舒良樹，王 艷，沙金庚

(1．內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京210093;2．中國石油遼河油田公司，遼寧 盤錦 124010;3．中國科學(xué)院南京地質(zhì)與古生物研究所，江蘇南京210008)

中國東南部侏羅紀(jì)沉積特征與形成環(huán)境研究

舒良樹1，王 艷2，沙金庚3

(1．內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 南京210093;2．中國石油遼河油田公司，遼寧 盤錦 124010;3．中國科學(xué)院南京地質(zhì)與古生物研究所，江蘇南京210008)

侏羅紀(jì)是中國東南部從特提斯構(gòu)造域向太平洋構(gòu)造域發(fā)生重大變化的轉(zhuǎn)換期，該時期形成的沉積盆地以及至今保留完好的侏羅紀(jì)沉積序列是研究和發(fā)掘中生代構(gòu)造演化信息的理想對象。根據(jù)地球動力學(xué)特征，將侏羅紀(jì)盆地分為后造山盆地(T3－J1)和伸展盆地(J2)2種類型，后者可再分為裂谷斷陷和沉積斷陷2種。發(fā)生在早、中三疊世期間華南與華北塊體的碰撞以及華南與東南亞塊體的碰撞，基本結(jié)束了特提斯洋在華南的歷史，導(dǎo)致本區(qū)及其鄰區(qū)先前的淺海盆地關(guān)閉，褶皺隆升，形成陸內(nèi)造山帶和山前盆地。巖石組合和古流向研究表明，晚三疊世—早侏羅世期間，水體攜帶碎屑物從北向南搬運(yùn)，呈現(xiàn)北高南低的古地理格局;中侏羅世開始，區(qū)內(nèi)古地理格局發(fā)生變化，武夷山開始抬升，導(dǎo)致原先北高南低的單向地貌格局變?yōu)槟媳眱蓚?cè)地形高、中間地形低的古地理環(huán)境。武夷山地區(qū)的沉積序列研究表明，下侏羅統(tǒng)由粗變細(xì)，反映水體由淺變深，沉積環(huán)境從山前河流→湖濱→湖泊演化，中侏羅統(tǒng)則由細(xì)變粗，反映水體變淺，地殼抬升，山體剝蝕，推測其擠壓動力來自太平洋板塊朝東亞陸緣的俯沖作用。另一方面，在武夷山西緣的閩西—贛南一帶，則發(fā)生了中國東南部自寒武紀(jì)以來最強(qiáng)烈的一次火山噴發(fā)活動，形成東西向的陸內(nèi)裂谷盆地帶，盆內(nèi)堆積雙峰式火山巖、堿性—偏堿性玄武巖，并有雙峰式侵入巖的形成。通過SHRIMP鋯石U-Pb成分測定，獲贛南東坑盆地中侏羅世火山巖剖面上部的流紋巖160Ma±1Ma的測年值。研究認(rèn)為，發(fā)生在中侏羅世的地理格局改變、沉積環(huán)境變化、閩西—贛南裂谷型火山活動是太平洋板塊開始影響華南的重要證據(jù)，也是構(gòu)造轉(zhuǎn)換事件(從擠壓到伸展、從特提斯到太平洋)的直接標(biāo)志。武夷山—南嶺東段是中國東南部發(fā)生構(gòu)造轉(zhuǎn)換的重要區(qū)段，時間為中侏羅世。

沉積特征;古地理格局;構(gòu)造轉(zhuǎn)換;火山巖定年;侏羅紀(jì);中國東南部

0 引言

在中國東南部，侏羅紀(jì)是一個非常重要的地質(zhì)時期。在此之前，華南、華北兩大陸塊的碰撞作用剛剛完成，其巨大的擠壓應(yīng)力已經(jīng)波及本區(qū)，晚古生代—早中生代的淺海盆地隆升成陸，地層遭受強(qiáng)烈褶皺變形。在此之后，古太平洋板塊朝東亞陸緣的俯沖已經(jīng)到達(dá)高峰期，導(dǎo)致日本弧后緣的本區(qū)發(fā)生強(qiáng)烈伸展，形成了一個巨大規(guī)模的花崗質(zhì)火山－侵入雜巖帶和一系列火山－沉積斷陷盆地。野外觀察表明，雖然本區(qū)侏羅紀(jì)沉積環(huán)境相對穩(wěn)定，但受此前此后構(gòu)造背景的制約，沉積巖層及其序列無不留下深刻印記。中國東南部侏羅紀(jì)沉積－構(gòu)造－巖漿作用是華南地質(zhì)演化鏈中非常重要的環(huán)節(jié);在中生代地質(zhì)歷史上，該時期的地質(zhì)過程起著承前啟后的作用。和阿爾卑斯—喜馬拉雅帶大規(guī)模海相沉積盆地以及華北、西北地區(qū)的大型陸相煤炭盆地相比，我國東南部侏羅紀(jì)陸相盆地以規(guī)模小、成分雜、成因機(jī)制復(fù)雜為特征，其形成演化動力學(xué)一直是華南地質(zhì)研究的難題。在以往研究中，中國東南部侏羅紀(jì)地質(zhì)問題沒有引起足夠的重視。圍繞侏羅紀(jì)沉積特征與構(gòu)造環(huán)境問題，以浙、閩、贛、湘、粵、桂6省區(qū)110幅1∶20萬地質(zhì)圖、部分1∶5萬地質(zhì)圖及其地質(zhì)報告的中、新生代沉積特征編錄統(tǒng)計為基礎(chǔ)，筆者等于近年開展了系統(tǒng)的野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)測試分析，獲得了一批重要的第一手資料，在侏羅紀(jì)沉積特征、中侏羅世裂谷型火山巖、構(gòu)造環(huán)境與體制演變等方面取得了新認(rèn)識。研究表明，研究區(qū)的侏羅系，既保留了豐富的印支期構(gòu)造信息，又記錄了古太平洋早期活動的陸內(nèi)響應(yīng)，展示出獨(dú)特的地質(zhì)與環(huán)境特征。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)呈北東向展布，挾持于印支期兩大縫合帶之間。北西側(cè)為大別縫合帶、南西側(cè)為北越馬江縫合帶，南東側(cè)瀕太平洋(圖1)。區(qū)內(nèi)分布一系列中生代殘余盆地，主要集中在東南沿海、贛杭帶、贛江帶、南嶺東段、武夷山、常德—瀘溪帶(圖2)。白堊紀(jì)前殘余地層主要呈近東西方向展布，白堊紀(jì)以來殘余地層則以北東向分布為特征，揭示印支期板塊碰撞對本區(qū)的影響，或者特提斯構(gòu)造域與太平洋構(gòu)造域的轉(zhuǎn)換。晚三疊世以來，研究區(qū)屬于陸內(nèi)環(huán)境，侏羅系以泥沙質(zhì)巖層為主體，覆蓋在褶皺變形的前中生代巖層之上。

圖1 中國東南部構(gòu)造格架圖

根據(jù)前人研究，該區(qū)基底曾經(jīng)發(fā)生過新元古代、志留紀(jì)、中三疊世3期重大的構(gòu)造事件(郭令智等，1983;Wang et al，1995;Ren et al，1989; 任紀(jì)舜等，1998)，分別形成江南新元古代造山帶和同期花崗巖(測年值集中在830Ma～800Ma)(舒良樹，2006)、華南早古生代陸內(nèi)造山帶和志留紀(jì)—泥盆紀(jì)花崗巖(測年值集中在440Ma～390Ma)(舒良樹等，2008)、早中生代陸內(nèi)褶皺變形區(qū)(Shu et al，2007)，為侏羅紀(jì)盆地提供了豐富的沉積物質(zhì)。

圖2 中國東南部晚三疊世—古近紀(jì)殘余地層分布圖

在研究區(qū)內(nèi)，與侏羅紀(jì)構(gòu)造演化密切相關(guān)的斷裂帶有2條。萍鄉(xiāng)—江山—紹興斷裂帶不但是江南地層區(qū)與華南地層區(qū)的分界線，也是晚中生代火山堆積－斷陷紅盆的密集分布區(qū)(舒良樹等，1997、2002)，其侏羅系中富含煤與鈾資源。政和—大埔斷裂帶是一個重要的區(qū)劃性斷裂(舒良樹等，1999)，相對其北西側(cè)，南東側(cè)為地殼減薄區(qū)，厚29km～31km(徐鳴潔等，2001)。該斷裂帶前身為一新元古代陸內(nèi)裂谷帶，控制著南東側(cè)晚中生代火山巖盆地的形成與演化。地表上，該斷裂帶幾乎全被早白堊世花崗質(zhì)火山－侵入雜巖所占據(jù)(王德滋等，2002)。其北西側(cè)地殼厚31km～34km，侏羅系廣泛發(fā)育(舒良樹等，2004)，并發(fā)育較多的侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)過鋁質(zhì)花崗巖(Zhou et al，2000、2006)。

受中生代構(gòu)造作用的影響，區(qū)內(nèi)發(fā)生了兩期大規(guī)模的花崗巖漿活動，形成南嶺三疊紀(jì)花崗巖帶和廣布全區(qū)的中侏羅世—早白堊世火山－侵入雜巖帶。前者年齡集中在240Ma～205Ma，后者則為180Ma～90Ma(Zhou et al，2006;孫濤，2006)，具有從西向東逐漸變新的演化規(guī)律。研究表明，205Ma～180Ma時間段為巖漿活動的休眠期，暗示深刻的地球動力學(xué)背景。

在中、新生代地層序列中，下三疊統(tǒng)是一套灰?guī)r、泥灰?guī)r和頁巖組合，反映濱海－淺海沉積環(huán)境。中三疊世屬于區(qū)域隆升期，絕大部分地區(qū)缺失此期地層。晚三疊世—早侏羅世期間，除閩西和粵東地區(qū)存在少量海陸交替相沉積外，絕大多數(shù)地區(qū)均為湖泊相與河流相沉積。早期為山前近源快速堆積環(huán)境，稍后為河流相－湖濱相環(huán)境。在垂向剖面上，下部以灰紫、灰白色粗碎屑巖為主體，成分雜，分選差，向上變?yōu)榛野?、淺灰、深灰色砂礫巖、長石石英砂巖、砂巖、含煤粉砂巖。常以沉積角度不整合方式覆蓋于前中生代巖層之上。由于上三疊統(tǒng)和下侏羅統(tǒng)具有相同的巖石組合、兩者間多為連續(xù)沉積，野外很難區(qū)別，故筆者將它們歸并為一個沉積體系研究之。

中侏羅統(tǒng)主要由淺灰—灰紅色泥巖、粉砂巖、砂巖、雜砂巖、砂礫巖組成，下細(xì)上粗，反映由湖泊沉積環(huán)境向河泛平原、河流環(huán)境的轉(zhuǎn)變。在閩西—贛南—粵東地區(qū)，中侏羅統(tǒng)以偏堿性玄武巖和雙峰式火山巖為特征，具有大陸裂谷的地球化學(xué)屬性(鄧平等，2004)。

根據(jù)最近的填圖成果，上侏羅統(tǒng)零星分布，為泥砂質(zhì)巖層。早先的大片晚侏羅世流紋巖和花崗巖，已被高質(zhì)量測年數(shù)據(jù)和古生物新成果證實(shí)其為早白堊世時代(王德滋等，2002;周新民，2007;Zhou et al，2000;Li，2000;Wang et al，2001;Yu et al，2006)。

研究區(qū)下白堊統(tǒng)主要由紫紅色流紋巖、熔接凝灰?guī)r、晶屑巖屑凝灰?guī)r夾玄武巖組成，厚650m～3 000m，全區(qū)廣泛分布。在閩西永安—粵東梅州一帶，發(fā)育500m～1 200m厚的碳質(zhì)泥巖－砂巖組合，為重要的烴源巖組合。晚白堊世—古近紀(jì)屬于陸相斷陷盆地沉積。上白堊統(tǒng)厚1 300m～2 000m，為紅色粉砂巖－泥巖組合，夾堿性玄武巖和石鹽、石膏層，富含腹足類、介型蟲、雙殼類。古近系厚800m～2 000m，由灰紫色砂礫巖、粗砂巖、粉砂巖、泥巖組成，夾石膏與油頁巖。新近系零星出露，為棕色—橘紅色粉砂巖和泥巖。

2 侏羅紀(jì)沉積特征

2．1 巖石組合與沉積環(huán)境

為了解盆地群的時空演化規(guī)律，筆者分析比較了贛、閩、粵3省區(qū)地質(zhì)志中的早—中侏羅世地層記錄，并繪制了若干個盆地的地層柱狀圖(圖3)。

圖3 中國東南部晚三疊世—中侏羅世地層柱狀圖

在浙江，下侏羅統(tǒng)主要分布在浙東南，中侏羅統(tǒng)則分布在浙西北。下統(tǒng)稱楓坪組(J1f)，為河流、湖濱相含礫石英砂巖、粉砂巖組合，夾泥巖和薄煤層，厚200m～1 000m，廣泛分布在龍泉與松陽一帶。中統(tǒng)稱馬澗組(J2m)和漁山尖組(J2y)，為河湖相粗砂巖、粉砂巖、泥巖夾碳質(zhì)頁巖，厚900m～3 300m，主要分布在浙西北的常山—諸暨、楓樹崗—梅城、臨歧—臨安3個區(qū)帶。在浙東南，稱毛弄組，為含煤碎屑巖、凝灰?guī)r組合，僅在松陽見有出露。早先的上侏羅統(tǒng)勞村組、黃尖組、壽昌組等(流紋巖、火山碎屑巖、沉積巖)，現(xiàn)已劃歸下白堊統(tǒng)。

在福建，下侏羅統(tǒng)稱為梨山組(J1l)，中侏羅統(tǒng)稱為漳平組(J2z)或藩坑組(J2f)，主要出露于政和—大埔斷裂帶西北側(cè)地區(qū)。梨山組為河流、湖濱相沉積，常于文賓山組(T3w)或焦坑組(T3j)連續(xù)過渡，沉積特征相似，厚600m～1 100m。與下伏地層為角度不整合接觸。底部為復(fù)成分礫巖和粗粒石英砂巖，向上變細(xì)，為粉砂巖和泥巖夾煤層，廣泛出露于崇安、邵武、將樂、清流、長汀、浦城、光澤、建甌、南平、尤溪、大田、漳平、華安、南靖等地。漳平組為雜色石英砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖夾長石砂巖、泥巖，局部夾鈣質(zhì)結(jié)核和煤線，厚1 200m～1 800m。主要出露于邵武龍斗、建寧謝家第、將樂高唐、寧化甘木潭、清流嵩溪、長汀涂坊、黃館、漳平城郊及永安城南、明溪梓口坊、雪峰、尤溪街面、永春等地，與梨山組整合接觸。藩坑組為雙峰式火山巖系，厚500m～800m，主要呈近東西向分布。原先的上侏羅統(tǒng)南園組等(火山巖組合)，現(xiàn)已劃歸下白堊統(tǒng)。

在廣東，侏羅系主要分布于粵東、粵中，粵北零星出露。下統(tǒng)下部稱為金雞組(J1j)，為一套深湖－海陸過渡相細(xì)碎屑巖組合，以灰黑色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主夾中粒長石砂巖，頂部粗細(xì)韻律發(fā)育;下統(tǒng)上部稱橋源組(J1q)，為一套海退序列碎屑巖組合，底部為含同生泥礫的長石石英砂巖，向上為細(xì)粒長石石英砂巖、粉砂巖、泥巖，韻律層發(fā)育，上部夾炭質(zhì)頁巖。中侏羅世存在湖相和山間盆地相2種沉積環(huán)境：粵東區(qū)稱為漳平組(J2z)，為紫紅色細(xì)碎屑巖夾粉屑凝灰?guī)r組合，反映湖相沉積環(huán)境，分布于東莞、惠陽、五華、大埔等地;粵北區(qū)為馬梓坪群(J2m)，巖石成分隨地而異，為山間盆地沉積環(huán)境，主要出露于曲江馬梓坪、懷集高山頂、連平麻籠嶂等地。

在江西，下—中侏羅統(tǒng)主要出露于贛中和贛南，下統(tǒng)稱為林山組(J1l)，中統(tǒng)稱為羅坳組(J2l)或菖蒲組(J2c)。林山組主要為中粗粒長石石英砂巖、含礫砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等，其底部粗碎屑巖與下伏地層多呈角度不整合接觸。羅坳組以中—細(xì)粒長石石英砂巖和粉砂巖為主，其底部含礫，上部夾凝灰質(zhì)砂巖。菖蒲組是閩西藩坑組的西延，為雙峰式火山巖系或氣孔狀玄武巖系，厚600m～1 000m，主要呈近東西向分布在贛南的定南、龍南一帶。

在贛南永新林山剖面，林山組厚度超過605m(圖3-①)。下部為灰白色長石石英砂巖，斜層理發(fā)育，為河流環(huán)境;向上為砂巖夾粉砂巖、炭質(zhì)頁巖及煤線，含植物碎片，反映河漫灘和沼澤環(huán)境;上部則為粉砂巖－泥巖與長石石英砂巖反復(fù)交替，揭示河漫灘和河床的交替環(huán)境，系曲流河擺動產(chǎn)物。在贛南吉水施家邊剖面，下、中侏羅統(tǒng)共厚2 000m(圖3-②)。林山組下部為厚層細(xì)礫巖、石英砂巖夾煤線，屬于湖濱環(huán)境，靠近中部夾有一層含炭泥巖，指示短暫的淺湖環(huán)境;中、上部為厚層粉砂巖與石英砂巖交互出現(xiàn)，反映淺湖、濱湖交替環(huán)境。羅坳組下部為紅色砂礫巖、砂巖、粉砂巖、深灰色泥巖，下粗上細(xì)，指示從河流變?yōu)闇\湖環(huán)境;中部則為泥質(zhì)粉砂巖與礫巖多層交替，反映多次洪泛;上部凝灰質(zhì)砂巖－粉砂巖、粉砂巖與礫巖相間，產(chǎn)植物碎片，指示河流和河漫灘環(huán)境，鄰區(qū)可能發(fā)生火山活動。

在閩西北，下、中統(tǒng)厚度超過1 000m。無論是邵武龍斗剖面(圖3-③)、順昌曬口剖面(圖3-④)，還是長汀羅地剖面(圖3-⑤)、德化上涌剖面(圖3-⑥)，沉積特征大致相同。梨山組自下而上由粗而細(xì)：砂礫巖→石英砂巖→粉砂巖→泥質(zhì)粉砂巖夾頁巖，反映從河流沉積漸變?yōu)楹闯练e。漳平組則由細(xì)變粗：泥巖→粉砂巖→砂礫巖，表明從湖泊變?yōu)楹恿鳝h(huán)境。

在廣東梅縣隆文剖面，下統(tǒng)金雞組、橋源組和中統(tǒng)漳平組共厚2 253m(圖3-⑦)。金雞組顯示2個海進(jìn)旋回，皆以礫巖為底，向上過渡為砂巖和泥質(zhì)粉砂巖。橋源組為海退序列，下部粗砂巖位于中—細(xì)砂巖頂部，上部出現(xiàn)火山碎屑物堆積，暗示火山活動已經(jīng)開始。漳平組以中粒長石石英砂巖為主，表明中侏羅世的中—后期長時間處于河流－湖濱環(huán)境。

綜上所述，中國東南部下侏羅統(tǒng)下粗上細(xì)，反映快速剝蝕—搬運(yùn)的山前環(huán)境;中侏羅統(tǒng)則下細(xì)上粗，反映晚期構(gòu)造抬升，由湖泊變?yōu)楹恿鳝h(huán)境;由粗碎屑沉積層所處位置看，閩西北一帶可能隆起較早。

根據(jù)上述，研究區(qū)南西部在中侏羅世發(fā)生了自南華紀(jì)以來規(guī)模最大的一次火山活動，形成了一個偏堿性玄武巖和雙峰式火山巖帶，主要分布在閩西、贛南、粵東、湘南一帶。沿近東西方向展布，長250km，寬30km～40km。至少由8個盆地組成，包括永定縣湖雷與藩坑、尋烏縣白面石、龍南縣東坑—臨江、始興縣白渡、湘南汝城等盆地。巖石類型主要是塊狀玄武巖、杏仁狀玄武巖和與之互層的流紋巖。厚度大于1 000m，單層最大厚度300m(龍南臨江)，并見雙峰式輝長巖－花崗巖與其共存。巖石地球化學(xué)研究表明，該套火山巖具有明顯的大陸裂谷構(gòu)造屬性(鄧平等，2004)。

2．2 盆地類型與殘余地層面積

2．2．1 盆地類型 根據(jù)沉積盆地的幾何形態(tài)、邊界性質(zhì)、成盆動力學(xué)特征(劉和甫，1993)，筆者將侏羅紀(jì)盆地劃分為2種基本類型，即后造山盆地和伸展盆地，揭示了不同時期不同的構(gòu)造背景。

后造山盆地形成于華南—華北陸塊碰撞—造山的晚期，即晚三疊—早侏羅世。開始是一套山前近源、快速堆積的巖石組合，稍后為河流相－湖濱相沉積巖組合。在垂向剖面上，具有下粗上細(xì)的特點(diǎn)。底部常以角度不整合方式覆蓋于基底之上，有時以逆沖斷層方式與基底相接觸。規(guī)模不大、厚度偏小，相當(dāng)于類前陸盆地。在野外，上三疊統(tǒng)和下侏羅統(tǒng)都是粗碎屑巖層，兩者連續(xù)沉積，很難準(zhǔn)確區(qū)分，因而常將兩者歸并，稱上三疊—下侏羅統(tǒng)。

伸展盆地主要形成于中侏羅世。可劃分為裂谷盆地與沉積斷陷盆地2種。前者成盆機(jī)制源自深部巖漿驅(qū)動，后者則源自側(cè)向拉張。裂谷盆地多呈長條形，盆地兩緣巖塊均沿正斷層朝盆地中心下滑，沉降幅度大。盆內(nèi)普遍發(fā)育雙峰式火山巖和拉斑質(zhì)玄武巖，盆緣可見輝長巖與A型花崗巖。測年值為160Ma～180Ma(陳培榮等，1999;Shu et al，2009)。閩西—贛南中侏羅世火山盆地即屬此類。沉積斷陷盆地主要發(fā)育在盆山交接帶，盆地的形成明顯受邊界斷層的控制。邊界斷層多為單斷型，常呈“斷陷－超覆”樣式，即盆地一側(cè)邊界為生長正斷層，另一側(cè)邊界則為角度不整合。盆地沉降幅度大，沉積厚度大，沉積中心不斷向主斷層帶遷移，剖面上呈半地塹式或箕狀。有邊緣相沉積。區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育的中侏羅世沉積盆地多屬此類型。

2．2．2 殘余地層面積 經(jīng)過后期抬升和剝蝕，侏羅紀(jì)盆地原貌已被破壞，現(xiàn)地表所見均為殘余盆地。根據(jù)盆地面積統(tǒng)計，分布在浙、閩、贛、湘、粵、桂6省區(qū)的中、新生代殘余盆地總面積為143 100km2(舒良樹等，2004)，約占該區(qū)陸地總面積的1/6。其中，晚三疊世—早侏羅世(T3－J1)后造山殘余盆地為15 120km2，占盆地總面積的10.6%，主要分布在萍鄉(xiāng)—衡陽、粵北的五華—河源—龍門以及武夷山地區(qū)(圖4)。中侏羅世(J2)裂谷盆地殘余面積為2 073km2，占1．4%，雖然面積小，但構(gòu)造意義大。中侏羅世(J2)沉積斷陷殘余面積為 3 766km2，占2.6%，主要分布在武夷山及其西側(cè)與北側(cè)(圖5)。

由于區(qū)內(nèi)原定的晚侏羅世地層近年已被測年數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)化石等證據(jù)更正為早白堊世，因此，晚侏羅世地層在區(qū)內(nèi)分布局限，僅在永定—梅州一帶見其零星出露。相對而言，早白堊世(K1)和晚白堊世—古近紀(jì)(K2－E)殘余地層規(guī)模較大，分別占60.3%(86 289km2)和24．7%(35 346km2)。

2．3 沉積構(gòu)造與古流向

2．3．1 沉積構(gòu)造 研究區(qū)侏羅紀(jì)巖層內(nèi)的沉積構(gòu)造較為發(fā)育，主要見磨拉石、沖刷痕、粒序?qū)?、斜層理、脈狀層理或透鏡狀層理、包卷層理、滑塌構(gòu)造、層間褶皺、印模、荷重模等，指示陸內(nèi)河流相和湖泊相環(huán)境(Shu et al，2009)。

粒序?qū)永碛刹坏群竦纳暗[巖－含礫砂巖－砂巖－粉砂巖組成，底部為凹凸起伏的沖刷痕。每一序列50cm～120cm不等，重復(fù)交替。主要見于下統(tǒng)林山組(梨山組、金雞組)，局部見于中統(tǒng)羅坳組，反映河流相、湖濱相和泛濫平原環(huán)境。

斜層理或前積層在晚三疊世和侏羅紀(jì)巖層中普遍發(fā)育，是研究古水流搬運(yùn)方向的主要依據(jù)。水平層理指示湖心或深湖穩(wěn)定環(huán)境，主要見于中侏羅統(tǒng)。脈狀層理或透鏡狀層理則指示湖緣－湖濱相動蕩的水動力條件，侏羅系林山組(梨山組、金雞組)和羅坳組均見發(fā)育。

磨拉石堆積(雜亂堆積)主要見于晚三疊世—早侏羅世巖層中，反映山前快速堆積環(huán)境。包卷層理、滑塌構(gòu)造、同沉積層間褶皺見于晚三疊世—早侏羅世巖層中，反映重力下滑背景。

2．3．2 古流向 根據(jù)野外巖層中斜層理或前積層的測量統(tǒng)計，獲得侏羅紀(jì)不同時期的優(yōu)勢古流向趨勢。(1)取自晚三疊世—早侏羅世巖層中的161組斜層理數(shù)據(jù)投影表明，古水流基本上從北向南流動(圖4)，反映源區(qū)基本在其北側(cè)。其中，萍鄉(xiāng)盆地，65組數(shù)據(jù)(圖 4-①)，獲優(yōu)勢產(chǎn)狀 186°∠32°(傾向與傾角);信江盆地，53組數(shù)據(jù)(圖4-②)，優(yōu)勢產(chǎn)狀208°∠36°;閩西盆地，43 組數(shù)據(jù)(圖 4-③)，優(yōu)勢產(chǎn)狀215°∠28°。(2)取自中侏羅世裂谷斷陷盆地的48組斜層理數(shù)據(jù)指示，龍南盆地和永定盆地的古水流均為從東向西流動(圖5)。龍南盆地23組(圖5-①)，優(yōu)勢產(chǎn)狀 267°∠25°;尋烏盆地 25 組(圖5-②)，優(yōu)勢產(chǎn)狀 276°∠18°，源區(qū)在其東側(cè)。換言之，蝕源區(qū)和水流方向已經(jīng)發(fā)生變化。

圖4 晚三疊世—早侏羅世后造山期殘余地層分布及其古流向測量統(tǒng)計

圖5 中侏羅世殘余地層分布及其古流向測量統(tǒng)計

3 中侏羅世裂谷型火山作用及其年代制約

3．1 陸內(nèi)裂谷型火山作用

普遍發(fā)育在閩西—贛南—粵東一帶的火山巖(圖6)，是中國東南部自南華紀(jì)以來最早發(fā)生的一次噴發(fā)活動，是研究構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的重要物質(zhì)紀(jì)錄。這套火山巖系以不等厚互層的玄武巖與流紋巖組合為基本特征，在閩西稱藩坑組(J2f)，在贛南稱菖蒲組(J2c)。野外有2種產(chǎn)出方式：(1)不等厚互層的玄武巖、流紋巖。玄武巖位于下部，單層厚200m～300m不等，流紋巖在上，厚數(shù)十米到100多m，總厚度500m～800m不等，閩西永定湖雷盆地藩坑組厚度達(dá)到800多m。(2)厚層狀致密塊狀玄武巖，厚700m～1 000m。很少與流紋巖互層產(chǎn)出，贛南臨江盆地菖蒲組玄武巖單層厚度可達(dá)400余m。所有玄武巖都具氣孔構(gòu)造，但與流紋巖不等厚互層的玄武巖其充填氣孔的主要礦物是石英和葡萄石，而厚層狀致密塊狀玄武巖的氣孔多被綠泥石以及橄欖石礦物所充填，如龍南臨江鎮(zhèn)北側(cè)公路所見。

圖6 閩西—贛南—粵東地質(zhì)圖(中侏羅世火山巖分布)

近年來，一些學(xué)者對該火山巖帶進(jìn)行了系統(tǒng)的巖石學(xué)與地球化學(xué)研究(鄧平等，2004)。結(jié)果表明，該區(qū)的玄武巖以富硅貧堿為特征，輕稀土輕度富集，弱富集 Rb、Ba、Th、Ce，貧 Nb、Zr、Y，配分樣式呈上凸型，屬拉斑玄武巖類。與之共生的流紋巖具有高的SiO2、K2O含量，輕稀土富集、稀土總量高，具明顯 Eu 負(fù)異常，富集 Rb、Th，貧 Ba、Ti、Nb、Zr等特點(diǎn)，屬富鉀火山巖類。反映后造山期陸內(nèi)裂谷環(huán)境。

3．2 流紋巖的SHRIMP U-Pb定年

前人對此帶的裂谷型火山巖曾經(jīng)做過不少Rb-Sr法測年工作，獲其年齡為160Ma～180Ma。例如，贛南白面石盆地玄武巖的Rb-Sr測年值為173Ma±6Ma，與之共存的流紋巖為165Ma±2Ma;東坑盆地玄武巖的Rb-Sr測年值為178Ma±7Ma(陳培榮等，1999);永定盆地玄武巖的 Re-Os等時線年齡175Ma±3Ma(Zhou et al，2005);梅州盆地輝長巖的Rb-Sr測年值為179Ma±4Ma(邢光福等，2001)。

最近，筆者在龍南東坑裂谷盆地雙峰式火山巖剖面頂部采集流紋巖樣品(圖7)。通過室內(nèi)重砂工作，精選出數(shù)十顆巖漿鋯石，大多數(shù)鋯石呈現(xiàn)為淡褐色的自形晶體，具有清晰韻律環(huán)帶的CL圖像，反映巖漿成因。然后，在北京離子探針中心進(jìn)行了U-Pb同位素年齡的測定工作，共獲得19組測年數(shù)據(jù)。

將19組測年數(shù)據(jù)投影在207Pb/235U－206Pb/238U諧和曲線圖上(圖8)，獲160Ma±1Ma的平均年齡值(MSWD=1.87)。這是一組質(zhì)量較高的年齡數(shù)據(jù)。根據(jù)最新國際地層年代表(Gradstein et al，2004)，相當(dāng)于中侏羅世晚期。這與流紋巖樣品位居菖蒲組頂部的采樣位置是完全一致的。

圖7 龍南里仁—月子中侏羅世雙峰式火山巖地質(zhì)剖面圖

圖8 東坑盆地流紋巖中鋯石的SHRIMP U-Pb年齡諧和圖

4 討論

4．1 古地理格局的變遷

根據(jù)野外沉積構(gòu)造的觀察以及前面的分析，結(jié)合前人的成果資料，認(rèn)為中國東南部早—中侏羅世期間發(fā)生過古地理格局的變遷。前面的古流向研究結(jié)果顯示，晚三疊世—早侏羅世期間，攜帶碎屑物的古河流是從北向南搬運(yùn)堆積的。反映研究區(qū)具北高南低的古地理特征。其原因可能與發(fā)生在大別地區(qū)的陸－陸碰撞、造山作用有關(guān)。從中侏羅世開始，古地理格局發(fā)生分化。一方面，武夷山南東側(cè)普遍缺失中侏羅世地層而北西側(cè)中侏羅世地層廣泛分布，暗示中侏羅世武夷山處于隆升剝蝕狀態(tài)，是北西側(cè)沉積盆地的蝕源區(qū)。另一方面，在武夷山西緣的閩西、贛南、粵東、湘南一帶，中侏羅世發(fā)生了較強(qiáng)烈的拉伸作用，形成一系列裂谷盆地;同時，攜帶碎屑物的古水流由東向西搬運(yùn)堆積，揭示其東側(cè)的武夷山是該區(qū)段的蝕源區(qū)。因此，其西、北兩側(cè)均為中侏羅世沉積區(qū)，武夷山隆起為其蝕源區(qū)。

野外調(diào)查表明，在武夷山的北西麓，中侏羅世的地層序列為下粗上細(xì)，具有山前堆積特征;向西到贛南，中侏羅世巖層中斜層理、韻律層理等普遍發(fā)育，反映河流－湖濱環(huán)境;再向西到南嶺東段的湘南、粵北等地，中侏羅世地層序列以細(xì)砂－粉砂巖和泥巖為主，水體更深了，反映深湖環(huán)境。據(jù)此認(rèn)為，從中侏羅世開始，研究區(qū)古地理面貌確實(shí)發(fā)生了巨大變化，武夷山已經(jīng)抬升，導(dǎo)致原先的北西高南東低的古地理環(huán)境變?yōu)槟蠔|高北西低的地貌格局，其原因可能與太平洋板塊朝北西方向的俯沖擠壓密切相關(guān)。

4．2 構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換問題

普遍認(rèn)為，中生代期間東亞地區(qū)曾經(jīng)發(fā)生過一次從特提斯構(gòu)造域向古太平洋構(gòu)造域轉(zhuǎn)換的重大事件。在華北的燕山地區(qū)，該事件的地質(zhì)表現(xiàn)明顯，其時代證據(jù)確鑿，構(gòu)造域轉(zhuǎn)換發(fā)生在中侏羅世，(趙越等，1992;任紀(jì)舜等，1998)，完成于中、晚侏羅世之交(U-Pb年齡158Ma±1Ma)。在中國東南部，對此也曾有過初步討論(舒良樹等，2002、2004;Yu et al，2006;Shu et al，2009)。但是，其轉(zhuǎn)換地點(diǎn)和時間問題并未解決。筆者認(rèn)為，發(fā)生在侏羅紀(jì)的沉積環(huán)境轉(zhuǎn)變、閩西—贛南—粵東裂谷型火山活動，有可能為此問題的真正解決提供線索。

發(fā)生在早、中三疊世期間華南與華北的碰撞(北側(cè)的大別山地區(qū))以及華南與東南亞的碰撞(南側(cè)的北越馬江地區(qū))，結(jié)束了特提斯洋在華南的歷史。廣泛發(fā)育在研究區(qū)的T3—J1粗碎屑沉積序列以及由北向南的古水流，是研究區(qū)對北側(cè)大別碰撞造山作用的響應(yīng);分布在南嶺地區(qū)的大量強(qiáng)過鋁花崗巖群以及250Ma～205Ma的測年值(Zhou et al，2006)，是研究區(qū)對南西側(cè)馬江碰撞造山作用的響應(yīng)。這一事件，使華南全區(qū)由淺海環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)殛懴喹h(huán)境(陸內(nèi)山嶺和堆積盆地)。

雖然早侏羅世仍有零星海區(qū)存在，如滇西—滇東南、粵東及閩西零星分布的海陸交互相地層，但此時全區(qū)的主要表現(xiàn)是地層的強(qiáng)烈褶皺變形和逆沖推覆。到中侏羅世，研究區(qū)古地理格局已經(jīng)發(fā)生顯著變動。一方面，晚三疊世—早白堊世期間北高南低的地形地貌發(fā)生了變化，在武夷山一帶出現(xiàn)了一個新的山地環(huán)境和蝕源區(qū)，出現(xiàn)礫巖、砂礫巖的雜亂堆積;從武夷山向西和向北，依次出現(xiàn)河流→湖濱→湖泊環(huán)境，形成砂礫巖－粗砂巖－砂巖－粉砂巖－泥巖的水平分帶現(xiàn)象。表明“南東高北西低”的新格局已經(jīng)出現(xiàn)，武夷山再次成為一個高聳的天然屏障。筆者將中侏羅世武夷山體的再次隆升原因解釋為華南陸塊對古太平洋板塊俯沖作用的響應(yīng)。另一方面，在武夷山體后緣的閩西—贛南—粵東一帶，中侏羅世發(fā)生了強(qiáng)烈伸展裂谷作用，導(dǎo)致深部巖漿上涌，開始了中國東南部自南華紀(jì)以來最大規(guī)模的火山噴發(fā)活動，形成面積為數(shù)千平方千米的雙峰式火山巖、堿性—偏堿性玄武巖和雙峰式侵入巖。標(biāo)定了一個重大構(gòu)造轉(zhuǎn)換事件(從擠壓到伸展、從特提斯到太平洋)的發(fā)生。在這里，仍然把這種裂谷型火山作用的驅(qū)動力歸結(jié)于太平洋板塊的俯沖，正是強(qiáng)大俯沖作用朝華南內(nèi)陸的應(yīng)力傳遞，擾動破壞了華南深部巖漿的平衡，使之沿地殼薄弱帶擴(kuò)張上涌并噴發(fā)。這種發(fā)生在陸內(nèi)的伸展?fàn)顟B(tài)越演越烈，到早白堊世達(dá)到高潮。

發(fā)生在中侏羅世(180Ma～160Ma)的古地理格局改變、沉積環(huán)境變化、閩西—贛南裂谷型火山活動，是太平洋板塊開始影響華南的重要證據(jù)，也是構(gòu)造轉(zhuǎn)換事件(從擠壓到伸展、從特提斯到太平洋)的直接標(biāo)志。武夷山—南嶺東段，是該構(gòu)造轉(zhuǎn)換作用發(fā)生的重要區(qū)段。

4．3 晚侏羅世地層問題

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化石和同位素測年數(shù)據(jù)對區(qū)內(nèi)原定上侏羅統(tǒng)的時代進(jìn)行糾正，是完全正常的科學(xué)行為。問題是，國內(nèi)學(xué)者把東南沿?；鹕綆r地層時代(原J3)的糾正(現(xiàn)K1)擴(kuò)大到整個地區(qū)所有的晚侏羅世巖層，導(dǎo)致整個晚侏羅世的沉積歷史在研究區(qū)被全部清除。筆者贊同對東南沿海火山巖地層時代的糾正。但是，對于贛江以西沒有火山巖出露的贛西、湘南、粵北沉積區(qū)，原先用多種或系列標(biāo)準(zhǔn)化石定出的晚侏羅世地層時代，是否全錯?“全區(qū)缺失上侏羅統(tǒng)”的命題是否可靠?對沒有中生代火山巖的贛江以西廣闊地區(qū)進(jìn)行深入細(xì)致的古生物與地層學(xué)的甄別工作，是非常必要的。

5 結(jié)語

(1)發(fā)生在早、中三疊世期間華南與華北的碰撞以及華南與東南亞的碰撞，結(jié)束了特提斯洋在華南的歷史，導(dǎo)致中國東南部由淺海環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榇箨懮襟w和山前盆地。

在中國東南部，侏羅紀(jì)是特提斯體制結(jié)束、太平洋體制開始的重要轉(zhuǎn)換期，也是從區(qū)域擠壓進(jìn)入?yún)^(qū)域伸展的構(gòu)造變動期。其保留完好的侏羅紀(jì)沉積序列，既保留了豐富的印支期構(gòu)造信息，又記錄了古太平洋早期活動的陸內(nèi)響應(yīng)，反映獨(dú)特的地質(zhì)與環(huán)境特征。

(2)根據(jù)地球動力學(xué)特征，區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)盆地可以劃分為后造山盆地(晚三疊世—早侏羅世)和伸展盆地(中侏羅世)2種類型，后者可再分為裂谷盆地和沉積斷陷盆地2個亞類。

(3)研究表明，早侏羅世沉積序列由粗變細(xì)，反映水體由淺變深，沉積環(huán)境從山前河流→湖濱→湖泊演化，中侏羅世則由細(xì)變粗，反映地殼隆升，水體變淺。巖石組合和古流向研究表明，晚三疊世—早侏羅世時大別山是高聳的山體，其南麓水體攜帶碎屑物從北向南搬運(yùn)，呈現(xiàn)北高南低的古地理格局。中侏羅世開始，區(qū)內(nèi)古地理格局發(fā)生明顯變化，武夷山再次隆升，導(dǎo)致原先北高南低的古地理環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)槟蠔|高北西低的地貌格局。筆者將中侏羅世武夷山體的隆升原因解釋為華南陸塊對古太平洋板塊俯沖作用的響應(yīng)。

(4)在武夷山體西緣的閩西—贛南—粵東一帶，中侏羅世期間發(fā)生了強(qiáng)烈的構(gòu)造伸展，形成一個近東西向的陸內(nèi)裂谷盆地群;發(fā)生了自南華紀(jì)以來最大規(guī)模的火山噴發(fā)活動，形成大面積雙峰式火山巖、堿性—偏堿性玄武巖和雙峰式侵入巖。由贛南火山巖剖面頂部流紋巖樣品分離出巖漿鋯石，獲取到鋯石SHRIMP U-Pb測年值，為160Ma±1Ma，相當(dāng)于中侏羅世末期，代表裂谷火山活動的結(jié)束時間。

(5)發(fā)生在中侏羅世的地理格局改變、沉積環(huán)境變化、裂谷型火山活動，是太平洋板塊開始影響華南的重要證據(jù)，也是構(gòu)造轉(zhuǎn)換事件(從擠壓到伸展、從特提斯到太平洋)的直接標(biāo)志。武夷山—南嶺東段，是該構(gòu)造轉(zhuǎn)換作用發(fā)生的最早地區(qū)，構(gòu)造轉(zhuǎn)換時間發(fā)生在中侏羅世，至中、晚侏羅世之交結(jié)束。

6 致謝

感謝王德滋院士對本項(xiàng)研究工作的支持。江西省地質(zhì)調(diào)查研究院楊明桂研究員級高級工程師、陳祥云研究員級高級工程師、樓法生研究員級高級工程師為野外考察提供了幫助與便利，并與筆者進(jìn)行過有益的討論，在此一并致謝。

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Studies on Jurassic sedimentary features and tectonic environment in Southeast China

SHU Liang-shu1，WANG Yan2，SHA Jin-geng3

(1．State Key Laboratory for Mineral Deposits Research，School of Earth Sciences and Engineering，Nanjing University，Nanjing 210093，China;2．Liaohe Oilfield Company，PetroChina，Panjin 124010，Liaoning;3．Nanjing Institute of Geology and Paleontology，Chinese Academy of Sciences，Nanjing 210008，China)

Two types of the Jurassic basin were distinguished in Southeast China，according to their geodynamic features，namely the Late Triassic-Early Jurassic post-orogenic basin and the Middle Jurassic intra-continental extensional basin．The Early Jurassic sequence in Mount Wuyishan showed that the accumulation was changed from coarse-to fine-grained and the depositional environment was gradually turned deeper，from submontane river to shore-lake and to deep lake．As a distinct contrast，the Middle Jurassic accumulation was changed from clay stone to conglomerate in Southeast China coastal area，indicating that a crustal uplift was underway．Mount Wuyishan was a paleo-geographical separating zone since Middle Jurassic．The Late Jurassic stratum was absent in the most parts of Southeast China．A large-scale bimodal volcanic eruption was taken place in Middle Jurassic，forming W-Fujian to S-Jiangxi intra-continental rift zone of 40km to 60km wide and 200km long，which was likely the most intensive volcanism in Southeast China since Cambrian period．The concord age of 160Ma±0．5 Ma was obtained by SHRIMP zircon U-Pb analysis on the rhyolite of Dongkeng basin，providing an upper limit of bimodal eruption time．Basin features indicated that a Middle-Late Triassic depositional environment change occurred from a shallow-sea to an intra-continent in Southeast China，as a tectonic response to the strong collision between the Yangtze and North China blocks．Sedimentary structures recorded a southward direction of Early Jurassic paleo-currents，reflecting their source areas were situated in the north side．The authors proposed that Mount Wuyishan was uplifted as early as Middle Jurassic，followed by a wide E-W trend depression and bimodal volcanism in the western foot of Mount Wuyishan．It was the uplift of the Mount Wuyishan domain that changed the Middle Jurassic paleo-geographic outline and formed the transformational tectonic regime from compression to extension，reflecting a strong tectonic response to the Pacific plate subduction．

Sedimentary features;Paleo-geographic framework;Transformation of tectonic regime;Volcanic rocks and age determination;Jurassic period;Southeast China

P534．52;P512．2

A

1674－3636(2011)04－0337－12

10．3969/j．issn．1674-3636．2011．04．337

2011－01－12;編輯：詹庚申

舒良樹(1951—)，男，教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榘鍓K構(gòu)造、大陸造山帶、構(gòu)造運(yùn)動學(xué)、盆地構(gòu)造、顯微構(gòu)造，E-mail：lsshu2003@yahoo．com．cn