岩石地层单位
出处:按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第566页(2992字)
指以某种岩石类型为主,或几种岩石类型的联合,或者具有其他明显一致岩石特征而统一起来的岩石体。
岩石地层单位是根据岩石特征建立起来的地层单位,一个岩石地层单位是由岩性、岩相或变质程度均一的岩石组成,可以由单一的沉积岩、变质岩、岩浆岩,或两种以上这些岩石联合组成。它的划分主要根据岩性的变化及岩性组合的差别,而不考虑岩层的地质年龄,其中所含的化石只看作岩石的组成部分。岩石地层单位可分为正式岩石地层单位(formal lithostratigraphic unite)和非正式岩石地层单位(informal lithostratigraphic unite)两种。
正式岩石地层单位是指符合一个明确建立或传统划分和命名的方案下了定义并命过名的岩石地层单位。
习惯上从大到小划分为群、组、段、层4个级别。非正式岩石地层单位指偶尔参考提出的,并无充分资料或无充分证据证明曾被指定为一个正式单位的岩体,例如“砾石层”、“页岩带”、“含矿礁体”、“透镜体”等。
在正式岩石地层单位中组是区域地层或岩性地层分类中的基本单位,是地质制图的标准单位,因而所有区域地层序列都应普遍划分为组。群和段的划分有时也是必要的,但不是普遍要求的。
群(group) 是最大的岩石地层单位,或比组高一级的正式岩石地层单位,经常是由相邻的两个或两个以上具有统一岩性特征的组所构成的。虽然组不一定要合并为群,但群一般用于组的组合。一套未分组的巨厚的复杂地层,也可视作一个群。群的厚度巨大,其上下界都是极清晰的,一般都是不整合面。
群在必要时可以细分成“亚群”,或合并几个群为“超群”。群名通常取自典型剖面附近的地理名,如滹沱群。
组(formation) 是岩石地层单位划分或分类的基本正式单位。组的重要特征是具有岩性、岩相或变质程度的一致性,也就是以岩性为基础整分各地地层柱的唯一正式岩石地层单位。
一个组的岩性可以是一种岩石,或者以一种岩石为主夹其他岩层,或者几种岩石重叠交替组成,也可以是一个或几个沉积旋回,还可能以很复杂的岩石构成。组的上述特征必然导致它具有清晰、明确的界线,可以是不整合面或者是岩性突变的整合面。《国际地层指南》(1976)还规定组可以由沉积岩或喷出的或侵入的岩浆岩或变质岩组成,或者在某种情况下由两种以上这些类型的岩石共同组成。一般组的厚度无固定标准,可以由1米到几千米不等。
组在一定区域内侧向延伸较稳定。建组的这些条件,是为了便于填图和描述横剖面。
组一般以典型剖面附近某一地理名称来命名。或一个地理名称后跟一个岩石名称组成,如郁江组、三山子白云岩组。
段(member) 是组的次级正式岩石单位,而且总是组的一部分。一个组可以全部划分成段,也可以只将某些部分划分为段。段具有不同于组内相邻部分的岩石特征,段的厚度及延伸范围无固定标准。段可以由一个组侧向延伸至另一个组。组不一定都要划分成段,除非因为某种目的才划分段,有的组也可以完全不分段。段可以用地名、岩石名称或二者相结合起来命名。如岩石岭段、灰岩段等。
层(bed) 是最小的岩石地层单位,级别比组和段低,层是组内或段内的一个特殊的单位层(unite,layer),层由岩性均一的物质组成,其上下界线清楚,与相邻岩层显着不同,通常只有对那些用于对比或特别醒目的层(即标志层)才给予专有名称或当作正式地层单位,如燧石层、结核层。
岩石地层单位具有以下一些特殊性:由于岩石地层单位主要根据岩石或岩石组合特征建立,而地层的岩性是因地而异的,一种岩性或岩石组合不可能在侧向上无限延展,永远不变。这就必然导致岩石地层单位具有地区性、地方性。因此,岩石地层单位又称地方性地层单位。但并非只有岩石地层单位才有这种特性。
岩石地层单位主要根据岩石特征建立,而岩石特征受沉积环境与沉积条件控制,同一时期各地的沉积环境与条件不会相同,随着时间发展又可能发生变化。因此,第一,作为地质历史记录的岩石地层单位的界面,与时间界面往往斜交;第二,它与化石延续时限的界线以及其他任何一种地层单位的界线斜交;第三,一个岩石地层单位的时间间隔也不可能到处相等。这就是岩石地层单位穿时性的基本内涵。
同岩石地层单位有一定共性,但并不完全相同的地层单位是北美地层规范(1983)中在第一大类别的地层单位,即“物质单位”中新提出的岩躯单位(lithodemic unite),这是考虑到岩浆岩和深变质岩的地层划分。岩躯单位的定义是一个根据岩石特征区别和划分主要由侵入的,强烈变质或高度变形的岩石限定的岩石体,它划分为3级,由大到小是超岩套(supersuite)、岩套(suite)和岩躯(lithodeme),其中岩躯为基本单位,前二者可合称为杂岩(complex)。岩躯单位同岩石地层单位不同的是这类岩石缺乏原始层理,因此岩躯单位不遵循层序律,它与其他岩石地层单位可以呈喷出、侵入、沉积、变质或构造接触关系。
为了保证地层工作有统一认识和共同语言,应当对现有的岩石地层单位经常进行清理。现有的岩石地层单位,普遍存在下面两种情况是清理的重点。
一是同义的组、群创名过多,二是混淆岩石地层单位与时间地层单位的概念,过分重视组和群的时间含义,忽视其最本质的岩性特征,以致组群经常随着化石的新发现,而任意被改变、肢解和修改。清理岩石地层单位首先要对地层的沉积相作分析,岩石地层单位通常只偏重于一个标准剖面的岩性及岩相特征,因此清理过程要考虑其侧向变化,分析岩相在沉积盆地中的展布规律,才能从本质上搞清相应层位的不同名称的组、群关系。
然后结合地层规范、历史由来、命名法则和传统习惯等作出正确的清理,废弃不合适的名称,保留合理的地层单位名称,必要时还可以另建新名或新的地层单位。
。【参考文献】:
1 Hedberg H D着.国际地层指南.张守信译.北京:科学出版社,1979.1~178
2 全国地层委员会编.中国地层指南及中国地层指南说明书.北京:科学出版社,1981.24~25
3 张守信编.英汉现代地层学词典.北京:科学出版社,1983.53~62,95
4 刘本培,等编.地史学教程.北京:地质出版社,1986.8~10
5 吴瑞棠,张守信,等编.现代地层学.武汉:中国地质大学出版社,1989.196~210
6 Schoch R M.Stratigraphy Principles andMethods,1989,152~179
(中国地质大学杨式溥教授撰)