周懇懇，牟傳龍，葛祥英，梁薇，陳小煒，王啟宇，王秀平

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，成都 610082

新一輪巖相古地理編圖對(duì)華南重大地質(zhì)問(wèn)題的反映
——早古生代晚期“華南統(tǒng)一板塊”演化

周懇懇，牟傳龍，葛祥英，梁薇，陳小煒，王啟宇，王秀平

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，成都 610082

以板塊級(jí)別的小比例尺巖相古地理編圖為手段，重塑和反映構(gòu)造—盆地演化過(guò)程，可為探討重大地學(xué)問(wèn)題提供線索依據(jù)。從華南大區(qū)古地理重建的角度，對(duì)構(gòu)造學(xué)者提出的“華南統(tǒng)一板塊”和加里東晚期“陸內(nèi)造山”模式給予驗(yàn)證。研究表明：以往認(rèn)為屬不同構(gòu)造單元的揚(yáng)子陸塊和華夏地塊之間，沉積相配置為連續(xù)過(guò)渡、符合瓦爾特相律，沒(méi)有分隔盆地的重大構(gòu)造界線，指示華南殘留洋盆并不存在。早古生代晚期的古地理演化并未反映出洋盆消減、被動(dòng)大陸邊緣向前陸盆地轉(zhuǎn)換，而是板內(nèi)擠壓的造山、造陸過(guò)程，可分為板內(nèi)地殼調(diào)整(中奧陶世至早志留世魯?shù)て?和板塊整體抬升(早志留世埃隆期至志留紀(jì)末)兩個(gè)階段。其實(shí)質(zhì)是在構(gòu)造轉(zhuǎn)型背景下，華南板塊從松散到緊合的“再克拉通化”過(guò)程。

巖相古地理；華南板塊；殘留洋；華夏地塊

巖相古地理學(xué)是沉積學(xué)的重要分支學(xué)科。迄今為止，中小比例尺巖相古地理編圖仍是重建沉積格局、探討板塊構(gòu)造—盆地演化過(guò)程最直觀有效的方法。特別是大區(qū)域、連續(xù)斷代的古地理編圖，其代表性成果多在學(xué)科發(fā)展上具重要意義[1-2]。2008年至今，筆者團(tuán)隊(duì)依托國(guó)家科技重大專項(xiàng)等項(xiàng)目，編制完成新一輪全國(guó)巖相古地理圖(震旦紀(jì)—三疊紀(jì)，比例尺：1∶1 200～1∶500萬(wàn))，填補(bǔ)了較長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)此類研究的空白。研究以華南早古生代晚期巖相古地理研究成果為基礎(chǔ)，從沉積學(xué)角度，為探討華南板塊構(gòu)造—盆地性質(zhì)和“華南殘留洋”等重大基礎(chǔ)地學(xué)問(wèn)題提供新線索。

1 華南早古生代構(gòu)造—盆地演化的核心問(wèn)題

1.1 華南早古生代構(gòu)造單元組成

華南新元古代至早古生代主要構(gòu)造單元為“揚(yáng)子陸塊”和“華夏地塊群”(圖1)。其中對(duì)華夏的構(gòu)造性質(zhì)曾有華夏古陸[4-5]、古華夏克拉通[6]、多旋回造山帶[7-8]等多種認(rèn)識(shí)。“華夏地塊群”的觀點(diǎn)源于近年來(lái)不斷豐富的構(gòu)造、巖石學(xué)證據(jù)：于津海等[9]、舒良樹(shù)等[10]明確了華夏古老基底的存在，并提出8～9億年間華夏地塊曾與揚(yáng)子陸塊碰撞拼合，隨后不久受Rodinia超大陸裂解影響，原華夏地塊肢解成“羅霄—武夷”、“贛南”和“云開(kāi)”等多個(gè)次級(jí)地塊(坐落在陸殼而非洋殼上)，中間為裂谷或海槽。這一觀點(diǎn)逐漸得到多數(shù)人認(rèn)同。

圖1 新元古代華南大地構(gòu)造圖(據(jù)許效松等[3]簡(jiǎn)化)Fig.1 Neo-Proterozoic tectonic framework of the South China (simplified from Xu et al.[3])

1.2 核心問(wèn)題——揚(yáng)子與華夏之間存在早古生代殘留洋盆嗎？

江紹縫合帶的贛東北蛇綠混雜巖(約900～850 Ma)被公認(rèn)為Rodinia超大陸聚合過(guò)程中，古華南洋消減、揚(yáng)子陸塊與華夏地塊局部碰撞拼合的證據(jù)[11-13]。然而，該縫合帶以西、從江西萍鄉(xiāng)至廣西欽防長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里的區(qū)域，因缺乏洋陸碰撞的直接地質(zhì)記錄而性質(zhì)不明，帶來(lái)一系列核心問(wèn)題：該區(qū)域是否長(zhǎng)期存在 “華南殘留洋盆”(圖1)？揚(yáng)子與華夏之間是怎樣的構(gòu)造配置關(guān)系？早古生代經(jīng)歷怎樣的板塊演化過(guò)程？

1.3 兩種截然不同的觀點(diǎn)

長(zhǎng)期以來(lái)針對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)展的多學(xué)科研究，逐漸形成了兩種基本觀點(diǎn)：

(1) 揚(yáng)子與華夏的碰撞僅發(fā)生在江紹—萍鄉(xiāng)之間并形成江南島弧造山帶(圖1)，以西仍存在古華南洋殘留洋盆，并延續(xù)到志留紀(jì)末[1,14-15]。在盆地演化上，震旦紀(jì)至早奧陶世揚(yáng)子?xùn)|南部發(fā)育被動(dòng)大陸邊緣，從中奧陶世開(kāi)始華南洋盆關(guān)閉、形成前陸盆地系統(tǒng)[16]。盡管缺乏洋殼消減的直接地質(zhì)記錄，但這一觀點(diǎn)成為早期構(gòu)造、沉積學(xué)家的主流認(rèn)識(shí)。一個(gè)突出的表現(xiàn)是華南經(jīng)典的古地理研究都以此模式為框架：將揚(yáng)子與華夏作為各自獨(dú)立的構(gòu)造—沉積單元，由“紹興—萍鄉(xiāng)—郴州—憑祥”一級(jí)構(gòu)造邊界分隔(圖2)，邊界兩側(cè)沉積相展布不連續(xù)[1,17]。這一邊界即華南殘留洋后期消減帶的推測(cè)位置，在古地理圖上代表殘留洋盆的存在。

(2) 新元古代初期的碰撞拼貼導(dǎo)致了華南洋的完全消亡，揚(yáng)子與華夏拼合為“華南統(tǒng)一板塊”[18]，屬于Rodinia超大陸的一部分[19]，隨后在早古生代僅發(fā)生“陸內(nèi)裂解”[20]和加里東期“陸內(nèi)造山”[18]。

支持該觀點(diǎn)的證據(jù)大多來(lái)自揚(yáng)子、華夏交界的關(guān)鍵區(qū)。陳旭等[21]指出，湘贛浙等地下古生界的生物相連續(xù)過(guò)渡，尤其是奧陶紀(jì)筆石動(dòng)物群的地理分區(qū)，指示并無(wú)大洋或縫合帶存在；王岳軍[22]分析了湘贛桂粵閩地區(qū)加里東期花崗巖，認(rèn)為是面狀分布的地殼重熔花崗巖而無(wú)幔源物質(zhì)參與，指示無(wú)洋陸碰撞事件；湘東南、贛西地區(qū)砂巖主/微量、稀土元素地球化學(xué)特征顯示，寒武—奧陶紀(jì)的構(gòu)造環(huán)境為陸內(nèi)裂谷而非洋盆[20,23]；對(duì)湘西、湘南和廣東韶關(guān)寒武系碎屑鋯石年齡譜系的最新對(duì)比[24]，進(jìn)一步揭示出揚(yáng)子?xùn)|南緣碎屑沉積物可能來(lái)自華夏地塊，其間并無(wú)大洋相隔；對(duì)萍鄉(xiāng)至郴州寒武—奧陶系的詳細(xì)研究也表明，不存在典型的大陸斜坡沉積，沉積相為連續(xù)展布而非跳相[25-27]。

上述研究分別從不同角度對(duì)“華南統(tǒng)一板塊”的構(gòu)造模式提供了佐證，但缺憾在于不足以建立和解釋該模式下華南板塊演化的整體圖景。因此，板塊級(jí)別的、連續(xù)斷代的巖相古地理重建就顯得尤為重要。

圖2 華南中奧陶世古地理圖(據(jù)馬永生等[17]簡(jiǎn)化)Fig.2 Lithofacies paleogeography of the South China in Middle Ordovician (simplified from Ma et al.[17])

2 巖相古地理圖的編制

2.1 思路、方法與資料依據(jù)

針對(duì)大區(qū)域、小比例尺巖相古地理研究的特點(diǎn)，筆者曾提出“構(gòu)造控盆、盆地控相、相控油氣基本地質(zhì)條件”的規(guī)律[28]，并總結(jié)了板塊運(yùn)動(dòng)、盆地基底結(jié)構(gòu)、全球性事件等主控因素對(duì)華南早古生代古地理演化的影響[29]。正是基于這一規(guī)律，巖相古地理編圖才能作為反演板塊構(gòu)造—盆地性質(zhì)的重要手段。

豐富可靠的巖相、沉積相資料無(wú)疑是忠實(shí)重建古地理格局的關(guān)鍵。本次編圖采用最常用的“地層圖法”[30]，基礎(chǔ)資料來(lái)自筆者近年在華南完成的90余個(gè)實(shí)測(cè)剖面(部分剖面位置見(jiàn)下文各期巖相古地理圖)、地質(zhì)路線和地質(zhì)點(diǎn)，以及大量前人成果(包括各省市地質(zhì)志、區(qū)域地質(zhì)報(bào)告、論文專著等)。本文限于篇幅，主要討論涉及核心問(wèn)題的重要信息。

2.2 編圖范圍與時(shí)代

編圖范圍為中上揚(yáng)子陸塊及其東南緣與華夏地塊交界部分(包括云開(kāi)、粵東南地塊等)。經(jīng)緯坐標(biāo)在22°00′～33°00′ N、102°00′～115°00′ E間。時(shí)代為中奧陶世至早志留世，涵蓋了構(gòu)造—沉積轉(zhuǎn)型直至大部地區(qū)抬升、結(jié)束沉積旋回的過(guò)程。

3 華南早古生代晚期巖相古地理演化

3.1 中奧陶世大坪—達(dá)瑞威爾期

中奧陶世是華南構(gòu)造—沉積轉(zhuǎn)型的開(kāi)始[1]。本期構(gòu)造環(huán)境由伸展轉(zhuǎn)為擠壓，但古地理有繼承性。沉積相帶整體上呈北東—南西走向，由揚(yáng)子碳酸鹽陸表海和華夏碎屑濱淺海分別向中部變深(圖3)。中部深水相區(qū)的性質(zhì)及其相鄰沉積相配置是反映盆地格局的關(guān)鍵，具有三個(gè)重要特征：

(1) 該區(qū)屬穩(wěn)定的欠補(bǔ)償沉積環(huán)境，中奧陶統(tǒng)七溪嶺組、百馬沖組、茶亭組、下黃坑組和上奧陶統(tǒng)雙家口組、南石沖組均為硅質(zhì)巖、硅炭質(zhì)頁(yè)巖，在以往的殘留洋模式中被作為次深?！詈３练e。然而，上述地層中主要發(fā)育營(yíng)浮游生活的正筆石類和浮游型圓尾蟲(chóng)類(Cyclopyge)，分別指示古水深在GA4范圍(60～100 m)[31-32]和100～200 m[33]。近年來(lái)又發(fā)現(xiàn)低分異度球形放射蟲(chóng)[26]，其特征與下?lián)P子地區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組放射蟲(chóng)、大西洋沿岸陸表海古生代放射蟲(chóng)一致[34]，進(jìn)一步指示淺海環(huán)境而非深海洋盆。故此，筆者將其命名為“陸棚凹陷盆地”(圖3，相區(qū)代號(hào)SBa)，含義為淺海陸棚內(nèi)部地形凹陷的相對(duì)深水區(qū)，與洋殼背景的“次深?！詈Ｅ璧亍庇斜举|(zhì)區(qū)別。

(2) 陸棚凹陷盆地作為華南沉降中心和揚(yáng)子、華夏間的紐帶，與兩側(cè)沉積相的配置符合瓦爾特相律，既不存在“跳相”，也不發(fā)育洋—陸轉(zhuǎn)換帶。其西北側(cè)連接揚(yáng)子淺海陸棚，發(fā)育寧國(guó)組、胡樂(lè)組、九溪組的粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾硅炭質(zhì)頁(yè)巖，筆石動(dòng)物組合基本相同。再向西北為深水碳酸鹽緩坡，發(fā)育大灣組、十字鋪組瘤狀灰?guī)r、泥晶灰?guī)r。筆者曾據(jù)此提出奧陶紀(jì)沉積模式(圖4)，反映了陸棚內(nèi)部由碳酸鹽巖、泥頁(yè)巖到炭硅質(zhì)巖的巖相過(guò)渡變化，其間并無(wú)陸緣坡折轉(zhuǎn)換帶。

盆地東南側(cè)則連接云開(kāi)、粵東南古隆起周緣的碎屑濱淺海，以黃隘組潮坪、三角洲相砂泥巖為代表。在粵北韶關(guān)等地發(fā)育一套韻律層碎屑巖，沉積特征與上奧陶統(tǒng)韓江組、石口組、城步組、天馬山組相同，以往常被視為大陸斜坡相濁積巖。但筆者在其中發(fā)現(xiàn)大量具顆粒支撐結(jié)構(gòu)的石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖(圖5a，b)，結(jié)構(gòu)成熟度低，發(fā)育小型交錯(cuò)層理、平行層理，為近源牽引流沉積。加之這些碎屑巖基本不發(fā)育典型鮑馬序列的粒序段(A段)，而以B、C、D段組合為主(圖5c)，故其濁積巖性質(zhì)仍需仔細(xì)考證。筆者將其命名為“淺海坡折帶”(圖3，相區(qū)代號(hào)SL)，指示在東南側(cè)強(qiáng)烈構(gòu)造擠壓的驅(qū)動(dòng)下，地形坡度變大并接受東南側(cè)快速碎屑供給的淺海相區(qū)(圖4)。作為正常陸棚與陸棚凹陷盆地間的過(guò)渡區(qū)，淺海坡折帶發(fā)育近源牽引流和局部重力流的混合沉積，并以此區(qū)別于大陸邊緣斜坡。

圖3 研究區(qū)中奧陶世大坪—達(dá)瑞威爾期巖相古地理圖Fig.3 Lithofacies paleogeography of the study area during Dapingian to Darriwilian in Middle Ordovician

(3) 更重要的是“陸棚凹陷盆地”的展布位置，位于邵陽(yáng)—萍鄉(xiāng)—吉安一線以南、韶關(guān)—贛州以西(圖3)，大幅跨越了前人推測(cè)的殘留洋縫合帶，即揚(yáng)子、華夏的“板塊邊界”。結(jié)合上述沉積環(huán)境與相序配置特征，構(gòu)成了“不存在重大控相斷裂或縫合帶”的直接證據(jù)。

3.2 晚奧陶世桑比期—?jiǎng)P迪期早期

本期古地理演化進(jìn)一步顯示華南盆地的整體性。東南方向持續(xù)的構(gòu)造擠壓造成盆地內(nèi)遷，逐步改變著原先西淺東深的盆地結(jié)構(gòu)?；洊|南、云開(kāi)等古隆起有小范圍擴(kuò)張，邊緣相區(qū)發(fā)育進(jìn)積型序列和指示相對(duì)海平面下降的地球化學(xué)指標(biāo)[35]。與之呼應(yīng)的是中部深水相區(qū)向西北方向大幅遷移：陸棚凹陷盆地到達(dá)溆浦—安化—益陽(yáng)以南、長(zhǎng)沙—株洲—郴州以西(圖6)，巖性仍以富產(chǎn)筆石、放射蟲(chóng)的硅質(zhì)巖、硅炭質(zhì)頁(yè)巖為主；而淺海坡折帶向西北的推進(jìn)，直接造成韓江組淺水碎屑巖超覆于前期隴溪組深水筆石相硅頁(yè)巖之上，兩套地層在生物相、巖相上的劇變正是廣西運(yùn)動(dòng)的重要沉積響應(yīng)[36]。

圖4 揚(yáng)子?xùn)|南緣奧陶紀(jì)沉積模式演化(據(jù)葛祥英等[26]修改)Fig.4 Ordovician sedimentary-pattern evolution in the southeast margin of Yangtze block (after Ge et al.[26])

圖5 淺海坡折帶碎屑巖沉積特征a.雙峰天馬山組石英砂巖，具顆粒支撐結(jié)構(gòu)，以石英、長(zhǎng)石為主，單偏光；b.桂東城步組長(zhǎng)石石英砂巖，具顆粒支撐結(jié)構(gòu)，顆粒磨圓較差、分選中等，正交偏光；c.雙峰天馬山組疑似鮑瑪序列C+D段組合，發(fā)育小型交錯(cuò)層理。Fig.5 Sedimentary characteristics of Ordovician clastic rock in shelf facies

古地理格局還反映出不同于典型“前陸盆地”的地形與沉積充填樣式。前人認(rèn)為東南部是板塊碰撞的前陸逆沖推覆帶，黔中—雪峰隆起是地殼撓曲形成的前隆，兩者之間為前淵[16]。然而從古地理演化上看，云開(kāi)隆起、粵東南隆起較之前期并無(wú)明顯變化，反而黔中—雪峰有大范圍抬升(圖6)，這從負(fù)荷地殼均衡調(diào)整的角度難以解釋：既無(wú)明顯的前陸推覆造山，如何形成了大規(guī)模的前?。繉?duì)此，筆者曾提出板塊內(nèi)部繼承性基底構(gòu)造的應(yīng)力作用才是黔中—雪峰隆起形成的主因[29]。其次從沉積充填上，東南部隆起周緣發(fā)育寬緩的海岸—陸棚，為連續(xù)沉積的濱淺海相碎屑巖，不具備前淵帶從深海相到淺水磨拉石堆積的典型構(gòu)造層序；而雪峰隆起東側(cè)僅發(fā)育狹窄的碎屑海岸帶，緊鄰硅炭質(zhì)深水凹陷，指示地形坡度較大(圖4)。這與箕狀前淵盆地的形態(tài)特征恰恰相反。

最后，對(duì)于本期形成以寶塔組灰?guī)r為特色的大面積深水緩坡(圖6，相區(qū)代號(hào)DRa)，前人提出是由于黔中—雪峰“前隆”向揚(yáng)子克拉通方向推進(jìn)，構(gòu)造掀斜、隆后撓曲變深所致[16,37]。筆者贊同構(gòu)造掀斜與海平面相對(duì)上升是重要因素。但從寶塔組具統(tǒng)治性的角石動(dòng)物群判斷，古水深在100～150 m[37]，與前期以湄潭組、十字鋪組為代表的淺水臺(tái)地差別甚大。眾所周知，在前陸系統(tǒng)中，隆后盆地僅接受構(gòu)造遠(yuǎn)程效應(yīng)、地殼變形最微弱，很難產(chǎn)生如此大范圍、大幅度的地殼沉降。因此筆者認(rèn)為，康滇—黔中—雪峰大型隆起帶導(dǎo)致的撓曲沉降固然重要，但寶塔組深水緩坡的形成更歸因于華南板塊的整體性變化，是盆地結(jié)構(gòu)向“南淺北深”轉(zhuǎn)變的序幕。

圖6 研究區(qū)晚奧陶世桑比—?jiǎng)P迪期早期巖相古地理圖Fig.6 Lithofacies paleogeography of the study area during Sandbian to Early Katian in Late Ordovician

3.3 晚奧陶世凱迪期晚期—赫南特期、早志留世魯?shù)て?/p>

本階段延續(xù)了盆地整體收縮和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。東南部作為構(gòu)造擠壓的前鋒區(qū)，率先完成了板內(nèi)地殼調(diào)整，呈現(xiàn)面狀抬升(圖7，8)，成為華南的地形高地。桂東、粵北、粵東、贛西廣泛發(fā)育相應(yīng)地層與泥盆系的不整合面，是面狀隆起的可靠證據(jù)。淺水邊緣相(潮坪、濱岸等)成為主體，范圍越過(guò)婁底—永州一線，接受來(lái)自南側(cè)的碎屑沉積，例如江西修水下志留統(tǒng)梨樹(shù)窩組石英砂巖、雪峰隆起北側(cè)龍馬溪組三角洲相砂泥巖[38]。陸棚凹陷盆地等深水相區(qū)因相對(duì)海平面下降而消失。

受東西兩側(cè)隆起夾持的洞口—安化—東安一線是過(guò)渡區(qū)，充填序列和沉積格局可指示揚(yáng)子、華夏地形單元的對(duì)接過(guò)程。凱迪晚期—赫南特期沉積一套粉砂質(zhì)頁(yè)巖、炭質(zhì)頁(yè)巖，向北與揚(yáng)子區(qū)五峰組頁(yè)巖連通；魯?shù)ぁＢ∑诔练e千余米厚的周家溪組石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、凝灰質(zhì)砂巖，反映兩側(cè)抬升造成的撓曲沉降、可容納空間劇增和快速物源供給，是海槽關(guān)閉前的末期沉積響應(yīng)。

受巨型隆起帶圍限的中上揚(yáng)子成為華南盆地的深水中心，以局限陸棚為主體。能在擠壓抬升的一級(jí)構(gòu)造旋回中保持較長(zhǎng)期的高水位、缺氧、還原環(huán)境，得益于兩個(gè)重要因素[29]：一是康滇、川中、黔中、雪峰古陸核等剛性基底構(gòu)造的阻隔、傳導(dǎo)，贏得了地殼結(jié)構(gòu)調(diào)整的寶貴時(shí)間；二是赫南特期全球性冰川事件造成的海平面升降。兩者共同作用，為下古生界最重要的兩套優(yōu)質(zhì)烴源巖(頁(yè)巖氣層)——五峰組和龍馬溪組的發(fā)育創(chuàng)造了絕佳條件。

圖7 研究區(qū)晚奧陶世凱迪期晚期—赫南特期巖相古地理圖Fig.7 Lithofacies paleogeography of the study area during Late Katian to Hirnantian in Late Ordovician

圖8 研究區(qū)早志留世魯?shù)て趲r相古地理圖Fig.8 Lithofacies paleogeography of the study area of Rhuddanian in Early Silurian

3.4 早志留世埃隆期、特列奇期

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期地殼調(diào)整，華南板塊自本期進(jìn)入均衡性整體抬升階段，古地貌趨于平緩。

東南部陸地邊緣僅存濱海沉積區(qū)(圖9，10)。湘中周家溪組上段的細(xì)砂巖、粉砂巖發(fā)育波痕；欽防、北流、郁南等地的連灘組上段為泥巖、細(xì)砂巖夾粗砂巖，發(fā)育透鏡狀層理、脈狀層理。這些殘留海域在特列奇期全面關(guān)閉(除欽防外)，導(dǎo)致中—上志留統(tǒng)普遍缺失。

由于板塊整體抬升和魯?shù)て谒樾汲涮?，以及前期撓曲沉降之后的地殼回返，中上揚(yáng)子形成了可供碳酸鹽生長(zhǎng)的平坦墊板。于是在埃隆期出現(xiàn)短暫的沉積體制轉(zhuǎn)換，形成以石牛欄組為代表的“混積型碳酸鹽緩坡”[29](圖9)，但很快因構(gòu)造擠壓、碎屑掩蓋而夭折，被特列奇期碎屑濱淺海取代(圖10)。此后，華南板塊進(jìn)入持續(xù)的海退期直至抬升暴露，絕大部分地區(qū)因此缺失特列奇階之上地層，早古生代沉積旋回結(jié)束。

4 巖相古地理對(duì)華南構(gòu)造—盆地問(wèn)題的反映及討論

(1) 以往作為揚(yáng)子、華夏板塊分界的“江山—萍鄉(xiāng)—郴州”一線，并未表現(xiàn)出對(duì)沉積物配置、相區(qū)展布的控制，表明早古生代華南板塊內(nèi)部沒(méi)有分隔盆地的重大構(gòu)造界線，揚(yáng)子與華夏是連續(xù)、統(tǒng)一的構(gòu)造—沉積單元。這是本次巖相古地理研究與前人認(rèn)識(shí)的重要差異。

圖9 研究區(qū)早志留世埃隆期巖相古地理圖Fig.9 Lithofacies paleogeography of the study area of Aeronian in Early Silurian

圖10 研究區(qū)早志留世特列奇期巖相古地理圖Fig.10 Lithofacies paleogeography of the study area of Telychian in Early Silurian

(2) 中奧陶世以后各期巖相古地理格局反映出的盆地結(jié)構(gòu)和沉積充填樣式，不符合典型前陸盆地的特征。

(3) 華南早古生代晚期并無(wú)洋盆消減、由被動(dòng)大陸邊緣到前陸盆地的演化，而表現(xiàn)為板內(nèi)擠壓的造山、造陸過(guò)程。具體分為兩個(gè)階段：一是擠壓初期的板內(nèi)地殼調(diào)整階段(中奧陶世至早志留世魯?shù)て?，呈隆凹相間的古地貌，沉積、沉降中心持續(xù)遷移；二是調(diào)整完成之后的板塊整體抬升階段(早志留世埃隆期至志留紀(jì)末)，古地貌趨于平緩，沉積區(qū)不斷萎縮。

(4) 嘗試對(duì)華南板塊演化提出一種設(shè)想：從新元古代末超大陸裂解至早古生代早期，華南板塊長(zhǎng)期處于伸展性構(gòu)造環(huán)境，加之揚(yáng)子陸塊與華夏地塊群在早期克拉通化程度上的明顯差異，華南板塊呈“松散銜接”狀態(tài)。早古生代晚期的構(gòu)造轉(zhuǎn)型，是板塊內(nèi)部從松散到緊合的“再克拉通化”過(guò)程，而非大洋消減、陸陸碰撞。

(5) 從華南大區(qū)古地理重建的角度，對(duì)構(gòu)造學(xué)者提出的“華南統(tǒng)一板塊”和加里東晚期“陸內(nèi)造山”模式給予了驗(yàn)證。但對(duì)華南構(gòu)造盆地演化這一地學(xué)難題的破解，仍需積累更豐富扎實(shí)的多學(xué)科地質(zhì)證據(jù)。例如對(duì)揚(yáng)子、華夏交界區(qū)砂巖沉積環(huán)境的精細(xì)識(shí)別、物源分析等，或可成為破解難題的關(guān)鍵之鑰。

致謝 成都地質(zhì)調(diào)查中心許效松研究員對(duì)本文給予諸多啟發(fā)性指導(dǎo)，康建威、門玉澎、閆劍飛高級(jí)工程師和博士研究生陳超等協(xié)助完成野外工作，在此致謝。

References)

[1] 劉寶珺，許效松，夏文杰，等. 中國(guó)南方巖相古地理圖集[M]. 北京：科學(xué)出版社，1994：1-188. [Liu Baojun, Xu Xiaosong, Xia Wenjie, et al. Lithofacies paleogeography in South China Atlas[M]. Beijing: Science Press, 1994: 1-188.]

[2] 馮增昭，彭勇民，金振奎，等. 中國(guó)南方寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)巖相古地理[M]. 北京：地質(zhì)出版社，2004：1-233. [Feng Zengzhao, Peng Yongmin, Jin Zhenkui, et al. Lithofacies paleogeography of the Cambrian and Ordovician in South China[M]. Beijing: Geological Publishing House, 2004: 1-233.]

[3] 許效松，劉偉，門玉澎，等. 對(duì)新元古代湘桂海盆及鄰區(qū)構(gòu)造屬性的探討[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào)，2012，86(12)：1890-1904. [Xu Xiaosong, Liu Wei, Men Yupeng, et al. Probe into the tectonic nature of Neoproterozoic southern Hunan-northern Guangxi marine basin[J]. Acta Geologica Sinica, 2012, 86(12): 1890-1904.]

[4] 龔世福，林錦雄. 試論福建前寒武紀(jì)地層的劃分對(duì)比[J]. 福建地質(zhì)，1987，6(2)：71-107. [Gong Shifu, Lin Jinxiong. Stratigraphic classification and correlation of Precambrian strata in Fujian province[J]. Geology of Fujian, 1987, 6(2): 71-107.]

[5] 李獻(xiàn)華，趙振華，桂訓(xùn)唐，等. 華南前寒武紀(jì)地殼形成時(shí)代的Sm-Nd和鋯石U-Pb同位素制約[J]. 地球化學(xué)，1991(3)：255-264. [Li Xianhua, Zhao Zhenhua, Gui Xuntang, et al. Sm-Nd isotopic and zircon U-Pb constraints on the age of formation of the Precambrian crust in southeast China[J]. Geochimica, 1991(3): 255-264.]

[6] 水濤. 華夏造山帶基底年代學(xué)研究的評(píng)析[J]. 浙江地質(zhì)，1995，11(2)：14-19. [Shui Tao. Progresses and problem of the basement chronological research on the Cathaysia orogenic zone[J]. Geology of Zhejiang, 1995, 11(2): 14-19.]

[7] 郭令智，施央申，馬瑞士，等. 中國(guó)東南部地體構(gòu)造的研究[J]. 南京大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1984，20(4)：732-739. [Guo Lingzhi, Shi Yangshen, Ma Ruishi, et al. Tectonostratigraphic terranes of southeast China[J]. Journal of Nanjing University: Natural Sciences Edition, 1984, 20(4): 732-739.]

[8] 胡受奚，葉瑛. 對(duì)“華夏古陸”、“華夏地塊”及“揚(yáng)子—華夏古陸統(tǒng)一體”等觀點(diǎn)的質(zhì)疑[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2006，12(4)：432-439. [Hu Shouxi, Ye Ying. Questions to "Cathaysia old land", "Cathaysia block" and "united Yantze-Cathaysia old land" of South China[J]. Geological Journal of China Universities, 2006, 12(4): 432-439.]

[9] 于津海，魏震洋，王麗娟，等. 華夏地塊：一個(gè)由古老物質(zhì)組成的年輕陸塊[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2006，12(4)：440-447. [Yu Jinhai, Wei Zhenyang, Wang Lijuan, et al. Cathaysia block: a young continent composed of ancient materials[J]. Geological Journal of China Universities, 2006, 12(4): 440-447.]

[10] 舒良樹(shù). 華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化：從華夏地塊到加里東期造山帶[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2006，12(4)：418-431. [Shu Liangshu. Predevonian tectonic evolution of south China: from Cathaysian block to Caledonian period folded orogenic belt[J]. Geological Journal of China Universities, 2006, 12(4): 418-431.]

[11] 徐備，郭令智，施央申. 皖浙贛地區(qū)元古代地體和多期碰撞造山帶[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1992：1-112. [Xu Bei, Guo Lingzhi, Shi Yangshen. Proterozoic Terranes and multiphase dollision orogens in anhui-Zhejiang-Jiangxi area[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1992: 1-112.]

[12] Li Xianhua, Zhao Jianxin, McCulloch M T, et al. Geochemical and Sm-Nd isotopic study of Neoproterozoic ophiolites from southeastern China: petrogenesis and tectonic implications[J]. Precambrian Research, 1997, 81()1/2: 129-144.

[13] Shu L, Charvet J. Kinematics and geochronology of the Proterozoic Dongxiang - Shexian ductile shear zone: with HP metamorphism and ophiolitic melange (Jiangnan region, South China)[J]. Tectonophysics, 1996, 267(1/2/3/4): 291-302.

[14] 殷鴻福，吳順寶，杜遠(yuǎn)生，等. 華南是特提斯多島洋體系的一部分[J]. 地球科學(xué)，1999，24(1)：1-12. [Yin Hongfu, Wu Shunbao, Du Yuansheng, et al. South China defined as part of Tethyan archipelagic ocean system[J]. Earth Science, 1999, 24(1): 1-12.]

[15] 王鶴年，周麗婭. 華南地質(zhì)構(gòu)造的再認(rèn)識(shí)[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2006，12(4)：457-465. [Wang Henian, Zhou Liya. A further understanding in geological structure of South China[J]. Geological Journal of China Universities, 2006, 12(4): 457-465.]

[16] 尹福光，許效松，萬(wàn)方，等. 華南地區(qū)加里東期前陸盆地演化過(guò)程中的沉積響應(yīng)[J]. 地球?qū)W報(bào)，2001，22(5)：425-428. [Yin Fuguang, Xu Xiaosong, Wan Fang, et al. The sedimentary response to the evolutionary process of Caledonian foreland basin system in South China[J]. Acta Geoscientia Sinica, 2001, 22(5): 425-428.]

[17] 馬永生，陳洪德，王國(guó)力. 中國(guó)南方構(gòu)造—層序巖相古地理圖集[M]. 北京：科學(xué)出版社，2009：1-45. [Ma Yongsheng, Chen Hongde, Wang Guoli. Atlas of tectono-sequence lithofacies paleogeography in South China[M]. Beijing: Science Press, 2009: 1-45.]

[18] 張國(guó)偉，郭安林，王岳軍，等. 中國(guó)華南大陸構(gòu)造與問(wèn)題[J]. 中國(guó)科學(xué)(D輯)：地球科學(xué)，2013，43(10)：1553-1582. [Zhang Guowei, Guo Anlin, Wang Yuejun, et al. Tectonics of South China continent and its implications[J]. Science China(Seri.D): Earth Sciences, 2013, 43(10): 1553-1582.]

[19] Li Z X, Metcalfe I, Powell C M. Breakup of Rodinia and Gondwanaland and assembly of Asia[J]. Australian Journal of Earth Sciences, 1996, 43(6): 591-592.

[20] 柏道遠(yuǎn)，周亮，王先輝，等. 湘東南南華系—寒武系砂巖地球化學(xué)特征及對(duì)華南新元古代—早古生代構(gòu)造背景的制約[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，81(6)：755-771. [Bai Daoyuan, Zhou Liang, Wang Xianhui, et al. Geochemistry of Nanhuan-Cambrian sandstones in southeastern Hunan, and its constraints on Neoproterozoic-Early Paleozoic tectonic setting of South China[J]. Acta Geologica Sinica, 2007, 81(6): 755-771.]

[21] 陳旭，戎嘉余，Rowley D B，等. 對(duì)華南早古生代板溪洋的質(zhì)疑[J]. 地質(zhì)論評(píng)，1995，41(5)：389-400. [Chen Xu, Rong Jiayu, Rowley D B, et al. Is the early Paleozoic Banxi ocean in South China necessary?[J]. Geological Review, 1995, 41(5): 389-400.]

[22] 李聰，陳世悅，張鵬飛，等. 華南加里東期陸內(nèi)構(gòu)造屬性探討[J]. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2010，34(5)：18-24. [Li Cong, Chen Shiyue, Zhang Pengfei, et al. Research of South China Caledonian intracontinental tectonic attribute[J]. Journal of China University of Petroleum, 2010, 34(5): 18-24.]

[23] 沈渭洲，舒良樹(shù)，向磊，等. 江西井岡山地區(qū)早古生代沉積巖的地球化學(xué)特征及其對(duì)沉積環(huán)境的制約[J]. 巖石學(xué)報(bào)，2009，25(10)：2442-2458. [Shen Weizhou, Shu Liangshu, Xiang Lei, et al. Geochemical characteristics of Early Paleozoic sedimentary rocks in the Jinggangshan area, Jiangxi province and the constraining to the sedimentary environment[J]. Acta Petrologica Sinica, 2009, 25(10): 2442-2458.]

[24] Yao Weihua, Li Zhengxiang, Li Wuxian. Was there a Cambrian ocean in South China? - Insight from detrital provenance analyses[J]. Geological Magazine, 2014, 152(1): 184-191.

[25] 陳世悅，李聰，張鵬飛，等. 江南—雪峰地區(qū)加里東期和印支期不整合分布規(guī)律[J]. 中國(guó)地質(zhì)，2011，38(5)：1212-1219. [Chen Shiyue, Li Cong, Zhang Pengfei, et al. The unconformable distribution of Caledonian and Indosinian strata in Jiangnan-Xuefeng area[J]. Geology in China, 2011, 38(5): 1212-1219.]

[26] 葛祥英，牟傳龍，周懇懇，等. 湖南地區(qū)晚奧陶世桑比期—?jiǎng)P迪期早期沉積特征及沉積模式[J]. 古地理學(xué)報(bào)，2013，15(1)：59-68. [Ge Xiangying, Mou Chuanlong, Zhou Kenken, et al. Sedimentary characteristics and depositional model in the Sandbian-early Katian Ages of Late Ordovician in Hunan area[J]. Journal of Palaeogeography, 2013, 15(1): 59-68.]

[27] 梁薇，牟傳龍，周懇懇，等. 湘中—湘南地區(qū)寒武紀(jì)巖相古地理[J]. 古地理學(xué)報(bào)，2014，16(1)：41-54. [Liang Wei, Mou Chuanlong, Zhou Kenken, et al. Lithofacies palaeogeography of the Cambrian in central and southern Hunan province[J]. Journal of Palaeogeography, 2014, 16(1): 41-54.]

[28] 牟傳龍，周懇懇，梁薇，等. 中上揚(yáng)子地區(qū)早古生代烴源巖沉積環(huán)境與油氣勘探[J]. 地質(zhì)學(xué)報(bào)，2011，85(4)：526-532. [Mou Chuanlong, Zhou Kenken, Liang Wei, et al. Early Paleozoic sedimentary environment of hydrocarbon source rocks in the Middle-Upper Yangtze region and petroleum and gas exploration[J]. Acta Geologica Sinica, 2011, 85(4): 526-532.]

[29] 周懇懇，牟傳龍，許效松，等. 華南中上揚(yáng)子早志留世古地理與生儲(chǔ)蓋層分布[J]. 石油勘探與開(kāi)發(fā)，2014，41(5)：623-632. [Zhou Kenken, Mou Chuanlong, Xu Xiaosong, et al. Early Silurian paleogeography and source-reservoir-cap rocks of the Middle-Upper Yangtze region in South China[J]. Petroleum Exploration and Development, 2014, 41(5): 623-632.]

[30] 劉寶珺，曾允孚. 巖相古地理基礎(chǔ)和工作方法[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1985：238-347. [Liu Baojun, Zeng Yunfu. Base and working procedure of lithofacies paleogeography[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1985: 238-347.]

[31] 周名魁，王汝植，李志明，等. 中國(guó)南方奧陶—志留紀(jì)巖相古地理與成礦作用[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1993：1-95. [Zhou Mingkui, Wang Ruzhi, Li Zhiming, et al. Ordovician and Silurian lithofacies paleogeography and mineralization in South China[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1993: 1-95.]

[32] 陳旭. 論筆石的深度分帶[J]. 古生物學(xué)報(bào)，1990，29(5)：507-526. [Chen Xu. Graptolite depth zonation[J]. Acta Palaeontologica Sinica, 1990, 29(5): 507-526.]

[33] 周志毅，周志強(qiáng)，袁文偉，等. 湘鄂西部地區(qū)晚奧陶世三葉蟲(chóng)相和古地理演化[J]. 地層學(xué)雜志，2000，24(4)：249-263. [Zhou Zhiyi, Zhou Zhiqiang, Yuan Wenwei, et al. Late Ordovician trilobite biofacies and palaeogeographical development, western Hubei-Hunan[J]. Journal of Stratigraphy, 2000, 24(4): 249-263.]

[34] 王玉凈，張?jiān)獎(jiǎng)? 江蘇侖山地區(qū)上奧陶統(tǒng)五峰組放射蟲(chóng)動(dòng)物群及其地質(zhì)意義[J]. 微體古生物學(xué)報(bào)，2011，28(3)：251-260. [Wang Yujing, Zhang Yuandong. Radiolarian fauna of the Wufeng Formation (Upper Ordovician) in Lunshan area, Jiangsu and its geological significance[J]. Acta Micropalaeontologica Sinica, 2011, 28(3): 251-260.]

[35] 周懇懇，牟傳龍，陳小煒，等. 廣東肇慶奧陶系砂泥巖沉積環(huán)境的地球化學(xué)表征[J]. 地球與環(huán)境，2014，42(3)：340-346. [Zhou Kenken, Mou Chuanlong, Chen Xiaowei, et al. Elemental geochemistry evidence for sedimentary environment of Ordovician siltstones in Zhaoqing, Guangdong province[J]. Earth and Environment, 2014, 42(3): 340-346.]

[36] 陳旭，張?jiān)獎(jiǎng)?，樊雋軒，等. 贛南奧陶紀(jì)筆石地層序列與廣西運(yùn)動(dòng)[J]. 中國(guó)科學(xué)(D輯)：地球科學(xué)，2010，40(12)：1621-1631.[Chen Xu, Zhang Yuandong, Fan Juanxuan, et al. Ordovician graptolite-bearing strata in southern Jiangxi with a special reference to the Kwangsian Orogeny[J]. Science China(Seri.D): Earth Sciences, 2010, 40(12): 1621-1631.]

[37] 許效松，萬(wàn)方，尹福光，等. 奧陶系寶塔組灰?guī)r的環(huán)境相、生態(tài)相與成巖相[J]. 礦物巖石，2001，21(3)：64-68. [Xu Xiaosong, Wan Fang, Yin Fuguang, et al. Environmental facies, ecological facies and diagenetic facies of Baota Formation, of Late Ordovina[J]. Journal of Mineralogy and Petrology, 2001, 21(3): 64-68.]

[38] 周懇懇，牟傳龍，梁薇，等. 湘西北龍山、永順地區(qū)龍馬溪組潮控三角洲沉積的發(fā)現(xiàn)——志留紀(jì)“雪峰隆起”形成的新證據(jù)[J]. 沉積學(xué)報(bào)，2014，32(3)：468-477. [Zhou Kenken, Mou Chuanlong, Liang Wei, et al. Tide-dominated deltaic deposits in Lungmachi Formation, Longshan-Yongshun regions, northwestern Hunan: the initial sedimentary responses to outset of “Xuefeng uplift”[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2014, 32(3): 468-477.]

Lithofacies Paleogeography of the South China in Early Paleozoic and Its Reflection on Key Geological Problems

ZHOU KenKen，MU ChuanLong，GE XiangYing，LIANG Wei，CHEN XiaoWei，WANG QiYu，WANG XiuPing

Chengdu Center, China Geological Survey, Chengdu 610082, China

Palaeogeographic reconstruction in small scale is one of the most effective method for discussing tectonic-basin evolution in geological time. Recent progresses in lithofacies paleogeographic study on South China provide new clues on the key geological problems in early Paleozoic. The results of our study show that there is no critical tectonic-basin boundary between the Yangtze and Cathaysia block in early Paleozoic, which has a continuous distribution of sedimentary facies in time and spaces. These lines of evidence deny the presence of Huanan remnant-ocean basin in early Paleozoic, and, with the coupled evolution of paleogeography in successive stages, support the hypothesis of one solid South China Plate. The results also support a mountain-basin coupling process inside of South China Plate, instead of transition from passive continental margin to foreland basin system. This process can be considered as re-cratonization of South China Plate in Early Paleozoic.

Lithofacies paleogeography; South China Plate; remnant-ocean basin; Cathaysia block

1000-0550(2017)03-0449-11

10.14027/j.cnki.cjxb.2017.03.003

2016-04-07； 收修改稿日期： 2016-07-26

國(guó)家科技重大專項(xiàng)課題(2011ZX05043-005-02)；中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局基礎(chǔ)調(diào)查項(xiàng)目(1212011120112)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41302093) [Foundation: National Science and Technology Major Project, No. 2011ZX05043-005-02; China Geological Survey Project, No. 1212011120112; National Natural Science Foundation of China, No. 41302093]

周懇懇，男，1981年出生，博士，高級(jí)工程師，沉積盆地分析與能源礦產(chǎn)勘查，E-mail: zhouken_53@126.com

牟傳龍，男，研究員，E-mail: cdmchuanlong@163.com

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