(六)新生代古近纪、新近纪地层

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新生代地层~

1.5.1 古近纪—新近纪地层
古近纪—新近纪地层受地质构造及古地貌严格控制,主要发育于一些新生代的断陷盆地中,如河套盆地、渭河盆地、银川盆地等。除古新世地层之外,其余均有发育。古近纪地层为一套紫红色—棕红色砂岩、泥质岩互层,夹砂砾岩和砾岩,一般底部常有砾岩发育,河套盆地中夹薄层白云质灰岩。新近纪地层为一套深红色、棕红色及棕黄色黏土、砂质黏土,其中含钙质结核,厚度巨大,一般在千米之上。新生代断陷盆地之外,古近纪—新近纪地层厚度较小,沉积类型多样,各分区名称不一。鄂尔多斯西缘分区缺少古新世和上新世地层,由下而上:山麓相-河流相的寺口子组;以湖泊相为主的河流-湖泊相红色泥岩夹多层石膏层和砂岩层的清水营组;河流-湖泊相沉积的杂色砂质黏土夹松散长石、石英砂和透镜状砂砾的红柳沟组;河流-湖泊相沉积的灰色砾石、含砾砂与土红色黏土、砂互层的干河沟组。各组含丰富的古脊椎动物化石,含腹足类、轮藻、孢粉及其他动(植)物化石。
鄂尔多斯盆地分区和鄂尔多斯南缘分区,仅有渐新世和上新世地层发育。渐新世地层称清水营组,由河流-湖泊相浅红色砂岩、砂状砾岩夹棕红色黏土及石膏透镜体组成,产Cyclomylus,Indricothrinm,Archeotherium等脊椎动物化石。上新世地层称保德组,为河流-湖泊相沉积,由深红、紫红色黏土岩、砂质黏土岩组成,富含钙质结核,局部含石膏层,产三趾马动物化石Hipparion,Cazella,Ictitherium,Palaeotragus,Chlenastochoerus,Sinohippus,Chilotherium等。
1.5.2 第四纪地层
第四纪地层分布地区与新近纪地层相似,主要发育于一些新生代断陷盆地之中。为河流-湖泊相碎屑岩沉积。厚度很大,数百米至上千米。断陷盆地之外,更新世和全新世地层均有发育。更新世地层自下而上有三门组,为一套河流-湖泊相沉积的中粗粒砂层夹钙质结核;午城组为一套风化的石质黄土堆积,其中夹多层古土壤和钙质结核;离石组为风成黄土堆积,上部夹有颜色鲜艳的古土壤,下部夹灰白色钙质结核;萨拉乌苏组为河流-湖泊相及风积相的砂质黏土、砂砾石层,产萨拉乌苏组动物群化石;马兰组为灰黄、土黄色风成黄土,夹1~2层褐红色古土壤。
全新世地层为现代沉积,具多种多样沉积类型,盆地北部以风积砂、固定-半固定沙丘堆积为主;河道及其附近为冲击和洪积泥、砂堆积;盆地四周山区为坡积、残积的砂、砾、黏土堆积;湖沼中淤积泥炭、石膏、芒硝、食盐等。厚度变化较大,0~30 m。产古人类、哺乳类和禽类等化石。
上述地质历史中沉积体系发育特征,反映着不同时代古老构造型式对较新沉积层的分布和沉积岩相的变化的控制作用。从这一观点出发,有可能根据属于某一时代沉积层展布和岩相变化来探索某些巨型构造型式的形象,这也正是笔者研究鄂尔多斯盆地生成、演化的重要依据,揭示油气分布特点和资源评价选区的科学理念。

中国古近纪与新近纪地层记录了一系列构造古地理事件、古气候巨变事件和生物演化事件。正是这些古环境演变事件造就了繁多的地层类型和生物群类型。择其首要者概述之。
构造古地理事件中首推特提斯的最终闭合、青藏高原早期隆升和西太平洋边缘海的开启。古气候巨变事件中首推华南在古近纪、新近纪之交由副热带干旱带向热带—亚热带的转变。
特提斯的最终闭合 在雅鲁藏布江带南、 北侧,古新世和早、 中始新世的货币虫相灰岩为晚始新世—渐新世的陆相或海陆过渡相地层取代,雅鲁藏布江带堆积了晚始新世至渐新世的大套砾岩(大竹卡组、柳区砾岩),记录了喜马拉雅和冈底斯的第一期造山运动(白垩纪末的前造山海相磨拉石曲贝亚组见侏罗纪—白垩纪阶段叙述)。但这套磨拉石地层为红层夹煤系,所含植物化石为热带—亚热带分子,因此当时的山脉远未达到现代高度。中亚至塔里木(可能包括昆仑山)的副特提斯带,有白垩纪至始新世的海相地层,但渐新世大面积海退,塔里木只有新近纪的残留海盆的海退相地层。可见副特提斯的收缩较特提斯主带的封闭滞后了一个世的时间。
青藏高原的早期隆升 特提斯封闭的后续效应是高原的隆升。 如前述,始新世至渐新世的造山运动并未导致高原的剧烈隆升。冈底斯以北的中新世早、中期的芒乡组为含煤碎屑岩,所含植物化石以常绿阔叶树高山砾占优势,兼有针叶树和落叶树分子,仍属亚热带—暖温带植物被景观,邻近的山系不应高于1500~2000m,沉积区的海拔更低。中新世晚期的乌郁组仍含煤层,但植物孢粉组合有了变化,以松科花粉为主兼有草本植物的面貌,可能说明高原有了抬升,但该组(另名:布隆组)含三趾马动物群。这种广布于欧亚大陆中新世晚期—上新世早期的森林草原动物群也见于藏南中新世晚期—上新世的札达群砾岩。因此高原的海拔仍不会高于2000m。藏南上新世晚期的古格组虽含大量砾岩,说明山脉的新一期隆升,但所含孢粉仍有以木本阔叶树孢粉为主的组合,只能说明高原剧烈隆升的开始,但仍未形成整体数千米海拔的高原。羌塘地区中新世晚期—上新世的曲果组含厚层、巨厚层砾岩,同样说明新一期的造山运动,但所含砂质灰岩与菱铁矿都不可能是类似现代高原环境下能够形成的沉积物。总之,在古近纪和新近纪时期,高原只处于初期抬升阶段。始新世晚期—渐新世和中新世晚期至上新世的两期造山运动,可分别以磨拉石地层的所在地称作大竹卡运动和札达运动,分别表现为大竹卡组(柳区组)与白垩系的不整合、托林组与中生界的不整合。青藏高原的主要形成或隆升期在第四纪(见第四纪阶段叙述),笔者据代表性地层———西域砾岩(黄汲清等,1947)称其为西域运动,分为更新世早期之末,更新世中期和更新世晚期三期。其中更新世早期之末的一期是高原形成的决定性阶段,对应于华北地区的“三门运动”。在高原内部,高原最终形成的标志是高原内流水系和高原湖泊系统的整体形成以及高寒干旱地层和生物群的形成;在高原周边,其标志是黄河、长江等东流水系的形成和相关阶地沉积物的出现以及广湖相沉积的大规模收缩。在青藏高原隆升进程中,还存在一种消解南北挤压应力的岩石圈断裂机制。冈底斯 念青唐古拉白垩纪—始新世安山岩岩浆弧结束发育以后,藏北至羌塘广泛发育了渐新世以来的玄武岩、碱性粗面岩、白榴石响岩等火山岩,直至近代仍在活动。据天然地震探测,藏北羌塘的百千米之下存在庞大的高热SN区,这应该是渐新世以来火山活动的物源体。这些玄武岩、碱性与超碱性岩浆无疑来源于地幔,它们的溢出明显受控于近东西向、北西向的张性为主的滑动断裂,至今昆仑的地震活动受控于张性为主的走滑断裂便是明证。这些近东西向走滑断裂系无疑大量消解了南北向的挤压应力。藏北羌塘地区地幔岩溢出的高峰期在中新世,代表地层是石坪顶组(鱼鳞山组)和查保马组,全部为火山岩层,分别厚数百米至1800m。上新世、第四纪至近代仍持续有火山活动,但远未达到中新世的规模。可以认为,喜马拉雅在中新世的强烈隆升并未导致藏北羌塘地区高原腹地的强烈隆升,其原因很可能是大规模近东西向走滑活动对南北向挤压应力的消解。上新世、第四纪以来高原进入强烈隆升期,但与张性断裂有关的火山活动和地震活动相对减弱。古磁的位移测定数据表明(滕志宏等,1996;邓秀琴等,1998;王弭力等,2001),上新世以来塔里木向北移动了1500 km,自1.20ma以来向北移动了657 km,与此相应的是塔里木上新世至第四纪早、中期地层的多次褶皱或不整合。可以设想,我们正处于一个高原剧烈隆升期或南北挤压应力的聚集期,也许一个大规模张性走滑断裂活动期和火山猛烈喷发期将会到来,就如中新世的形势那样。
西太平洋边缘海的拉张:晚三叠世、早侏罗世海相层见于粤、湘、赣地区,早白垩世晚期海相层见于台湾北港地区,但皆不是现代西太平洋边缘广海盆地。古新世、始新世时,东海南部、台湾全岛包括北港、澎湖地区出现广海型海相层,南海该期海相层尚未探明。渐新世,特别是中新世开始,南海、珠江口外、雷琼地区、台湾出现深海盆地。台湾出现的陆坡至海沟的复杂地层类型,包括中新世、上新世的深海混杂堆积,与马尼拉海沟的发育相一致。东海在渐新世海退之后,出现中新世海相层,但以陆相—滨海相为主;上新世广海形成,其中冲绳海槽拉张为深海环境。日本海的形成大致与东海同步。边缘海的打开导致了陆区盆地海源化石层的发育,其中广东三水—茂名盆地与苏北盆地古新世有孔虫、江汉始新世—渐新世有孔虫、华北平原始新统沙河街组有孔虫及钙质超微化石、华北苏北上新世至第四纪的有孔虫和钙质超微化石即是确证。但这些海源化石层与广海生物化石的联系或传播方式还无定论。
华南在古近纪—新近纪之交由副热带干旱带转变为热带—亚热带潮气候带:侏罗纪与白垩纪时期,我国存在一个华南—西北副热带干旱带,这一东南—西北斜向干旱带的区域分布在古近纪时没有发生明显变化,其地层特征是广泛发育的红层。由中新世开始,该气候带解体并发生两极分化:西北区向温带森林草原、疏林草原和荒漠化发展,而华南转变为热带—亚热带潮湿带。西北地区的中新统、上新统,尤其是中新统中部开始已见大量黄土状堆积,而华南从中新统下部开始广泛发育灰绿色湖相层和相间的红土状堆积,与现代华南的气候和沉积特征很相似。根据目前已积累的亚洲地质资料判断,华南由古近纪副热带干旱带转变为新近纪的热带—亚热带潮湿带应与南海在渐新世和中新世拉张为深海环境的“暖池”和北赤道暖流北折形成的黑潮暖流有关,华南的东南季风体系就是在这一背景上形成的。但西北地区气候带的转变需寻求另外解释:塔里木向北的大幅度移动已为该地的上新世—第四纪古磁测距结果所证实,上新世以来北移幅度为1500 km以上(见前文),这与古近纪副热带红层指示的中低纬度相符,并有新生代地层的褶皱和断裂的强烈表现相佐证。新近纪特别是上新世以来塔里木的北移与高原的强烈隆升相伴随,这是西北地区新近纪以来转变为温带草原和荒漠的构造古地理动因。

新生代古近纪、新近纪地层鲁东仅发育古近系五图群(EW),主要分布于黄县盆地龙口—蓬莱一带、平度香店盆地及大原盆地等地,为一套含煤、油页岩的碎屑岩和黏土岩沉积,中上部夹有泥质灰岩。厚600m左右。自上而下划分为朱壁店组、李家崖组、小楼组。




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