层序地层学原理(Vail et al., 1977; Wilgus et al., 1988; 威尔格斯, 1993)表明, 层序地层单元及其界面具有高度的等时性, 因而可为沉积古地理研究提供等时框架; 此外, 层序发育特征与沉积古地理具有密切的联系, 从而层序地层的成因解释原理可为揭示沉积古地理及其动态变化特征提供理论依据.据此, 作为在研究方法上的一次新的尝试, 基于层序地层, 在资料整理的基础上, 依据剖面地层资料, 通过确定剖面沉积特征及其变化, 划分剖面层序地层和经剖面对比建立层序地层格架的途径, 编制了由等时"瞬间"环境--沉积单元的空间分布所体现的沉积古地理图, 并结合层序地层特征, 探讨了铜陵及邻区早石炭世沉积古地理特征及其变化.

同期而不同空间剖面的最大海泛面和沉积层序界面是重要而易于识别的等时标尺, 而分别位于最大海泛面之上和沉积层序界面之下的高位体系域底部, 顶部的特征是最大海泛期, 沉积层序形成末期的相对短暂时间内沉积及其环境的体现.基于此, 编制沉积古地理图的基本方法与原则是:1)选择最大海泛期和沉积层序形成末期为所编图的地质时间单元; 2)选择高位体系域底部和顶部的沉积环境与沉积类型的组合作为沉积古地理图的编图单元, 并采用大类来表述沉积环境和沉积类型, 例如:浅海碳酸盐沉积, 滨浅海陆源碎屑沉积等; 对于某一空间(一个或若干个剖面)如存在某个地层单元的缺失, 在确定不是原有沉积被剥蚀殆尽所造成的前提下, 则判定该空间在该单元地层形成时期为非沉积区或剥蚀区, 也将其当作一类沉积古地理单元用于编图; 3)根据剖面的层序地层特征和空间位置以及沉积环境的横向变化形式确定相邻编图单元及其分界位置.

在资料(包括钻孔资料)调研的基础上, 选用19条具有空间控制性和代表性的露头剖面作为研究资料, 其中一条剖面为实测剖面, 其他剖面资料分别源自1:5万和1:20万区域地质调查报告^① , 并对少量剖面进行了实地观察.由于地层出露的原因, 枞阳--贵池以北, 庐江以南的地区以及无为--南陵--广德以北的地区缺少剖面点控制(参见图1剖面位置).

根据岩石地层单位定义(安徽省地质矿产局, 1997; 《中国地层典》编委会, 2000a, 2000b), 资料剖面中黄龙组灰岩(含有孔虫Fusulinella, Fusulina)之下的岩石地层序列如表1所示, 对于不能认定为和州组, 高骊山组, 金陵组或王胡村组的陆源碎屑岩则统一确定为五通组, 并分为上段(以黏土岩, 粉砂岩为主)和下段(以砂岩为主).

鉴于目前中国与国际石炭系内部划分, 对比的研究尚未完成, 文中仅采用石炭系二分统的做法.由此, 根据腕足类, 有孔虫(《中国地层典》编委会, 2000a)资料, 文中涉及下石炭统的岩石地层(表 1)包括金陵组, 王胡村组, 髙骊山组, 和州组及老虎洞组, 以及根据层序地层对比确定的五通组上段; 其中, 五通组上段, 老虎洞组分别为跨晚泥盆世与早石炭世, 早石炭世与晚石炭世的地层, 金陵组与王胡村组大致为同期异相地层(安徽省地质矿产局, 1997).

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 安徽铜陵及邻区早石炭世地层序列 Table 1 Stratigraphical sequences of the Early Carboniferous in Tongling and its adjacent areas, Anhui Province 岩石地层(名称与主要岩石类型) 沉积层序 老虎洞组(白云岩1)) 下 石 炭 统 和州组(灰岩) 高骊山组 (陆源碎屑岩) 高骊山组 (陆源碎屑岩) 和州组(灰岩与/或白云岩2)) 五通组上段 (陆源碎屑岩) CSQ3 高骊山组 (陆源碎屑岩) 五通组上段 (陆源碎屑岩) CSQ2 金陵组(灰岩3)) 金陵组(灰岩3)) 王胡村组(陆源碎屑岩3)) CSQ1 五通组上段 (陆源碎屑岩) 五通组上段 (陆源碎屑岩) 五通组上段 (陆源碎屑岩) 所在 剖面4) 1 3, 4 2, 5~7, 9 8, 10~13 14~19 注:1)或含有孔虫化石Eostaffella, Profusulinella, 其上为黄龙组灰岩; 2)或含腕足类化石Linoproductus; 3)含腕足类化石Eochoristites leei, E.neipantaiensis; 4)1~19为图1中的剖面编号, 纵向线部分示某些剖面中的地层缺失.

表1 安徽铜陵及邻区早石炭世地层序列 Table 1 Stratigraphical sequences of the Early Carboniferous in Tongling and its adjacent areas, Anhui Province

研究剖面中发育的砾岩层, 含砾砂岩或粉砂岩层, 褐铁矿铁帽等表明曾经历了暴露剥蚀的过程, 陆源碎屑岩的紫红色, 褐色和铁质胶结以及煤层, 黑色黏土岩层等特征则表明为强氧化或暴露环境, 从而指示了沉积层序界面的位置.此外, 地层剖面中指示不同环境--沉积单元地层特征的变化构成了不同的地层叠置型式, 其中退积, 进积分别代表海平面(指相对海平面, 下文同)上升, 下降的过程, 进积地层顶界, 退积地层底界即为沉积层序界面, 由退积变为进积的转换面则为最大海泛面.由此, 由相邻两个沉积层序界面所限定的地层即为一个沉积层序, 由退积型, 进积型地层分别构成海侵体系域, 高位体系域.据此, 根据地层特征及其变化和表2, 由剖面资料获得的各剖面层序地层划分结果如图1所示.

研究区无为山里黄家剖面是研究剖面中唯一连续沉积, 地层完整的剖面.该剖面自五通组上段至黄龙组底界可识别出3个退积--进积旋回的地层叠置单元, 下旋回由五通组上段顶部陆源碎屑岩, 金陵组碳酸盐岩及高骊山组底部陆源碎屑岩构成, 中旋回包括高骊山组中下部陆源碎屑岩夹泥质灰岩, 而上旋回则由高骊山组上部陆源碎屑岩及和州组, 老虎洞组碳酸盐岩构成.由此3个旋回构成3个沉积层序(图 1, 剖面1, ① , ② 及③ ).

除了无为山里黄家剖面外, 在铜陵外围南东地区5条(图 1, 剖面2~4及6, 7)和南部地区1条剖面(图 1, 剖面9)可各识别出3个沉积层序, 在铜陵外围南东地区1条(图 1, 剖面5)和铜陵外围南部地区4条, 铜陵地区7条剖面(图 1, 剖面8, 10~19)可各划分出1或2个沉积层序.

剖面资料显示, 无为山里黄家剖面的层序地层序列是唯一连续, 完整的序列, 可代表研究区下石炭统的层序地层序列.该序列由自下而上由CSQ₁, CSQ₂和CSQ₃3个沉积层序构成(图 1, 层序地层序列).

因金陵组和王胡村组都含有腕足类化石Eochoristites leei, E. neipantaiensis, 研究区剖面中含此二组的沉积层序应属同期沉积层序.由此, 铜陵外围南东地区5条剖面(图 1, 剖面2~4及6, 7)的① , ② 和③ 沉积层序分别都可与无为山里黄家剖面的3个沉积层序一一对比, 由下至上分属CSQ₁, CSQ₂和CSQ₃层序; 铜陵外围南部贵池灌口东风岭剖面(图 1, 剖面9)和南东部宁国板桥剖面(图 1, 剖面5)的① , ② 沉积层序也可依次与无为山里黄家剖面下部和中部的CSQ₁, CSQ₂层序对比.

位于南西--北东一线的东至葛仙欧家和贵池殷坑唐东, 施家冲, 许家坦以及铜陵口山村诸剖面(图 1-A), 于老虎洞组之下都存在陆源碎屑质碳酸盐岩地层, 与老虎洞组碳酸盐岩地层之间不发育砾岩层, 且贵池许家坦剖面含早石炭世晚期的Linoproductus腕足类化石, 因而这些剖面老虎洞组之下陆源碎屑质碳酸盐岩(归属和州组)沉积都可与无为山里黄家剖面的上部沉积层序对比, 归属CSQ₃.东至葛仙欧家, 贵池许家坦和铜陵口山村3条剖面都发育两个沉积层序, 上部沉积层序归属CSQ₃, 下部归属CSQ₂较妥.

除了铜陵口山村剖面外, 铜陵地区6条剖面发育1或2个沉积层序, 都由陆源碎屑岩构成, 缺失金陵组或王胡村组及和州组(图 1-B), 剖面资料中无海相动物化石记录.有两项特征可资对比:1)发育褐铁矿层(铜陵荷叶岭, 叶山), 含砾泥质岩层(铜陵分水岭)和黑色泥质岩层(铜陵笠冒顶, 繁昌元冒顶), 代表了长期暴露甚至遭受剥蚀的特征, 其下地层含鳞木化石; 2)铜陵口山村剖面发育CSQ₂和CSQ₃, 而缺失CSQ₁, 并且CSQ₃由陆源碎屑质碳酸盐岩构成, 指示了邻近地区也将有CSQ₁缺失, 而根据前文所知的沉积相变型式, 口山村邻近地区可能存在与碳酸盐沉积带相邻的, 由陆源碎屑岩构成的CSQ₃.基于此, 以口山村剖面为基准, 可将铜陵口山村, 杨桃山和分水岭剖面及繁昌元冒顶剖面各上部的沉积层序归属CSQ₃, 下部沉积层序归属CSQ₂; 铜陵荷叶岭, 笠冒顶和叶山剖面沉积层序由于对比证据并不充分, 暂且根据邻近沉积的相近原则将其归属CSQ₃.

图1的对比结果显示了层序地层格架, 代表了剖面地层体的等时关系.其中CSQ₁, CSQ₃分别含有早石炭世早期和晚期的化石, 表明研究区在早石炭世至少发育3个沉积层序(CSQ₁, CSQ₂和CSQ₃), 它们与岩石地层单元的对应关系见表1.总的来说, 研究区沉积层序的特征在横向空间上具有显著的差异性及一定规律性, 其中重要的有:

1)层序发育的完整性具有分区性差异, 在研究区西北部层序发育最全, 其他地区都有不同程度的缺失; 特别是铜陵地区缺失CSQ₁, 且部分地区缺失由退积地层构成的CSQ₂海侵体系域; 铜陵外围南部地区(东至葛仙欧家至贵池许家坦)至少缺失CSQ₁的海侵体系域, 并缺失CSQ₂的海侵体系域;

2)在北西--南东方向上, 沉积层序内的横向相变呈现有序性, 尤以CSQ₁最为显著, 其基本表现是:由相对较深水相(无为山里黄家)变为较浅水相, 直至缺失沉积(铜陵地区), 后又由浅水相(泾县章家湾)变为较深水相(泾县大坑, 太平刘家), 再变为较浅水相(宁国板桥等地).

图1

Fig.1

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图1 安徽铜陵及邻区下石炭统剖面层序地层划分与对比 Ec1--Eochoristites leei; Ec2--Eochoristites neipentaiensis; Es--Eostaffella; P--Profusulinella; L--Linoproductus; D3C1w--五通组; D3w1--五通组下段; D3C1w2--五通组上段; C1j--金陵组; C1w--王胡村组; C1g--高骊山组; C1h--和州组; C1-2l--老虎洞组; C2h--黄龙组; ① , ② , ③ --剖面沉积层序(相邻两黄线所限)及其编号; CSQ1~CSQ3--沉积层序; T--海侵体系域; H--高位体系域; A--铜陵外围南部地区; B--铜陵地区Fig.1 Division and correlation of sequence stratigraphy of the Lower Carboniferous of sections in Tongling and its adjacent areas in Anhui Province

研究区19条剖面中有11条剖面缺失层序CSQ₁, 且集中于呈北东--南西向延展的研究区中部(繁昌--贵池一线, 图1), 而在其北西及南东两侧CSQ₁发育完整(图 1).根据下述两项理由, 可以认为CSQ₁期在研究区中部存在剥蚀区.

其一, 贵池灌口东风岭剖面CSQ₁仅发育高位体系域而缺失海侵体系域(图 1, 剖面9), 层序地层学原理表明, 沉积层序内海侵体系域如缺失仅与无沉积有关.由此可知, 在贵池灌口东风岭剖面CSQ₁早期为无沉积区, 在该区及其邻近地区应存在剥蚀区.

其二, 剖面空间位置表明, 无为山里黄家剖面, 泾县章家湾剖面和泾县大坑剖面以及宁国板桥剖面位于穿越缺失CSQ₁的铜陵地区一线上(图 1, A-A').剖面特征表明, 在无为山里黄家剖面以及泾县大坑剖面及其南西的太平刘家剖面发育含腕足类的金陵组碳酸盐岩, 自太平刘家--泾县大坑向北东至苏皖边界地区在含同类腕足类的王胡村组碎屑岩内夹有灰岩^① , 因而铜陵南东地区的太平刘家, 泾县大坑及向北东一线为发育海相碳酸盐岩的地带.该地带两侧(东侧的宁国板桥, 宣城王胡村和广德独山, 西侧的泾县大坑, 贵池灌口东风岭)都发育含腕足类的王胡村组陆源碎屑岩, 从而这些陆源碎屑沉积可被认为是海区边缘相沉积, 太平刘家--泾县大坑及向北东一线之两侧的王胡村组陆源碎屑应来自东, 西两侧不同方向的物源区, 任何一侧供给的陆源碎屑均不可能跨越太平刘家--泾县大坑一线而至另一侧.据此可推断:在无为山里黄家与泾县章家湾之间应存在陆源碎屑物源区, 即剥蚀区(图 1, A-A'横剖面示意图), 由此可进一步认为研究区中部缺失CSQ₁的原因是没有沉积(剥蚀区), 而不是原有沉积被剥蚀殆尽.

由上可知, CSQ₁期在研究区中部存在剥蚀区, 呈北东--南西向(繁昌--贵池)延展, 其北西, 南东两侧为沉积区.该剥蚀区即前人所称的黄贵半岛^② , 或铜陵岛(安徽省地质矿产局区域地质调查队, 1989, 1990; 陈华成等, 1989; 常印佛等, 1991), 或铜陵半岛(夏军和徐家聪, 1991, 1995; 王华明等, 1992).作者根据行政区级和岛区的变迁, 将其改称为繁贵岛.太平刘家--泾县大坑及其向北东一线之北西侧沉积的陆源碎屑物由繁贵岛提供, 而该线之南东侧沉积的陆源碎屑物则来自研究区南东方向的另一个物源区.此物源区可能就是前人所称的江南陆地或江南古陆, 江南古岛, 扬子陆^③ (安徽省地质矿产局区域地质调查队, 1990; 常印佛等, 1991; 夏军和徐家聪, 1991; 王华明等, 1992; 冯增昭等, 1998).

图1显示, CSQ₁的高位体系域底部除了在贵池灌口东风岭剖面为红色铁质砂岩外, 其余剖面为碳酸盐岩或陆源碎屑质碳酸盐岩(归属金陵组)及陆源碎屑岩(归属王胡村组)3类.据此及表2可知, CSQ₁沉积时期最大海泛期的环境--沉积单元包括浅海碳酸盐沉积, 浅海陆源碎屑质碳酸盐沉积, 滨浅海陆源碎屑沉积以及繁贵岛剥蚀区等.此外, 由前文所述环境--沉积单元的横向变化型式, 推测在无为山里黄家与繁贵岛之间还可能存在浅海陆源碎屑质碳酸盐沉积和滨浅海陆源碎屑沉积两个单元.因处在太平刘家--泾县大坑一线, 郎溪地区可能存在浅海陆源碎屑质碳酸盐沉积.由此, 根据剖面空间位置和环境--沉积单元, 可编制CSQ₁最大海泛期沉积古地理图, 进而确定海侵源自研究区北西, 太平刘家之南西和泾县大坑之北东3个方向(图 2).

图1又显示, 各剖面CSQ₁高位体系域顶部由页岩(归属高骊山组)构成, 其中无为山里黄家剖面的页岩因其上下为含浅海相动物化石的灰岩, 可被认为是形成于浅海环境中的页岩, 而其他剖面的页岩因其夹煤层(宣城王胡村剖面), 褐铁矿层(泾县大坑剖面)或为紫红色页岩(太平刘家剖面)可被认为是在滨海平原背景下形成的.由此可知, CSQ₁末期, 除了繁贵岛剥蚀区外, 还应存在滨海平原, 滨浅海陆源碎屑沉积两类单元.此外, 根据环境--沉积单元的横向变化型式, 推测在无为山里黄家之北西还可能存在浅海陆源碎屑质碳酸盐沉积单元, 在无为山里黄家与繁贵岛之间存在滨海平原陆源碎屑沉积单元.由此, 并根据沉积古地理的继承性, 可编制如图3所示CSQ₁末期的沉积古地理图.

CSQ₁期沉积古地理变化的基本特征是:在海平面上升和繁贵岛, 研究区南东方向剥蚀区陆源碎屑供给的背景下, 由繁贵岛向南东, 北西两侧依次发育滨浅海陆源碎屑沉积相带和浅海陆源碎屑质碳酸盐沉积相带, 并在更远离繁贵岛的北西侧, 南东侧分别发育浅海碳酸盐沉积相带, 滨浅海陆源碎屑沉积相带; 随着海平面的抬升,

图2

Fig.2

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	图2 安徽铜陵及邻区早石炭世CSQ1最大海泛期沉积古地理图Fig.2 Sketch map showing sedimentary palaeogeography during the maximum flooding period of CSQ1(Early Carboniferous)in Tongling and its adjacent areas in Anhui Province

图3

Fig.3

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	图3 安徽铜陵及邻区早石炭世CSQ1末期沉积古地理图Fig.3 Sketch map showing sedimentary palaeogeography during the end of CSQ1(Early Carboniferous) in Tongling and its adjacent areas in Anhui Province

繁贵岛逐步缩小, 同时繁贵岛两侧的沉积相带向岛区迁移, 扩大, 至最大海泛期的沉积古地理格局大致如图2所示.在CSQ₁高位体系域形成时期, 由于海平面上升减速及其后的下降和进积作用, 造成海区趋于缩小, 先前繁贵岛北西侧的沉积相带向北西方向迁移, 而南东侧的沉积相带向太平刘家--泾县大坑一线及其南西, 北东方向迁移, 并导致原沉积区近源地带的暴露和滨海平原沉积的发育, 最终至CSQ₁末期大致呈现如图3所示, 以剥蚀区及滨海平原沉积区为主的沉积古地理格局.

图1显示, 发育CSQ₁的剖面中都发育CSQ₂, 并都由陆源碎屑岩(归属高骊山组)构成, 仅在无为山里黄家剖面夹有含浅海相动物化石的泥质灰岩, 从而表明, CSQ₂期继承了CSQ₁期的剥蚀区和沉积区的基本格局, 陆源物质供给和海侵方向没有显著的改变.除CSQ₁发育的剖面外, CSQ₂发育的剖面另增6条, 分布于繁贵岛边缘地带(东至葛仙欧家, 贵池许家坦和繁昌元冒顶)和中部铜陵地区(铜陵口山村, 杨桃山和分水岭), 且都由陆源碎屑岩构成; 此外, CSQ₁海侵体系域出现在无为山里黄家, 太平刘家及宣城王胡村等剖面, 其余剖面仅可判别由高位体系域构成.

由此可认为, 在CSQ₁末期的沉积古地理背景下, CSQ₂期沉积古地理的基本特征是:在海侵体系域形成时期, 海侵可能并没抵达繁贵岛, 在繁贵岛北西及南东两侧依次发育具继承性的滨海平原沉积相带和新形成的滨浅海陆源碎屑沉积相带, 在远离繁贵岛的北西地带还发育浅海陆源碎屑质碳酸盐沉积相带, 并且这些沉积相带随着海侵向繁贵岛方向迁移, 至最大海泛期呈现大致如图4所示的沉积古地理格局; 在高位体系域形成早期, 海泛范围显著扩大, 主要表现在繁贵岛周边地带以及繁贵岛中部铜陵地区的海泛淹没, 广泛发育滨浅海陆源碎屑沉积, 使得原繁贵岛被分割为北东和南西, 被分别称为繁岛与贵岛的两部分, 至CSQ₂末期呈现大致如图5所示以剥蚀区和广泛滨海平原陆源碎屑沉积区为主的沉积古地理格局, 而在无为山里黄家一带发育滨浅海陆源碎屑沉积.

图1显示, 较之先前, 发育CSQ₃层序的剖面新增5条(贵池殷坑唐东剖面和贵池施家冲剖面, 以及铜陵荷叶岭剖面, 铜陵笠冒顶剖面和铜陵叶山剖面), 并且都位于原繁岛, 贵岛的周边地带; CSQ₃在无为山里黄家以及东至葛仙欧家, 贵池许家坦和铜陵口山村由碳酸盐岩或陆源碎屑质碳酸盐岩与陆源碎屑岩(归属和州组)构成, 在其余剖面仅由陆源碎屑岩(归属高骊山组或五通组上段)构成.从而表明, 原繁岛和贵岛以及研究区南东方向作为陆源碎屑供给的剥蚀区在CSQ₃期仍然存在, 还发育浅海碳酸盐沉积, 陆源碎屑质碳酸盐沉积和潮坪碳酸盐或陆源碎屑质碳酸盐沉积, 以及滨浅海与滨海平原陆源碎屑沉积等.在无为山里黄家剖面CSQ₃顶界上下地层连续, 而在其他剖面CSQ₃顶界以砾岩(泾县章家湾剖面, 宣城王胡村剖面, 广德独山剖面及铜陵荷叶岭剖面, 铜陵分水岭剖面与铜陵笠冒顶剖面), 含砾砂岩或页岩(贵池灌口东风岭剖面, 铜陵杨桃山剖面)以及含砂砾白云岩(东至葛仙欧家剖面, 贵池殷坑唐东剖面及贵池施家冲剖面与贵池许家坦剖面, 铜陵口山村剖面)为标志, 从而表明, CSQ₃末期除了包含无为山里黄家在内的研究区北西一带仍为沉积区外, 其他地区呈全面暴露状态.由此, 可编制CSQ₃最大海泛期及末期的沉积古地理图(图 6, 图7), 图7代表了研究区早石炭世CSQ₁期至CSQ₃期沉积古地理格局的最终状态.

与CSQ₁期和CSQ₂期相比, 除了先前作为陆源碎屑供给的岛区仍然存在, 并伴随新一轮海侵海泛进一步缩小外, CSQ₃期的沉积古地理格局较之先前发生了重大变化, 主要表现在:1)新增潮坪碳酸盐或陆源碎屑质碳酸盐沉积, 分布在无为山里黄家和铜陵口山村一带; 2)在东至葛仙欧家--贵池许家坦--铜陵口山村一带出现新的较深海区, 并与研究区北西的海区相沟通(图 6); 3)太平刘家, 泾县大坑, 宁国板桥一带为长期暴露区(图 5, 图6), 从而表明研究区CSQ₃期的海侵除了先前的北西和存疑的北东方向外, 新增了南西方向的海侵, 贵岛(至少是其北东部分)被海区围绕(图 6).

图4

Fig.4

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	图4 安徽铜陵及邻区早石炭世CSQ2最大海泛期沉积古地理图Fig.4 Sketch map showing sedimentary palaeogeography during the maximum flooding period of CSQ2(Early Carboniferous)in Tongling and its adjacent areas in Anhui Province

图5

Fig.5

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	图5 安徽铜陵及邻区早石炭世CSQ2末期沉积古地理图Fig.5 Sketch map showing sedimentary palaeogeography during the end of CSQ2(Early Carboniferous) in Tongling and its adjacent areas in Anhui Province

图6

Fig.6

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	图6 安徽铜陵及邻区早石炭世CSQ3最大海泛期沉积古地理图Fig.6 Sketch map showing sedimentary palaeogeography during the maximum flooding period of CSQ3(Early Carboniferous) in Tongling and its adjacent areas in Anhui Province

图7

Fig.7

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	图7 安徽铜陵及邻区早石炭世CSQ3末期沉积古地理图Fig.7 Sketch map showing sedimentary palaeogeography during the end of CSQ3(Early Carboniferous) in Tongling and its adjacent areas in Anhui Province

由层序地层学原理可知, 除了沉积物供给外, 沉积层序的形成是由相对海平面变化所决定的, 不仅受制于全球海平面变化, 而且还受制于区域构造沉降, 两者共同为沉积体的形成提供沉积空间, 因而层序地层, 沉积古地理特征与构造沉降具有密切的联系.

已有资料表明, 研究区下石炭统是在"准平原化"海漫地貌的基础上沉积形成的(安徽省地质矿产局区域地质调查队, 1990), 因而图2中繁贵岛南东侧较深水相陆源碎屑质碳酸盐沉积呈带状展布, 指示了存在构造沉降带, 其中心位置大致处于太平刘家--泾县大坑及其向北东一线.由此可认为, 该构造沉降带及其中心位置代表了CSQ₁期存在的同沉积断裂(带)及其延展方向.图2至图7所构成的沉积古地理格局的变化表明, 该同沉积断裂(带)的主要活动期限于CSQ₁沉积早期.

图2至图7中研究区沉积古地理格局的变化表明, 在东至葛仙欧家--贵池许家坦--铜陵口山村一带新生, 并与研究区北西向沟通, 呈带状展布的海区(图 6)应与线形构造沉降有关, 代表了CSQ₃期同沉积断裂(带)的存在及其发育的空间位置.该期同沉积断裂有两种可能:其一, 可能仅有一条同沉积断裂(带), 由研究区南西向北东, 经铜陵口山村一带转北西方向延伸; 其二, 可能存在两条同沉积断裂(带), 一条经铜陵口山村一带横穿原繁贵岛, 另一条处于原繁贵岛南东侧, 后者由于南陵--泾县--宣城一带缺少地层露头而在繁岛南东侧未见地质记录.由于繁岛, 贵岛是自CSQ₂后期出现的(图 5), 因而作者观点倾向于CSQ₃期发育的同沉积断裂有两条, 横穿原繁贵岛的断裂可能在CSQ₂后期就开始了较弱的构造活动.

由上可知, 除了前人已知的铜陵岛(即:繁贵岛)北西侧存在同沉积断裂外(长江断裂带, 常印佛等, 1991), 在岛区南东侧早石炭世还存在两期(CSQ₁期和CSQ₃期)同沉积断裂(带), 后一期横穿岛区, 导致铜陵地区成为新生海区的一部分.值得注意的是, 以新桥矿区为代表的铜陵地区石炭系含铜硫化物层状矿床就处于繁岛, 贵岛之间, 铜陵地区CSQ₃期同沉积断裂(带)及同期海区的存在, 表明该地区具备发生海底热水喷流沉积成矿作用的构造及古地理背景.

以往的岩相古地理研究是基于岩石地层对比而展开的, 因而不可避免地受到由沉积相变所导致的等时性问题的干扰.此外, 具有由等厚线代表地层厚度的平面图式的岩相古地理图不仅"压缩", "模糊"了岩相古地理变化的过程与"细节", 而且据此判别同沉积断裂可能产生偏差.所有这些正是在岩相古地理研究中有待改进的方面.

该项研究结果表明, 与传统岩石地层方法相比, 基于层序地层研究古地理和判别同沉积断裂具有明显的优点, 主要反映在:1)由传统方法编制的古地理图并不一定代表等时体图, 特别是对于显著穿时或相变的沉积体(例如文中研究区)来说尤其如此, 而文中借鉴层序地层方法编制的新形式的古地理图显示了变化过程中短时段或过程"片段"的沉积古地理特征, 具有高度的等时性, 客观性, 分辨率和适用性; 2)由传统古地理图的沉积厚度变化来识别构造沉降, 但厚度差异可能与构造沉降相关联, 也可能与沉积相变或沉积速率的差异相关联, 而文中多幅新形式的古地理图代表了地层发育的动态过程, 由此判别构造沉降进而识别同沉积断裂具有更高的可靠性.

由上述可知, 层序地层因受沉积供给和海平面变化所控制, 不仅可提供较为可靠的等时框架, 而且可分辨沉积古地理变化的过程与"细节", 较好地揭示了沉积古地理变化过程.因此, 文中所采用的研究方法应可推动岩相古地理学的进步, 值得推广.

概略地说, 文中采用的方法与前人的区别主要包含两方面:其一是层序地层的研究, 包括剖面研究与对比, 进而建立等时格架, 为判别古地理特征提供地质时间依据; 其二是选择恰当的编图单元(如环境--沉积单元, 岩相单元, 两者的主要区别在于前者含有解释性内容)编制等时"瞬间"的古地理图(如沉积古地理图, 岩相古地理图), 并根据层序地层学原理重建古地理的变化过程.