摘要：本文介紹了桂西四城嶺地區(qū)碎屑巖型寒武系的巖石、古生物、沉積相、層序地層及化學(xué)地層特征，對(duì)其芙蓉世第九期、第十期（相當(dāng)于傳統(tǒng)劃分的晚寒武世長(zhǎng)山期至鳳山期）的地層年代，過(guò)渡區(qū)的混合型三葉蟲(chóng)與腕足類(lèi)、半深海相遺跡化石的生物相、沉積盆地進(jìn)行了分析。指出其生物群歸屬江南區(qū)，形成于次深海盆地至盆地邊緣環(huán)境，為江南盆地在桂西方向的延續(xù)，提出了與桂北地層區(qū)進(jìn)行對(duì)比，巖石地層應(yīng)采用邊溪組的意見(jiàn)。
　　
　　關(guān)鍵詞：寒武系；生物化石；巖石地層；江南盆地；四城嶺
　　
　　
　　中國(guó)西南的寒武系是全國(guó)乃至世界研究寒武紀(jì)地層的重要地區(qū)[1、2]，但是桂西地區(qū)的寒武系研究程度一直較低，對(duì)其認(rèn)識(shí)的有關(guān)資料主要來(lái)源于上世紀(jì)六十年代開(kāi)展的1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查[3]。
　　上世紀(jì)90年代以來(lái)，桂西陸續(xù)開(kāi)展了多個(gè)測(cè)區(qū)1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)工作，四城嶺地區(qū)在諸多方面取得新進(jìn)展，為該區(qū)寒武紀(jì)地層的劃分與對(duì)比、古生物學(xué)、巖相古地理及區(qū)域大地構(gòu)造的研究提供了新資料。
　　1地質(zhì)背景
　　四城嶺地區(qū)位于廣西西部，位處右江褶斷帶西大明山隆起與下雷—靈馬坳陷中間地帶[4、5]。該區(qū)寒武系零星出露于晚古生代—三疊紀(jì)地層中（圖1）。

                              
　　早古生代四城嶺地區(qū)位于揚(yáng)子地塊與南華活動(dòng)帶過(guò)渡區(qū)，晚寒武世形成了一套以碎屑巖為主體的盆地相沉積。廣西運(yùn)動(dòng)以后，晚古生代—三疊紀(jì)該區(qū)位于右江盆地區(qū)，經(jīng)歷了濱淺海→碳酸鹽臺(tái)地→裂陷盆地→前陸盆地的發(fā)展演化[6、7]。印支—燕山期經(jīng)歷多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改造，形成了以北東向構(gòu)造為主體的構(gòu)造格局[5]。
　　2地層特征
　　2.1巖石地層
　　研究區(qū)寒武系以碎屑巖為主，偶夾薄層灰?guī)r，沉積厚度＞3316m，未見(jiàn)頂、底。根據(jù)巖石組合特征，其巖石地層單位劃分為一組（邊溪組）五段。
　　（1）第一段：為薄、紋層狀泥質(zhì)巖段，夾少量厚層狀細(xì)砂巖，厚度大于385m。
　　（2）第二段：為厚層塊狀中、細(xì)粒砂巖段，夾薄、紋層狀泥巖、粉砂巖，厚約469m。
　�。�3）第三段：厚層塊狀細(xì)砂巖→薄紋層狀泥質(zhì)巖段，上部夾少量含泥、泥質(zhì)灰?guī)r，厚852～1168m。
　�。�4）第四段：為中至厚層塊狀巖屑石英砂巖段，夾少量薄、中層泥巖、粉砂巖，厚335～464m。
　�。�5）第五段：薄紋層狀泥巖段，夾薄層、條帶狀粉砂巖、泥質(zhì)條帶灰?guī)r、微晶灰?guī)r，厚大于830m。
　　上述各段新鮮巖石的顏色為灰、青灰色、深灰、黑灰色，但是大多露頭巖石已風(fēng)化，呈現(xiàn)為黃灰、灰黃、灰白、褐黃、棕紅、褐灰色等風(fēng)化色。
　　2.2生物組合
　　該區(qū)已發(fā)現(xiàn)的生物組合有三葉蟲(chóng)Chuangia–haptagnostus組合、Agnodtidae–Onchonotina組合、Hedinaspis–Lotognostus組合；腕足類(lèi)Lingulla–Eoorthis組合；遺跡化石Chondrites–Planolites組合。另外，偶見(jiàn)原始海綿Protospongiasp.。
　　三葉蟲(chóng)Chuangia–Rhaptagnostus組合產(chǎn)于第一段，除代表分子Chuangiasp.，Rhaptagnostussp.外，還產(chǎn)Skirakiellalatilimbata。Agnodtidae–Onchonotina組合見(jiàn)于第三段，除Agnodtidae，Onchonotinasp.外，還產(chǎn)？Prosaukiasp.。Hedinaspis–Lotognostus組合出現(xiàn)在第五段，組合分子有Lotagnostussp.，Hedinaspissp.，Charchaqiasp.，Geragnostusspinosus及?Sanduspissp.。
　　腕足類(lèi)Lingulla–Eoorthis組合以無(wú)鉸鋼腕足類(lèi)Lingulla為特色，產(chǎn)于第一段、第二段及第三段下部。組合分子有Lingullacf.yingtzuensis，L.sp.，L.cf.sanfangensis，Obolussp.（似O.luanhsiensisGrabniv），Obolus?sp.，Eoorthissp.，E.cf.edwardsi。
　　遺跡化石Chondrites–Planolites組合見(jiàn)于第一段、第二段，主要為Chondritessp.。
　　2.3沉積相
　　四城嶺地區(qū)寒武系為一套兼具濁流、深水牽引流、深水原地沉積及少許斜坡相沉積特征的盆地沉積�？删C合劃為五種沉積相類(lèi)型。
　　（1）濁流沉積：分布較廣，見(jiàn)于各個(gè)段，主要由中—厚層狀細(xì)粒砂巖與泥巖組成。以發(fā)育鮑馬層序?yàn)樘卣鳎�其中ae、ac、ace組合常見(jiàn)，部分可見(jiàn)底沖刷痕。在一些層段幾乎都為a段砂巖疊置。
　�。�2）深水牽引流沉積：內(nèi)波和內(nèi)潮汐、等深流沉積，發(fā)育于各段。主要由薄、紋層細(xì)、粉粒砂巖組成，常與懸浮泥質(zhì)沉積共生。標(biāo)志特征是沙床載荷和懸浮負(fù)載交替沉積，脈狀層理、透鏡狀層理、交錯(cuò)層理、雙向型交錯(cuò)紋理、平行紋理發(fā)育，對(duì)偶層組合構(gòu)成牽引流層序。
　�。�3）懸浮泥巖沉積：見(jiàn)于各個(gè)段。沉積物為薄—紋層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，瓦片狀、似層狀、層狀。巖石成分以絹云母為主，粉砂常聚集形成紋層條帶，平行紋理發(fā)育。為環(huán)境較寧?kù)o、水能量小、沉積速率、氧化還原界面下或附近的沉積。深水型遺跡化石及小型薄殼腕足類(lèi)產(chǎn)于該亞相。
　　（4）深水碳酸鹽沉積：沉積物主要為深灰色薄—中層狀微晶灰?guī)r、含泥質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)條帶灰?guī)r，各段均見(jiàn)有少許，層段厚度為0.2~6m。呈大小不一的透鏡狀、丘狀，延伸不穩(wěn)定，夾于深水牽引流沉積、濁積砂巖之間。為牽引流、濁流間歇期，沉積作用面處于方解石補(bǔ)償深度（CCD），陸源物質(zhì)的注入減弱時(shí)造就的碳酸鹽巖環(huán)境沉積。
　　（5）滑塌沉積：產(chǎn)出與深水原地碳酸鹽沉積緊密相聯(lián)，平面上為分布極窄、發(fā)育于局部的沉積地質(zhì)體。其典型沉積構(gòu)造是滑移作用形成的塑性變形構(gòu)造及滑移、滑塌灰?guī)r角礫，沉積物主要為深灰色薄—中層狀泥質(zhì)條帶灰?guī)r、泥質(zhì)條帶角礫狀灰?guī)r。
　　2.4層序地層
　　區(qū)內(nèi)寒武系為一套復(fù)理石沉積，根據(jù)巖性組合、沉積旋回、旋回組合及地層結(jié)構(gòu)，劃分為三個(gè)層序。
　�。�1）層序一：由第一段組成，為一個(gè)不完整層序，劃分出兩個(gè)體系域。海侵體系域厚約235m，厚0.5～2m不等、向上由砂巖→泥巖、粗→細(xì)、厚→薄的副層序發(fā)育。砂巖主要發(fā)育在下部，由下往上砂巖逐漸減少、變薄，泥質(zhì)巖增加，退積結(jié)構(gòu)。高水位體系域厚約137m，下—中部以泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，加積結(jié)構(gòu)；上部砂巖增多，進(jìn)積結(jié)構(gòu)。
　�。�2）層序二：包括第二、三段，層序界面為一明顯的巖性巖相突變面，劃分為三個(gè)體系域。低水位體系域厚893～1088m，為一套以陸源碎屑濁積巖為主的砂巖夾粉砂巖、泥巖，副層序、副層序組組合構(gòu)成進(jìn)積結(jié)構(gòu)。海侵體系域厚155～195m，由下往上砂巖減少變薄、泥質(zhì)巖逐漸增加，退積結(jié)構(gòu)。高水位體系域厚400m，下部主要為懸浮沉積，加積結(jié)構(gòu)；中至上部為含粉砂質(zhì)泥巖、泥巖夾粉砂巖、細(xì)砂巖，往上砂巖、粉砂巖增多，進(jìn)積結(jié)構(gòu)。
　�。�3）層序三：包括第四、五段，層序界面為巖性巖相突變面。該層序特征與層序二基本相似。低水位體系域厚約460m，海侵體系域厚267～367m，分別第四段中—下部、頂部組成。高水位體系域厚大于750m，由第五段組成，下部厚約186m、加積結(jié)構(gòu)、夾少許灰?guī)r的深灰色薄—紋層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖是最大海泛期的沉積。
　　2.5化學(xué)地層
　　四城嶺地區(qū)寒武系各段不同巖性11個(gè)元素，以有序樣品的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行化學(xué)地層劃分，對(duì)11個(gè)微量元素進(jìn)行Q型聚類(lèi)分析，其中高級(jí)分段、次一級(jí)分段界線(xiàn)分別與第四段和第五段、第三段與第四段的界線(xiàn)吻合，它們是第一至第四段砂泥巖組合與第五段泥巖、第三段頂泥巖與第四段底砂巖分界的反映。此外的三個(gè)次級(jí)分段界線(xiàn)雖然不在巖石地層分段界線(xiàn)上，但總是與次級(jí)砂→泥旋回有關(guān)。

                              
　　總體來(lái)看元素含量變化，其中第五段Ag、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mn整體含量增加，其與Q型聚類(lèi)分析高級(jí)分段吻合，反映了沉積環(huán)境的變化。
　　根據(jù)巖石化學(xué)分析31種元素?cái)?shù)據(jù)，四城嶺寒武系第三段巖屑石英砂巖常量元素含量和各種特征參數(shù)與活動(dòng)大陸邊緣相近，在Al2O3/SiO2—Fe2O3+MgO圖解中、TiO2—Fe2O3+MgO圖解中落在活動(dòng)大陸邊緣雜砂巖區(qū)；第五段泥巖的數(shù)據(jù)投到K2O/Na2O—SiO2（Roser和Korsch，1986）的圖解中落在活動(dòng)大陸邊緣與被動(dòng)大陸邊緣的過(guò)渡帶上，巖屑石英砂巖落在被動(dòng)大陸邊緣區(qū)。
　　鑒于篇幅所限，對(duì)上述所涉及的地球化學(xué)數(shù)據(jù)及有關(guān)圖解本文不作詳細(xì)說(shuō)明。
　　4分析討論
　　4.1地層時(shí)代
　　四城嶺地區(qū)第一段至第三段下部所產(chǎn)的三葉蟲(chóng)Chuangia—Rhaptagnostus組合，地理分布廣泛，具有較廣的對(duì)比性。Chuangia在云南是東南地層區(qū)和保山地層區(qū)長(zhǎng)山階最底部一個(gè)帶化石，在華北見(jiàn)于長(zhǎng)山階底部；Skirakiellalatilimbata在云南保山地區(qū)也是長(zhǎng)山階的分子。
　　往上所產(chǎn)的三葉蟲(chóng)Geragnostusspinosus，Charchaqiasp.，Lotagnostussp.，Hedinaspissp.，Onchonotinasp.等均為晚寒武世的常見(jiàn)分子。而Prosaukia在云南東南地層區(qū)帶是鳳山階最下部的三葉蟲(chóng)生物化石帶化石，可與在皖南、蘇南、浙東北唐村組下部Prosaukia–Saukiella帶對(duì)比。
　　因此，四城嶺地區(qū)的寒武紀(jì)地層可按傳統(tǒng)劃分出長(zhǎng)山期和鳳山期，相當(dāng)于國(guó)際地層表（2008）劃分的芙蓉世第九期、第十期[8]。若以Prosaukia的出現(xiàn)作為鳳山階的底界，該界線(xiàn)在第三段下部通過(guò)。
　　4.2生物相
　　四城嶺地區(qū)產(chǎn)出的Rhaptagnostus，Lotognostus等球接子類(lèi)是漂游型，Charchaqia，Hedinaspis等是深水類(lèi)型多節(jié)類(lèi)三葉蟲(chóng)，Chuangia則是半游泳型的三葉蟲(chóng)，組合構(gòu)成晚寒武世混合動(dòng)物群，其與江南帶生物群［1、2、9］相似。Rhaptagnostus和混生Chuangia相在江南生物區(qū)歸屬于“中晚寒武世Amphoton–Palaeadotes亞區(qū)”，Charchaqia和Hedinaspis在華南生物區(qū)歸屬于“中晚寒武世Pianaspis–Hedinaspis亞區(qū)”，這兩個(gè)亞區(qū)產(chǎn)于斜坡及盆地邊緣部位［10］。
　　而該區(qū)新發(fā)現(xiàn)的小殼類(lèi)化石，可鑒定的多為薄殼無(wú)鉸鋼腕足類(lèi)：Lingulla–Eoorthis組合，以L(fǎng)ingulla為特色，構(gòu)成Lingulla生物群落——結(jié)合共生的遺跡化石筆者判斷其為一深水型腕足類(lèi)生物群落。
　　遺跡化石Chondrites–Planolites組合，是深海—半深海相遺跡化石。Chondrites是一種復(fù)雜分支的潛穴系統(tǒng)，形成于缺氧、水動(dòng)力弱、滯流的沉積環(huán)境［11］。根據(jù)Seilacher（1967）、Chamberlain（1971）總結(jié)、按照水的深度變化劃分的七個(gè)遺跡化石相，Chondrites相位于海水含氧量稍低、間有濁流發(fā)生的Zoophycus相與具有遠(yuǎn)洋和濁流沉積物深海槽區(qū)的Nerites相之間。四城嶺地區(qū)邊溪組的Chondritessp.，？Planolites產(chǎn)于濁流、深水牽引流間歇期沉積的泥質(zhì)巖類(lèi)中，這與遺跡化石相的產(chǎn)出環(huán)境相符。
　　4.3盆地分析
　　四城嶺地區(qū)的寒武系形成于晚寒武世，其中所產(chǎn)化石為小型薄殼無(wú)鉸鋼腕足類(lèi)、深水遺跡化石與半游泳、漂游、深水多節(jié)類(lèi)的三葉蟲(chóng)，構(gòu)成深水型混合生物群。其生物相為異地沉積與原地遺跡化石的共生組合，為斜坡至次深海區(qū)的生物群落。既具有江南生物群的特征，又具有一些自身的特色，具有過(guò)渡區(qū)色彩，生物群歸屬江南區(qū)。
　　而該區(qū)寒武紀(jì)沉積的巖相特征，濁流、深水牽引流、深水原地沉積、斜坡相的沉積，顯示的次深海盆地至盆地邊緣（斜坡）的沉積環(huán)境，與生物相及化學(xué)地層顯示的沉積環(huán)境、構(gòu)造背景是吻合的。
　　1964年張文當(dāng)堂等將百色、三都、古丈、九江、無(wú)錫一線(xiàn)特有三葉蟲(chóng)及其沉積命名為江南帶［12］，1979年又將之從揚(yáng)子區(qū)、華南區(qū)（或東南區(qū)）中劃出來(lái)，成立一個(gè)一級(jí)的地層區(qū)，稱(chēng)江南區(qū)［1］。1974年，盧衍豪等總結(jié)我國(guó)寒武紀(jì)生物地層和古動(dòng)物分區(qū)時(shí)，則將桂北、黔南、湘西、皖南一線(xiàn)的狹長(zhǎng)地帶命名為“過(guò)渡區(qū)”，1990年彭善池［2］改稱(chēng)這一極為狹長(zhǎng)的地帶為“江南斜坡帶”。
　　2002年，馮增昭［12、13］提出廣西的晚寒武世巖相古地理隸屬于西藏華南臺(tái)地的范圍，其中大瑤山地區(qū)屬東南臺(tái)地的一部分，桂東北—越城嶺地區(qū)屬江南盆地西南延伸的部分，桂西南以西屬揚(yáng)子碳酸鹽巖臺(tái)地的東南邊緣。
　　2003年至今，筆者在桂西安德、下雷、古美地區(qū)開(kāi)展區(qū)調(diào)工作，查明“江南斜坡帶”位于四城嶺以西的靖西吞盤(pán)一帶。因此，筆者認(rèn)為四城嶺地區(qū)晚寒武世應(yīng)為陸棚邊緣淺槽盆相，為一次深水至深水補(bǔ)償盆地，是揚(yáng)子臺(tái)地東南緣的江南盆地（馮增昭，2002）在桂西區(qū)方向的延續(xù)，是其重要組成。
　　4.4關(guān)于構(gòu)造
　　四城嶺地區(qū)前人資料一直認(rèn)為是一個(gè)背斜，通過(guò)1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查目前證實(shí)其是一為高角度斷層和低角度滑脫斷層系圍限的“斷塊”，為一總體往北西傾的單斜，原背斜南翼實(shí)為更老的地層，即前述的第一、二段及第三段的底部，其中新發(fā)現(xiàn)了前面所述的三葉蟲(chóng)Chuangia–Rhaptagnostus組合、腕足類(lèi)Lingulla–Eoorthis組合，首次在該區(qū)確認(rèn)存在傳統(tǒng)劃分的長(zhǎng)山階地層，為此提供了充分依據(jù)。
　　4.5關(guān)于巖石地層劃分
　　桂西碎屑巖型寒武系的巖石地層單位存在不同的劃分方案。目前，主要有與黔南、靖西區(qū)對(duì)比歸劃分為三都組，與桂東南區(qū)對(duì)比歸劃分為黃洞口組兩種劃分方案，近期有的工作者提出與滇東進(jìn)行對(duì)比劃分為塘家壩組。地層劃分方案反復(fù)，存在爭(zhēng)議。
　　根據(jù)筆者調(diào)查，這些巖石地層劃分方案均不盡合理。如前所述，按照巖石組合、生物組合、沉積相特征與沉積盆地歸屬，我們認(rèn)為以四城嶺地區(qū)為代表的桂西碎屑巖型晚寒武世沉積，應(yīng)與桂北地層區(qū)進(jìn)行對(duì)比，江南盆地內(nèi)的地層為應(yīng)為同一體系，巖石地層單位采用邊溪組一名更為妥當(dāng)。
　　5結(jié)語(yǔ)
　　四城嶺地區(qū)開(kāi)展的1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，收集了豐富的地質(zhì)資料，在古生物、沉積相、巖石地層、層序地層、化學(xué)地層等多方面都取得了一定的成果，提高了該區(qū)寒武紀(jì)地層的研究程度。
　　Chuangia，Rhaptagnostus等深水混合型三葉蟲(chóng)、腕足類(lèi)Lingulla群落、深水遺跡化石Chondrites等的發(fā)現(xiàn)，屬于江南生物區(qū)，首次在該區(qū)寒武系中劃分出芙蓉統(tǒng)第九階、第十階（相當(dāng)于傳統(tǒng)劃分的上寒武統(tǒng)長(zhǎng)山階至鳳山階）。巖石組合、沉積相、生物相與區(qū)及化學(xué)地層特征，顯示其次深海盆地至盆地邊緣的沉積環(huán)境，屬沉積盆地沉積體系，其位處揚(yáng)子地臺(tái)南側(cè)斜坡帶南東，晚寒武世應(yīng)為江南盆地的組成部分，沉積地層應(yīng)與桂北地層區(qū)進(jìn)行對(duì)比。
　　四城嶺地區(qū)寒武系為桂西碎屑巖型寒武紀(jì)沉積的代表，該區(qū)加里東構(gòu)造層是大地構(gòu)造劃分、認(rèn)識(shí)古生代大陸和大洋盆地演化歷史的關(guān)鍵地區(qū)之一，前述工作進(jìn)展與認(rèn)識(shí)，對(duì)該區(qū)地層的劃分對(duì)比、古生物、巖相古地理及大地構(gòu)造研究均具重要意義。
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　　TheStratigraphicCharacteristicsofCambrianSedimentaryinSichenglingArea,WesternGuangxi
　　XuZhongwei1，LUGang2，PangYiwen2，LIRongsen2，TangChaoxia2，WeiYudi2
　　(1．ZhejiangGeologicalExplorationBureauforNonferrousMetals;Shaoxing311800,China；2．InstituteofGuangxiRegionalGeologicalSurvey,Guilin541003,China；)
　　
　　Abstract
　　Thispaperintroducesthelithology,paleontology,sedimentaryfacies,sequencestratigraphyandchemicalstratigraphyofCambrianclasticsedimentaryandanalyzestheformationtimeofChangshanStagetoFengshanStageofLateCambrian,biologyofhybridtrilobitesandbrachiopods,thebiologicalphaseofsemi-deep-seatracefossilsandthesedimentarybasininSichenglingarea,WesternGuangxi.SuggestedthatthelithostratigraphicunitsofCambriansedimentarywastobeBianxiFm.andwascorrelatedtothesedimentaryregionsofNorthGuangxiregionandpointedoutthattheattributionofitsbiotaisJiangnanRegion,formedinthesemi-deep-seabasinenvironmenttothebasinmarginenvironmentanditisthewesterncontinuationofJiangnanBasin..
　　
　　Keywords:Cambrian;biologicalfossils;lithostratigraphic;JiangnanBasin;Sichenglingarea