灯影组沉积末期, 下扬子地区发生了1次快速海退过程, 使部分地区露出了水面, 形成了古陆。早寒武世早期, 受地壳拉张裂陷作用, 发生了快速海进过程, 并继承了灯影期两坳一隆的沉积古地貌格局。

在SS3海侵体系域(图 5)沉积早期, 南京— 巢湖— 宿松一带为古陆, 因而在该地区缺失了下寒武统第1个三级层序(∈ SQ1)。周边地区为台地— 台地前缘斜坡相区(顾家裕等, 2009), 主要接受了深灰色细粉晶灰岩、白云岩夹黑色硅质泥岩沉积。台地的南北两侧为盆地相区, 早期主要形成薄层的硅质岩、含硅质泥岩沉积, 随着海侵作用的扩张, 大部分地区接受了黑色碳质泥岩、硅质泥岩夹石煤沉积。杭州— 嘉兴一带海水相对较浅, 主要为平缓斜坡盆地相的黑色含炭白云质泥岩、黑色粉细砂岩、粉— 粗晶灰岩, 发现有三叶虫、软舌螺和蠕虫等底栖生物化石, 反映了平缓斜坡盆地相的沉积环境。

SS3高水位沉积期整个下扬子地区均被海水淹没, 宁巢古陆也逐渐消失, 而成为水下隆起(图 6)。在“ 两坳一隆” 沉积古地貌格局下形成了几个沉积相区:宿松— 巢湖— 南京开阔台地相区, 北部的滁州— 盱眙斜坡— 盆地相区, 南部的铜陵— 南通斜坡相区和石台— 宁国盆地相区, 杭州— 嘉兴一带主要为开阔台地相区。

图6

Fig.6

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	图6 下扬子地区SS3高位体系(早寒武世)域岩相古地理图Fig.6 Lithofacies palaeogeography map of the highstand system tract of SS3(the Early Cambrian) in Lower Yangtze area

宿松— 巢湖— 南京开阔台地相区:特别在巢湖— 宿松一带, 在SS3水进体系域沉积期基本上为古陆(图2-B), 直到高位体系域沉积期才开始接受沉积, 因而底部缺失了硅质岩、碳质页岩夹石煤沉积段, 下寒武统幕府山组的底部发育1层厚30 cm左右含砂砾白云岩。总体上, 该沉积相区以白云岩为主, 局部夹泥质页岩沉积。在SS3高位体系域沉积期, 随着海平面升降变化, 台地沉积相区的沉积水体也随之发生相应的变化, 因而局部层段发育残积角砾岩沉积, 其是当海平面下降、三级层序形成过程中, 台地短暂暴露而形成(图2-D)。特别在宁镇台地相区, 发育3个明显的旋回, 每个旋回的底部具有残积角砾, 3个旋回正好构成3个三级层序。

滁州— 盱眙斜坡— 盆地相区:SS3高位体系域沉积期基本上以硅质页岩、页岩夹灰岩沉积为特征, 生物化石较贫乏, 仅在沉积晚期地层中发现了三叶虫化石, 反映当时该地区继承了早期的沉积格局, 水流较不畅。

铜陵— 南通斜坡相区:此带主要为台地前缘斜坡沉积相带, 发育了碳质页岩、页岩夹灰岩沉积, 其中重力流滑塌变形作用较常见。青阳县青坑— 黄柏岭剖面, 黄柏岭组中、下部硅质页岩中发育滑塌变形构造。

石台— 宁国盆地相区:此带以钙质页岩、硅质页岩、硅质岩夹少量灰岩沉积为特征, 荷塘组沉积晚期继承了沉积早期的基本特征, 以稳定、较深的浅海沉积为特征, 以含硅质泥岩沉积为特征。大陈岭期, 海平面开始有所下降, 沉积水体相对变浅, 大陈岭组开始出现灰岩沉积, 特别是在宁国一带更加明显。大陈岭组以泥晶灰岩和黄绿色钙质泥岩为主, 泥岩和泥晶灰岩呈犬牙交错的接触关系。泥晶灰岩微细层理发育, 泥晶灰岩内发育顺层交代的白云岩化, 形成白云质条带。

杭州— 嘉兴开阔台地相区:沉积了黑色含灰岩透镜体泥质灰岩、纹层灰岩和生物碎屑灰岩、白云质灰岩。

下寒武统沉积末期, 下扬子地区出现快速海退, 使南京— 巢湖— 宿松一带逐渐出露水面, 宁巢台地沉积范围扩大。中上寒武统沉积时期, 基本上继承了早期的沉积古地貌格局, 保持了“ 两坳一隆” 的特点(图 7)。

图7

Fig.7

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	图7 下扬子地区SS4水进体系域(中晚寒武世)岩相古地理图Fig.7 Lithofacies palaeogeography map of the transgressive system tract of SS4(the Middle-Late Cambrian) in Lower Yangtze area

中寒武统沉积初期开始发生海侵, 但由于该时期的海侵作用时间短, 盆地下降的幅度小, 海水上涨的规模不大。因此, 在SS4超层序的海侵沉积期, 巢湖— 宿松一带仍然出露水面, 处于无沉积状态, 而在宁镇地区也仅发育薄层的残余沉积。该时期也可分出安庆— 丹阳— 盐城台地相区、滁州— 盱眙斜坡— 陆棚盆地相区和石台— 无锡台地斜坡相区、黄山— 休宁— 宁国陆棚盆地相区、杭州— 嘉兴— 上海斜坡沉积相区。此时的台地沉积范围向北扩大, 主要发育局限台地沉积。

SS4超层序高位沉积期, 随着海平面的缓慢上升, 早期出露水面的地区也逐渐被淹没, 并开始接受沉积, 但此时沉积格局基本保持了海侵沉积期的特点, 也发育宁巢台地相区、北部的滁州— 盱眙斜坡— 陆棚盆地相区和南部的石台— 苏州台地斜坡相区、杭州— 嘉兴局限台地— 潟湖相区与宁巢台地连为一体、休宁— 宁国陆棚盆地相区范围扩大(图 8)。

图8

Fig.8

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	图8 下扬子地区SS4高位体系域(中晚寒武世)岩相古地理图Fig.8 Lithofacies palaeogeography map of the highstand system tract of SS4(the Middle-Late Cambrian) in Lower Yangtze area

滁州— 盱眙斜坡— 陆棚盆地相区:相当于杨柳岗组、龙蟠组、琅琊山组和车水桶组沉积, 下部为薄层泥灰岩与薄层灰岩互层, 局部夹粉屑灰岩、泥屑灰岩, 上部为条带状灰岩、泥质条带含白云质灰岩。

宁巢台地相区:宁巢台地规模在该超层序沉积期经历了扩张— 缩小的过程。在宁镇地区一带沉积物为灰色、浅灰色白云质灰岩、白云岩、泥质白云岩夹灰岩及泥灰岩, 总体上为局限台地潟湖相沉积。在该层序的沉积晚期, 由于海水逐渐变浅、咸化, 该台地逐渐向南部、北部地区扩大, 向南昆山地区。宁巢台地西南端的巢湖— 宿松一带, 沉积物为浅灰色厚层— 中厚层白云岩、灰质白云岩、泥质白云岩, 基本也表现为局限台地潟湖沉积的特征。

石台— 苏州台地斜坡相区:该带主要沉积了灰岩、页岩、泥质灰岩夹灰质白云岩, 其中滑塌沉积构造发育。如泾县北贡白洋湖— 唐村剖面的团山组夹有3~5层厚层的滑塌砾屑灰岩, 青坑组底部也夹有少量滑塌砾屑灰岩透镜体。

休宁— 宁国陆棚盆地相区:该超层序相当于杨柳岗组、华严寺组和西阳山组沉积。该带主要沉积了深灰色钙质页岩、薄层灰岩, 向上灰岩含量增多, 特别是西阳山组沉积期, 主要为泥质灰岩、灰岩(图2-E), 表现为陆棚内缘斜坡沉积特征。

杭州— 嘉兴局限台地相区:沉积了黑色纹层泥质灰岩和纹层灰岩、生物碎屑灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩。生物丰富, 反映了地势平缓、水体略有震荡的沉积环境。

下古生界沉积时期, 大的构造格局处于拉张背景下, 在盆地南部、北部分别发育了2个坳拉槽, 中部发育相对稳定的克拉通台地, 从而形成了两坳夹一隆的构造格局。在寒武纪该构造格局基本稳定, 中部隆起地带主要发育碳酸盐岩台地型层序, 层序界面特征清楚, 并且多缺失低位体系域沉积。隆起两侧的坳陷地带多发育斜坡— 盆地相沉积, 海平面的升降变化控制了碳酸盐与碎屑岩沉积的范围, 它们之间常呈犬牙状交错分布。

下扬子地区在地质历史中经历了多次、多种形式的构造运动, 但在震旦系— 下古生界沉积时期, 总体上为构造升降运动, 每次构造运动都引起不同程度的海进、海退过程。如灯影组沉积末期由于受到桐湾运动的影响, 在相对隆起的盆地沉积相区曾出露水面, 形成了沉积间断面, 即灯影组与幕府山组间存在沉积间断面, 并且SS3层序底部局部地区还缺失了1个三级层序。

气候也是控制层序发展主要因素之一, 随着气候由潮湿向干旱转化, 沉积物的特征也发生相应变化, 海平面也发生相应的变化, 特别在三级层序之下的潮上带沉积较发育。如在宁镇地区寒武系沉积期, SS3超层序的三级层序界面之下常发育具鸟眼构造、红色的白云岩沉积。