五台山南缘中元古界的层序地层特征及其古地理意义以山西五台陈家庄剖面为例.pdf

第2 4 卷第5 期现代地质 V o L2 4N o - 5 2 0 1 0 年l O 月 G E O S C I E N C E O c t 2 0 1 0 五台山南缘中元古界的层序地层特征及其古地理 意义：以山西五台陈家庄剖面为例 梅冥相 ( 中国地质大学地球科学与资源学院，北京1 0 0 0 8 3 ) 摘要：中元古代时期的五台山南缘是华北克拉通北部的燕辽裂隙槽与南部的晋豫陕裂隙槽之间的交接地带。在该地区 中元古界由常州沟组潮坪沉积体系碎屑岩地层和高于庄组潮坪沉积体系碳酸盐岩地层组成，常州沟组与下伏的早元古 界滹沱群为角度不整合接触，高于庄组与上覆的寒武系之间为地层间断时间超过10 0 0M a 的平行不连续面；残留不全 的元古界不但成为前寒武纪层序地层学划分的典型代表，而且成为窥视早期来自南部裂陷槽向北海侵以及晚期来自燕 辽裂陷槽向南海侵的宝贵的物质记录，并且成为重新审视晋豫陕裂陷槽与燕辽裂陷槽的争议较大的地层对比的关键地 层记录。对山西五台沉积状剖面中元古界沉积序列及其所表征的层序地层学特征的观察和描述，为今后的进一步研究 提供了有用的线索，因而具有重要意义。 关键词：层序地层；中元古界；陈家庄剖面；山西省五台县 中图分类号：P 5 3 4 3文献标志码：A文章编号：1 0 0 0 8 5 2 7 ( 2 0 1 0 ) 0 5 0 8 8 8 1 2 S e q u e n c e - S t r a t i g r a p h i cF e a t u r e sa n dT h e i rP a l e o g e o g r a p h i c a lI m p l i c a t i o n sf o r t h eM e s o p r o t e r o z o i co ft h eS o u t h e r nM a r g i no fW u t a iM o u n t a i n ：AC a s e S t u d yo ft h eC h e n j i a z h u a n gS e c t i o ni nW u t a iC o u n t yo f S h a n x iP r o v i n c e ，N o r t hC h i n a M E IM i n g - x i a n g ( S c h o d 矿E a r t hS c i e n c e sa n d 删，毋o f G e a w e n c e s 。蚍1 0 0 0 6 3 ，C h a a ) A b s t r a c t ：T h es t u d ya r e a ，i e t h es o u t h e r nm a r g i nr e g i o no ft h eW u t a iM o u n t a i n ，i sac o n j o i n i n gr e g i o nb e t w e e nt h eJ i n Y u S h a ni nt h es o u t h e r np a r ta n dt h eY a n l i a oR i f tT r o u g h si nt h en o r t h e r np a r to ft h eM e s o p r o t e r o z o - i ci nt h eN o r t h C h i n aC r a t o n As e to fe l a s t i cr o c k so ft h et i d a l - f l a td e p o s i t i o ns y s t e mm a k e su pt h eC h a n g z h o u g o u F o r m a t i o n ，a n das e to ft i d a l - f l a tc a r b o n a t er o c k sd o e st h eG a o y u z h u a n gF o r m a t i o n ，b o t ho fw h i c hc o n s t i t u t et h e M e s o p r o t e r o z o i co ft h es t u d ya r e a I t sb o t t o mb o u n d a r yi sa na n g u l a ru n c o n f o r m i t yc o v e r i n gt h eP a l e o p r o t e r o z o i c H u t u oG r o u p ，a n dt o pb o u n d a r yi sal e u r o d i s c o n t i n u i t yw i t has t r a t i g r a p h i ch i a t u sm o r et h a n1 ，0 0 0M a u n d e r l y - i n gt h eC a m b r i a ns y s t e m T h u s ，t h ei n c o m p l e t e s t r a t ao ft h eM e s o p r o t e r o z o i cb e c o m eat r u e e x a m p l ef o rt h e s t u d yo fs e q u e n c es t r a t i g r a p h yi nt h eP r e c a m b r i a n ，w h i c hi st h ek e yt op e e kt h et r a n g r e s s i v ep r o c e s sf r o mt h e J i n Y u - S h a ni nt h es o u t h e r np a r ti nt h ee a r l yp e r i o da n dt h a tf r o mt h eY a n l i a oR i f tT r o u g h si nt h en o h e mp a r t d u r i n gt h eM e s o p r o t e r o z o i ci nt h es t u d ya r e a ，a n dp r o v i d e sav a l u a b l es t r a t i g r a p h i cr e c o r dt oc o r r e l a t es t r a t at h a t r e m a i nu n c e r t a i n F u r t h e r ，t h er e s e a r c ha n di n t r o d u c t i o no ns e q u e n c e s e q u e n c ef e a t u r e st h a ta r em a r k e db y d e p o s i t i o n a ls u c c e s s i o n sf o rt h eM e s o p r o t e r o z o i ca tt h eC h e n j i a z h u a n gs e c t i o ni nW u t a iC o u n t yo fS h a n x iP r o v i n c ew i l lp r o v i d eau s e f u lc l u ef o rf u r t h e rs t u d yo nt h eP r e c a m b r i a ns e q u e n c es t r a t i g r a p h yi nt h eN o r t h C h i n a 收稿日期：2 0 1 0 - 0 3 1 5 ；改回日期：2 0 1 0 0 6 0 8 ；责任编辑：楼哑儿。 基金项目：国家自然科学基金项日( 4 0 4 7 2 0 6 5 ) ；中国石油化工股份有限公司海相前瞻性项目( C 0 8 0 0 0 7Z S1 6 4 ) 。 作者简介：梅冥相，男，教授，博士生导师，1 9 6 5 年出生，地层学专业，主要从事沉积学与地层学的研究和教学工作。 E m a i l ：m e i I I I i n g x i a l I g 2 6 3 n e t 。 万方数据 第5 期梅冥相等：五台山南缘中元古界的层序地层特征及其古地理意义：以山西五台陈家庄剖面为例8 8 9 C r a t o n K e yw o r d s ：s e q u e n c es t r a t i g r a p h y ；M e s o p r o t e r o z o i c ；C h e n j i a z h u a n gs e c t i o n ；W u t a iC o u n t yo fS h a n x iP r o v i n c e 0 引言 2 0 0 9 年，赵国春教授将华北克拉通的基底构 造划分为东部陆块、西部陆块和中部造山带， 朱日祥院士和郑天愉教授拉。阐释了华北克拉通古 元古代板块构造体系对后来的克拉通破坏的制约 关系，使华北克拉通早一中元古代形成的“中部造 山带”穿越的五台山至太行山地区的前寒武纪地层 成为关注的焦点之一。从乔秀夫教授等po 率先开 展华北前寒武纪层序地层学以及高林志教授等H 率先对著名的天津蓟县剖面进行层序地层划分以 来，对华北克拉通前寒武纪的层序地层学研究已 经取得了长足的进步垆- 1 2 1 ；这些工作是建立在陈 晋镳教授、邢裕盛教授、尹崇玉和杜汝霖教授等 学者的前寒武纪区域地层学H 弘1 。7 1 以及宋天锐教授 和和政军教授等的沉积学8 。1 9 1 研究基础上的进一 步研究。关于华北克拉通中一新元古代的沉积学 研究，近年来又取得了明显进展，表现在：( 1 ) 对 事件沉积的综合研究屯1 | ；( 2 ) 对前寒武纪碎屑 岩中微生物形成的沉积构造( M I S S 构造) 的发现和 研究旧2 驯；( 3 ) 对前寒武纪微生物碳酸盐岩的关 注和研究旧- 3 2 ；( 4 ) 从不同角度对臼齿状构造 ( M T 构造) 的研究“ 3 。3 7 1 等。陈晋镳教授和武铁山 教授刮对华北克拉通中一新元古界进行全面总 结，并对时空上存在极大差异的中一新元古代裂 陷槽和裂谷盆地也进行了概略性的总结( 图1 ) 。 在五台山至太行山一带，角度不整合面覆盖在以 滹沱群为代表的早元古界之上的中一新元古界， 残留不全的地层记录成为窥视中元古代燕辽裂陷 槽和晋豫陕裂陷槽形成和发育差异性的典型代表； 山西五台陈家庄剖面( 图1 ) 即为其中最有代表性 的剖面之一，立足于沉积相序列所代表的旋回性 图1中一新元古代华北克拉通主要裂陷槽和裂谷盆地展布图( 引自陈晋镳和武铁山【1 引，图中大致标示了剖面位置) F i g 1 O u t l i n em a ps h o w i n gt h ed i s t r i b u t i o no fs e d i m e n t a r yb a s i nm a r k e db yt h er i f tt r o u s ha n dt h er i f tb a s i nf r o mt h e M e s o p r o t e r o z o i ct ot h eN e o p r o t e r o z o i ci nt h eN o r t h C h i n aC r a t o n 万方数据 现代地质2 0 1 0 薤 对该剖面的层序地层划分，将为今后更加系统地 研究提供重要线索，因而具有重要意义。 1 中元古界层序地层划分 山西省五台县陈家庄剖面的中元古界，由常 州沟组和高于庄组3 t 1 6 1 构成，前者为一套碎屑岩 系地层，后者为一套叠层石白云岩为主的碳酸盐 岩地层( 图2 ) 。常州沟组与下伏的早元古界滹沱 群浅变质岩系之间是一个典型的角度不整合面( 图 3 中A 、B ) ，这就是前人所称的“吕梁运动”不整 合面嘲枷1 ，而且是厘定华北克拉通早元古代构造 基底时所划分出的“中部造山带”的造山过程最直 接的地层学效应 I 3 卜4 3 1 ；按照陈晋镳和武铁山 际上也可以称为“北大尖组”。常州沟组与高于庄 组之间为一个平行不连续面- 4 5 ，与天津蓟县剖 面相比较H ，1 2 _ 1 t 1 6 1 ，该平行不连续面( 图3 中A 、 C ) 代表了较长时间的沉积间断，相当于蓟县剖面 的串岭沟组、团山子组、大红峪组的地层在该剖 面缺失。高于庄组与上覆的寒武系之间虽然也是 一个平行不连续面，但是，该平行不连续面代表 了更长时间的地层间断，根据高林志等埘1 和苏 文博等m 1 最新的测年结果及其对华北克拉通中元 古界的再划分，高于庄组的时代大致在16 0 0M a 至l5 0 0M a 之间；上覆的寒武系最底部的地层大 致相当于毛庄组，属于寒武系第三统第五阶( 时限 大致在5 1 0M a 至5 0 6 5M a 之间) 5 1 叫3 ，因此， 的区域地层对比方案m 1 6 1 ，该剖面的常州沟组实该平行不连续面代表的地层间断时限大于10 0 0 年代地层 岩石地层 沉积 二级 三级 界系群组段 岩性柱层序 = 珏巴良曲 J I 云厅 维构 划分 彩C 积丰Il 序列 划 分 - - - - 古寒 馒 1 缸 生 武 头 界系 组 _ _ - 铡一1 耐馕 I P lI P l 套鲁囊 I p l 黉f p 卜 参 碉p l p f tl l ： H I P lI p l 缓u 札 参2 妒。 S I P lI p l I t l 清水 ，； T p 捌p雕 囊闻 芗l 坪牟 f鬟 D期下 蓟 由 盖 南 高 p p F 坪榴 S ， 县 元 层 口 于第 | 拳iI P ll鲁套| 毪 清水 潮问 系 占 系群 庄 四| 劈fI p lf 拳塞塞高于 坪至 T 囊I ： 坪相 S T 界 组段 豢 庄组 垂舞+ 一 一一 I P l p F iI 即I第四 由 I P l 参 细个二 元 缓 例| 级层 古 界 ”j 序 嘲州坪 7 ，甜 。Z U m ( S 8 ) ，- 泻湖H ik DS 潮汐 降秀 S 2 T 辛 - O 砾质 r s 3 海滩 o 己 p 邕? i -，刊潮 _ - -_-_ X 、。目a = 毛S _ _k H S DT T S l S = l 翮 - _ _ 1 h _ 一 工 长吉 常 z o o 田 常州 高能 碎屑 城元 固 长 州 亭予舻 沟组 碎属 滔上 系吉 结城 沟：二： ：、i S 一 二级 期下 坪相 坪相 ?界 系群组 层序 ，碎腑 一：0 ： ( S 1 ) o 毒 潮阃 坪相 滹沱群浅粥 戮锄 变质岩系 岂= 芝：； 圈毒凳圈誊器詈臣雷譬静圈荔萎 国鼗因圈黢囤髓 口裙囵嚣雪目花者圈糍豳隗 圈耧状日醒囡困- 石日托曩 图2 五台陈家庄剖面中元古界的层序地层划分 F i g 2 D i a g r a ms h o w i n gt h es 戗I l l e n c e s t r a t i g r a p h i cd i v i s i o na tt h eC h e n j i a z h u a n gs 蒯i nW u t a iC o u n t y 较薄的地层厚度，中元吉界只包含常州沟组和高于庄组，以及只能识别出的3 个三级层序( D s 。至D S 3 ) ，与天津蓟县剖面近万 米的中元古界【4 , 1 2 - 1 4 , 1 6 形成了巨大的差异；按照国际地质年代表【一，长城系还应该归到古元古界 万方数据 第5 期梅冥相等：五台山南缘中元古界的层序地层特征及其古地理意义：以山西五台陈家庄剖面为例8 9 1 图3 陈家庄剖面中元古界典型层序界面图 F i g 3 P h o t o ss h o w i n gt h et y p i c a ls e q u e n c eb o u n d a r yf o rt h eM e s o p r o t e r o z o i ca tt h eC h e n j i a z h u a n gs e c t i o n 九中元占界总体外貌特征：a 代表元占界与早元古界滹沱群之日J 的角度不整合面；h 代表常州沟组与上覆商于庄组之间的平 行不连续面；a 代表高于庄组内部的层序界面；B 常州沟组砂岩地层与下伏的早元古界滹沱群浅变质岩系地层之H J 的角度不 整合面近照；C 常州沟组与高于庄组之H J 的平行不连续面近照 M a 。如图3 中A 所示，在高于庄组内部，还存在 一个较为明显的沉积间断面所表征的层序界面， 尽管该界面所代表的地层间断时限难以估计而且 发育在传统意义E 的整合地层序列堋1 中，其地 层学和沉积学表征下伏地层向上变浅、上覆 地层向j ：加深所代表的沉积趋势变化【6 1 与问断时 间为亿年级别的角度不整合面( 图3 中B ) 和平行 不连续面( 图3 中C ) 极为相似。这些不同层次的 不整合面角度不整合面、平行不连续面和沉 积问断面“棚1 成为典型的层序界面0 5 5 。5 7 1 ，将五 台陈家庄剖面的中元古界限定为3 个层序( 图2 中 D S ，至D S ，) 。这3 个沉积层序由特征迥异的沉积相 序列构成，而且蕴含着较为莺要的地层学和古地 理变迁意义。 2 常州沟组的层序构成 如图2 以及图3 中A 和B 所示，五台陈家庄 剖面的常州沟组下部由一套厚度1 0 余米的高能石 英砂岩地层构成，冲刷面、大型楔状交错层理以 及波痕的发育( 图4 ) 代表了前寒武纪较为普遍的 万方数据 现代地质 2 0 1 0 定 图4 常州沟组下部的高能石英砂岩地层的沉积特征 F i g 4 P h o t o ss h o w i n gt h es e d i m e n t a r yf e a t u r e so ft h el o w e rp a r to ft h eC h a n g z h o u g o uF o r m a t i o n 丸块状交错层理高能中粗粒石英砂岩；B 块状高能细粒囱英砂岩；C 可能代表海侵方向为3 5 。左右的中粗粒砂岩中的楔状交错 层理；D 常州沟组I | l 部中厚层砂岩层面卜的对称浪成波痕 “毯状砂体”引以及前寒武纪不发育植被海岸带一 个更加均一的浅海循环体系旧埘1 的沉积特点。常 州沟组下部的大型楔状交错层理的前积层所显示 的角度为3 5 。方向( 图4 中B ) ，大致代表涨潮流的 方向，也大致显示海侵作用方向，这个推断与图4 中C 所示的常州沟组中部中厚砂岩层层面卜走向 为2 4 0 。左右的近似对称的浪成波痕所代表的沉积 特征一致；自下而上，砂岩层层厚变薄，由块状 层变为中厚层，显示出沉积环境向上变浅、水体 动荡程度由强变弱的特点，从而表明这些高能砂 岩总体上属于高能潮下坪的产物，与图5 所示的 常州沟组上部的砂泥岩地层形成较为明显的区别。 如图5 所示，随着与三级海平面下降相关的 强迫型海退作用过程【6 卜圳相关的沉积环境的逐渐 变浅，在常州沟组所组成的三级沉积序列D S ，的高 水位体系域单元( 聊，图2 ) ，潮下坪砂岩单元逐 渐由中厚层向上变为透镜层( 图3 中C ，图5 中 A ) ，中厚层砂岩层发育脉状潮汐层理( 图5 中C ) 、 中薄层砂岩发育脉状和波状潮汐层理( 图5 中B ) ， 因此，潮下至潮问坪砂岩层与发育透镜状层理的 潮卜坪砂质泥页岩层组成典型的潮汐动力型碎屑 岩米级旋凹埘J 。图5 中A 所示的海绿石砂岩透 镜体，与铁岭组叠层石岩礁中的海绿石7 。叫相 似，表明前寒武纪浅海环境似乎还处于氧气不充 分的状态；在潮下坪相砂岩中，尤其是位于D s 。的 高水位体系域单元下部的砂岩层，还发育一些较 为典型的微乍物形成的沉积构造2 2 捌矽。7 3 1 ( 图6 ) ： ( 1 ) 多向变余波痕( 图6 中A ) 为说明沉积面卜曾经 发育过微生物席且保护沉积面抗水流作用留下的 痕迹；( 2 ) 生物潜穴状的微牛物砂质碎片( 图6 中 B 、c ) ，这是沉积面卜曾经发育过的富有机质的 微生物席粘结和捕获砂质物而形成的特殊沉积体 在水流作用下留下的特殊痕迹，还被解释为一种 非现实主义沉积构造而作为碎屑岩中的“内碎 屑”一3 l ，这蝗富含砂质物且富有机质的微生物席 的残余物在被水流破坏以后常常在砂岩层面上留 下一些“残余剥蚀坑穴”( 图6 中D ) ，这些特别的 微生物形成的沉积构造与其他原生沉积构造一起 表明陈家庄剖面的常州沟组所构成的潮坪沉积体 系地层序列的基本特征：沉积环境总体向上变浅、 万方数据 第5 期 梅冥相等：五台山南缘中元古界的层序地层特征及其古地理意义：以山西五台陈家庄剖面为例8 9 3 图5 常州沟组七部的潮坪沉积体系砂岩和泥页岩地层的总体沉积特征 F i g 5 P h o t o ss h o w i n gt h eg e n e r a ld e p o s i t i o n a lf e a t u r e so ft h eu p p e rp a r to ft h eC h a n g z h o u g o uF o r m a t i o n A 常州沟组上部发育透镜状层理的潮卜坪夹海绿石砂岩透镜体的砂质泥页岩；B 潮下坪至潮间坪中薄层砂岩 层与潮l ：坪至潮M 坪砂质泥页岩构成的潮汐动力型米级旋回( 箭头所指) ；C 常州沟组中部潮下坪厚层砂岩层中 构成潮汐动力趔米级旋回的J ：部岩相单元的潮E 坪透镜状层理的砂质泥页岩薄层 岩层向上变薄、颗粒向上变细，这些沉积趋势的 变化成为常州沟组所组成的三级层序的基本构成。 3 高于庄组的层序构成 在五台陈家庄剖面，高于庄组的顶和底界面 均为代表很长时问间断的平行不连续面( 图2 ，图 3 ) 。高于庄组底部为一套富含白云岩角砾的厚层 泥质细砾粗砂岩，与下伏的常州沟组形成明显区 别( 图3 中c ，图7 ) ，该套厚度只有6n l 左右的厚 层至块状砂砾岩地层，其下部为高能潮下坪沉积， 频繁发育的冲刷面构造是其基本特点( 图7 中A 、 B ) ，这些频繁发育的冲刷面以及充填在冲刷面上 万方数据 现代地质 2 0 1 0 钲 图6 常州沟组中部潮下相砂岩层中发育的微生物形成的沉积构造 F i g 6 P h o t o ss h o w i n gt h em i c r o b i a ls e d i m e n t a r ys t r u c t u r ed e v e l o p e di ns a n d s t o n eb e d so ft h em i d d l ep a r to f t h eC h a n g z h o u g o uF o r m a t i o n A 多向变余波痕；B 、C 生物潜穴状的微生物砂质碎片( 箭头所指) ；D 残余剥蚀坑穴( 箭头所指) 的正粒序层透镜体代表较为典型的、潮汐动力背 景下的风暴沉积；从下向上，砂质组分逐渐变少， 泥质组分增多，其中含有大小不一的白云岩角砾 和少量的砂泥质角砾( 图7 中D F ) ，这些组分复 杂的角砾多构成潮道滞留沉积；因此，该套厚度 不大的砂砾岩地层构成了常州沟组潮坪沉积体系 碎屑岩沉积地层形成之后间断了大于2 0 0M a 之后 的又一次海侵沉积，这套特殊沉积与上覆的含叠 层石白云岩和紫红色白云质泥页岩所组成的潮坪 相至泻湖相沉积地层一起组成了三级层序D S ：( 图 2 ) 。如图3 中A 所示，高于庄组中部的一个在传 统意义上为沉积问断面的平行不连续面，成为 D S 2 和D S 3 的分界面，该界面之上的高于庄组上 部地层为一套叠层石较为发育的白云岩地层( 图 8 ) ，从下向上，叠层石白云岩层从厚层块状变为 中厚层状，表明沉积环境总体向上变浅的特点， 由此所形成的总体向上变浅的沉积序列构成r 图2 所示的_ 三级层序D S ，；该层序直接被寒武系毛庄组 紫红色泥页岩地层覆盖，二者之间为一个代表地 层间断时间大于10 0 0M a 的平行不连续面。 4 元古界层序地层学意义 在年代地层分辨率较低的前寒武纪，层序地 层学概念体系一4 。8 J 即不整合面是典型的层序界 面，完全町以运用到前寒武系而进行层序地层划 分3 。1 2 5 5 埘5 9 。训，在提高地层分辨率的同时，还 可以提取更多的地层学和沉积学信息。不整合面 是一种记录了盆地性质发育重要调整和变化的重 大地质事件面埘1 ，常常是代表地层间断的时间 屏障面埘J ，将不整合面作为主要的地层面来进 行层序划分的层序地层学，需要对不整合面及其 可以对比的整合面内部的沉积趋势进行更详细的 研究“ 卧8 2 J 。但是，如果将层序界面理解为等时性 界面，那就违反了基本的地质学原理。建立等时 性的层序地层格架更需要详细的生物地层和年代 地层资料朱支撑，陈家庄剖面中元古界常州沟组 和高于庄组的顶、底界面充分表明了这一点，尤 其足高于庄组的顶和底界面所代表的亿年级别的、 远远大于常州沟组底界面的角度不整合面所代表 的地层间断的长时问地层间断，表明华北克拉遁 万方数据 第5 期梅冥相等：五台山南缘中元古界的层序地层特征及其古地理意义：以山两五台陈家庄剖面为例8 9 5 图7 高于庄组底部的海侵砂砾岩 F i g 7 P h o t o ss h o w i n gt h es e d i m e n t a r yf e a t u r e so ft h et r a n s g r e s s i v eg r a v e ls a n d s t o n ei nt h eb o t t o mp a r to ft h e G a o y u z h u a n gF o r m a t i o n A 频繁发育冲刷画的厚层块状食细砾粗砂岩；B 砂岩层I | I 典型的冲刷面构造；C 含少茸白云岩角砾的细砾粗砂岩； D - - F 海侵砂砾岩层上部央有较多臼厶岩拜j 你的泥质细修岩 在“吕梁运动”所经历的克拉通化过程n 2 3 4 33 之 后，进入了相对较为稳定的时期，这种状况一直 延续到中生代的“华北克拉通破坏”【8 3 - s 9 之前， 因为图2 和图3 所示的那些重要的不整合面的不 同层次表明m 。4 5 1 从元占代到古生代漫长的地质历 史时期，华北克拉通几乎见不到代表褶皱幕的角 度不整合面。 将陈家庄剖面的下部碎屑岩系地层归到常州 沟组，而且与河南省的“北大尖组”对比，是陈晋 镳和武铁山【1 6 j 的认识，熊耳群为长城系下统、汝 阳群为中统，大致相当于蓟县剖面高于庄组的地 层为上统；但是，陈晋镳等在1 9 9 9 年编著的中 国地层典( 中元古界) 纠中，又将“北大尖组”及 其以下的自草坪组和云梦山组所组成的“汝阳群” 归到蓟县系，这与河南省地质学家们的认识1 9 0 1 一 致，因为北大尖组中海绿石常规K 一血年龄值在 11 2 9M a 至12 5 6M a 之间，平均为( 11 8 3 7 3 ) M a ，这种认识似乎占主导旧1 1 ；更有共者，根据具 刺疑源类化石材料认为河南省的汝阳群应该归到9 亿a 以后的新元古界青白口系5 舶】。蓟县剖面的 常州沟组时代被认为是l8 0 0 M a 1 3 J6 | 。如图2 所示，五台陈家庄剖面的中元古界，其下部被归 为“常州沟组”的潮坪沉积体系碎J 舀岩地层，向北 至五台山中心地带则尖灭，在五台云中山剖面则 万方数据 现代地质2 0 1 0 年 图8 高于庄组上部的叠层石自云岩 F i 昏8 P h o t os h o w i n gt h ed o l o m i t ew i t ht h ed e v e l o p m e n to fs t r o m a t o l i t e sf o r t h eu p p e rp a r to ft h eG a o y u z h u a n gF o r m a t i o n 为高于庄组直接覆盖在早元古代滹沱群之上o1 6 , 9 3 ， 而高于庄组则向南逐渐变薄尖灭在河北省井陉县 测鱼镇一带【1 6 , 9 3 。这种区域变化特征表明，陈家 庄剖面的常州沟组是来自南部海侵的产物，即代 表了图1 所示的晋豫陕裂陷槽的北部边缘地带， 图4 中C 所示的交错层理以及图4 中D 所示的波 痕所指示的海侵方向也证明了该推断；高于庄组 则是来自北部的燕辽裂陷槽向南海侵的结果，而 且该海侵发生在16 0 0M a 之后3 1 6 。1 川。也就是 说，发育在华北克拉通南缘的晋豫陕裂陷槽与北 缘的燕辽裂陷槽在传统的长城纪( 相当于常州沟组 至高于庄组的形成时期) 并非一直相连；而且陈家 庄剖面的常州沟组应该与河南省的北大尖组对比， 河南省的汝阳群应该老于蓟县剖面的高于庄组， 而不是简单地归到蓟县系，由此所产生的一系列 问题还有待于今后进一步研究。 5 结语 五台山南缘的五台县陈家庄中元古界剖面， 由两套组分存在明显区别的地层所组成，下部暂 万方数据 第5 期梅冥相等：五台山南缘中元古界的层序地层特征及其古地理意义：以山西五台陈家庄剖面为例8 9 7 时称为“常州沟组”，上部为高于庄组，两个组的 顶和底界面均为问断时间达到亿年级别的角度不 整合面和平行不连续面，它们所组成的三级沉积 层序成为典型的克拉通层序，即间断时间远远大 于沉积时间的代表。尤其是高于庄组与寒武系之 间的分界面，为一个地层间断时间大于10 0 0M a 的平行不连续面，与常州沟组底部和早元古界滹 沱群之问的吕梁运动角度不整合面形成强烈的反 差，这套残留不全的中无古界表明自吕梁运动完 成丫华北克拉通的早期克拉通化过程，完全进入 了一个相对稳定的克拉通发育阶段，一直保持到 中生代的华北克拉通破坏。在中元古代，发育在 华北克拉通北缘的燕辽裂陷槽与南缘的晋豫陕裂 陷槽在五台I IJ 南缘地带几乎未连接，说明两个大 型裂陷槽发育的差异性。基本的地层发育特征表 明，将河南省的熊耳群归长城系、汝阳群归蓟县 系的做法，还需要更大范围的空间追索和对比才 能得到合理的阐释。 参考文献： 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 2 赵国春华北克拉通基底主要构造单元变质作用演化及其若 干问题讨论 J 岩白学报，2 0 0 9 ，2 5 ( 8 ) ：1 7 7 2 1 7 9 2 朱订样，郑天偷华北克托通破坏机制与占元古代板块构造 体系 J 科学通撤，2 0 0 9 ，5 4 ( 1 4 ) ：1 9 5 0 1 9 6 1 乔秀夫，姚堵毅，王成述，等内蒙古渣尔泰群层序地层与 构造环境 J 地质学报，1 9 9 1 ，6 5 ( 1 ) ：1 1 6 高林志。章雨旭，下成述，等天津蓟县中新元占代层序地 层初探 J 中国区域地质1 9 9 6 ( 1 ) ：6 4 7 5 梅冥相银河年旋I l I J 的沉积学响应与地球系统大异常 18 0 0M a 以来一级旋刚层序划分的探讨 J 地球学报， 1 9 9 9 2 0 ( 增刊) ：2 1 4 2 2 1 梅，冥相，高金汉岩石地层的相分析方法与原理 M 北 京：地质出版社，2 0 0 6 ：l - 2 8 5 梅，冥相，码永牛，周洪瑞，等雾迷I I I 旋同层的费希尔图解 及其在定义前寒武纪三级海平面变化中的应用【J 地球学 报，2 0 0 1 。2 2 ( 5 ) ：4 2 9 4 3 6 梅冥相，刘钾荣，孟庆芬。等南r J 虎峪中元古界大红峪组 混积岩系的层序地层划分：海侵砂岩系中的微生物砂质碎片 简介 J 地质科技情报2 0 0 7 ，2 6 ( 1 ) ：3 3 4 0 梅冥相巾元古代叠层石一非叠层彳i 碳酸盐岩层序地层序列 及其沉积特征 J 现代地质，2 0 0 7 ，2 1 ( 2 ) ：3 8 7 3 9 6 梅冥相燕山地区中元古代高于庄组非叠层彳i 碳酸盐序列的 沉积特征及其重要意义 J 现代地质，2 0 0 7 ，2 1 ( 1 ) ：4 5 5 6 梅，冥相，李志忠，徐德斌，等河北必隆中、上元占界旋回 层序初步研究 J 地层学杂志，1 9 9 8 ，2 2 ( 2 ) ：1 0 2 1 0 8 梅冥相，周洪瑞，杜本明，等天津蓟县中新元古代旋四层 序的初步研究前寒武纪( 18 0 0 一6 0 0M a ) 一级层序划分 及其与显乍宙的一致性 J 沉积与特提斯地质，2 0 0 0 ，2 0 ( 4 ) ：4 7 5 9 1 3 陈晋镳，张鹏远，高振家，等中国地层典( 中元古界) M 北京：地质出版社，1 9 9 9 ：l 1 1 7 1 4 邢裕盛，高振家，王自强，等中国地层典( 新元占界) M 北京：地质出版社，1 9 9 6 ：1 8 9 1 5 尹崇玉，高林志中国早期具刺疑源类的演化及生物地层学 意义 J 地质学报，1 9 9 5 ，6 9 ( 4 ) ：3 6 0 3 7 1 1 6 陈晋镳，武铁山华北区阪域地层 M 武汉：中囤地质大 学出版社。1 9 9 7 ：2 0 4 4 1 7 杜汝霖前寒武纪古生物地史学 M 北京：地质出版社， 1 9 9 2 ：1 1 9 6 1 8 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