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泥盆系

鎖定
泥盆紀是晚古生代第一個紀,開始時間距今410Ma,結束時間距今354Ma。泥盆紀處於加里東期向海西一印支期轉折的重要時期,與早古生代後期的擠壓隆升不同,中國大部分地區(尤其是華南及鄰區)處於伸展的構造體制下。華北主體仍為剝蝕的古陸,僅在邊緣零星出露泥盆系;華南泥盆系出露完整,化石豐富,沉積類型多樣。 [1] 
中文名
泥盆系
外文名
Devonian system
學    科
地質年代學
所屬學科
地質學

泥盆系華南地區

1.滇、黔、桂地區的淺海沉積
廣西桂林柳州間的綜合剖面可代表此區沉積特點,其巖性及化石如下所述。
上覆地層:下石炭統。
~~~~一一平行不整合一~~~一一
上泥盆統:
融縣組:灰黑色石灰岩夾白雲質灰巖。含帳幕石燕、雲南貝。575m。
榴江組:上部為淺灰色扁豆狀灰巖,下部為灰黑色硅質岩。含尖稜角石、化
石。414m。
中泥盆統:
東崗嶺組:上部為灰黑色石灰岩夾泥灰岩,下部灰綠色頁岩夾石灰岩。含鶚頭貝、{
珊瑚、杯珊瑚。420m。
應堂組:中上部為深灰色生物碎屑灰巖,下部為青灰色、黃色泥頁岩。合巔石燕、奇彳
燕、鳥塔拉珊瑚。218m。
下泥盆統:
四排組:深灰色生物灰巖、白雲岩和泥岩。含闊石燕、耳石燕、卓珊瑚。700m。
鬱江組:灰綠、紫紅色泥頁岩、粉砂岩夾生物灰巖。含雙腹扭形貝、巔石燕、拖鞋珊瑚、異內溝珊瑚。454m。
那高嶺組:灰綠色泥岩夾石灰岩,上部細砂岩為主。含東方石燕、魚脊珊瑚。178m。
蓮花山組:紫紅色砂岩為主,上部夾紫紅色泥岩,中、下部為礫狀砂岩。含盔甲魚、醜
洲魚。340m。
~~~~~一~~~~~~~~角度不整合~一~一~一一~一~~~~一~
下伏地層:下古生界變質變形巖系。
桂北泥盆系地層較全,厚度較大,化石豐富,研究詳細,劃分明確,是華南泥盆系的標準剖面,也是中國泥盆系建階的基礎剖面。桂北泥盆系總厚度3299m左右,以淺海沉積岩為主。根據巖性、化石、沉積旋迴和不整合面,可將其劃分為三統八組,自下而上是:下泥盆統的蓮花山組、那高嶺組、鬱江組、四排組;中泥盆統的應堂組、東崗嶺組;上泥盆統的榴江組和融縣組。下泥盆統與下伏變質變形的下古生界呈角度不整合接觸,是桂北在志留紀後期經歷了廣西運動後重新下降接受沉積形成的。上泥盆統與上覆下石炭統地層呈平行不整合接觸,是泥盆紀末期桂北平穩上升沉積間斷形成的。桂北泥盆系可以劃分兩個沉積旋迴。蓮花山期,桂北古陸平穩下降,在變質變形的下古生界之上沉積了一套紫紅色陸相碎屑岩沉積,下粗上細,具後期磨拉石特徵,含魚類化石,屬半乾旱氣候環境條件下的山間或山前盆地堆積;由下而上碎屑由粗變細,上部夾紅色泥岩,含腕足類化石,説明地形逐漸夷平,後期有海水侵入。那高嶺組以淺海相灰綠色泥岩為主,含豐富的腕足、珊瑚等化石,代表桂北第一次較大的海侵。那高嶺組上部的細砂岩代表地殼回升,海水變淺。蓮花山一那高嶺期地殼下降,發生海侵,到那高嶺後期地殼上升,海水變淺,形成第一個沉積旋迴:礫狀砂岩一砂岩夾泥岩一泥岩夾石灰岩~砂岩。那高嶺後期的海退不僅使那高嶺組上部砂岩變粗,而且使鬱江組底部出現濱海沼澤砂泥岩沉積,含原始鱗木化石。鬱江組中、上部以淺海砂泥岩為主,代表桂北二次下降,海侵開始。四排組石灰岩明顯增多,泥岩相對減少,表明海水加深,海域擴大。中泥盆統以淺海相灰巖、泥頁岩為主,上泥盆統以石灰岩為主,説明早泥盆世末期上升,發生海退,沉積間斷,形成第二個沉積旋迴:砂泥岩一石灰岩一石灰岩、泥頁岩一石灰岩
對桂北泥盆系的分析可以看到,由於廣西運動,泥盆紀初期桂北地形高差仍然比較大;經過早泥盆世的侵蝕,地形趨於平坦,海侵也逐漸擴大。由於淺海區氣候温暖,海生無脊椎動物繁盛,因此桂北泥盆系中含豐富的動物化石。由於滇、黔、桂地區在泥盆紀以穩定淺海環境為主,“象州型”淺海相泥盆系分佈較廣,沉積物以碳酸鹽巖為主。在桂西和滇東南存在一種“南丹型”泥盆系,沉積呈北北東或北西向帶狀分佈,明顯受同沉積斷裂控制。“南丹型”泥盆系以桂西北羅富剖面為代表,下泥盆統下部蓮花山組和益蘭組以碎屑岩為主,產腕足類、珊瑚類等淺海生物化石,説明此時沉積差異還不明顯;下泥盆統上部塘丁組是暗色泥岩,只含竹節石等深水游泳生物,説明同沉積拉張裂陷開始,出現沉積差異。中、上泥盆統均以黑色泥岩、泥灰岩
和硅質岩為主,含菊石、竹節石等化石,是典型的深水滯流底部缺氧的裂谷沉積。
2.川鄂、湘贛地區的泥盆系
志留紀後期的加里東運動使川東、鄂西一帶上升成陸。這一帶在早泥盆世仍是一古陸剝蝕區,缺失下泥盆統地層。至中、晚泥盆世,本區下降,遭受海侵,沉積海相和海陸交互相的中、上泥盆統。湘中地區中、上泥盆統發育較好,尤其上泥盆統化石豐富,研究詳細,是我國上泥盆統劃分對比標準。湘中泥盆系剖面如下:
上覆地層:下石炭統巖關階。
~~~~一一平行不整合一~~~一一
上泥盆統:
錫礦山組:頂部砂岩,中上部為石灰岩夾赤鐵礦,下部為頁岩。含雲南貝、小云南貝、
帳幕石燕、弓石燕及亞鱗木。190~380m。
餘田橋組:上部為石灰岩,下部為頁岩。含帳幕石燕、假內溝珊瑚及尖稜角石。
150~770m。
中泥盆統:
棋子橋組:石灰岩、泥灰岩夾頁岩。含鶚頭貝、無洞貝。180—586m。
跳馬澗組:石英礫岩、石英砂岩。含溝鱗魚、原始鱗木、裸蕨。40—220m。
~~~~~一~~~~~~~~角度不整合~一~一~一一~一~~~~一~
下伏地層:下志留統周家溪羣。
湘中泥盆系只發育中、上統地層,與下伏下志留統周家溪羣呈角度不整合接觸,與上覆下石炭統呈平行不整合接觸,總厚度190~2406m。根據巖性、化石、不整合、沉積旋迴,可將其劃分中、上兩個統和四個組。中泥盆統下部跳馬澗組以山麓礫岩、砂岩為主,礫石的磨圓度和分選性都比較差,具陸相後期磨拉石特點,巖性和厚度橫向變化較大。中泥盆世後期,湘中開始海侵,並一直持續到晚泥盆世。因此,中泥盆統上部的棋子橋組、上泥盆統的餘田橋組和錫礦山組以淺海相石灰岩、頁岩為主,含豐富的海生無脊椎動物化石。晚泥盆世後期湘中上升,發生海退,沉積間斷,錫礦山組頂部出現海陸交互相地層,含植物化石。從上述剖面的巖相變化可以看出,中、晚泥盆世,湘中經歷了一次地殼下降一上升、海侵一海退演變過程,形成了一個完整的沉積旋迴:跳馬澗組砂礫岩一棋子橋組、佘田橋組、錫礦山組石灰岩、頁岩一錫礦山組頂部砂岩。沉積物自下而上由粗變細説明地形逐漸夷平,豐富的海生無脊椎動物化石説明氣候温暖,而頂部的平行不整合面則説明中、晚泥盆世湘中地殼是相對穩定的。泥盆紀末期湘中地殼上升,發生海退,沉積間斷。 [2]  [2] 

泥盆系其他地區

1.天山一興安區
該區指天山一陰山以北地區,包括新疆北天山、東西準噶爾、阿爾泰山、甘肅北山、內蒙古和東北北部等地區。其中,新疆西準噶爾和博克多山、內蒙古東烏珠心旗、東北大小興安嶺等處的泥盆系發育較好。這些地區地層間的接觸關係多為不整合和沉積間斷,主要巖性為海相陸源碎屑岩、中基性和中酸性火山岩、火山碎屑岩,局部地區發育礁灰巖和中深變質岩。該區泥盆系在西部新疆及北山一帶厚度較大,多數在萬米左右;在東北北部厚度較小,一般在4000m以下,生物羣以底棲固着類型為主。
西部新疆地區的泥盆系以博克多山為代表。此區下統稱大南湖組,為凝灰岩、火山碎屑岩及砂岩,含巔石燕、孔珊瑚及三葉蟲,厚度9873m;中統稱頭蘇泉組,為中酸性火山岩及火山碎屑岩,含原始鱗木、扇房貝,厚度為1712m;上統為灰綠色硬砂岩,含薄皮木,厚度不詳。
2.塔里木一祁連山地區
本地區泥盆系出露侷限,在祁連山區屬陸相山前盆地或山間盆地堆積,以北祁連山前帶發育較好,該地泥盆系中、下統為雪山羣,產鐮木、帶蕨等;上統稱沙流水羣,產薄皮木。總的巖性特點為紫紅色砂岩、粉砂岩夾泥岩和礫岩,厚1000~4500m。
本區西端塔里木地台北緣出現穩定類型的中、上泥盆統海相、濱海相沉積,不整合於下志留統柯坪塔格組之上,由紅色砂岩、粉砂岩及白雲岩組成,偶含岩鹽,厚600—1200m。地台南緣鐵克里地區也有泥盆系發育,下統為紅色砂岩、粉砂岩和泥岩沉積,中統為海相含珊瑚灰巖,上統則為含薄皮木和基性火山岩的陸相沉積。位於祁連山以東的廣大華北~東北南部地區泥翁系完傘缺失。

泥盆系礦產資源

中國北部在廣西運動以後最重要的變化是祁連山地槽褶皺成山,使華北地台、塔里木地台、柴達木地塊連成一片大陸,在新褶皺山系的山前及山間坳陷中有巨厚的山麓堆積。在南方重要的改變是:東南加里東褶皺區的形成以及揚子地台主體升出海面;早泥盆世海域範圍主要限於西南滇、黔、桂、)llJL地區;中、晚泥盆世海侵雖明顯向東超覆,但也僅止於湘贛交境,揚子地台僅局部有所波及,主體部分仍然保持剝蝕狀態,再向東的蘇、浙、皖、閩、贛等地區也始終為古陸隆起,低凹處僅見河湖碎屑沉積。北部天山一內蒙古一興安活動區泥盆系分佈廣泛;當時準噶爾地塊和松遼地塊都是剝蝕區,此區泥盆紀的共同特點是有強烈的海底火山噴發。值得注意的是內蒙古一興安區,大致沿西拉木倫河經蘇尼特右旗至國境有一巨大斷裂帶,泥盆紀此斷裂帶南北生物羣差異顯著,故此帶很可能代表南北兩個陸塊之間的海域消減帶。泥盆紀的大西南地區實為古地中海地槽的東延部分,其古地理特點為下陷地槽和中間地塊相互間列。
我國泥盆紀沉積礦產比較豐富,金屬礦產有鐵、錳,非金屬礦產有磷、石灰石及玻璃原料等。
鐵礦主要分佈於華南,如湖南、湖北、江西、廣西、廣東、貴州、四川、雲南、陝西和河南等地。礦牀類型為鐵礦及菱鐵礦,其中有的可達到工業價值。主要層位有下泥盆統頂部、中泥盆統中部、上泥盆統餘田橋組下部及錫礦山組中部。鐵質來源於江南古陸。
錳礦主要分佈於廣西境內。礦牀類型主要為碳酸錳礦牀。氧化錳礦牀為原生沉積礦牀次生富集形成。錳質來源於江南古陸。
磷礦主要分佈於廣西的西南部。僅有兩個層位對磷礦沉積有利,即下泥盆統塘丁組及中泥盆統納標組。磷礦嚴格受硅質岩相的控制。
參考資料
  • 1.    劉本培,全秋琦,馮慶來,趙錫文,周正國.地史學教程:地質出版社,1996
  • 2.    郭寶炎,李嶽勝.古生物與地層學:石油工業出版社,2009