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1、湘西-鄂西成矿带地质图地层说明书刘 浩2013年8月7日 第二章 地 层湘西-鄂西成矿带跨越湘、鄂、川、黔、陕五省及重庆直辖市，面积近20万平方公里。成矿带以青峰断裂带为界，北为南秦岭地层区，南为华南地层区。地层发育齐全，自新太古界至第四系均有分布，化石门类多样，沉积类型复杂，矿产资源丰富。该区一直是我国地层学，尤其是新元古代和早古生代地层学研究的重要基地。不仅有我国南华系、震旦系的层型剖面，而且还建立有包括全球中/上寒武统和排碧阶底界、中/下奥陶统和大湾阶底界、上奥陶统赫南特阶底界在内的一系列全球界线层型或候选层型剖面和点（GSSP）。经过前人的积极工作，积累有丰富的年代地层学资料，具有较高
2、的研究程度。2000年国土资源大调查开展以来，湘西-鄂西地区地层学研究获得重要进展。一是全球界线层型剖面和点的研究，中国相继获得10枚金钉子，其中4枚落户湘西-鄂西成矿带；二是对一些前寒武系变质地层的解体和重新厘定，包括神农架群、冷家溪群、马槽园群、下江群等；三是由于测年技术的广泛应用对成矿带内的新元古代地层格架的建立起了重要作用，冷家溪群和梵净山群，板溪群与下江群、高涧群、武当岩群、马槽园群等地质时代被明确定位青白口纪。本次综合研究，笔者在各省岩石地层的基础上，结合研究区1:25万及1:5万的区域地质调查成果，以最新的国际地层表（2010）及中国地层表（试用稿）（2012）为指南，对湘西-鄂
3、西成矿带的岩石地层单位进行了清理，共划分出248个组级地层单位，8个群级地层单位，并厘定了研究区的地层序列，建立了不同时期的岩石地层划分与对比表。结合本项目大地构造划分及岩相古地理特征，将湘西-鄂西地区按四个演化阶段进行划分，即新太古代-青白口纪、南华纪-志留纪、泥盆纪-中三叠世，晚三叠世-第四纪，并在此基础上进行了三级划分（地层区、地层分区和地层小区）。第一节 新太古代-地层湘西-鄂西成矿带前南华纪地层主要分布于南秦岭、神农架、黄陵、湘西北、湘中地区。根据各地区基底物质组成的差别，将研究区自南向北划为南秦岭地层区、神农架地层区、四川盆地地层区、梵净山地层区及江南地层区（如图2-1）。各地层区
4、内地层序列见表2-1一、新太古代-中元古代地层研究区内新太古-中元古代地层仅见于鄂西神农架地区及黄陵地区。四川盆地内为川中式基底，与黄陵和神农架均不同，基底岩石变质深，硬化程度高，但该基底在研究区内未出露，故在此不再赘述。1. 黄陵地区前南华纪中深变质岩系集中出露于黄陵背斜核部, 被黄陵花岗岩基侵入而分成南、北两区，南部称崆岭群，北部为水月寺群，湖北省地质矿产局（1990）将南、北区的黄陵杂岩统称为古元古代崆岭群。15万区调将北区黄陵杂岩（原水月寺群）解体为变质表壳岩和变质深成岩（花岗质片麻岩）两大部分。在此基础上，125万区调再次对解体后的水月寺（岩）群进行了物质属性和地质时代的重新厘定，即
5、下部为新太古代早期类蛇绿岩物质组合（交战垭超镁铁质岩、拉斑玄武质-英安质火山岩建造野马洞岩组）、晚期的英云闪长岩-奥长花岗岩（东冲河片麻杂岩）；古元古代的陆源碎屑岩(孔兹岩系黄凉河（岩）组)；中元古代的裂陷槽型拉斑玄武质火山岩（力耳坪（岩）组）和核桃园超镁铁质岩，并认为古元古代的陆源碎屑岩、中元古代的拉斑玄武质火山岩和超镁铁质岩可与南部崆岭群进行对比，均为同图2-1 湘西-鄂西成矿带前南华纪地层分布与区划图一地质历史演化阶段的产物，其中黄凉河（岩）组产出层位大致相当于古村坪组和小以村（岩）组，力耳坪（岩）组相当于庙湾（岩）组，建立了黄陵杂岩南、北区变质岩系的对比关系。因小以村（岩）组、庙湾（岩
6、）组的命名时间早于黄凉河（岩）组、力耳坪（岩）组，依据岩石地层单位名称优先命名原则，建议停用黄凉河（岩）组与力耳坪（岩）组，沿用小以村（岩）组、庙湾（岩）组。黄陵地区杂岩系地层序列如表2-3所示。表2-1 湘西-鄂西成矿带前南华纪岩石序列表 表2-3 扬子区黄陵杂岩地层序列及构造背景时代地层单位主 要 岩 性构造背景中元古代庙湾岩组（力耳坪岩组）以斜长角闪岩为主，夹黑云斜长片麻岩、变粒岩、二长浅粒岩等裂陷槽古元古代小以村岩组（黄凉河岩组）为一套较典型的孔兹岩系，由富铝片岩-片麻岩和榴线英岩类、长英质粒岩类、斜长角闪岩类、大理岩和钙镁硅酸盐岩类四类岩石组合而成。其原岩主要为长英质细砂岩和粘土质粉
7、砂岩及粘土岩，属于以花岗质岩石为蚀源区的细陆屑沉积，原岩建造中的夹层为含泥质白云质灰岩、泥质灰岩、钙质粉砂岩及页岩、炭质页岩，夹少量铝、铁、硅质沉积。稳定陆缘新太古代晒家冲片麻岩(含角闪)黑云二长花岗质片麻岩（钙碱性系列），其原岩为二长花岗岩。基底东冲河片麻杂岩（古村坪片麻杂岩）奥长花岗质片麻岩、花岗闪长质片麻岩、英云闪长质片麻岩（TTG系列）野马洞岩组呈大小不等的包体群赋存于东冲河片麻杂岩、晒家冲片麻岩中，岩性为混合岩化的斜长角闪岩、黑云斜长变粒岩、黑云角闪斜长片麻岩、角闪片岩和黑云片岩等，一套“绿岩组合”或相当于“绿岩组合”。原岩恢复为一套拉斑玄武质英安质火山岩建造。2. 神农架地区“神农
8、架群”由江涛、华媚春创建于1962年，湖北省区测队、李铨等（1990）对神农架群进行了系统划分和详细研究。125万神农架林区幅区调通过系统的野外调查和剖面研究后，认为原神农架群11个组的层序实质是相同的地层单位由于构造因素反复叠置而成，将原神农架群11个组的层序修订为4个组，新建郑家垭组和凉风垭组，重新厘定石槽河组（表2-4），自下而上分为郑家垭组、石槽河组、大窝坑组和矿石山组。研究表明，神农架群沉积盆地的演化反映出中元古代时期发生过拉张变薄、有限的裂离及后继的地壳缩短、重新变厚等过程。 表2-5 神农架群地层层序划分表（刘成新等，2004）时代组非正式填图单位主要岩性厚度沉积环境中元古代蓟县
9、纪神农架群矿石山组上部叠层石白云岩、纹层状白云岩、中厚层状白云岩夹砾屑砂屑白云岩281.6m台地下部灰黑色砂岩、粉砂岩、炭泥质页（板）岩夹赤铁矿层，局部夹薄层硅质岩滨海大窝坑组泥质白云岩、含燧石结核条带白云岩、叠层石白云岩、含砾屑砂屑鲕粒白云岩。底部为杂色砾岩、含砾砂岩、紫红色砂岩、粉砂岩353.2m台地滨岸石槽河组顶部紫红色泥质白云岩、含膏盐假晶泥质白云岩2301.6m台礁潮坪潮上带中下部纹层状白云岩、叠层石白云岩、硅质条带结核白云岩等夹少量砾屑砂屑白云岩大岩坪岩楔白云岩角砾岩、含砾白云质粉砂岩和角砾状灰岩、微晶灰岩及炭泥板岩斜坡相重力流长城纪郑家垭组上部深灰色中薄层炭质粉砂岩、细砂岩，顶部
10、为碱性玄武质火山岩、凝灰岩1067.3m大陆裂谷盆地陆棚中部深灰灰黑色泥质炭质粉砂岩、页（板）岩夹灰绿色硅质岩； 盆地下部深灰色厚层状杂砾岩、含砾砂岩、杂砂岩、粉砂岩水下冲积扇二、 青白口纪地层研究区内青白口纪地层广泛分布，包括南秦岭地区的武当（岩）群、神农架地区凉风垭组、黄陵地区孔子河组与白竹坪火山岩建造、江南地层区的的冷家溪群、板溪群高涧群、梵净山地区的梵净山群与下江群。1. 南秦岭地层区指青峰断裂带以北的地区。区内青白口系为武当（岩）群，自下而上分为杨坪（岩）组、双台（岩）组、拦鱼河（岩）组。杨坪（岩）组：分布于武当隆起中心地带，多出露于深切沟谷中，常构成复式背斜核部。主要岩性为含榴二云
11、斜长变粒岩、含榴二云钠长变粒岩、白云钠长变粒岩、含砾二云二长变粒岩、含砾二长浅粒岩、含榴钠长石英二云片岩、石英白云母片岩、白云钠长石英片岩夹含炭白云绿泥白云石石英片岩、含方解二云钠长变粒岩和薄层、条带状浅粒岩、含方解黑云白云母石英片岩、含砾含绿泥白云石英钠长片岩等，偶夹灰绿色钠长绿帘透闪-阳起绿泥片岩，局部地段尚见有块状石英岩、厚层长石石英岩，以发育变质厚层块状砂岩、杂砂岩中薄层粉砂岩、泥岩韵律为特征。双台（岩）组：广泛分布于武当隆起区，为一套以变火山岩为主夹少量变沉积岩的组合。该组主要岩性为白云钠长石英片岩、绿帘绿泥钠长片岩、石英钠长绿帘绿泥片岩、方解斜长黑云母片岩、绢（白）云钠长变粒岩、白
12、云钠长变粒岩、含黑云钠长浅粒岩夹变余火山角砾岩。拦鱼河（岩）组：主要分布在以武当（岩）群为主体的隆起的边缘地带，或以复向斜形式零星分布在隆起内部。主要岩石类型有：含榴白云钠长石英片岩、白云钠长变粒岩、含榴白云钠长变粒岩、含榴二云钠长变粒岩、白云二长变粒岩、钠长浅粒岩、白（绢）云石英片岩夹绿帘二云石英二长片岩。2. 神农架地层区指青峰断裂带以南，神农架林区及其周缘地区。区内以神农架群为变质褶皱基底，青白口纪时期沉积为凉风垭组（原马槽园群）碎屑岩系。凉风垭组出露于神农架主峰西南侧凉风垭、东坡一带。该组可分为三个岩性段：下段为浅灰色、浅灰红色薄层硅质砾岩、岩屑石英砂岩、含砂泥质白云岩与叠层石白云岩巨
13、砾岩组成的不规则互层，为滨海碎屑岩与山前垮崩混合沉积；中段为灰黑色中厚层状瘤状灰岩、厚层状中粗粒石英砂岩、粉砂岩、深灰色薄层状粘土质页岩、薄层炭泥质页岩等，为陆棚边缘盆地沉积，显示快速退积结构；上段为灰色薄层状粉砂质页岩、深灰色薄层状条纹状含粉砂、硅质炭泥质页岩，由下向上矿物粒度逐渐增大，总体属陆棚相沉积，显示逐渐变浅的进积型层序。3. 黄陵地层区指新华断裂系移动，枝江-长阳一线以北地区。区内以崆岭群为结晶基底，青白口纪时期沉积地层有黄陵北部孔子河组、白竹坪火山岩建造。白竹坪火山岩建造见于黄陵基底北部，为一套浅变质的酸性火山碎屑岩和陆源碎屑岩，岩性特征为变酸性晶屑凝灰岩、酸性晶屑岩屑凝灰岩、变
14、沉酸性岩屑凝灰岩、流纹岩（或安流岩）、含黄铁矿绢云板岩、含黄铁矿钠长浅粒岩（变酸性凝灰质含砂粉砂岩）和粉砂质板岩等浅变质或未变质的火山碎屑岩建造，与下覆中深变质岩系为角度不整合接触或呈断片接触。孔子河组仅见于黄陵穹窿西北兴山县黄粮坪乡，下部为变质绢云砂砾岩、含砾砂岩和石英岩，上部为厚度较大的含碳绢云千枚岩、绢云千枚岩、绢云片岩、绢云石英片岩，岩石中可见变余水平层理、变余交错层理，原岩为海相陆源碎屑沉积的泥砂质岩类。4. 梵净山地层区 以湘西-鄂西构造带为界，构造带西部为梵净山地层区，东部为江南地层区。梵净山地层区青白口系下部为梵净山群，上部为下江群，两者呈角度不整合接触。王敏等（2012）对贵
15、州梵净山地区梵净山群地层中的火山碎屑岩夹层及细碎屑岩中的锆石进行了LA-ICPMSU-Pb测年工作，在铜厂组中间获得了832Ma的碎屑岩锆石平均U-Pb年龄，在余家沟组中获得了851Ma的锆石平均U-Pb年龄和845Ma、849Ma的碎屑岩锆石原位U-Pb年龄，结合前人数据可以比较精确限定梵净山群的沉积时限在855815Ma之间，时代亦归为青白口纪。高林志等（2010）对黔东地区下江群的斑脱岩进行了研究，测定了甲路组斑脱岩锆石年龄（814.06.3）Ma和清水江组斑脱岩锆石年龄（773.67.9）Ma。高林志等（2011）报道了梵净山地区下江群之下白岗岩的锆石U-Pb年龄为8355Ma。因此，下江群的底界为青白口纪，清水江组之上可能已经进入了南华纪。梵净山群下部为白云寺亚群，分为淘金河组、余家沟组、肖
