南雄盆地資料

南雄盆地資料匯總白堊紀(jì)-古近紀(jì)是顯生宙最熱、最為典型的溫室氣候時期,無機(jī)界和有機(jī)界都經(jīng)歷了重要的變革，發(fā)生了許多重大地質(zhì)事件，如K/Pg界線事件可以說是中-新生代最引人注目的一次地質(zhì)事件，原因在于恐龍等生物群在該界線時期絕滅。對于這次事件成因假說很多，目前主流觀點認(rèn)為系地外小行星/隙石/彗星撞擊地球引起。即便如此，恐龍絕滅與同期可能的撞擊事件、極端氣候變化之關(guān)系仍存爭議。雖然白堊紀(jì)-古近紀(jì)是顯生宙最熱、最為典型的溫室氣候時期，但其溫室氣候卻并不是一成不變的，在某些時段可能還存在冰期事件及其相關(guān)沉積記錄.然而，由于缺少大陸甚至山岳冰川作用的證據(jù)、早白堊世相對缺少有氣候意義的海相地層、以及必要的研究方法和技術(shù)手段，溫室氣候的非均一性研究并未引起足夠的重視，該科學(xué)問題尚需更多的證據(jù)發(fā)現(xiàn)和深入研究。南雄盆地大塘剖面為一套連續(xù)白堊系-古近系陸相紅色巖層，是中國南方典型代表（陳丕基，1986;劉云和王宗哲，1986)。己有的成果認(rèn)為這套陸相紅層形成于干熱氣候條件（劉云和王宗哲，1986)，并據(jù)恐龍蛋殼中的Si80異常提出在白堊紀(jì)末期存在短期極端干燥的氣候條件（拉塞爾，1993)，在上湖組存在變涼的趨勢（如張清如，1981;張顯球，2006)，謝振東和楊永革（2001)在晚白堊世主田組下部還發(fā)現(xiàn)了溫帶型孢粉組合。然而，這些氣候研究成果較為籠統(tǒng)，缺少連續(xù)的系統(tǒng)研究。1南雄盆地地質(zhì)背景南嶺構(gòu)造帶發(fā)育在華南加里東期變質(zhì)基底之上，是我國五條巨型E-w向構(gòu)造帶之一，西起橫斷山脈，東至沿海，緯度上處于23“一26“N之間.該區(qū)存在三個近E一w向展布的花崗巖帶(即北帶諸廣山一青嶂山、中帶大東山一貴東、南帶佛岡一新豐江)以及晚三疊世一早侏羅世的雜色磨拉石盆地[’”].深部表現(xiàn)為E-W向的粵北慢坳一佛岡慢坡一廣州慢隆帶和近E一w向的重力梯度帶卜20一40mGal)15]，但內(nèi)部各個山嶺和晚燕山期花崗巖體、白至紀(jì)一古近紀(jì)紅色盆地卻呈NE向雁行排列.諸廣一南雄地區(qū)位于北帶，由北側(cè)的諸廣巖體南部、南側(cè)的青嶂巖體和夾持其間的南雄盆地所組成.燕山運動侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)期間中國廣泛發(fā)生的地殼運動。從一億三四千萬年前開始，到6500萬年前左右，在地史上主要屬于侏羅紀(jì)末到古近紀(jì)初這段時期南嶺地區(qū)存在一百多個大小不一的中、新生代陸相沉積盆地，總面積超過50000km，空間上與花崗巖緊密相鄰.盆地群的展布多呈E-W方向，表明深部構(gòu)造對其的制約;但單個盆地的長軸多呈NE延伸，可能與后期地質(zhì)事件的改造有關(guān).早白堅世為大規(guī)模的坳陷盆地，盆地群的展布漸趨北東方向;由暗紫一灰紫色的英安質(zhì)一流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r類和流紋巖所組成.從晚白整世到古近紀(jì)，為區(qū)域拉伸背景下的中小型斷陷盆地120〕，呈現(xiàn)穩(wěn)定的紫紅一磚紅色，由河流相一湖相的泥砂質(zhì)巖石所組成;鏡狀層理、印模、荷重模及具粗細(xì)韻律的粒序?qū)?、沖刷痕等沉積構(gòu)造發(fā)育.新近紀(jì)紅層規(guī)模甚小，零星分布.南雄盆地位于廣東省北部南雄縣和始興縣境內(nèi)，向北東延伸至江西省信豐縣西部，是一個呈NE向展布的長條狀盆地（圖2)，并與江西信豐盆地相連，面積約2000余平方公m(關(guān)上聰?shù)龋?983)。南雄盆地出露較為完整的晚白堊世-早古新世早期的紅色巖層，地層厚度達(dá)2426m。地層連續(xù)，陸相化石豐富，該盆地己經(jīng)成為我國研究陸相上白統(tǒng)和古新統(tǒng)的陸相牛物群和地/威學(xué)的首選（如張顯球，1984;Erben,1995；李佩賢，2007)。大塘剖面又稱坪嶺剖面或楊梅坑一逆龍坑白堊系-古近系界線剖面，它位于南雄市東北約25km的坪嶺村/側(cè)，距大塘鎮(zhèn)（現(xiàn)稱油山鎮(zhèn)）約2km，有黃坑至人塘公路通過，交通方便。剖面從楊梅坑村北小水溝主田組上部測起，向北至逆龍坑村西上湖紐中部止，剖面線全長2300m，地層厚度近700m(張顯球等，2006)。2構(gòu)造與盆地狹長條狀的南雄盆地位于南嶺北段，是一個受北緣南雄大斷裂控制呈北東向展布的斷陷盆地，走向NE50-60，面積約１８００ｋｍ２，橫跨粵贛兩省，在廣東境內(nèi)長９５ｋｍ，一般寬１３～１５ｋｍ，最寬處達(dá)１９ｋｍ，窄處僅７ｋｍ，面積約１２４０ｋｍ２。南雄盆地發(fā)育在諸廣山和青嶂山兩大花崗巖山體（多數(shù)為中粗粒黑云母花崗巖）之間（圖2)，與諸廣山花崗巖組成獨特的盆山構(gòu)造。其北側(cè)是巨大花崗巖體形成的一系列近東西向展布的高聳山脈，二者之間以大型韌性拆離斷層為界（舒良樹等，2004)。從晚白堊世到古近紀(jì)，在區(qū)域拉伸背景下南雄盆地受NE向斷裂系的控制，總體上是一個不對稱的寬緩向斜構(gòu)造，基本表現(xiàn)為地塹式不對稱伸展斷陷盆地，具"北斷南超"特征（李思田，1997;舒良樹等，2004)，新近紀(jì)規(guī)模相對較小，分布相對較少。盆地北緣，古近紀(jì)砂礫巖以上陡下緩的犁式正斷層與諸廣山花崗巖接觸，斷面朝SE中-陡傾斜；盆地南緣，晚白堊世礫巖夾砂巖巖層不整合沉積在青嶂山花崗巖（Y52)之上（圖2)。八處露頭獲取的前積層數(shù)據(jù)指示晚白堊世古水流從NE朝SW方向運動，沖刷痕和粒序?qū)又甘灸闲叟璧氐恼有驗槟侠媳毙隆Ｔ撆璧爻练e和沉降中心均受南雄斷裂控制，從SE向NW方向遷移，導(dǎo)致地層?xùn)|南側(cè)老而西北側(cè)新，具不對稱伸展斷陷盆地特征。根據(jù)盆地內(nèi)礫巖、粗砂巖成分與周圍地層、巖體成分的一致性以及盆內(nèi)礫石粗大、分選差、棱角狀等特征，推測當(dāng)時盆區(qū)位置離蝕源區(qū)不遠(yuǎn)。南雄斷裂帶是粵北地區(qū)重要的北東向斷裂構(gòu)造，既是控制南雄白堊紀(jì)-古近紀(jì)盆地形成演化的邊界斷裂帶，也是南雄一始興地區(qū)重耍的成礦構(gòu)造帶。前人對該斷裂帶己做過一定的研究并且基本厘定其為一條大型的拉伸剝離斷層，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)對比認(rèn)為其主要活動時期為白埜紀(jì)（陳躍輝，1994;舒良樹等，2004)。南雄盆地內(nèi)部正斷層較發(fā)育，但規(guī)模較小，斷距多為米級規(guī)模。南雄盆地與花崗巖山體共同構(gòu)成了一個半地塹式的構(gòu)造體系。南雄斷裂帶Ar-Ar測年數(shù)據(jù)為進(jìn)一歩判斷華南白堊紀(jì)巖石圈伸展作用發(fā)生的時間提供了新的熱年代學(xué)制約，或者說早白堊世末-晚白^世初是區(qū)域巖石圈伸展的重要時期（李出安和鄒和平，2011)。南雄盆地玄武巖鋯石測年顯示，95.9±0.8Ma曾發(fā)生過一次伸展構(gòu)造熱事件，說明早白堊世與晚白堊世之交是盆地強(qiáng)烈拉張的高峰期。3地層巖性概況大比例尺（１／１０萬）的南雄盆地地質(zhì)圖.張顯球:中國石化新星石油廣州公司廣東三水.張喜滿中國石油南方石油勘探開發(fā)有限責(zé)任公司廣東廣州.侯明才:成都理工大學(xué).并附８條主要地層剖面圖和地層柱狀剖面圖（附圖２），充分展示南雄盆地各組、段的巖性特征、化石組合及其在盆地中的時空分布規(guī)律，提供深入研究時參考。南雄大塘白堊系-古近系剖面總體上為一大套結(jié)構(gòu)疏松的紅色陸相碎屑巖沉積，巖石結(jié)構(gòu)分類主要以泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖為主，含砂巖、礫巖。白堊紀(jì)—古近紀(jì)地層總體北東走向，向北西傾斜，傾角１０°～２０°，是典型的箕狀盆地，其西北側(cè)自西而東形成安全、羅佛寨、下坋、鄧坊、古城等５個古近紀(jì)小凹陷，白堊系廣泛分布于盆地東南側(cè)，面積約１０２０ｋｍ２，古近系分布盆地西北側(cè)，面積僅２２０ｋｍ２.南雄盆地地層總體呈現(xiàn)穩(wěn)定的紫紅-磚紅色，由河流相-湖相的泥砂質(zhì)巖石所組成。晚白堊世地層中多處發(fā)育氣孔狀玄武巖，如南雄走馬連、始興吊當(dāng)排均出露有厚5-20m的中細(xì)粒玄武巖層。沉積巖層中交錯層理、粒序?qū)永?、包卷層理、透鏡狀層理、坍塌構(gòu)造、重荷模、沖刷痕等沉積構(gòu)造發(fā)育。南雄盆地由晚白堊世和古近紀(jì)的紅色泥砂質(zhì)巖石所組成兩個時代巖層的分界線大致位于始興-南雄-信豐公路一線。近三十年來國內(nèi)外許多學(xué)者不斷前往南雄開展白堊系-古近系界線研究，其中1983-1986年以陳丕基為首的中國科學(xué)院白堊系-第三系界線地層研究隊及以趙資奎和H.K.Erben為首的中德聯(lián)合科學(xué)考察隊研究最詳，這兩個隊分別實測楊梅坑至逆龍坑白堊系-古近系界線剖面，系統(tǒng)釆集各門類化石樣品及古地磁、微量元素、同位素年齡、穩(wěn)定同位素、沉積巖等樣品，取得許多重要的研究成果。通過上述研究，使大塘剖面成為我國目前研究程度最高的一條白堊系-古近系界線剖面。南雄盆地地層一般劃分為松山組Ks、南雄群（大鳳組Kdf、主田組Kzt、湞水組Kzs）、羅佛寨群（上湖組Esh、濃山組En、古城村組Eg）2群7組，對砂巖碎屑成分做定量統(tǒng)計，由石英、長石、巖屑的含量作砂巖巖類分布圖。南雄盆地以長石巖屑砂巖/雜砂巖為主，其次為巖屑砂巖/雜砂巖及巖屑長石砂巖/雜砂巖。巖屑成分包括石英巖、變質(zhì)石英巖、細(xì)晶巖、硅質(zhì)巖、碳酸鹽巖、粘土巖等。本次工作僅涉及主田組、湞水組、上湖組，剖面縱向上變化是下部細(xì)，中部粗，上部又變細(xì)，三分性明顯，按巖性特征可以清楚的劃分為3個巖組。南雄群（Kn）為一套灰棕、棕紅到硅紅色碎屑巖，由礫巖砂礫巖、含礫砂巖、不等粒砂巖、粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成。自下而上可劃分為長壩組、江頭組、園圃組、大鳳組Kdf、主田組Kzt和湞水組Kzs。長壩組：主要分布于盆地東部界址、松山、新龍、南畝一帶，在盆地西南部始興縣臺頭村至中間嶺一帶也有分布，與下伏寒武系八村群、下石炭統(tǒng)或印支期二長花崗巖、燕山期花崗巖不整合接觸。劃分為兩段，下段粗碎屑巖發(fā)育，為灰紫、紫紅色厚層狀礫巖、砂礫巖、含礫砂巖，礫石成份為變質(zhì)巖、花崗巖，礫徑１～３ｃｍ，個別達(dá)５～１２ｃｍ，分選性差，次稜角狀，鐵泥質(zhì)膠結(jié)。上部夾灰白、淺黃色含細(xì)礫粗粒長石石英砂巖透鏡體，未發(fā)現(xiàn)化石，分布盆地東端新龍湖坑、界址、松山、汶井、柯樹坑一帶，厚６７～４５０ｍ。上段沉積物較細(xì)，為紫紅、暗紫紅色厚層泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖夾棕紅、灰綠色細(xì)砂巖，斜層理發(fā)育，頂部夾頁巖，分布南畝、新龍、吉九坑、孔江水庫之南江頭組：分布盆地東南緣的下坪、旱禾地、正山、老龍、廟前、孔江水庫及盆地西南的始興縣城北、大坪、大樹坪、梧桐坪一帶。江頭組為新建巖石地層單位，名稱來自剖面起點江頭鎮(zhèn)，以江頭ＣＧＱ剖面為層型剖面，中德聯(lián)合考察隊在１９８４年測制，相當(dāng)于趙資奎等（１９９１）園圃組下部和Ｅｒｂｅｎ等（１９９５）建立的Ⅰ、Ⅱ組，為盆地早期沉積的一套粗碎屑巖，在江頭—南畝一帶不整合于印支期二長花崗巖或前震旦系變質(zhì)巖之上，在南畝以東假整合于長壩組之上。為棕紅、紫紅、紫灰色厚層狀礫巖、砂礫巖、含礫砂巖，夾粉—細(xì)砂巖和灰綠色粉砂巖條帶，礫石成份復(fù)雜，以花崗巖、變質(zhì)巖為主，少量長石、硅質(zhì)巖、石英巖、石灰?guī)r、石英片巖等，礫徑０．５～８ｃｍ居多，稜角—次稜角狀。園圃組：分布于盆地東部白石坑、中村、園圃村、水口、長尾洞、大塘面、臘樹園、孔江及盆地西南部澇洲水、銅羅灣、塘下、東湖坪、烏嶺水庫、古坑一帶，厘定后的園圃組相當(dāng)于Ｅｒｂｅｎ等（１９９５）劃分的Ⅲ組，是一套沉積物較細(xì)的地層，為棕紅色、紫紅色厚層狀粉砂巖與淺棕、褐紅色中厚層狀砂巖不等厚互層，局部夾砂礫巖、含礫砂巖薄層或透鏡體，富產(chǎn)恐龍蛋化石羅佛寨群K2-E2整合于南雄群之上的一套較細(xì)碎屑巖，巖性主要為暗棕、紫紅到灰綠色粉砂質(zhì)泥巖夾泥巖、粉砂巖及細(xì)砂巖，自下而上可劃分為上湖組Esh、濃山組En、古城村組Eg，總厚約1500m。En古城村組Eg：古城村組分布面積很?。s３０ｋｍ２），僅見于古城小盆毛雞灣以北和全安小盆暖水塘以北，在古城為棕紅色與灰黑色泥巖互層，夾石灰?guī)r、粉—細(xì)砂巖，厚４００ｍ；在暖水塘水庫為灰綠、黃綠色鈣質(zhì)泥巖、深灰色泥巖、紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾灰黑色灰?guī)r，厚１５０ｍ左右。整合于濃山組之上的一套暗棕色粉砂質(zhì)泥巖，下部夾灰黑色泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖和劣質(zhì)油頁巖；上部夾灰黃至灰綠色粉砂質(zhì)泥巖，以沉積物顆粒較細(xì)、暗棕與灰綠色泥巖相間為其主要特征。厚425米。沉積相分析1)主田組：根據(jù)野外觀察和室內(nèi)微相分析，本次工作認(rèn)為主田組可以識別劃分為洪積平原相至濱淺湖相，并可進(jìn)一步分辨出古土壤微相（圖3)。洪積平原相：野外特征表現(xiàn)為中薄層灰白色-淺褐紅色粉砂巖及細(xì)砂巖，偶含礫。主田組第8層底部砂巖中見沖溝沉積構(gòu)造，是由洪泛平原泥巖沉積被后期洪水沖刷形成。室內(nèi)微相顯示砂巖以粉砂巖為主，少量細(xì)粒巖屑砂巖和中粒巖屑砂巖。砂巖成分復(fù)雜，巖屑含量高，分選中等，磨圓差，顆粒呈棱角狀。說明物源區(qū)較近，且水動力條件較弱。濱淺湖相：野外特征表現(xiàn)為大套厚層褐紅色鈣質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖。粉砂質(zhì)泥巖中可見少量蟲管化石，直徑0.5-1cm，長短不一，顯示水體較淺，擾動強(qiáng)烈。鈣質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖中粉砂質(zhì)泥質(zhì)鈣質(zhì)組成顯微層理，顯微層理是在淺水處由波浪活動產(chǎn)生沉積物搬運而生成的懸浮渾濁液沉積形成，是湖相沉積的一種層理構(gòu)造。古土壤微相：野外特征表現(xiàn)為大套厚層褐紅色泥巖中夾薄層古土壤層，厚度小于10cm,巖性為粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖，硬度比下伏的泥巖大，抗風(fēng)化能力稍強(qiáng)。頂部通?？梢娢踊野咨玘質(zhì)結(jié)殼。2)湞水組：根據(jù)野外觀察和室內(nèi)微相分析，本次工作認(rèn)為淡水組可以識別劃分為河控三角洲相（圖3)，可進(jìn)一步分為三角洲前緣水下分流河道亞相和前三角洲泥巖亞相。三角洲前緣水下分流河道亞相：野外特征表現(xiàn)為含礫砂巖、中細(xì)砂巖為主，有少量粉砂巖。砂巖中見少量板狀交錯層理及沖刷面構(gòu)造，砂巖中可見淺灰色泥礫，直徑0.5-1cm。顯微特征表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)粗，巖屑含量增加，變質(zhì)巖石英、碳酸鹽巖、泥巖等不穩(wěn)定巖屑增多，分選磨圓差，說明湞水組水動力增強(qiáng)，水體變淺，河流作用增多。前三角洲泥巖亞相：野外特征表現(xiàn)為中厚層褐紅色鈣質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖夾少量淺紫紅色、灰白色粉砂巖。泥巖中見水平層理。另外，泥巖中見少量古土壤層微相，說明湖泊水體較淺，變化較大，容易暴露在大氣下形成古土壤層。3)上湖組：根據(jù)野外觀察和室內(nèi)微相分析，本次工作認(rèn)為上湖組為濱淺湖相（圖3)。濱淺湖相：野外特征表現(xiàn)為大套厚層褐紅色《丐質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖夾中薄層粉細(xì)砂巖，顯示水動力減弱，水體變深。泥巖中見水平層理。泥巖中古土壤層發(fā)育，古土壤層中鈣質(zhì)結(jié)核呈層狀展布。砂巖以巖屑砂巖/雜砂巖為主，巖屑包括石英巖、硅質(zhì)巖、細(xì)晶巖、泥質(zhì)巖等。巖屑組分含量的改變可能與構(gòu)造活動有關(guān)。泥質(zhì)巖巖屑可以由泥巖開裂破碎后被搬運沉積形成，也可以由于泥巖巖層的破壞搬運形成。顯微特征表現(xiàn)為中下部砂巖分選中等，磨圓差，次棱角-次圓狀，頂部砂巖分選較好，由孔隙式、基底式變?yōu)榻佑|式膠結(jié)，粉砂巖中云