河南靈寶盆地中新生代陸相地層的新劃分與對(duì)比研究＊

張瑞勝

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)勘察院，河南 南陽 473000）

靈寶盆地，又稱三門峽盆地、項(xiàng)城盆地、五畝盆地，位于河南省西北部與山西省西南部接壤地帶，汾渭沉降帶南部邊緣地段，是豫西北一系列新華夏斷裂構(gòu)造控制的北東－南西向不規(guī)則長(zhǎng)條狀斷陷盆地之一。該盆地東西長(zhǎng)約45km，南北寬約2．5～7．5 km，面積約170km2，為河南西北部的重要恐龍蛋化石產(chǎn)地。盆地不整合覆蓋在太古界太華群、中元古界熊耳群之上，西北側(cè)為靈寶－三門峽北東向斷裂，南東側(cè)為蘇村北斷裂。基底斷塊與斷裂的持續(xù)不斷活動(dòng)，使盆地沉積中心由西南部向東北部遷移，形成五畝與南朝一帶兩個(gè)沉積中心，并使上白堊統(tǒng)超覆于下白堊統(tǒng)之上，古近系與上白堊統(tǒng)之間呈不整合接觸。

靈寶盆地是華北板塊南部盆嶺構(gòu)造的重要組成部分，該盆地內(nèi)的中新生代地層厚度約1300～2000 m，具有西北厚而東南薄的特點(diǎn)。長(zhǎng)期以來，對(duì)于該盆地內(nèi)的中新生代地層的劃分一直存在很多問題，這給后續(xù)研究者造成了很多錯(cuò)覺和困難。因此，正確把握該盆地地層的沉積時(shí)代，對(duì)研究斷隆區(qū)和盆地的形成發(fā)展與消亡歷史，揭示華北板塊南部的活動(dòng)機(jī)制具有十分重要的理論和實(shí)際意義。

1 地層劃分歷史

對(duì)靈寶盆地地層的調(diào)查研究始于上個(gè)世紀(jì)60年代初。1960年，北京地質(zhì)學(xué)院豫西地層隊(duì)在盧氏、靈寶、新安、澠池、汝陽、宜陽一帶綜合地質(zhì)調(diào)查，將盆地內(nèi)紅層劃分為始新統(tǒng)，最早創(chuàng)名十里鋪組、項(xiàng)城組、盧氏組。1965～1966年期間，地質(zhì)部第三石油普查大隊(duì)301分隊(duì)對(duì)盆內(nèi)紅層作了比較系統(tǒng)的調(diào)查，創(chuàng)名高坡組、莊里坡組、何家溝組，其時(shí)代均歸屬早第三紀(jì)。童永生等（1980）首次在靈寶盆地南朝村等地項(xiàng)城群下部發(fā)現(xiàn)恐龍蛋化石，而將其劃出創(chuàng)名南朝組，中上部命名為項(xiàng)城群、川口組、渾水河組，時(shí)代置于早－晚始新世［1］。李云通（1984）［2］根據(jù)非海相腹足類化石組合提出了類似的觀點(diǎn)。河南省區(qū)域地質(zhì)志提出該區(qū)可能有下白堊統(tǒng)存在［3］。周世全等（1996）［4］根據(jù)五畝一帶介形類、輪藻和孢粉組合等的特點(diǎn)，明確提出盆內(nèi)存在下白堊統(tǒng)，并創(chuàng)命棗窳組，并于2005年進(jìn)一步肯定了該區(qū)的下白堊統(tǒng)棗窳組［5］。

2 地層劃分存在的問題

綜合靈寶盆地地層劃分的歷史，認(rèn)為靈寶盆地中新生代地層劃分主要存在一些問題，具體見表1。

（1）巖組命名不規(guī)范，導(dǎo)致同一地層有幾個(gè)名稱或一個(gè)名稱指幾個(gè)地層。建組時(shí)，部分既沒有測(cè)制標(biāo)準(zhǔn)剖面，又無古生物化石依據(jù)。

（2）項(xiàng)城組自1960年北京地質(zhì)學(xué)院豫西隊(duì)創(chuàng)名建組以后，其時(shí)代歸屬不一，存在中始新統(tǒng)、中下始新統(tǒng)、上始新統(tǒng)、中下始新統(tǒng)、下始新統(tǒng)－上古新統(tǒng)、下始新統(tǒng)、始新統(tǒng)－上古新統(tǒng)和下始新統(tǒng)－上古新統(tǒng)等多種意見。1997年《河南省巖石地層》將該名廢棄，采用門里組一名，時(shí)代為始新世［6］。

（3）項(xiàng)城組與下伏南朝組的接觸關(guān)系，一直認(rèn)為是整合或斷層接觸，關(guān)系不能確定。

（4）盆地內(nèi)先后有北京地質(zhì)學(xué)院、地質(zhì)部第三石油普查大隊(duì)、張仁杰等在西澗河、渾水河、川口河、東澗河等地測(cè)制剖面，地質(zhì)部第三石油普查大隊(duì)則在多處分段測(cè)制剖面，因而在剖面銜接時(shí)，似有重復(fù)或漏測(cè)的地層，造成層序上的錯(cuò)位。

（5）區(qū)內(nèi)地層劃分和研究過程中，由于不同的調(diào)查者在不同的地方觀察和資料的模棱兩可，導(dǎo)致存在同物異名或同名異物等，給后續(xù)研究者造成錯(cuò)覺和困難。

3 地層劃分與時(shí)代

盆內(nèi)紅層為一套陸相碎屑巖系，是在干燥氣候條件下的河流相沉積、局部有洪泛洼地或小的淺湖相沉積。以不整合或斷層與太古界、中元古界接觸，厚約1300～2000m。本文根據(jù)古生物化石特征、結(jié)合巖性、巖相及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等綜合分析，將地層自下而上劃分為下白堊統(tǒng)棗窳組、上白堊統(tǒng)南朝組、古近系古新統(tǒng)－早始新統(tǒng)項(xiàng)城群、中始新統(tǒng)川口組、上始新統(tǒng)莊里坡組和新近系上－中新統(tǒng)等6個(gè)地層單元（圖1）。

1）下白堊統(tǒng)棗窳組（K1z）：根據(jù)已有的古生物化石和巖性特點(diǎn)，于2005年重新命名的地層單位［4，5］，該組主要分布于盆地南部的棗窳、反坡、梁家洼等地，出露面積有限。巖性主要為灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾薄層礫巖、砂礫巖與紅色泥巖等，厚30～50m。在棗窳、反坡、梁家洼一帶，在灰綠色泥巖中，采有Cyridea（C．）Uulgatus，Cypridea（C．）Unicostata，C．（C．）acclinia，C．（C．）Sp，Lycopterocyprisinfantilisinfantilis，L．subcuaeata，Ziziphoeypriscostata，Darwiunellaleguminella，D．contrauta等介形類化石［5］。輪藻主要有Aelistocharacaij，A．Cf．lalae，SphaverocharaSP。孢粉組合為，Cibotiumidites、Osmundicidites、Selaginella、Lycopodium、GNikgo、Cyas、Protoconiferus等介形類以Cyprides為優(yōu)勢(shì)屬，種數(shù)占總組合的40%以上，稱為Cypridea（C．）Uulgatusziziphocypriscostata—Danwinulaleguminlla組合，該組合在河南鎮(zhèn)平白灣組、南召馬市坪組、確山西譚樓組等地分布，組合中以Cypridea（C．）占優(yōu)勢(shì)，與國(guó)內(nèi)外陸相盆地早白堊世沉積中以Cyprideate特征的組合面貌基本一致，見于我國(guó)新疆準(zhǔn)噶爾盆地吐谷魯組、松遼盆地青山口組、甘肅酒泉下新民堡組、陜甘寧盆地志丹群、內(nèi)蒙古二連盆地賽漢塔拉組、青海民和盆地河口組，河北南部的丘縣組、安徽黑石渡組等下白堊統(tǒng)中，在國(guó)外見于俄羅斯外貝加爾和西伯利亞盆地巴雷姆階與英國(guó)、法國(guó)的早白堊世韋爾登階、蒙古國(guó)準(zhǔn)巴音組等。綜合上述，該組合中以Cypridea為優(yōu)勢(shì)屬。并主要由Cypridea（C．）亞屬組成，它繁盛于早白堊世地層中［7］。據(jù)以上情況，該組合的時(shí)代應(yīng)置于早白堊世早－中期合適。輪藻化石主要有AclistcharaCall、A．cf．Caina及SphaerocharaSp．等。該組合出現(xiàn)于酒泉盆地下白堊統(tǒng)、洞庭盆地漆家河組、衡陽盆地神王山組、商州盆地鳳家山組等早白堊世地層內(nèi)。在反坡一帶，還發(fā)現(xiàn)較豐富的孢粉化石，組合以蕨類和裸子植物花粉為主。蕨類孢子主要有Cibatiumidites、Osmundacidites、selaginella及l(fā)ycopodium，裸子植物花粉主要有g(shù)nikgo、cycas及protoconiferus等，在組合中無被子植物出現(xiàn)，且蕨類植物占有較大比例，裸子植物花粉相對(duì)低一點(diǎn)，該組合的面貌與酒泉盆地、阜新盆地下白堊統(tǒng)組合相似，時(shí)代應(yīng)一致。被子植物在早白堊世早期幾乎很少出現(xiàn)，晚期經(jīng)常見到，但數(shù)量極少，至賽諾曼期才有一定數(shù)量，其后在組合中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。據(jù)此其時(shí)代應(yīng)為早白堊世早－中期。綜合上述，各門類化石代表時(shí)代的意見，棗窳組應(yīng)歸于早白堊世歐特里夫期－阿普特期比較適宜。

表1 河南靈寶盆地中新生代地層劃分對(duì)比簡(jiǎn)表Table 1 Stratigraphic division－correlation of Mesozoic－Cenozoic strata of Lingbao basin in Henan province

圖1 靈寶盆地地質(zhì)略圖Fig．1 Geologic sketch of Lingbao Basin

2）上白堊統(tǒng)南朝組（K2n）：該組由1980年童永生等創(chuàng)名于靈寶市川口鄉(xiāng)南朝村［1］，為原盧氏組中下部，分布于城煙、南朝村、官莊、五畝等地，不整合于棗窳組（Kz）或熊耳群之上。主要巖性：下部為一套褐紅色含礫砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、粗砂巖、含礫粗砂巖與中－粗礫巖等，呈塊狀或厚層狀產(chǎn)出，礫石成分主要為灰?guī)r、石英巖、硅質(zhì)巖、脈石英等，磨圓度良好，次圓狀至圓狀，礫徑一般為5～15cm，小者如豆，大者達(dá)40～60cm，分選性較好，基底式膠結(jié)，膠結(jié)物為泥砂鈣質(zhì)；上部為磚紅色含礫細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖夾礫巖、砂礫巖，礫巖有時(shí)呈灰色。礫石成分主要為石英巖、灰?guī)r及火山巖等。分選性一般，基底式膠結(jié)。在南朝一帶，厚約453．3 m，至五畝西南一帶，厚度變薄，厚約100m 左右，該組在南朝村西北坡、楊坡溝口、官莊、棗瓤等地，產(chǎn)macroolithesyaotunensis等恐龍蛋化石［1］，在月溝口發(fā)現(xiàn)恐龍骨骼化石。Macroolithesyaotunensis是我國(guó)晚白堊世的標(biāo)準(zhǔn)化石，廣泛發(fā)現(xiàn)于我國(guó)廣東南雄組、銅鼓嶺組、大塱山組、蓮荷組、江西贛州南雄組、灌溪群組、陜西山陽組、河南胡崗組、秋扒組、湖南分水坳組、戴家坪組、湖北恩施組、跑馬崗組等上白堊統(tǒng)中，在蒙古國(guó)、美國(guó)等地是上白堊統(tǒng)的定代化石［4，5］。故該組的時(shí)代應(yīng)歸于晚白堊世，相當(dāng)于坎潘期－馬斯特里赫特期。

3）古新統(tǒng)－下始新統(tǒng)項(xiàng)城群［（E11－ E21）xia］：1980年由童永生［1］命名為項(xiàng)城群，早期北京地質(zhì)學(xué)院豫西地層隊(duì)創(chuàng)名為項(xiàng)城組，包括原劃分的盧氏組中上部和原項(xiàng)城組下部，不整合、超覆于南朝組或熊耳群之上［8］，分布于項(xiàng)城、五畝、渾水河、西澗河、川口河等地。主要巖性：下部為棕紅色或磚紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r夾礫巖或礫巖透鏡體與灰、灰綠、灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、灰白色泥灰?guī)r、灰?guī)r、砂巖互層，夾少量煤線及石膏小脈；上部灰白色泥灰?guī)r、灰?guī)r、鈣質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、砂巖、泥巖、結(jié)核狀泥灰?guī)r與黃綠、棕黃、棕紅、灰褐、灰黑色泥巖、鈣質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖等，夾煤層或油頁巖。在項(xiàng)城一帶有薄煤層3～5層，其中有可采煤層。在五畝、項(xiàng)城一帶，厚約1000m，川口河一帶比項(xiàng)城等地薄些。該組化石豐富，有腹足類、介形類等。腹足類化石經(jīng)李云通的詳細(xì)研究后其組合由項(xiàng)城群從下至上，共有三個(gè)動(dòng)物群［2］：（1）pathydrobiaxiaoheguensis－Pnysararis組合，計(jì)有3屬5種，包括parhydrobialingbaoensis，．P．xiaoheguensis，physalevis，P．raris，Opeasxijanhensis組合，位于項(xiàng)城群的下部。（2）Valvatanana－Discus組合，位于項(xiàng)城群的中部，即距下伏不整合面約570m 以上的部位，包括11屬14種，主要代表有：cyclophorusrobusta，valuatanana，Amnicolazhenjiangensis，Reesidellacf．gobica，Aplexaprociosa，Opeasguangdongensis，Shanghuspiraeleganta，Discus（calogonidiscus）orientalus，Australorbiscf．pseudammoniusjunxianensis等。（3）Dimorphoptychiasinensis－Australorbis spiralis組合，位于項(xiàng)城群的上部，分為下、上兩個(gè)亞組合，包括9屬18種，是一個(gè)以陸生和水生肺螺類占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的動(dòng)物群下亞組合Dimorphoptychia sinensis－plectopyloidesregularis，產(chǎn)于項(xiàng)城群上部的下部從川口組向下約300m 處。包括6屬8種，主要種屬Dimorphoptychiasinensis，pupoides（lschnopupoides）antiquus，plectopyloidesregularis，p．a(chǎn)lta，Ganeselloideslingbauensis等，上亞組合，Australorbiselegans－Aplexamagna，產(chǎn)于項(xiàng)城群的頂－上部，包括Australorbis，Aplex．pupilla三屬的一些種，并絕大部分為新種。李云通（1984）［2］根據(jù)上述腹足類三個(gè)組合的特點(diǎn)，進(jìn)行了深度的綜合探討后認(rèn)為（1）組合見于廣東上湖組、寶月組、安徽宣南組、江西南雄組、蘇北阜寧群等晚白堊世、古新世－早始新世地層中，認(rèn)為其組合的時(shí)代為古新世。（2）組合中Discus（Calogonidiscus）見于巴黎盆地他耐丁階、南雄盆地上湖組，Reesidella cf．gobicatolstikova，見于蒙古晚古新世地層內(nèi)，而Aplexapreiciosa與白色層中A．fusioides相近，且Amnicolazhengiangensis和Opeasguangdongensis是南雄盆地晚古新世濃山組的重要組成之一，Australorbis屬的代表與河南李官橋盆地玉皇頂組中AustralorbispseudammoniusJunxianensis相近。顯然，該組合中的大部分屬種與國(guó)內(nèi)外古新世，尤其是晚古新世的屬種相同或相似，但其中個(gè)別種與早始新世的相關(guān)種相似，故整體看其時(shí)代可歸為晚古新世。（3）組合分為下、上兩個(gè)亞組合，是一個(gè)以陸生肺螺類和水生肺螺類占優(yōu)勢(shì)的組合，包括9屬18種。下亞組合包括6屬8種，主要有：Dimorphoptychiasinensis、pupoides（Ischnopupoides）antiquus、plectopyloidesreqular、p．a(chǎn)lta、GaneselloidesLingbauensis等，組合中有個(gè)別屬的特點(diǎn)與古新世屬種相似，但大部分屬種與國(guó)內(nèi)始新世屬種相似或相同，層位大體與山東官莊組、河南玉皇頂組、安徽雙塔寺組、江蘇阜寧群等相當(dāng)。上亞組合僅包括Australorbis、Aplexa與pupilla三屬的一些種，屬于Australorbis屬的三個(gè)新種，與西歐的古新世和中始新世陸特階（lutetian）中和我國(guó)山西晚始新世垣曲組中的相似。Apleva屬中的四個(gè)新種和新亞種與河南早始新世玉皇頂組的差別甚微。而且A．magna．A．lipasma兩個(gè)新種與巴黎盆地古新統(tǒng)他耐丁階的兩個(gè)種最為相近。綜合其特點(diǎn)，其時(shí)代暫定為早始新世，頂部也有可能包括部分中始新世。

介形類產(chǎn)于五畝、項(xiàng)城一帶的項(xiàng)城組中上部，主要分子有cyprishenanensis．Eucyprissubtriangularis．E．mitis，E．limgbaoensis，parailriangularis changzhouensis，Candona（c）comobiba，C．（caspiocypris）realis，C．（candoniella）Sp，paracandona baoyueensis，p．tuberculatuo、Cyclocyprisrostata，C．xiangchengensis，C．strenus，Darwinulacylindrica，Sinodarwinulaguanzhuangensis、Ilyocypriscornea，I．Sp，Iimnocytheresanctipatricii，HerpetocyprisSp．，Candoniellaallicans，cypridopsis Sp等［9］。此介形類群稱其為Cyprishenanensis－Eucyprissubtriangularis－parailycyprisChangzhouensis組合。該組合廣泛分布我國(guó)華南的廣東、湖北、湖南、江蘇和河南、山東、山西、江西等地古近紀(jì)、古新世－始新世地層中，可為華涌組、方家河組、新溝咀組、洋溪組、霞流市組、戴南組、沅江組、玉皇頂組、蟒川組、雙灣組、大章組、五圖組、垣曲組、及青海祁家川組等對(duì)比［7］，亦可與美國(guó)綠河盆地始新世綠河組下部介形類動(dòng)物群對(duì)比，故其組合面貌強(qiáng)有力指示了項(xiàng)城組的時(shí)代應(yīng)歸于始新世中－早期或中期。

孢粉主要是蕨類孢子占6．96%，裸子植物花粉占81．64%，Pinusjuniperus占數(shù)量最多，被子植物花粉占10．74%（未見詳細(xì)組合資料），鑒定者認(rèn)為是始新世的產(chǎn)物。

綜合上述，參考腹足類、介形類和孢粉組合的特點(diǎn)，且項(xiàng)城群又超覆在南朝組之上［8］，故項(xiàng)城群的時(shí)代，下部應(yīng)歸屬于古新世，中－上部置于早始新世為宜，頂部少部分可能為中始新世地層。目前暫可將腹足類第一個(gè)組合、厚約567m 的一套泥巖、泥灰?guī)r、灰?guī)r、粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖與礫巖透鏡體、煤線、薄煤層的地層劃為古新統(tǒng)，再將含第2組合和第3組合下亞組合與上亞組合大部分的灰白色泥灰?guī)r、灰?guī)r、黑色砂巖、灰質(zhì)粉砂巖、黑色泥巖、鈣質(zhì)泥巖、結(jié)核狀泥灰?guī)r、泥巖等一套地層，劃為早始新世地層，組名待后研究。

5）晚始新統(tǒng)莊里坡組（E32zh）：該組地質(zhì)部第三石油普查大隊(duì)1965－1966年間創(chuàng)名于靈寶項(xiàng)城西部莊里坡，并被李云通等［1］引用，《河南省區(qū)域地質(zhì)志》［3］、《河南省巖石地層》［6］均未提及該組名。與童永生等［1］命名的渾水河組相當(dāng)，該組主要分布于五廟西部、西澗河、渾水河一帶，整合覆于或斷層與川口組接觸。巖性下部為棕紅、淺棕與灰綠色粉砂質(zhì)、砂質(zhì)泥巖及泥巖夾鈣質(zhì)粉砂巖、長(zhǎng)石粉砂巖、泥質(zhì)砂巖、細(xì)砂巖及薄層礫巖。上部以棕紅色塊狀礫巖為主，夾泥質(zhì)砂巖，在西部莊里坡一帶厚約800m，在東部川口一帶均被第四系掩蓋。在底部灰綠色泥巖中和上部的下部產(chǎn)腹足類化石，共有7屬8種，常見的有Sinoplanorbissinensis、Hippeutislumunosa．Ovassimineaantique，palaeancyluselongates，planorbariusgoupouensis，SuccuneaCf．henanensis等［2］。上述分子分別見于山西垣曲組上部、廣西百色盆地那讀組、河南李官橋核桃園組內(nèi)，也見于渤海沿岸的沙河街組四段。地質(zhì)部三普在該組上部采獲Sianodonsp．，童永生等在渾水河?xùn)|岸大嶺附近（即該組上部），采獲較多哺乳類化石，如Caencophus Sp．ArehaeomeryxSp．Anthracotheriidea，Amynodontidea，Brontotheriidea等［1］。上述化石分別在河南李士溝組、盧氏組、核桃園組、大倉(cāng)房組、內(nèi)蒙阿山頭組、沙拉木倫組，山西河堤組，廣西那讀組等中－晚始新世地層中見到。從上述腹足類、哺乳類化石標(biāo)示的時(shí)代證明，莊里坡組的時(shí)代無疑屬于晚始新世。

6）上－中新統(tǒng)（N1－2）：靈寶盆地的新近系，一直沒有研究和正式建組命名?！逗幽鲜^(qū)域地質(zhì)志》［3］、《河南省巖石地層》［6］等多借用三門峽盆地的地層單位名稱棉凹組來命名川口河與東澗河北部鐵路沿線的一套上－中新統(tǒng)，把它的時(shí)代歸于上新世。而地點(diǎn)與層位、巖性等不明確具體，且名實(shí)不符，以至混淆，無法與其它盆地層位對(duì)比。新近系主要分布在川口河，東澗河北部鐵路沿線一帶，靈寶北部全為第四系分布，它不整合于莊里坡組或川口組之上，巖性主要為棕紅色砂礫巖、礫巖與砂質(zhì)泥巖夾砂巖、泥巖，局部見有泥灰?guī)r，泥巖中多含小礫石。礫石成份復(fù)雜，多有石英巖、灰?guī)r、砂巖及少數(shù)變質(zhì)巖、火山巖等。礫石大小不等，一般在20cm 左右，大者50～60 cm，極大者約1．0m，次棱角－次圓狀。厚度各地不一，一般的在50～100m。本統(tǒng)未獲化石，根據(jù)接觸關(guān)系，巖性特點(diǎn)及與鄰區(qū)對(duì)比，暫將其劃為上－中新統(tǒng)，巖組名稱待后研究。

3 結(jié)論

本文在已有成果的基礎(chǔ)上，綜合新的資料和認(rèn)識(shí)，厘定與規(guī)范區(qū)內(nèi)的地層系統(tǒng)與時(shí)代的歸屬，使紅層研究工作更加有序和條理化。目前盆內(nèi)紅層包括下白堊統(tǒng)棗窳組、上白堊統(tǒng)南朝組、古近系古新統(tǒng)－下始新統(tǒng)項(xiàng)城群、中始新統(tǒng)川口組、上始新統(tǒng)莊里坡組及新近系上－中新統(tǒng)等6個(gè)巖組，各組巖性清楚，地層發(fā)育較好，古生物化石比較豐富，是豫西地區(qū)“紅層”研究的重要信息記錄，對(duì)推動(dòng)區(qū)內(nèi)“紅層”研究的水平，促進(jìn)華北板塊南部盆嶺構(gòu)造的探索具有重要理論和實(shí)際意義。

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