巖石地層單位的種類
巖石地層單位包括正式巖石地層單位、特殊巖石地層單位和非正式巖石地層單位。
3.4.1 正式巖石地層單位(Formal lithostratigraphic unit)
符合本指南關於巖石地層劃分和單位定義的規定,並按命名程序給予命名的巖石地層單位。
正式巖石地層單位的等級與術語:
群(Group)——兩個或兩個以上相鄰組的巖石組合或行將被劃分為若幹組的巖石序列。
組(Formation)——巖石地層劃分的基本單位。
段(Member)——組內命名的巖石實體。
層(Bed)——組內或段內所命名的獨特巖層。
3.4.1.1 群(Group)
群是比組高壹級的正式巖石地層單位。群可以由兩個或兩個以上相鄰或相關的具有***同巖性(或巖性組合)特征的組組合而成;有時也可能是壹套尚未經深入研究,暫未分組,但壹經詳細研究後有可能被劃分成若幹組的巖石系列。必要時,群可以再分成幾個亞群,或將兩個或兩個以上相鄰並具有***同巖性(巖性組合)特征的群組建成壹個超群。群的單位層型,就是它所包容的各個組的單位層型。組不壹定要合並為群,只有為了更有效地在大範圍內進行對比研究,或為編制小比例尺圖件的需要才並組為群。地層厚度大小和沈積時間間隔長短不是建群的理由。
3.4.1.2 組(Formation)
組是巖石地層劃分的基本單位,用於地質填圖、描述和闡明區域地層特征。組是野外宏觀巖類或巖類組合相同、結構類似、顏色相近、呈現整體巖性和變質程度特征壹致、空間上有壹定的延展性,並能據以填圖的地層體。
組或者由壹種巖石構成,或者以壹種巖石為主間有重復出現的其他巖石的夾層,或者由兩種巖石交替出現的互層所構成,還可能以很復雜的巖石組分或獨特的結構所構成並與其他組相區別。
對於壹個獨立的組所要求的巖石變化程度,沒有嚴格的規定。主要視壹個地區的地質復雜程度,並能較為準確地描述其巖石組合特征和闡明地質歷史為原則。
關於組級單位的厚度,無標準限制。其厚度大小主要取決於能最好闡述該地區巖石發育所需要的地層單位規模的大小。
如果所建的壹個組在壹定比例尺的地質填圖中,或在橫剖面圖上不能填繪表示出來,則這個組應視為是不合理或無意義的。雖然用壹條特殊線條誇大表示壹個組的做法是允許的,但建立這樣薄的組級單位應特別慎重,除非其的確具有特別意義。
3.4.1.3 段(Member)
段是組內較其低壹級的正式巖石地層單位。段是組的壹個組成部分,不能脫離組而獨立存在。
組不壹定都要分成段。需要時可以僅把組的某個或某些間隔劃分成段。段可以從壹個組側向進入另壹個組。
凸鏡體(lens,lentil,lenticle)是組內兩端尖滅、地理分布窄,其特征不同於其周圍巖石的壹個特殊的凸鏡體狀的巖石體;楔狀體或舌狀體(tongue),是壹個組側向延伸超出其主體並插入其他組中的那個部分。它們都可以命名,被視為特殊形狀的段。
組內的生物礁和碳酸鹽巖丘可以命名而被視為正式的段(未予命名而以術語段代替時,應屬於非正式巖石地層單位)。
壹個組側向伸入其他組內的部分可以處理為其他組的壹個段而另外命名(見圖3.4.1),段的次級劃分是層。
圖3.4.1 甲組伸入乙組構成乙組的X段
3.4.1.4 層(Bed)
層是最小的正式巖石地層單位。壹般只限於對那些能識別出來而且特別有用的壹個巖層,或許多單層組成的單位才給予命名,並被指定為壹個正式巖石地層單位。
像煤層、油砂或其他有經濟價值的壹些層,壹般也給予命名,但這樣的單位及其名稱通常不屬於正式巖石地層名稱的範疇。但有時因其在闡明區域地層時的重要性,也可以被作為正式的層、段或組。
標誌層(key bed 或marker bed)是壹個分布廣而巖性特殊的薄層,可以命名並作為正式巖石地層單位。
巖流層(Flow)是火山熔巖中最小的巖石地層單位,等級上與沈積巖中的“層”相當。它可用其結構、成分、疊加序列等加以辨別。壹般巖流層都是非正式巖石地層單位。但壹些性質獨特、分布廣、具有明顯標誌意義的巖流層,可給予命名,並作為正式巖石地層單位。
層的厚度通常為1cm到幾米。厚度更小的層稱做“紋層”(lamina)。只有由層面限制的層才是巖石地層單位的層。
層可以在段中存在,也可以在不分段的組中存在。壹個特殊層可以從壹個段或組穿入另壹個段或組而保持原來名稱。
3.4.1.5 巖石地層面(巖石面)(Lithostratigraphic horizon,Lithohorizon)
巖石地層面(巖石面)是巖石地層巖性特征發生變化的壹個轉換面,通常形成壹個巖石地層單位的界線,或者是巖石地層單位內的壹個巖性特殊的極薄的標誌層。巖石地層面(巖石面)對於巖石地層對比特別有價值。
3.4.2 特殊巖石地層單位(Special lithostratigraphic unit)
特殊巖石地層是相對於正常巖石地層提出的,二者分別適用於不同類型的巖石體(地層)。正常巖石地層的形成,符合地層學的地層疊覆律、化石層序律和瓦爾特相律,其巖石(或巖石組合)特征與結構、層序與地層關系在實地地層剖面上易於識別和縱、橫向追索;而特殊巖石地層單位,主要是原始層狀或非層狀巖石體(地層)遭受同沈積期或後期不同程度和期次的構造作用、變質作用和巖漿作用等的強烈影響與改造後形成的壹套巖石體(地層),其原始地層的順序受到嚴重破壞,巖石特征、結構與構造部分或全部遭受明顯改造與重組,或發生大幅度構造推覆與位移,致使難以用正式巖石地層的分類方法對其進行劃分與對比。
壹個特殊巖石地層單位可以由壹種或多種原始層狀或非層狀巖石(地層)體經受構造、變質作用、巖漿活動等改造、重組而成;也可以是由壹種原始層狀或非層狀巖石(地層)體經構造、變質作用等改造重組成多個特殊巖石地層單位。
特殊巖石地層往往構成復雜構造帶(造山帶)的重要組分,是地殼演化與古陸、古洋變遷的直接記錄。因此,加強對特殊巖石地層的研究具有重要意義,是運用現代地層學參與解決地球演化這壹重大課題的壹個重要方向。特殊巖石地層包含以下巖石組合:
3.4.2.1 混雜巖(Mélange)
混雜巖是壹種特殊的巖石(地層)混雜體。它是在活動大陸邊緣或陸內碰撞造山帶範圍內,由各種不同類型(沈積巖、火成巖、變質巖)、不同地質時代地層(巖石)體,因構造作用的結果,使其無規律地混合堆積在壹起的巖塊集合體。它們沿構造邊界分布構成壹條混雜巖帶,長達幾十千米至上百千米,少數可達上千千米。在混雜巖帶中,有的巖塊(或地層體)還保存有自身的層序關系,可建立低級別的正式巖石地層單位;而巖塊(或地層體)之間的接觸關系,壹般是特殊的構造關系。因此,在混雜巖帶內通常難以從整體上建立正常的正式巖石地層單位系列,只能建立壹種特殊巖石地層單位中的無級別的特殊巖石地層單位。混雜巖因其所處構造環境不同而形成不同性質的混雜巖帶,在活動大陸邊緣因板塊俯沖形成的常是沈積混雜巖;在陸內碰撞造山帶內形成的常是構造混雜巖。
3.4.2.2 蛇綠巖(Ophiolite)
蛇綠巖是地球殼-幔層圈間相互作用的產物,是壹種洋殼巖石組合體。它們記錄了殼-幔作用過程中的許多重要信息,包含了壹套殼-幔不同層圈的巖石單元系列,這套系列壹般按自下而上(超基性-基性巖、堆晶巖、輝長輝綠巖、席狀巖墻群、玄武巖或含深海沈積巖夾層的層狀玄武巖)的順序生成。它們不是單壹的巖石地層單位,更不是雜亂無序的各類巖石混合成的雜巖,而是壹套具有明顯成因聯系和嚴格定位的巖漿巖(常含深水沈積夾層)。蛇綠巖常因構造作用而使其各類巖石間形成較復雜的疊置關系且呈現出頂、底不全和層狀無序狀態,因此,將其作為壹種無級別的特殊巖石地層單位。在野外填圖時,只有在查清各類巖石單元之間的相互順序關系後,才能以蛇綠巖稱之,否則只能以各單獨巖類的巖石單元表示。蛇綠巖在壹個構造帶內有壹定的延伸範圍,可以進行對比。
3.4.2.3 滑塌巖(Slump rock 或Olistolith)
指已生成的正常或特殊巖層(或巖石體),因受構造或重力(或其他地質)作用影響,產生滑移或崩塌而嵌進或掉入正在沈積的異地地層體中的部分。它們的生成時代壹般都不同程度地老於其圍巖,其周邊與圍巖間完全被特殊地層面所圍限。當滑移(或崩塌)距離較短時,其滑移(或崩塌)物常被稱為“滑移巖、滑移層、滑坡堆積”,其生成時代僅略老於圍巖,其巖性亦與圍巖相近,只能據其紊亂層理或折斷層理等特征予以識別。此種滑移巖可作為包圍它的正常巖石地層單位內的壹個次壹級特殊巖石地層單位或標誌層進行描述。
較典型的滑塌巖是指具有壹定厚度、在構造作用下產生較長距離滑移,或崩塌位移較遠的地層(巖石)體。其生成年代壹般明顯老於圍巖,其巖性特征與圍巖亦明顯不同,其周邊與圍巖間完全為特殊地層面所圍限。這種滑塌巖體自身常呈現為壹個良好的地層剖面,但其與圍巖的關系,要通過巖石地層、生物地層、年代地層等方法的詳細綜合研究加以區分,否則易導致將其與圍巖當做相同層位看待,從而對某些重大理論問題可能得出不正確的結論。
滑塌巖,就其成因講是壹種特殊的巖石地層;就其物質組成講,當它由層狀或似層狀巖石體構成時,它可以是正式巖石地層單位,並可進行低級別的正式巖石地層劃分;當它由非層狀巖石體組成時,則是無級別的特殊巖石地層單位。
3.4.2.4 構造巖(Tectonite)
指在構造帶或構造面上形成的具特殊次生結構的巖石組合,如構造角礫巖、糜棱巖等。當其厚度不大時,可作為壹種特殊地層面或特殊標誌層看待;當其厚度達到壹定規模並在側向有相當的延伸範圍時,可構成獨立的特殊巖石地層單位,其邊界為構造面所圍限,其內部結構已完全因構造作用的結果而產生強烈剪切變形或呈非層狀無序狀態。構造巖是特殊巖石地層中壹種無級別的非正式巖石地層單位。
3.4.2.5 海山巖(Seamount rock)
海山巖形成於洋殼的海山上,壹般是由基性、超基性火山巖組成其基座並與整合或不整合其上的碳酸鹽巖蓋帽組成的巖石組合體。基座巖層中可夾深海軟泥或矽質巖;蓋帽巖層中可夾砂泥質巖,但明顯缺失陸源碎屑。海山巖的基座巖石壹般具有富集地幔巖的地球化學特征。在古海盆消失和陸-陸碰撞背景下,海山巖與蛇綠巖常構成板塊縫合帶的典型組分。
3.4.2.6 巖群(Group-complex)
巖群是特殊巖石地層單位中相當於正式巖石地層單位中群壹級的巖石地層單位。它們是在中—高級變質巖區,或造山帶的主體部位,由於受復雜或強烈花崗巖巖漿活動影響,或受因深熔作用導致的區域混合巖化作用而形成的壹套無法建立完整層序的變質表殼巖巖石組合。這類巖石組合,往往呈現頂、底不全,並為特殊構造面所圍限,或被變質花崗質侵入體或成因復雜的花崗質巖石所包容;其巖層往往受強烈韌性剪切作用而產生強烈糜棱巖化,使原始地層順序遭受強烈破壞,難以恢復完整的地層層序。
這套變質表殼巖組合,包括變質基性和超基性火山巖、副片麻巖、變粒巖、麻粒巖、大理巖、鐵英巖、不同程度糜棱巖化的巖石,以及由上述各類巖石經受不同深熔作用改造形成的層狀區域混合巖類等。這套巖石組合在較大範圍內宏觀上具有相對的層序意義,可進行較大範圍內的對比。巖群壹般包括兩個或多個巖組,有時其間還可包括有正式巖石地層單位的組。
巖群(與巖組)適用於中—高級變質巖和前述的各種特殊巖石地層體。
3.4.2.7 巖組(Formation-complex)
巖組是巖群中根據巖石(或巖石組合)特征,進壹步再分的相當於正式巖石地層單位中組壹級的巖石地層單位。其巖層具深淺不等的變質程度,有時呈現中等至強烈糜棱巖化、片理化、布丁化,或在抗壓性弱的巖層中呈現為復雜的褶皺疊加和各種塑性變形特征;其原生面理往往部分或全部為後生面理所置換;其頂、底界常被次生構造面(如區域性斷層、韌性剪切帶或強變形帶)所限;巖組與巖組之間的接觸關系,壹般不符合原始正常巖石地層的疊覆原理,而是構造疊覆關系。巖組可有壹定區域延伸,在壹定範圍內可進行對比。
3.4.2.8 巖段(Member-complex)
根據前述巖石特征區分出的巖組內的沈積單位。在可能情況下,巖段為再劃出的最小巖層。
3.4.2.9 雜巖(Complex)
雜巖是壹種特殊巖石地層單位。它是壹套厚度巨大、常不見底、由壹種或數種不同類型巖石(包括沈積巖、火成巖、變質巖)構成的巖石復合體,並以不規則混合的巖石類型或極為復雜的構造關系為特征,以致組成巖石體的原始層序模糊不清,難以對其中的單獨巖石或巖石層序進行劃分與填圖。雜巖可作為正式巖石地層單位名稱的壹部分,即作為其名稱中的巖石學術語,如桑幹雜巖、東海雜巖等。雜巖不分等級。雜巖通常是不能或不再細分的復雜巖石體。
3.4.3 非正式巖石地層單位(Informal lithostratigraphic unit)
非正式巖石地層單位是為某些特殊需要而提出的壹個無需命名,也不符合命名為正式巖石地層單位原則的巖石體。從考慮實用目的而非考慮巖石特征壹致性所識別的巖石體,如含水層、煤層、油砂層、采石層、含礦層或其他有經濟價值的層,即使給了地理專名,也是非正式巖石地層單位。當使用漢語拼音或譯成英文時,單位術語第壹個字母用小寫。
依據巖石形成方式、形狀或其他非巖石特征所鑒別的巖石體,如滑積物、滑移體、滑來層、滑來巖塊、底辟、鹽栓、旋回層等,均可作為非正式巖石地層單位的名稱。