构造运动与地层接触关系
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发布时间：2022-05-05 05:19
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时间：2023-07-31 03:37
地层接触关系是构造运动发生时间和性质的历史记录。角度不整合和平行整合分别是造山运动和造陆运动的记录。构造运动发生的时间以构造面下伏地层时代为下限，而以上覆地层时代为上限，具体时间需根据区域情况敲定。
浙江省权威性地质资料认为白垩纪期间 ( 本书将过去的上侏罗统划归白垩系，故过去作为侏罗纪与白垩纪间的闽浙运动，本书作为白垩纪内部的运动) 曾发生过两次造山运动，即闽浙运动和 “丽水运动”; 有的文献甚至认为朝川组与馆头组之间、朝川组与方岩组之间都是角度不整合或假整合关系，意味着其间也曾发生过构造运动。
笔者认为判断构造运动是否发生过的方法很多，最可靠和直观的要算: ①地层明显角度相交，并存在底砾岩; ②侵蚀面上风化壳、古土壤层、根土层的存在; ③接触面上下变质程度的差异、构造形态的差异、蚀变现象的差异; ④下伏地层中岩脉、构造裂隙系 ( 节理、劈理等) 等地质体的被截切、消失等。在没有这些直观地质现象的情况下，沉积相的研究要算是最可靠的方法了。在正常情况下，环境 ( 不论是构造环境还是古地理环境) 是连续渐变的，反映这些环境的沉积相也应是连续的。如果出现相的不连续，即所谓 “跳相”，其间必有构造运动事件发生。构造运动会引起环境的突变，引起沉积间断。当重新沉积时，由于环境已改变，沉积相也就发生变化。相反的情况是，常见有人将砾岩及其下伏地层有波状起伏冲刷面视作构造运动的依据，不进行沉积相的研究便将之确定为假整合甚至不整合，这可能是构造运动 “满天飞”产生的主要原因。冲积扇相和河流相地层中，常见砾岩之下存在明显的冲刷凹凸起伏面，下伏地层的碎块出现在上覆冲积相砾岩中，甚至出现在砾岩之上滩微相砂岩的前积层上。这种现象在同一剖面上可以多次重复出现，难道这也是假整合或不整合? 认为方岩组与朝川组 “不整合”可能起因于此，但环境未发生突变，表现为仍然是河流相或山麓堆积相上，这不是假整合，更不是不整合。
笔者等曾于永康市古丽镇西缘永康—武义公路 0 ～1 km 路段边坡上观察恐龙腿骨产地地层剖面，那里是典型的辫状河亚相的朝川组顶部层位，每个生长层序都由底部砾岩或砂砾岩、中部砂岩、上部粉砂岩三个部分组成正粒序半韵律剖面结构。底冲刷现象明显，底部砾岩中可见其下伏韵律顶部粉砂岩的碎块，甚至有的地方在中部砂岩的前积层上也有粉砂岩的碎块 ( 图版Ⅰ-4; 图 4-4) 。这种韵律不断重现，显然并非假整合。
图 4-4 辫状河生长层序( 永康市西缘，照片转绘)有水平线者为下伏粉砂岩的砾石
图 4-5 湖成重力流的底冲刷现象( 新昌镜岭，照片转绘)
水下重力流对沉积底床的下切力很强，同样可见砾岩之下出现高低起伏的冲刷面现象，这可见于新昌盆地镜岭公路剖面上，但这属于事件沉积的范畴。此类事件比较常见，它不是正常的沉积接触关系，但也不属假整合或不整合。仍属整合范畴 ( 图版Ⅰ －3; 图 4-5) 。
根据野外观察，永康盆地中永康群各组之间均存在过渡性岩段: 如以暗色 ( 黑、绿色) 为特征的馆头组与以红色为特征的朝川组之间，常见有暗色与红色相间的过渡性岩段，反映了由深—半深湖环境向浅湖环境过渡时那种湖水深浅交替波动，最终变为浅湖相的演变过程。又如湖相的朝川组与山麓堆积相的方岩组之间，在朝川组顶部出现一套河流相地层，其中的砾岩由下向上，成层越来越厚，砾石的直径越来越大，逐渐过渡为块状层的方岩组山麓堆积相砾岩，反映了由稳定的沉积环境逐渐过渡为快速隆升、快速堆积的环境。这种岩性和岩相的逐渐过渡，表明古构造环境和古地理环境的连续性，均应属整合接触，以致在馆头组、朝川组和方岩组划界上，各家高低不一。如馆头组与朝川组的界线，在建组剖面上，有人以玄武岩为界，有人以暗色层的消失为界，又有人以红层中的一层凝灰质砾岩为界。永康群中各组为整合关系是比较趋同的认识。
笔者认为白垩系内部可信的构造面只有两个，其一是华南地块下白垩统上部与下部之间，即上、下火山岩系间的不整合面，代表早白垩世中期曾发生过一次造山运动，前人称之为 “闽浙运动”; 其二是东南沿海地区小雄组 ( 浙江) 或石牛山组 ( 福建) 与下伏石帽山群间的假整合，代表早白垩世末曾发生过一次造陆运动。本书将此次造陆运动称为 “东南上升”。前人所定的其他不整合或假整合 ( 不包括白垩系底部的不整合) 查无实据。
图 4-6 馆头组与茶湾组不整合接触
( 一) 闽浙运动性质的判定
闽浙运动发生于早白垩世中期，具体表现为上、下火山岩系间的不整合。表现得最清楚的地方要数老竹盆地下桥—潘底剖面馆头组与茶湾组的接触关系。那里的茶湾组 ( 有人认为是寿昌组) 顶部为灰黑色薄层状深湖亚相泥岩夹粉砂岩，而馆头组底部为砖红色曲流河亚相的由砾岩、砂砾岩、砂岩和粉砂岩组成的正粒序半韵律沉积。底部砾岩砾径大，圆度高，砾径一般 ＜5 cm，但有的可达 20 ～30 cm。底部砾岩明显切割下伏的泥岩，并见起伏不平面( 图版Ⅴ-3; 图 4-6) 。两组的接触面出现在小悬崖峭壁的底部，地层完全裸露，产状清晰。前人曾确定为微角度不整合。
单从接触面上有砾岩，下有起伏侵蚀面还难确定这一接触关系的实质，因为冲积相砾岩必然切割下伏地层，造成底面起伏不平。而且砾岩常呈块状，产状不清或难以准确测量，在交角不大的情况下，定性的把握性不大。笔者同意馆头组与茶湾组为不整合关系，其理由: ①两组地层间常见有不大的交角; ②两组地层间存在明显的跳相现象: 茶湾组为深湖亚相，而上覆的馆头组为曲流河亚相，其间缺失了中深湖亚相、浅湖亚相和滨湖亚相。湖泊不可能突然封闭，它有个逐渐萎缩的过程，并形成相应的湖萎缩阶段的沉积，从深湖变为浅湖、湖滩。老竹盆地未见该阶段沉积是闽浙运动隆起后被侵蚀掉的结果，成为较长期侵蚀间断的可靠依据。而底砾岩和侵蚀起伏面的存在只是助证，使得判定该接触关系为不整合关系的理由更为充分。
从观察过的剖面和区调报告所附图片、素描看，下白垩统上、下部地层接触关系常为低角度相交的不整合。建德幅所提供的图片甚至见到不整合面下为一个比较和缓的褶曲，因而闽浙运动是一次强度较低的造山运动。这一现象说明早白垩世早期仍处于挤压应力场的控制下，但比之于印支运动和兰江运动所造成的褶皱形态，显得挤压力已逐渐弱化，到早白垩世早期已走向松弛，这与根据火山岩岩石化学分析所得结论相符。
闽浙运动发生的时间，已为不整合面上、下岩组中丰富的化石群所确定，应是早白垩世中期。
( 二) 东南上升
这是本书首次提出的构造运动名称。此次地壳运动是一次造陆运动，在东南沿海表现为小雄组 ( 浙江) 、石牛山组 ( 福建) 与下伏地层石帽山群 ( 浙江区调资料称 “朝川组”和 “馆头组”，但除中部有数米湖泊相夹层外，几乎全为火山岩类，与福建的石帽山群更为相似) 的假整合接触上; 在浙、闽、赣、粤、琼其他地区表现为地壳急剧隆起，形成分布广泛、厚度巨大的类磨拉石建造上 ( 方岩组、中戴组、崇安组、河口组、南雄组、长茅组) ; 在皖南江南古陆上，则表现为地貌回春上，由下白垩统徽州组上部的曲流河亚相变为上白垩统齐云山组的辫状河亚相。也就是说，这次造陆运动分布遍及中国东南部，但不同构造部位，因基底稳定性不一而有不同的上升幅度和不同的上升表现形式，但在上升这一本质上是一致的。
东南上升在沿海地带形成的假整合接触关系，可见于临海上盘镇岙里村后山采石场和小芝镇岭脚水库泄洪道边坡上。岙里采石场因曾在小雄组下部沉凝灰岩中发现了翼龙和鸟化石而知名度颇高，被临海市定为保护区。这些化石的发现，对东部沿海白垩纪乃至中生代地质发展史的研究均具有重大的意义。翼龙化石产层以浅灰绿色沉凝灰岩、凝灰质粉砂岩为主，下部有时夹细砂岩和含砾砂岩，微细纹层构造发育，属半深湖亚相沉积，底部有砾岩。其与下伏火山岩接触面起伏明显，有的地方可见小雄组底部有沟槽充填交错层，沉积层顺下伏地层的原始坡度急剧下弯，上覆层随后加积填平，才逐渐转变为正常产状。小雄组下部岩层微层理构造发育，把这一现象勾画得颇为清楚。
小雄组底部沉积岩段在小芝镇岭脚水库采石场上出露完整，它的中、上部岩性与岙里采石场所见酷似，不同处: ①底部有六七米厚的灰紫色粉砂岩; ②底部为粉砂岩，无砾岩或含砾砂岩。小雄组与下伏地层的接触关系见于水库泄洪道的边坡上。如今的泄洪道基本上就是晚白垩世小雄组沉积时的地形凹槽。由于小雄组粉砂岩较软易挖，已几乎被全部挖掉，只有些小块残余仍贴覆于下伏坚硬的火山岩之上。泄洪道侧坡下部仍以火山岩为主，有些地方亦见小雄组的残余贴在火山岩古侵蚀坡面上，前者层理构造发育，层理面与古地形坡面近直角截交。从两套地层的相互关系看，类似镶嵌式不整合，即先前形成的侵蚀负地形，被后来的沉积首先充填，然后披盖式超覆于更高的地形上 ( 图 4-7) 。
由于此处湖底为浅湖亚相的粉砂岩，以悬移型沉积为主，无下切力，所以这种大的地形起伏可能是较长时间侵蚀所致。但陆上火山喷发区的地形往往比较复杂，地表起伏不平的现象比较多见，因此单凭这一现象，还难断言其间曾有过长期的侵蚀。
在泄洪道旁约 50 m 的采石场上，可见下伏火山岩中有不少孔径 10 ～40 cm 的洞，其中充填有萤石的巨晶或钟乳状的细晶复合体; 火山岩与小雄组接触带上，火山岩有明显的绿泥石化蚀变现象，这是火山作用后期火山气液作用的结果; 而小雄组底部粉砂岩无蚀变现象，可能这种粉砂岩岩性不利于蚀变，但本区的碎屑岩几乎均为长英质，在热液作用下应易于发生蚀变; 另一种可能是气液活动发生于火山岩形成之后，小雄组沉积之前，诚如是则两套地层之间有沉积间断。这一论据也许比较可靠。
由于下伏火山岩为块状构造，层理不清，还难以直接确定其为假整合还是角度不整合接触关系，但从上盘和小芝剖面上，没见造山运动后强切割、快堆积形成的下部较厚的底砾岩，而是以粉砂岩为主，缺乏造山运动的信息，因而推断其为假整合接触，是一次造陆运动的记录。这仅仅是推断，尚需在有条件的剖面上进一步研究和验证。
据化石和放射性同位素测年资料，将东南上升的时间大致确定为晚白垩世，与华南地块急剧隆升形成类磨拉石建造基本同时，但华南地块物源区急剧上升的同时，盆地同步沉降，接受了厚度近 2 000 m 的类磨拉石建造，其规模和分布范围比浙江地史上前两次板块碰撞形成的磨拉石建造要大得多。而东南沿海地区，只表现为早白垩世沉积盆地的抬升、消亡和侵蚀形成假整合面，上升运动的物质表现并不相同，但上升的本质和时间是相同的。
过去的文献都将小雄组当成 “塘上组”。照过去的观点，其上应该有 “赤城山组”，其下应该有方岩组，但这 “两套”类磨拉石建造在东南沿海踪迹全无，谁也不把这当回事来做一番研究，探讨其消失的原因。小雄组的建立和时代的确定，以及接触关系的研究，才为这一个谜的解开奠定了基础和提供了前提。
图 4-7 小雄组与下伏火山岩接触关系( 临海小芝岭脚水库泄洪道)( a) 剖面示意; ( b) 照片转绘; K2x—小雄组; K21—下伏山火岩
