1.综合地层划分
依据多重地层划分原理对地层进行划分可以更全面地反映岩石或岩石体的特征或属性。本次主要根据生物地层和岩石地层研究成果,结合火成岩同位素测年数据和元素地层特征,辅以磁性地层研究成果,确定了郯庐断裂沿线以往争议较大地层的时代归属,提出了郯庐断裂带沿线中生代、新生代的精细地层划分对比方案,地层对比到“阶”。其中郯庐断裂带沿线侏罗系和白垩系地层划分与对比方案分别列于表2-1和表2-2。
在山东地区,以往认为“蒙阴组”的时代为晚侏罗世,本次根据生物地层研究,济阳坳陷“蒙阴组”含Classopollis-Todisporites-Piceites孢粉组合,其时代应为早白垩世。胶莱地区无侏罗纪沉积,莱阳群的时代为早白垩世,但总体比“蒙阴组”时代要新;济阳坳陷“西洼组”和鲁西南、鲁东地区的青山组、大盛群生物群具有早白垩世中期的特征,而王氏组(群)的介形类、轮藻和孢粉的时代均为晚白垩世,显然二者之间缺失早白垩世晚期地层。
关于对辽西地区义县组的时代和侏罗系—白垩系界线这两个问题的看法,过去一直存着争议。目前多数观点认为义县组的时代属于早白垩世早期,本课题的研究结果支持这一观点。
安徽六安、霍山、金寨地区的毛坦厂组、白大畈组和响洪甸组,与辽西义县组同为火山岩系,根据相邻层位生物群的对比关系,它们的喷发时期大致相同。而苏皖地区的龙王山组、大王山组、姑山组和娘娘山组火山岩系的时代相对要晚。
苏皖地区的葛村组的时代过去多划为早白垩世晚期,根据轮藻和孢粉化石组合,本报告划为早白垩世中期,与合肥盆地的朱巷组、胶莱盆地的青山组辛格庄段、辽西沙海组—阜新组的生物群大致可以对比,均属于国际地层表上的晚巴雷姆期。江苏赤山组、合肥盆地张桥组为一套特殊鲜红色砂砾岩,具有大型斜交层理,含晚白垩世生物群,和鲁东红土崖组可以对比。这套红层在江西、湖北等地均有分布,可能属于风成成因。
2.中生界综合对比
工作中对郯庐断裂带中-南段进行了5条剖面的中生界沉积地层对比,其中东西向剖面2条(附图14,16),南北向剖面3条(附图12,13,15),涉及区域包括辽东湾盆地、渤海湾盆地、济阳坳陷、胶莱盆地、苏北盆地、合肥盆地及其周边地区。
山东地区郯庐断裂带两侧陆相盆地中生界的柱状对比如附图14所示,断裂带东侧胶莱盆地中生界厚度最大,西侧临清坳陷次之,惠民凹陷与东营凹陷厚度明显较小。其中,只有胶莱盆地和临清坳陷中发育上白垩统;下白垩统沉积地层在上述4个地区均有发育,其中以胶莱盆地厚度最大。对比济阳坳陷内的惠民凹陷和东营凹陷,惠民凹陷缺失上部的西洼组。该剖面中没有上侏罗统。临清坳陷沉积了厚度较大的中—下侏罗统和中—下三叠统,胶莱盆地该时代地层全部缺失;惠民凹陷相对于东营凹陷缺失中—下侏罗统上部的三台组。
根据郯庐断裂带南段两侧中生界的柱状对比可知(附图16),在周口盆地、合肥盆地、苏北盆地剖面中,苏北盆地白垩系沉积厚度最大。相比较而言,周口盆地缺失上白垩统地层,合肥盆地缺失上白垩统上部地层,合肥盆地内张桥组与苏北盆地内赤山组可以对比。对于下白垩统,周口盆地缺失上部,其下白垩统商水组、永丰组与合肥盆地内新庄组相当;而苏北盆地内沉积地层与周口盆地、合肥盆地内地层的对比性较差。这3个地区多缺失上侏罗统,都发育有中—下侏罗统地层,其中尤以合肥盆地发育较好,这可能与大别造山带隆升有关。周口盆地还发育有一定厚度的海相中—下三叠统地层。
表2-1 郯庐断裂带沿线及邻区侏罗系对比表
表2-2 郯庐断裂带沿线及邻区白垩系对比表
位于郯庐断裂带东侧的苏北盆地、胶莱盆地、渤中坳陷和辽东地区相对比(附图13),渤中坳陷缺失上白垩统,苏北盆地内上白垩统赤山组与胶莱盆地内红土崖组、辽东地区大峪组在时代上可以对比。苏北盆地浦口组沉积期在胶莱盆地没有相应地层,而胶莱盆地内位于上白垩统下部的辛格庄组和林家庄组相应沉积地层在苏北盆地内缺失。苏北盆地、胶莱盆地、渤中坳陷内下白垩统沉积时代基本一致,辽东地区则缺失上部地层。苏北盆地、渤中坳陷、辽东地区均有侏罗系地层发育,并且辽东地区有部分中三叠统地层发育,胶莱盆地则表现为侏罗系与三叠系全部缺失。
位于郯庐断裂带西侧的合肥盆地、鲁西南地区、东营凹陷、沾化凹陷、黄骅凹陷、辽西地区地层划分差别相对更大,其中北部的东营凹陷、沾化凹陷、黄骅凹陷、辽西地区缺失上白垩统,南部的合肥盆地、鲁西南地区则均发育有上白垩统(附图12),但都缺失该时代上部地层。其中合肥盆地上白垩统地层为张桥组沉积,鲁西南地区则为卞桥组底部和固城组,其中固城组时代可与张桥组对比。对于下白垩统,鲁西南地区、东营凹陷、沾化凹陷、黄骅凹陷、辽西地区的沉积时期基本一致,其沉积时期的上下界限可以对比。但相对于合肥盆地来说,这些地区缺失下白垩统上部地层,在合肥盆地内为邱庄组。早白垩世时,辽东地区地层沉积最厚。所有这些地区均发育有侏罗系地层,其中合肥盆地、鲁西南地区、东营凹陷、黄骅凹陷发育中—下侏罗统,但与沾化凹陷相比,缺失中侏罗统上部地层,该地层在沾化凹陷称为三台组。辽东地区是上述所有地区中唯一发育上侏罗统的地区,地层名称为土城子组。除此之外,黄骅凹陷内发育有中—下三叠统,辽东地区发育有中侏罗统后富隆山组、上三叠统老虎沟组。
偏离郯庐断裂带相对较远的周口地区、临清坳陷、冀中坳陷、冀北地区,地层差异相对较小(附图15)。临清坳陷、冀中坳陷内发育上白垩统无极组,而周口地区与冀北地区则缺失该时代地层。对于下白垩统地层来说,周口地区为商水组、永丰组,临清坳陷为丘城组,冀中坳陷为丰台组、芦沟桥组和东狼沟组,冀北地区则为义县组。其中冀中坳陷内东狼沟组与冀北地区义县组时代相当。这4个地区均发育有侏罗系地层,其中周口地区为中-下侏罗统老城组,临清坳陷、冀中坳陷为中侏罗统苏桥组、杨村组和下侏罗统葛渔村组,冀北地区中侏罗统地层为髫髻山组、九龙山组,下侏罗统地层为下花园组、南岭组。与其他3个地区不同的是,冀北地区还发育有上侏罗统地层,自下而上依次为后城组、白苽组、张家口组和大北沟组。周口地区、临清坳陷的三叠系基本一致,均为下三叠统刘家沟组、和尚沟组,中三叠统二马营组,上三叠统缺失。冀北地区则发育有上三叠统杏石口组。
3.新生界综合对比
由渤海湾盆地新生界柱状对比图可见(附图18),冀中坳陷、临清坳陷、东濮坳陷、渤海海域新生界发育基本一致,可以很好地进行时代对比。临清坳陷缺失新近系明化镇组沉积,而新近系馆陶组、古近系东营组、沙河街组均有发育。孔店组在冀中坳陷、临清坳陷、东濮坳陷内发育明显,且临清坳陷厚度最大。渤海海域内孔店组与沙四段无法清楚区分,因而将两者归并在一起。
渤海海域内渤南、渤西地区主要发育古近系东营组及沙一段、沙二段(附图19),在该对比剖面中仅有海9井发育有沙三段,而12B13-1井仅发育东营组沉积地层。BZ25-1-1井、BZ28-2-1井东营组沉积厚度基本一致,稍厚于海9井,但明显小于12B13-1井。沙河街沉积中,沙一段厚度较薄,主要沉积沙二段。上述4口钻井均未见沙河街组沉积底界。
郯庐断裂带东侧的苏北盆地内新生界厚度明显大于断裂带西侧的合肥盆地、周口盆地,其中以合肥盆地沉积最薄(附图17)。新近系在周口盆地是明化镇组、馆陶组,合肥盆地内为正阳关组,苏北盆地为盐城群,其中合肥盆地与周口盆地、苏北盆地相比较,新近系地层厚度明显较小。古近系在合肥盆地只发育有定远组,其上部相当于周口盆地光武组、界首组、双浮组或苏北盆地内三垛组、戴南组的沉积地层缺失。定远组与双浮组下段或阜宁组相当。
