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構造-沈積地層學的原理和方法概述

構造-沈積地層學用於地層學研究的基本理論是將地層視作壹套賦予了時代概念的、沈積成因的地質體,它本質上就是壹套沈積巖,其特征和時空變化,都取決於古地理和古構造環境。而古地理環境,諸如大洋、陸塊、海溝、島弧、高山、盆地、峽谷等,無壹不是構造活動的產物,外營力只是次要的改造因素。因此,歸根結底,構造是控制地層特征的根本因素。如大陸邊緣盆地和克拉通盆地中,地層的各種特征多截然不同 ( 表 10 -1) ,因此深入研究地層離不開構造地質學。當然,這裏所指的構造不是褶皺、斷層、構造形跡等表觀性的地質現象,而是地殼構造格局及其演化所造就的環境。由於這種構造都不是直觀性的,需要通過能反映構造環境及其變遷的沈積巖所記錄的信息來重塑,所以也稱之為構造-沈積學。

表 10-1 構造對地層特征的影響

用構造-沈積學來解決白堊紀沈積盆地的形成、演化、地層接觸關系和區域對比等問題的思路,是基於不同性質的構造運動和構造部位,必然形成相應的構造環境,這種專屬性的特定環境,在沈積巖中會有相應的、易於發現的宏觀表現,即含有環境信息。例如早白堊世中期地殼拉張導致斷陷盆地的形成,這壹構造環境在沈積上表現為因構造沈降速度大於沈積補償速度而有非補償性暗色巖系出現的記錄 ( 館頭組) ; 晚白堊世中期巖石圈重力均衡調整作用導致蝕源區急劇隆升,這壹構造環境在沈積上表現為超補償型的巨厚的類磨拉石建造的形成 ( 方巖組等) 。這些構造環境在沈積層序中的宏觀記錄及其有序性,成為地層區域對比中相當可貴而又可靠的信息,也給事件地層學的研究提供了高分辨率的素材。構造運動在大區域內有漸次波及的滯後現象,但在較小區域內可以認為是同時的或準同時的,那麽,具有相同構造環境 “烙印”的沈積巖,可以認為是同時的或準同時的,這就給地層的區域對比提供了常規手段所不能提供的宏觀的等時標誌,如上述的類磨拉石建造廣泛分布於瓊、浙、閩、贛、粵諸省,可以作為同時地層進行對比。根據化石和同位素年齡資料,該套地層的時代為晚白堊中期,成了中國東南部上白堊統最好不過的劃分標誌層。

區域上的壹致性就是規律性,可以認同; 違背這壹規律者,就需要深入研究,以究其竟。在研究構造-沈積學時,必須強調區域性概念,否則會由於坐井觀天出現片面性錯誤。局部以為可以解釋的問題,拿到區域上來檢驗就未必行得通。典型的例子是上述的類磨拉石建造在瓊、閩、贛、粵諸省只有壹套,表明區域上只發生過壹次強烈的地殼重力均衡調整作用,而浙江省有些論著認為浙江有三套巨厚的類磨拉石建造 ( 中戴組、方巖組和赤城山組) ,這就難免令人置疑。

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