面遗迹。
（2）构造面
不整合或假整合面：既是一种正常地层面，又是一种构造面。当其见于非正常地层体内部时，可据此界定不同非正常地层单位或高级次非正常地层单位内部的次级正常或非正常地层单位。
剪切、断裂或断层面：它们是描述和划分非正常地层单位的常用地层面。当它们包含相当空间的地层体并与正常地层单位邻接时，取其外缘作为非正常地层单位的边界。外缘与内缘间的地层体（如构造角砾岩、糜棱岩）作为独立的非正常地层单位或非正常地层单位内部的次级单位描述。
变形转换面：如褶皱形态转换面可作为非正常地层单位的边界，但这种地层面标志着同构造期的剪切、断裂或断层以至不整合和假整合面的可能存在。
（3）特殊沉积面
滑塌体与沉积基质间的原生界面为特殊沉积面，两者间的相互层理关系因初始滑塌定位和后期构造作用而通常相异，但有时亦近似。特殊沉积面可以圈定滑塌体的边界，但其围岩基质可以是非正常地层单位也可以是正常地层单位。
（4）变异或置换岩性面
经变质作用和岩浆作用改造的岩性面。它们通常与原生岩性面不同，但有时可能一致，两者皆可用作划分非正常地层单位的地层面。
（5）侵入接触面
非正常地层单位与侵入体之间的界面。只有在空间上难以追索到其他地层面时方宜用其界定非正常地层单位。
（6）难追索基底面
变质岩系和年轻的蛇绿岩可设想有下伏基底岩石，但只能看作它们理论上的底界，实际剖面上难以追索。
5.4 非正常地层单位的名称术语
岩群和岩组是基本的非正常地层单位。岩群已用于中国老变质岩系，并已进入“地质名词”[10]。
（1）岩组
指岩石的岩性、结构和组合特征一致、厚度不大并由任一种或几种正常或非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。岩组用于变质表壳岩系、混杂岩系、蛇绿岩套、海山岩系和大规模构造岩系的内部划分或用于上述较小岩系、岩体的地层命名。岩组内可不分岩段，亦可据两个或几个地层面划分岩段或标志层。
（2）岩群
指岩石的岩性、结构和组合特征有共性、厚度大并由任一种或几种非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。有相当分布空间的变质表壳岩系、混杂岩体、蛇绿岩套、海山岩系和大规模的构造岩系可建立岩群。岩群由两个以上的岩组构成，但也可有不分岩组的岩群。有共性的2个以上的岩群也可并为超岩群，主要用于最古老的变质岩系。杂岩为非正式地层单位，无等级。
5.5 非正常地层单位与正常地层单位的关系
非正常地层单位与正常地层单位的关系包括原生次生关系、空间定位关系和级次关系。
（1）原生次生关系
原岩性质、层序和地层关系全部或大部变异、改造和重组的地层体属于非正常地层单位，反之为正常地层单位。部分保存原岩性质、层序和地层关系或通过观察研究可发现或恢复其原生特征的地层体，仍应划分为非正常地层单位。同样，只有部分原生地层特征被改造和重组而大部仍保存的地层体，仍作为正常地层单位对待。例如：在混杂岩原岩保存较好的部分有时可确定连续叠覆层序，但它们在初始形成阶段已是同期或近同期构造与沉积双重作用的产物，又经过了大幅度位移和其他作用的改造，总体上应视为非正常地层单位；保存完整的蛇绿岩和海山岩可具部分原生叠覆层序，但总体上它们经历了大幅度垂向和水平位移，并受到变质变形作用不同程度的改造，总体仍应视为非正常地层单位；滑塌岩作为一种大幅度移位的沉积岩，不论其原生特征保存如何总体上皆为非正常地层单位。但它们的次级单位也可以是正常地层单位。
（2）空间定位关系
主要由非正常地层单位构成的变质岩区与复杂构造带，其外部边界通常为非正常地层面，其相邻的地层单位为正常地层单位；在区、带内大部为非正常地层单位，单位间边界大部为非正常地层面，但也有部分正常地层单位和正常地层面，如蛇绿岩和海山岩的没有强烈变质变形的部分（玄武岩与相关的沉积岩），应视作正常地层单位。变质表壳岩中原生地层特征比较明显的部分也可考虑划为正常地层单位。
（3）级次关系
变质表壳岩区或复杂构造带的主体部分，其高级次非正常地层单位可包含低级次正常地层单位，超岩群可包含群，岩群可包含组，岩组可包含段或标志层。复杂构造带的边部有时可见高级次正常或基本正常地层单位包含低级次非正常地层单位，如地层序列基本完整的由浊积岩构成的群可包含外来体构成的岩组、岩段。
5.6 非正常地层单位的文字与时代符号表示方法
行文或图件上提及某非正常地层单位时，其后括弧内可注明其类别。时代、代号的表示顺序是：首先是原岩时代或最接近原岩时代的最早变质变形期，其后括弧内注明一次或多次的改造或定位期。如：
某岩组或岩群（变质表壳岩） Ar4（Pt2，K1）
某岩组或岩群（蛇绿岩） C1（P1）
某岩组或岩群（海山岩）
（O2）
某岩组或岩群（混杂岩） T3（K2）
某岩组或岩群（滑塌岩） O3（T3）
某岩组或岩群（构造岩） Jx（J1，K2，N1）
某岩组或岩群（异地岩或异地体） S（T3，J3）
参考文献
[1]H.D.Hedberg（ed.）.International stratigraphic guide——a guide to stratigraphic classification，terminolgy and procere，1st ed..John Wiley and Sons，1976.
[2]A.Salvador（ed.）.International stratigraphic guide——a guide to stratigraphic classification，terminlolgy and procere，2nd ed..IUGS＆ Geol. Soc.Amer.，1994.
[3]J.W.Cowie.Guidelines for boundary stratotypes.Episodes，1986，9，78～82.
[4]J.Remane，M.G.Bassett，J.W.Cowie，K.H.Gohrbandt，H.R.Lane，o.Michelsen and Wang Naiwen.Revised guidelines for the establishment of global chronostratigraphic standards by the International Commisson on Stratigraphy（ICS），Episodes，1996，19（3），77～81.
[5]K.J.Hsü.Principles of Melanges and their bearing on the Franciscan-Knoxville paradox.Geol.Soc.Amer.Bull.，1968，79，1063～1074.
[6]D.G.Gee and B.A.Sturt（ed.）.The Caledonide Orogen——Scandinavia and related areas.John Wiley＆ Sons，1985.
[7]D.G.Gee，R.Kumpulainen，D.Roberts，M.B.Stephens，A.Thon and E.Zachrisson.Scandinavian caledonides——Tectonostratigraphic map，IGCP No.27，The Caledonide orogen.Swedmap，1985.
[8]王乃文，郭宪璞，刘羽.非史密斯地层学简介.地质论评，1994，40（5），482与394页.
[9]王乃文.非史密斯地层学.科学中国人，1995，3，24.
[10]程裕淇（主编）.地质学名词.北京：科学出版社，1993.
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时间：2023-11-11 00:38
王乃文
（中国地质科学院地质研究所与岩石圈研究中心，北京 100037）
摘要 地层学的基本任务是确立地球历史上各类环境中沉积物的时间序列。但是，现已确定或尚待定的层型皆只适用于一类环境：陆表海或边缘海。这类层型很难适用于其他环境，如占地表绝大部分的陆地区与大洋区，那里也能产生比较连续的沉积和化石记录。因此，作者认为除了在陆表海或边缘海区也应在陆地区和大洋区环境中建立层型，即建立TBO层型体系，它能比单一的层型提供更好的地层标准化的基础。另一个问题是非正常地层序列研究：地层学家至今仅习惯于观察正常序列的沉积层系，而不熟悉非正常地层单位，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、构造岩、海山岩、变质岩及异地岩（体）等的地层单位。常见的情况是把非正常地层单位当作正常地层序列处理，或干脆把非正常地层单位留给构造学家随意摆布而不管其地层学的归属，这样地层序列和地史架构的混乱也就在所难免。解决问题的出路是这里提议的非常规地层学或非史密斯地层学。
关键词 层型体系 非常规地层学 非史密斯地层学
1 引言
地质学研究的客体是现代人类未曾经历的自然演化过程。因此时间因素是认识地质过程的关键环节。认识人类文明史与地质史的途径是相同的：重建“朝代”序列及其相互对比。地层学的主要任务正是在于以下两方面：建立与精化作为对比基础的年代地层表。近几年的地层学研究焦点就是建立全球层型，以使地质年代表固化于自然地层剖面上。这对精化年代地层表具有重大意义。无论是《国际地层指南》还是《国际地层委员会建立全球年代地层标准的指针》[1～4]皆强调已建和待建层型的对比潜力。一般说，此项工作正在国际地层委员会指导下持续正常地进行着。在全球层型剖面与点的讨论中的重大困难之一是不同生物区之间生物带的可比性。理论上其间的过渡型序列有助于克服这些困难。
不过我们更应关切的事实是，已建和待建的层型皆属于陆表海或边缘海型，它们与其他环境类型不能直接对比。尽人皆知，无论现代的还是过去的陆表海或陆架海只占地表的较小部分，其大部为大洋和陆地占据。大洋或陆地也能产生比较连续的地层记录。所以仅在陆表海或边缘海环境确立层型能否满足地球广大区域地层对比的需要还是一个问题。
另一方面，长期把经过强烈次生改造的地层当作正常地层单位所引起的地质概念混乱现象也不能继续下去了。
2 建立层型体系和非常规地层学（或非史密斯地层学）的重要性
形成沉积层的环境大致可分五类：
（1）陆表海或边缘海，可延伸到上陆坡。此环境的不少部位沉积作用比较稳定，因此能产生含丰富生物化石的较连续的地层记录，并保存在现今陆区。至今所有设置的层型皆属此类古环境，但遗憾的是此类古环境不能代表其他更广阔的古环境。
（2）陆地区。至少从晚古生代以来，陆地变得比边缘海更广阔。虽然小型陆相盆地的沉积作用不稳定，但大型盆地却能产生比较连续的地层记录，其特征生物带并不能直接对比到浅海型层型。1948年国际地质大会曾选择华北泥河湾层作为下更新统的国际对比标准，可与欧洲陆相维拉弗朗层对比。但这一建立国际非海相对比标准的正确措施却遗憾地未能坚持下来。*上的古老变质岩系是古陆核的组分，对研究地壳早期演化的重要性不言而喻。把它们作为正常地层单位对待显然是不恰当的，看来应该寻求非常规地层学的划分命名和研究方法对其进行研究。
（3）大洋区。这类地球上最广阔的区域有比较稳定的沉积盆地和比较连续的沉积记录，以其为基础建立的新生代浮游生物带是显生宙生物带中最清楚和最详尽的划分。虽然更早的古代大洋沉积的大部分地层记录会因古洋壳的俯冲作用而消失，但其相当部分仍能保留于被动*边缘和增生楔的沉积物中。大洋沉积层系通常包含极连续的地层记录和分带化石，虽然其中往往缺失浅海层型的一些特征分子，但如放射虫、牙形类等浮游类分子却常常是两类环境的共有成分。可以期待的是，古大洋环境层型的建立将成为精化年代地层表的有力手段。
（4）下陆坡区。这里有强烈扰动和重组的沉积层系。被动陆缘下陆坡以深海浊积岩和沉积混杂为特征。活动陆缘的下陆坡的深海沉积一般与作为洋壳残片的蛇绿岩组合在一起，构成所谓的混杂岩或增生楔，范例如加利福尼亚的中生代“旧金山杂岩”、日本海沟新生代增生楔以及许多其他保存于陆内的古代混杂岩。这类混杂岩是陆壳和洋壳相互作用的产物，保存于其中的地层记录是解译古陆古洋演化史的最有效证据。许靖华[5]根据他对“旧金山杂岩”的研究，指出混杂岩是“非史密斯地层学”的内容之一。
（5）造山带。这里的岩石受到强烈地质扰动，如推覆、走滑、挤压、拉伸等各种变形作用、变质作用和岩浆作用。所有这些重组了的地层不符合传统地层学的概念，因之成为非常规地层学或“非史密斯地层学”的另一个研究对象。它们聚集了不同时期不同环境形成的并经过改造重组了的各类岩系，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、海山岩、构造岩以及各类异地岩（体）与变质岩等。
总之，为完成地球科学赋予地层学的任务，我们不仅需要现行的在浅海环境确立的基本层型，而且需要包括*和大洋环境层型的完整的层型体系（简称TBO体系）作为全球对比的标准。另外，为配合全球地史学和地球动力学模型的开发，需要引入非常规地层学或“非史密斯地层学”。否则，地层学家将会越来越被排除在现代地球科学的主流之外。
3 陆相层型的特殊性
建立陆相层型要考虑其特殊性。
（1）陆相地层主要由陆源碎屑岩而不是碳酸盐岩构成。频繁的砂质层和火山物质为古地磁和放射性测年提供了有利条件。大型陆相盆地的稳定连续沉积是建立层型的主要选择对象。
（2）陆相层中没有像菊石、牙形类、有孔虫、超微化石等全球广布的生物门类，但古生代中期以来脊椎动物的发育填补了这一空缺。脊椎动物的高演化速率至少为阶、统的划分提供了足够的基础。在某一自然剖面上发现连续的脊椎动物化石带并不常见，但可在大型湖盆边缘相或斜坡相剖面上选择候选层型，那里有比较连续的脊椎动物化石层和其他门类化石组合。
（3）像海相化石分带一样，陆相化石分带也会遇到因气候带相异或古地理阻隔造成的生物区系不同而产生的困难。但由于陆生动物对温度的适应能力较强，古气候因素造成的生物带对比困难也相对较小。同样，陆生动物跨越古地理屏障的能力较高，使生物带的对比困难减少。幸运的是，陆生脊椎动物迁移的研究比海洋生物这方面的资料更有成效，如新生代欧亚脊椎动物通过白令陆桥的迁移和二叠纪、三叠纪欧亚与非洲陆生动物的联系已有确切结论。这些成果说明建立陆相层型的可行性。
4 古大洋相层型的特殊性
（1）大洋沉积以低沉积速率和高连续性为特征，尤以化学沉积、生物沉积、硅质沉积和火山碎屑岩最为典型，它们能提供最完整的地层记录，并为化学分析、同位素和古地磁测定提供良好前提。虽然它们原来覆盖了地表大部地区，但能在现代*内保存下来的古大洋沉积却是局限的。不过在现代陆区露头剖面上仍可找到相当数量的不同时期的大洋沉积物。在如中国这样的多造山带国家和地区，古大洋沉积露头区数量很多。虽然至今尚未查明保存下来的古大洋沉积是否包含了全部的阶和统，但据已知资料可以期待大部分古生代以来的阶和统能在其中找到。如果这样，高连续性的大洋沉积层型的确立将提供新的途径以补充和校正浅海相层型，提高年代地层表的精度。
（2）显生宙深海生物群以放射虫、牙形类、浮游有孔虫、超微化石和许多其他门类为代表，它们充分展示了其全球范围生物分带对比的潜力。新生代已具备了完整的深海生物带，中生代与古生代也部分地建立了这类分带，这些分带的精度绝不亚于边缘海和陆表海型层型，甚至精度更高。
（3）包含古大洋沉积物和生物群的自然剖面可分三类：第一类是与蛇绿岩组合一起的典型大洋沉积剖面，这里缺少陆源碎屑；第二类是下陆坡深海沉积剖面，这里有一定数量的陆源碎屑搀杂；第三类是陆架深海盆地沉积剖面，这里有大量陆源碎屑。就生物群组分而言，上述三类剖面的同期组合有很大共性。在中国范围内，已知有扬子区古生代陆架深海盆地剖面、南天山泥盆纪—石炭纪陆坡深海剖面、丁青—班公错带和印度河—雅鲁藏布江侏罗纪—白垩纪蛇绿岩套和陆坡深海剖面、台湾东部中新世—上新世陆坡深海剖面等。按建立层型的要求对深海剖面的详细研究，可期待出现地层学的一次飞跃。古大洋或古深海剖面往往遭受了强烈的后期地质改造，非常规地层学或非史密斯地层学概念和研究方法不可缺少。
5 非常规地层学或非史密斯地层学的基本概念
在强烈地质活动区或古老变质岩区，地层学的对象是被大幅度移置作用、变形作用和变质作用强烈改造和重组了的地层体。它们也常常被称作“群”或“组”，混同于一般正常地层单位，在形成时代和形成机制的认识上产生谬误。处理这类地层体的较早尝试是“构造地层学”，西欧加里东造山带区分“异地体”（allochthon）和“原地体”（autochthon）或“准原地体”（parautochthon）和以此为单位的“构造地层图”是一范例[6,7]。阿尔卑斯划分推覆体的实践与其类同，不过后者是构造名词，不是地层术语。也有赋予构造地层学更广泛含义的尝试，但脱离了该术语的早期含义。90年代许靖华在中国讲学时提出“非史密斯地层学”概念，经本文作者请教后他请人转告：指的研究对象有两个，一个是以“旧金山杂岩”为代表的混杂岩（Melange），另一个是以瑞士阿尔卑斯和中国苏鲁区的变质岩构造岩片。本文作者曾著文介绍[8,9]，但所理解内容超出了上述两方面，文中说明要以提出者的公开论文为准。但至今未见发表。作者这里使用的非常规地层学一词含义较广。核心问题是对非正常地层单位的认识和处理。
5.1 非正常地层单位的概念
非正常地层单位是相对于正常地层单位提出的，两者分别适用于不同类型的地层体。正常地层单位的构成符合传统地层学的地层叠覆律、化石层序律和瓦尔特相律，其原岩性质和结构、层序和地层关系在实际地层剖面上易于识别和纵向、侧向追索。相反，非正常地层单位所指的地层体是深熔变质作用、岩浆作用和构造作用分别或综合影响和改造的产物，其原岩性质和结构、层序和地层关系全部或部分地遭受显著变质、变形改造或大幅度移位，难以用传统地层学方法识别、划分和对比。总之，非正常地层单位是原始正常地层单位或更老的非正常地层单位经显著变质、变形或大幅度移位而改造、重组成的特殊地层单位。
一个非正常地层单位可以是一个或多个原岩地层单位改造重组而成；同样，两个以上的非正常地层单位也可以是同一个原岩地层单位改造重组的结果。
非正常地层单位所指的地层体往往是早期地壳岩石或复杂构造带的组分，是地壳早期演化和古陆古洋变迁的直接记录。对非正常地层单位的研究是现代地层学参与解决地球演化重大课题的重要方向，该方向可称作非常规地层学或简称为非常地层学。
5.2 非正常地层单位的对象
（1）古老变质岩与变质表壳岩
最古老的深变质岩系如TTG岩系等不具有通常意义上的层序。变质表壳岩包括变质基性岩和超基性岩、副片麻岩、片岩、变粒岩、大理岩、铁英岩等，它们经受了深熔作用导致的变质和混合岩化，构造作用导致的强烈变形、糜棱岩化或大幅度移位。虽然其原岩性质可通过实际观察和实验手段予以恢复，有时还可发现变余的原生结构构造，但总体上它们已被改造并重组为新的非正常地层单位。就构造移位幅度而言，它们可分为准原地变质地层和异地变质地层体。准原地体在地壳内有显著垂向位移但无大幅度水平位移（如古地台老变质岩），异地体既有垂向又有侧向大幅度位移。
（2）异地岩（或异地体）
指有大幅度垂向和横向位移并伴有程度不同的变质变形的具构造带规模的地层体。异地岩（或异地体）无例外地覆盖于原地岩（或原地体）或更老的异地岩之上，其间为非正常地层面（构造面）。其位移幅度可据其原岩特征与原地岩的对比作判断。如覆盖于波罗的地盾原地岩之上的多期异地岩，其位移幅度判断有数十至数百公里，类似情况见于阿尔卑斯的多期推覆体和高喜马拉雅以MBT与MCT为边界的叠瓦状异地岩（体）。
异地岩通常发生于古*边缘、古大洋边缘和大型陆内造山带上。它们是古陆、古洋和陆内地质演化的地层记录。每一期次的异地岩构成一个大的非正常地层单位，并完全为非正常地层面（构造面）所围限，但其内部可据次级非正常地层面或正常地层面划分为次级非正常或正常地层单位。
（3）混杂岩
指生成于海沟内侧的增生楔与洋壳、陆壳岩石的构造混杂地层体，其典型代表为“旧金山杂岩”。其基本地层组分为浊积岩、深海沉积岩，并有时代较老的、规模不等的洋壳基性－超基性岩与陆源地层块体嵌入其中。有蛇绿岩块掺入的混杂岩称蛇绿混杂岩。混杂岩中的陆源地层块体是一种滑塌岩。
与传统地层学阐述的地层由老到新叠覆形成的方式相反，混杂岩的初始形成方式是较新的地层逐次嵌入到较老地层之下，构成自下而上为由新到老的反序地层柱。其每一层段皆可有较老的洋壳或陆壳外来体嵌入。这种地层柱既含有正常地层面，又含有非正常地层面，尤以后者为主。
混杂岩形成的终结阶段是大规模陆洋变迁导致的强烈构造抬升、挤压对初始混杂地层体的改造和重组，它们是陆内缝合带的标志。最终定位于陆内的混杂岩，既包含初始阶段形成的初始正常地层面和初始非非常地层面，也包含终结阶段形成的非正常地层面。
混杂岩往往遭受不同程度的变质作用。与初始和终结非正常地层面邻近的地层体皆有一定程度变质。塑性较强的沉积岩基质较易卷入复杂的褶皱、断层系统或变质带，但变质变形程度极不均一，有的层段原岩特征保存完好。刚性较强的基性－超基性岩和沉积岩外来体，其原岩特征和原始层序更易保存。受强烈变质变形改造的混杂岩已难以区分沉积基质与外来体，其非正常地层单位的识别和划分主要依靠非正常地层面，特别是构造面。
（4）蛇绿岩
蛇绿岩是一种洋壳岩石组合。其基本序列自下而上包括超基性岩、堆晶岩、辉长辉绿岩席状岩群、玄武岩或含深海沉积岩夹层及透镜体的层状玄武岩、硅质岩与深海泥（页）岩等。除现代大洋蛇绿岩外，其典型代表有中国*蛇绿岩和塞浦路斯蛇绿岩等。
蛇绿岩剖面下部的超基性岩，一般呈非层状或块状，无正常底界，但顶界有明确层位限定，因此是一种宏观层状岩。堆晶岩与岩墙群有顶底关系，其中堆晶岩呈似层状，岩群呈竖层状。玄武岩与其中或其上的沉积岩则完全是层状岩。总体上，蛇绿岩是一种自下而上由老到新的叠覆地层体。其初始地层柱本可纳入正常地层单位分类。但有几种因素限定其非正常地层单位性质：①作为蛇绿岩主体的洋壳超基性岩本身是块状岩浆岩；②下部的超基性岩无正常底界，上部的沉积岩无正常顶界，整体上无顶无底；③作为地层体研究的蛇绿岩主要指定位于陆内的蛇绿岩残体，它们经受了大幅度垂向和侧向位移，并遭受了不同程度的变质作用；④原始地层关系大部被支解，与围岩的边界全部为非正常地层面。
（5）滑塌岩
指在正常或非正常地层单位形成时，以滑移或崩塌方式嵌入或落入该沉积层中的异地地层体。它们的形成时代通常皆不同程度地老于其围岩基质。滑移或崩塌距离相对较小的滑塌岩常称作滑移岩、滑移层和滑坡堆积，其年龄往往仅比其围岩基质略老。它们或仅发育于某地层单位的特殊层段，或充斥于整个地层单位。其岩性特征一般与围岩基质相同或相近，但可据紊乱层理或折断层理等特征鉴别。当它们发育于一个正常地层单位内部时，可作为该单位的一个次级非正常地层单位或标志层。当它们包含于一个非正常地层单位内部时，自然成为该单位描述的一部分。
典型的滑塌岩指大幅度滑移或远距离崩塌的地层体，其年龄一般显著甚至远老于其围岩基质。大规模滑塌岩体常构成良好地层剖面，但空间上完全为非正常地层面围限。坚硬的砂岩、灰岩或其他块状岩常形成大型滑塌岩。
滑塌作用多发生于盆地陡坡或峻峭的水上山峦，既见于海洋亦见于陆内盆地。但*外缘活动带形成的滑塌岩最为常见和壮观，它们常构成混杂岩的组分并一起成为这类活动带的标志。
（6）海山岩
指洋壳上形成的海山玄武岩与上覆的沉积岩帽或盖层。典型代表是西太平洋的新生代和现代海山岩。海山玄武岩的底界是洋壳基底，顶界为喷发间断面或水下夷平面。沉积盖层一般为碳酸盐岩或生物岩，原生无顶。原始海山玄武岩厚达数千米，沉积盖层厚达数百米。不同时代海山岩是洋壳发育期、分化期和迁移期的重要记录。经大规模陆洋环境变迁后定位于陆内的海山岩，研究程度低，多数尚未识别，它们的原始地层关系往往已被支解，变质作用可把海山岩分别改造为绿片岩和大理岩，但也常见无明显变质的海山岩地层体。
（7）构造岩
指构造带或构造面上形成的具特殊次生结构的岩石，如构造角砾岩、糜棱岩等。当它们厚度不大时，可看作非正常地层面或非正常标志层；当它们达到或超过一般地层单位厚度时，可构成非正常地层单位。地层学把构造岩作为非正常地层单位，侧重描述和研究其层次特征及其与其他地层单位的关系，有别于岩石学侧重其成分、构造学侧重其构造作用。
5.3 非正常地层单位的边界
作为非正常地层单位边界的地层面可分两类：正常地层面和非正常地层面。后者包括构造面、特殊沉积面、变异或置换岩性面、侵入接触面、难追索基底面等。
在一个变质岩露头区或一个构造带上，非正常地层单位的总体通常为正常地层单位或大型侵入体围限并由非正常地层面界定或为新地层以不整合覆盖。高级次非正常地层单位无正常底界或只有理论上的底界，有时无底亦无顶（如构造岩地层单位），也可能无底有顶（如不整合面）。
次级非正常地层单位的边界可以全部是非正常地层面，也可以全部是正常地层面（如蛇绿岩中的沉积层），当然也可以一侧为正常地层面另一侧为非正常地层面。
（1）正常地层面
即上述的各种正常岩石面、生物面、年代面、极性倒转面等地层面。当非正常地层或其特定层段遭受变质变形程度较弱时，可保留正常地层面；有时虽变质变形强烈但仍能保留正常地层面遗迹。
（2）构造面
不整合或假整合面：既是一种正常地层面，又是一种构造面。当其见于非正常地层体内部时，可据此界定不同非正常地层单位或高级次非正常地层单位内部的次级正常或非正常地层单位。
剪切、断裂或断层面：它们是描述和划分非正常地层单位的常用地层面。当它们包含相当空间的地层体并与正常地层单位邻接时，取其外缘作为非正常地层单位的边界。外缘与内缘间的地层体（如构造角砾岩、糜棱岩）作为独立的非正常地层单位或非正常地层单位内部的次级单位描述。
变形转换面：如褶皱形态转换面可作为非正常地层单位的边界，但这种地层面标志着同构造期的剪切、断裂或断层以至不整合和假整合面的可能存在。
（3）特殊沉积面
滑塌体与沉积基质间的原生界面为特殊沉积面，两者间的相互层理关系因初始滑塌定位和后期构造作用而通常相异，但有时亦近似。特殊沉积面可以圈定滑塌体的边界，但其围岩基质可以是非正常地层单位也可以是正常地层单位。
（4）变异或置换岩性面
经变质作用和岩浆作用改造的岩性面。它们通常与原生岩性面不同，但有时可能一致，两者皆可用作划分非正常地层单位的地层面。
（5）侵入接触面
非正常地层单位与侵入体之间的界面。只有在空间上难以追索到其他地层面时方宜用其界定非正常地层单位。
（6）难追索基底面
变质岩系和年轻的蛇绿岩可设想有下伏基底岩石，但只能看作它们理论上的底界，实际剖面上难以追索。
5.4 非正常地层单位的名称术语
岩群和岩组是基本的非正常地层单位。岩群已用于中国老变质岩系，并已进入“地质名词”[10]。
（1）岩组
指岩石的岩性、结构和组合特征一致、厚度不大并由任一种或几种正常或非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。岩组用于变质表壳岩系、混杂岩系、蛇绿岩套、海山岩系和大规模构造岩系的内部划分或用于上述较小岩系、岩体的地层命名。岩组内可不分岩段，亦可据两个或几个地层面划分岩段或标志层。
（2）岩群
指岩石的岩性、结构和组合特征有共性、厚度大并由任一种或几种非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。有相当分布空间的变质表壳岩系、混杂岩体、蛇绿岩套、海山岩系和大规模的构造岩系可建立岩群。岩群由两个以上的岩组构成，但也可有不分岩组的岩群。有共性的2个以上的岩群也可并为超岩群，主要用于最古老的变质岩系。杂岩为非正式地层单位，无等级。
5.5 非正常地层单位与正常地层单位的关系
非正常地层单位与正常地层单位的关系包括原生次生关系、空间定位关系和级次关系。
（1）原生次生关系
原岩性质、层序和地层关系全部或大部变异、改造和重组的地层体属于非正常地层单位，反之为正常地层单位。部分保存原岩性质、层序和地层关系或通过观察研究可发现或恢复其原生特征的地层体，仍应划分为非正常地层单位。同样，只有部分原生地层特征被改造和重组而大部仍保存的地层体，仍作为正常地层单位对待。例如：在混杂岩原岩保存较好的部分有时可确定连续叠覆层序，但它们在初始形成阶段已是同期或近同期构造与沉积双重作用的产物，又经过了大幅度位移和其他作用的改造，总体上应视为非正常地层单位；保存完整的蛇绿岩和海山岩可具部分原生叠覆层序，但总体上它们经历了大幅度垂向和水平位移，并受到变质变形作用不同程度的改造，总体仍应视为非正常地层单位；滑塌岩作为一种大幅度移位的沉积岩，不论其原生特征保存如何总体上皆为非正常地层单位。但它们的次级单位也可以是正常地层单位。
（2）空间定位关系
主要由非正常地层单位构成的变质岩区与复杂构造带，其外部边界通常为非正常地层面，其相邻的地层单位为正常地层单位；在区、带内大部为非正常地层单位，单位间边界大部为非正常地层面，但也有部分正常地层单位和正常地层面，如蛇绿岩和海山岩的没有强烈变质变形的部分（玄武岩与相关的沉积岩），应视作正常地层单位。变质表壳岩中原生地层特征比较明显的部分也可考虑划为正常地层单位。
（3）级次关系
变质表壳岩区或复杂构造带的主体部分，其高级次非正常地层单位可包含低级次正常地层单位，超岩群可包含群，岩群可包含组，岩组可包含段或标志层。复杂构造带的边部有时可见高级次正常或基本正常地层单位包含低级次非正常地层单位，如地层序列基本完整的由浊积岩构成的群可包含外来体构成的岩组、岩段。
5.6 非正常地层单位的文字与时代符号表示方法
行文或图件上提及某非正常地层单位时，其后括弧内可注明其类别。时代、代号的表示顺序是：首先是原岩时代或最接近原岩时代的最早变质变形期，其后括弧内注明一次或多次的改造或定位期。如：
某岩组或岩群（变质表壳岩） Ar4（Pt2，K1）
某岩组或岩群（蛇绿岩） C1（P1）
某岩组或岩群（海山岩）
（O2）
某岩组或岩群（混杂岩） T3（K2）
某岩组或岩群（滑塌岩） O3（T3）
某岩组或岩群（构造岩） Jx（J1，K2，N1）
某岩组或岩群（异地岩或异地体） S（T3，J3）
参考文献
[1]H.D.Hedberg（ed.）.International stratigraphic guide——a guide to stratigraphic classification，terminolgy and procere，1st ed..John Wiley and Sons，1976.
[2]A.Salvador（ed.）.International stratigraphic guide——a guide to stratigraphic classification，terminlolgy and procere，2nd ed..IUGS＆ Geol. Soc.Amer.，1994.
[3]J.W.Cowie.Guidelines for boundary stratotypes.Episodes，1986，9，78～82.
[4]J.Remane，M.G.Bassett，J.W.Cowie，K.H.Gohrbandt，H.R.Lane，o.Michelsen and Wang Naiwen.Revised guidelines for the establishment of global chronostratigraphic standards by the International Commisson on Stratigraphy（ICS），Episodes，1996，19（3），77～81.
[5]K.J.Hsü.Principles of Melanges and their bearing on the Franciscan-Knoxville paradox.Geol.Soc.Amer.Bull.，1968，79，1063～1074.
[6]D.G.Gee and B.A.Sturt（ed.）.The Caledonide Orogen——Scandinavia and related areas.John Wiley＆ Sons，1985.
[7]D.G.Gee，R.Kumpulainen，D.Roberts，M.B.Stephens，A.Thon and E.Zachrisson.Scandinavian caledonides——Tectonostratigraphic map，IGCP No.27，The Caledonide orogen.Swedmap，1985.
[8]王乃文，郭宪璞，刘羽.非史密斯地层学简介.地质论评，1994，40（5），482与394页.
[9]王乃文.非史密斯地层学.科学中国人，1995，3，24.
[10]程裕淇（主编）.地质学名词.北京：科学出版社，1993.
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时间：2023-11-11 00:38
王乃文
（中国地质科学院地质研究所与岩石圈研究中心，北京 100037）
摘要 地层学的基本任务是确立地球历史上各类环境中沉积物的时间序列。但是，现已确定或尚待定的层型皆只适用于一类环境：陆表海或边缘海。这类层型很难适用于其他环境，如占地表绝大部分的陆地区与大洋区，那里也能产生比较连续的沉积和化石记录。因此，作者认为除了在陆表海或边缘海区也应在陆地区和大洋区环境中建立层型，即建立TBO层型体系，它能比单一的层型提供更好的地层标准化的基础。另一个问题是非正常地层序列研究：地层学家至今仅习惯于观察正常序列的沉积层系，而不熟悉非正常地层单位，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、构造岩、海山岩、变质岩及异地岩（体）等的地层单位。常见的情况是把非正常地层单位当作正常地层序列处理，或干脆把非正常地层单位留给构造学家随意摆布而不管其地层学的归属，这样地层序列和地史架构的混乱也就在所难免。解决问题的出路是这里提议的非常规地层学或非史密斯地层学。
关键词 层型体系 非常规地层学 非史密斯地层学
1 引言
地质学研究的客体是现代人类未曾经历的自然演化过程。因此时间因素是认识地质过程的关键环节。认识人类文明史与地质史的途径是相同的：重建“朝代”序列及其相互对比。地层学的主要任务正是在于以下两方面：建立与精化作为对比基础的年代地层表。近几年的地层学研究焦点就是建立全球层型，以使地质年代表固化于自然地层剖面上。这对精化年代地层表具有重大意义。无论是《国际地层指南》还是《国际地层委员会建立全球年代地层标准的指针》[1～4]皆强调已建和待建层型的对比潜力。一般说，此项工作正在国际地层委员会指导下持续正常地进行着。在全球层型剖面与点的讨论中的重大困难之一是不同生物区之间生物带的可比性。理论上其间的过渡型序列有助于克服这些困难。
不过我们更应关切的事实是，已建和待建的层型皆属于陆表海或边缘海型，它们与其他环境类型不能直接对比。尽人皆知，无论现代的还是过去的陆表海或陆架海只占地表的较小部分，其大部为大洋和陆地占据。大洋或陆地也能产生比较连续的地层记录。所以仅在陆表海或边缘海环境确立层型能否满足地球广大区域地层对比的需要还是一个问题。
另一方面，长期把经过强烈次生改造的地层当作正常地层单位所引起的地质概念混乱现象也不能继续下去了。
2 建立层型体系和非常规地层学（或非史密斯地层学）的重要性
形成沉积层的环境大致可分五类：
（1）陆表海或边缘海，可延伸到上陆坡。此环境的不少部位沉积作用比较稳定，因此能产生含丰富生物化石的较连续的地层记录，并保存在现今陆区。至今所有设置的层型皆属此类古环境，但遗憾的是此类古环境不能代表其他更广阔的古环境。
（2）陆地区。至少从晚古生代以来，陆地变得比边缘海更广阔。虽然小型陆相盆地的沉积作用不稳定，但大型盆地却能产生比较连续的地层记录，其特征生物带并不能直接对比到浅海型层型。1948年国际地质大会曾选择华北泥河湾层作为下更新统的国际对比标准，可与欧洲陆相维拉弗朗层对比。但这一建立国际非海相对比标准的正确措施却遗憾地未能坚持下来。*上的古老变质岩系是古陆核的组分，对研究地壳早期演化的重要性不言而喻。把它们作为正常地层单位对待显然是不恰当的，看来应该寻求非常规地层学的划分命名和研究方法对其进行研究。
（3）大洋区。这类地球上最广阔的区域有比较稳定的沉积盆地和比较连续的沉积记录，以其为基础建立的新生代浮游生物带是显生宙生物带中最清楚和最详尽的划分。虽然更早的古代大洋沉积的大部分地层记录会因古洋壳的俯冲作用而消失，但其相当部分仍能保留于被动*边缘和增生楔的沉积物中。大洋沉积层系通常包含极连续的地层记录和分带化石，虽然其中往往缺失浅海层型的一些特征分子，但如放射虫、牙形类等浮游类分子却常常是两类环境的共有成分。可以期待的是，古大洋环境层型的建立将成为精化年代地层表的有力手段。
（4）下陆坡区。这里有强烈扰动和重组的沉积层系。被动陆缘下陆坡以深海浊积岩和沉积混杂为特征。活动陆缘的下陆坡的深海沉积一般与作为洋壳残片的蛇绿岩组合在一起，构成所谓的混杂岩或增生楔，范例如加利福尼亚的中生代“旧金山杂岩”、日本海沟新生代增生楔以及许多其他保存于陆内的古代混杂岩。这类混杂岩是陆壳和洋壳相互作用的产物，保存于其中的地层记录是解译古陆古洋演化史的最有效证据。许靖华[5]根据他对“旧金山杂岩”的研究，指出混杂岩是“非史密斯地层学”的内容之一。
（5）造山带。这里的岩石受到强烈地质扰动，如推覆、走滑、挤压、拉伸等各种变形作用、变质作用和岩浆作用。所有这些重组了的地层不符合传统地层学的概念，因之成为非常规地层学或“非史密斯地层学”的另一个研究对象。它们聚集了不同时期不同环境形成的并经过改造重组了的各类岩系，如混杂岩、滑塌岩、蛇绿岩、海山岩、构造岩以及各类异地岩（体）与变质岩等。
总之，为完成地球科学赋予地层学的任务，我们不仅需要现行的在浅海环境确立的基本层型，而且需要包括*和大洋环境层型的完整的层型体系（简称TBO体系）作为全球对比的标准。另外，为配合全球地史学和地球动力学模型的开发，需要引入非常规地层学或“非史密斯地层学”。否则，地层学家将会越来越被排除在现代地球科学的主流之外。
3 陆相层型的特殊性
建立陆相层型要考虑其特殊性。
（1）陆相地层主要由陆源碎屑岩而不是碳酸盐岩构成。频繁的砂质层和火山物质为古地磁和放射性测年提供了有利条件。大型陆相盆地的稳定连续沉积是建立层型的主要选择对象。
（2）陆相层中没有像菊石、牙形类、有孔虫、超微化石等全球广布的生物门类，但古生代中期以来脊椎动物的发育填补了这一空缺。脊椎动物的高演化速率至少为阶、统的划分提供了足够的基础。在某一自然剖面上发现连续的脊椎动物化石带并不常见，但可在大型湖盆边缘相或斜坡相剖面上选择候选层型，那里有比较连续的脊椎动物化石层和其他门类化石组合。
（3）像海相化石分带一样，陆相化石分带也会遇到因气候带相异或古地理阻隔造成的生物区系不同而产生的困难。但由于陆生动物对温度的适应能力较强，古气候因素造成的生物带对比困难也相对较小。同样，陆生动物跨越古地理屏障的能力较高，使生物带的对比困难减少。幸运的是，陆生脊椎动物迁移的研究比海洋生物这方面的资料更有成效，如新生代欧亚脊椎动物通过白令陆桥的迁移和二叠纪、三叠纪欧亚与非洲陆生动物的联系已有确切结论。这些成果说明建立陆相层型的可行性。
4 古大洋相层型的特殊性
（1）大洋沉积以低沉积速率和高连续性为特征，尤以化学沉积、生物沉积、硅质沉积和火山碎屑岩最为典型，它们能提供最完整的地层记录，并为化学分析、同位素和古地磁测定提供良好前提。虽然它们原来覆盖了地表大部地区，但能在现代*内保存下来的古大洋沉积却是局限的。不过在现代陆区露头剖面上仍可找到相当数量的不同时期的大洋沉积物。在如中国这样的多造山带国家和地区，古大洋沉积露头区数量很多。虽然至今尚未查明保存下来的古大洋沉积是否包含了全部的阶和统，但据已知资料可以期待大部分古生代以来的阶和统能在其中找到。如果这样，高连续性的大洋沉积层型的确立将提供新的途径以补充和校正浅海相层型，提高年代地层表的精度。
（2）显生宙深海生物群以放射虫、牙形类、浮游有孔虫、超微化石和许多其他门类为代表，它们充分展示了其全球范围生物分带对比的潜力。新生代已具备了完整的深海生物带，中生代与古生代也部分地建立了这类分带，这些分带的精度绝不亚于边缘海和陆表海型层型，甚至精度更高。
（3）包含古大洋沉积物和生物群的自然剖面可分三类：第一类是与蛇绿岩组合一起的典型大洋沉积剖面，这里缺少陆源碎屑；第二类是下陆坡深海沉积剖面，这里有一定数量的陆源碎屑搀杂；第三类是陆架深海盆地沉积剖面，这里有大量陆源碎屑。就生物群组分而言，上述三类剖面的同期组合有很大共性。在中国范围内，已知有扬子区古生代陆架深海盆地剖面、南天山泥盆纪—石炭纪陆坡深海剖面、丁青—班公错带和印度河—雅鲁藏布江侏罗纪—白垩纪蛇绿岩套和陆坡深海剖面、台湾东部中新世—上新世陆坡深海剖面等。按建立层型的要求对深海剖面的详细研究，可期待出现地层学的一次飞跃。古大洋或古深海剖面往往遭受了强烈的后期地质改造，非常规地层学或非史密斯地层学概念和研究方法不可缺少。
5 非常规地层学或非史密斯地层学的基本概念
在强烈地质活动区或古老变质岩区，地层学的对象是被大幅度移置作用、变形作用和变质作用强烈改造和重组了的地层体。它们也常常被称作“群”或“组”，混同于一般正常地层单位，在形成时代和形成机制的认识上产生谬误。处理这类地层体的较早尝试是“构造地层学”，西欧加里东造山带区分“异地体”（allochthon）和“原地体”（autochthon）或“准原地体”（parautochthon）和以此为单位的“构造地层图”是一范例[6,7]。阿尔卑斯划分推覆体的实践与其类同，不过后者是构造名词，不是地层术语。也有赋予构造地层学更广泛含义的尝试，但脱离了该术语的早期含义。90年代许靖华在中国讲学时提出“非史密斯地层学”概念，经本文作者请教后他请人转告：指的研究对象有两个，一个是以“旧金山杂岩”为代表的混杂岩（Melange），另一个是以瑞士阿尔卑斯和中国苏鲁区的变质岩构造岩片。本文作者曾著文介绍[8,9]，但所理解内容超出了上述两方面，文中说明要以提出者的公开论文为准。但至今未见发表。作者这里使用的非常规地层学一词含义较广。核心问题是对非正常地层单位的认识和处理。
5.1 非正常地层单位的概念
非正常地层单位是相对于正常地层单位提出的，两者分别适用于不同类型的地层体。正常地层单位的构成符合传统地层学的地层叠覆律、化石层序律和瓦尔特相律，其原岩性质和结构、层序和地层关系在实际地层剖面上易于识别和纵向、侧向追索。相反，非正常地层单位所指的地层体是深熔变质作用、岩浆作用和构造作用分别或综合影响和改造的产物，其原岩性质和结构、层序和地层关系全部或部分地遭受显著变质、变形改造或大幅度移位，难以用传统地层学方法识别、划分和对比。总之，非正常地层单位是原始正常地层单位或更老的非正常地层单位经显著变质、变形或大幅度移位而改造、重组成的特殊地层单位。
一个非正常地层单位可以是一个或多个原岩地层单位改造重组而成；同样，两个以上的非正常地层单位也可以是同一个原岩地层单位改造重组的结果。
非正常地层单位所指的地层体往往是早期地壳岩石或复杂构造带的组分，是地壳早期演化和古陆古洋变迁的直接记录。对非正常地层单位的研究是现代地层学参与解决地球演化重大课题的重要方向，该方向可称作非常规地层学或简称为非常地层学。
5.2 非正常地层单位的对象
（1）古老变质岩与变质表壳岩
最古老的深变质岩系如TTG岩系等不具有通常意义上的层序。变质表壳岩包括变质基性岩和超基性岩、副片麻岩、片岩、变粒岩、大理岩、铁英岩等，它们经受了深熔作用导致的变质和混合岩化，构造作用导致的强烈变形、糜棱岩化或大幅度移位。虽然其原岩性质可通过实际观察和实验手段予以恢复，有时还可发现变余的原生结构构造，但总体上它们已被改造并重组为新的非正常地层单位。就构造移位幅度而言，它们可分为准原地变质地层和异地变质地层体。准原地体在地壳内有显著垂向位移但无大幅度水平位移（如古地台老变质岩），异地体既有垂向又有侧向大幅度位移。
（2）异地岩（或异地体）
指有大幅度垂向和横向位移并伴有程度不同的变质变形的具构造带规模的地层体。异地岩（或异地体）无例外地覆盖于原地岩（或原地体）或更老的异地岩之上，其间为非正常地层面（构造面）。其位移幅度可据其原岩特征与原地岩的对比作判断。如覆盖于波罗的地盾原地岩之上的多期异地岩，其位移幅度判断有数十至数百公里，类似情况见于阿尔卑斯的多期推覆体和高喜马拉雅以MBT与MCT为边界的叠瓦状异地岩（体）。
异地岩通常发生于古*边缘、古大洋边缘和大型陆内造山带上。它们是古陆、古洋和陆内地质演化的地层记录。每一期次的异地岩构成一个大的非正常地层单位，并完全为非正常地层面（构造面）所围限，但其内部可据次级非正常地层面或正常地层面划分为次级非正常或正常地层单位。
（3）混杂岩
指生成于海沟内侧的增生楔与洋壳、陆壳岩石的构造混杂地层体，其典型代表为“旧金山杂岩”。其基本地层组分为浊积岩、深海沉积岩，并有时代较老的、规模不等的洋壳基性－超基性岩与陆源地层块体嵌入其中。有蛇绿岩块掺入的混杂岩称蛇绿混杂岩。混杂岩中的陆源地层块体是一种滑塌岩。
与传统地层学阐述的地层由老到新叠覆形成的方式相反，混杂岩的初始形成方式是较新的地层逐次嵌入到较老地层之下，构成自下而上为由新到老的反序地层柱。其每一层段皆可有较老的洋壳或陆壳外来体嵌入。这种地层柱既含有正常地层面，又含有非正常地层面，尤以后者为主。
混杂岩形成的终结阶段是大规模陆洋变迁导致的强烈构造抬升、挤压对初始混杂地层体的改造和重组，它们是陆内缝合带的标志。最终定位于陆内的混杂岩，既包含初始阶段形成的初始正常地层面和初始非非常地层面，也包含终结阶段形成的非正常地层面。
混杂岩往往遭受不同程度的变质作用。与初始和终结非正常地层面邻近的地层体皆有一定程度变质。塑性较强的沉积岩基质较易卷入复杂的褶皱、断层系统或变质带，但变质变形程度极不均一，有的层段原岩特征保存完好。刚性较强的基性－超基性岩和沉积岩外来体，其原岩特征和原始层序更易保存。受强烈变质变形改造的混杂岩已难以区分沉积基质与外来体，其非正常地层单位的识别和划分主要依靠非正常地层面，特别是构造面。
（4）蛇绿岩
蛇绿岩是一种洋壳岩石组合。其基本序列自下而上包括超基性岩、堆晶岩、辉长辉绿岩席状岩群、玄武岩或含深海沉积岩夹层及透镜体的层状玄武岩、硅质岩与深海泥（页）岩等。除现代大洋蛇绿岩外，其典型代表有中国*蛇绿岩和塞浦路斯蛇绿岩等。
蛇绿岩剖面下部的超基性岩，一般呈非层状或块状，无正常底界，但顶界有明确层位限定，因此是一种宏观层状岩。堆晶岩与岩墙群有顶底关系，其中堆晶岩呈似层状，岩群呈竖层状。玄武岩与其中或其上的沉积岩则完全是层状岩。总体上，蛇绿岩是一种自下而上由老到新的叠覆地层体。其初始地层柱本可纳入正常地层单位分类。但有几种因素限定其非正常地层单位性质：①作为蛇绿岩主体的洋壳超基性岩本身是块状岩浆岩；②下部的超基性岩无正常底界，上部的沉积岩无正常顶界，整体上无顶无底；③作为地层体研究的蛇绿岩主要指定位于陆内的蛇绿岩残体，它们经受了大幅度垂向和侧向位移，并遭受了不同程度的变质作用；④原始地层关系大部被支解，与围岩的边界全部为非正常地层面。
（5）滑塌岩
指在正常或非正常地层单位形成时，以滑移或崩塌方式嵌入或落入该沉积层中的异地地层体。它们的形成时代通常皆不同程度地老于其围岩基质。滑移或崩塌距离相对较小的滑塌岩常称作滑移岩、滑移层和滑坡堆积，其年龄往往仅比其围岩基质略老。它们或仅发育于某地层单位的特殊层段，或充斥于整个地层单位。其岩性特征一般与围岩基质相同或相近，但可据紊乱层理或折断层理等特征鉴别。当它们发育于一个正常地层单位内部时，可作为该单位的一个次级非正常地层单位或标志层。当它们包含于一个非正常地层单位内部时，自然成为该单位描述的一部分。
典型的滑塌岩指大幅度滑移或远距离崩塌的地层体，其年龄一般显著甚至远老于其围岩基质。大规模滑塌岩体常构成良好地层剖面，但空间上完全为非正常地层面围限。坚硬的砂岩、灰岩或其他块状岩常形成大型滑塌岩。
滑塌作用多发生于盆地陡坡或峻峭的水上山峦，既见于海洋亦见于陆内盆地。但*外缘活动带形成的滑塌岩最为常见和壮观，它们常构成混杂岩的组分并一起成为这类活动带的标志。
（6）海山岩
指洋壳上形成的海山玄武岩与上覆的沉积岩帽或盖层。典型代表是西太平洋的新生代和现代海山岩。海山玄武岩的底界是洋壳基底，顶界为喷发间断面或水下夷平面。沉积盖层一般为碳酸盐岩或生物岩，原生无顶。原始海山玄武岩厚达数千米，沉积盖层厚达数百米。不同时代海山岩是洋壳发育期、分化期和迁移期的重要记录。经大规模陆洋环境变迁后定位于陆内的海山岩，研究程度低，多数尚未识别，它们的原始地层关系往往已被支解，变质作用可把海山岩分别改造为绿片岩和大理岩，但也常见无明显变质的海山岩地层体。
（7）构造岩
指构造带或构造面上形成的具特殊次生结构的岩石，如构造角砾岩、糜棱岩等。当它们厚度不大时，可看作非正常地层面或非正常标志层；当它们达到或超过一般地层单位厚度时，可构成非正常地层单位。地层学把构造岩作为非正常地层单位，侧重描述和研究其层次特征及其与其他地层单位的关系，有别于岩石学侧重其成分、构造学侧重其构造作用。
5.3 非正常地层单位的边界
作为非正常地层单位边界的地层面可分两类：正常地层面和非正常地层面。后者包括构造面、特殊沉积面、变异或置换岩性面、侵入接触面、难追索基底面等。
在一个变质岩露头区或一个构造带上，非正常地层单位的总体通常为正常地层单位或大型侵入体围限并由非正常地层面界定或为新地层以不整合覆盖。高级次非正常地层单位无正常底界或只有理论上的底界，有时无底亦无顶（如构造岩地层单位），也可能无底有顶（如不整合面）。
次级非正常地层单位的边界可以全部是非正常地层面，也可以全部是正常地层面（如蛇绿岩中的沉积层），当然也可以一侧为正常地层面另一侧为非正常地层面。
（1）正常地层面
即上述的各种正常岩石面、生物面、年代面、极性倒转面等地层面。当非正常地层或其特定层段遭受变质变形程度较弱时，可保留正常地层面；有时虽变质变形强烈但仍能保留正常地层面遗迹。
（2）构造面
不整合或假整合面：既是一种正常地层面，又是一种构造面。当其见于非正常地层体内部时，可据此界定不同非正常地层单位或高级次非正常地层单位内部的次级正常或非正常地层单位。
剪切、断裂或断层面：它们是描述和划分非正常地层单位的常用地层面。当它们包含相当空间的地层体并与正常地层单位邻接时，取其外缘作为非正常地层单位的边界。外缘与内缘间的地层体（如构造角砾岩、糜棱岩）作为独立的非正常地层单位或非正常地层单位内部的次级单位描述。
变形转换面：如褶皱形态转换面可作为非正常地层单位的边界，但这种地层面标志着同构造期的剪切、断裂或断层以至不整合和假整合面的可能存在。
（3）特殊沉积面
滑塌体与沉积基质间的原生界面为特殊沉积面，两者间的相互层理关系因初始滑塌定位和后期构造作用而通常相异，但有时亦近似。特殊沉积面可以圈定滑塌体的边界，但其围岩基质可以是非正常地层单位也可以是正常地层单位。
（4）变异或置换岩性面
经变质作用和岩浆作用改造的岩性面。它们通常与原生岩性面不同，但有时可能一致，两者皆可用作划分非正常地层单位的地层面。
（5）侵入接触面
非正常地层单位与侵入体之间的界面。只有在空间上难以追索到其他地层面时方宜用其界定非正常地层单位。
（6）难追索基底面
变质岩系和年轻的蛇绿岩可设想有下伏基底岩石，但只能看作它们理论上的底界，实际剖面上难以追索。
5.4 非正常地层单位的名称术语
岩群和岩组是基本的非正常地层单位。岩群已用于中国老变质岩系，并已进入“地质名词”[10]。
（1）岩组
指岩石的岩性、结构和组合特征一致、厚度不大并由任一种或几种正常或非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。岩组用于变质表壳岩系、混杂岩系、蛇绿岩套、海山岩系和大规模构造岩系的内部划分或用于上述较小岩系、岩体的地层命名。岩组内可不分岩段，亦可据两个或几个地层面划分岩段或标志层。
（2）岩群
指岩石的岩性、结构和组合特征有共性、厚度大并由任一种或几种非正常地层面围限的层状、似层状岩石地层体。有相当分布空间的变质表壳岩系、混杂岩体、蛇绿岩套、海山岩系和大规模的构造岩系可建立岩群。岩群由两个以上的岩组构成，但也可有不分岩组的岩群。有共性的2个以上的岩群也可并为超岩群，主要用于最古老的变质岩系。杂岩为非正式地层单位，无等级。
5.5 非正常地层单位与正常地层单位的关系
非正常地层单位与正常地层单位的关系包括原生次生关系、空间定位关系和级次关系。
（1）原生次生关系
原岩性质、层序和地层关系全部或大部变异、改造和重组的地层体属于非正常地层单位，反之为正常地层单位。部分保存原岩性质、层序和地层关系或通过观察研究可发现或恢复其原生特征的地层体，仍应划分为非正常地层单位。同样，只有部分原生地层特征被改造和重组而大部仍保存的地层体，仍作为正常地层单位对待。例如：在混杂岩原岩保存较好的部分有时可确定连续叠覆层序，但它们在初始形成阶段已是同期或近同期构造与沉积双重作用的产物，又经过了大幅度位移和其他作用的改造，总体上应视为非正常地层单位；保存完整的蛇绿岩和海山岩可具部分原生叠覆层序，但总体上它们经历了大幅度垂向和水平位移，并受到变质变形作用不同程度的改造，总体仍应视为非正常地层单位；滑塌岩作为一种大幅度移位的沉积岩，不论其原生特征保存如何总体上皆为非正常地层单位。但它们的次级单位也可以是正常地层单位。
（2）空间定位关系
主要由非正常地层单位构成的变质岩区与复杂构造带，其外部边界通常为非正常地层面，其相邻的地层单位为正常地层单位；在区、带内大部为非正常地层单位，单位间边界大部为非正常地层面，但也有部分正常地层单位和正常地层面，如蛇绿岩和海山岩的没有强烈变质变形的部分（玄武岩与相关的沉积岩），应视作正常地层单位。变质表壳岩中原生地层特征比较明显的部分也可考虑划为正常地层单位。
（3）级次关系
变质表壳岩区或复杂构造带的主体部分，其高级次非正常地层单位可包含低级次正常地层单位，超岩群可包含群，岩群可包含组，岩组可包含段或标志层。复杂构造带的边部有时可见高级次正常或基本正常地层单位包含低级次非正常地层单位，如地层序列基本完整的由浊积岩构成的群可包含外来体构成的岩组、岩段。
5.6 非正常地层单位的文字与时代符号表示方法
行文或图件上提及某非正常地层单位时，其后括弧内可注明其类别。时代、代号的表示顺序是：首先是原岩时代或最接近原岩时代的最早变质变形期，其后括弧内注明一次或多次的改造或定位期。如：
某岩组或岩群（变质表壳岩） Ar4（Pt2，K1）
某岩组或岩群（蛇绿岩） C1（P1）
某岩组或岩群（海山岩）
（O2）
某岩组或岩群（混杂岩） T3（K2）
某岩组或岩群（滑塌岩） O3（T3）
某岩组或岩群（构造岩） Jx（J1，K2，N1）
某岩组或岩群（异地岩或异地体） S（T3，J3）
参考文献
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[10]程裕淇（主编）.地质学名词.北京：科学出版社，1993.
