沉积旋回特征及演化对比

（一）板溪期沉积旋回

扬子陆块东南缘中段新元古界板溪群是以3次重要的构造运动所形成的3个不整合界面而限定的两个一级沉积旋回（沉积序）组成的一个超旋回（超序），由陆架沉积序列的板溪群、海盆沉积序列的高涧群组成，两者同步演化但各具特色。

1.板溪群沉积旋回

板溪群大致分布于怀化—溆浦—双峰一线以北，以马底驿组紫红色板岩为特色，俗称“红板溪”。不整合于冷家溪群之上，平行不整合或不整合于南华纪长安组或富禄组之下，由砾岩、砂岩、板岩、钙质板岩、凝灰岩、变火山岩等组成，由下而上划分为宝林冲组、横路冲组、马底驿组、通塔湾组、五强溪组、多益塘组、百合垄组、牛牯坪组8个组级单位，构成第三个向上变细的沉积旋回。

1）板溪群下部旋回

该旋回下部由横路冲组的一套复成分浅变质砾岩、浅变质含砾砂岩、浅变质含砾石英杂砂岩、浅变质长石石英砂岩、浅变质石英砂岩与粉砂质板岩、浅变质泥质粉砂岩等组成，纵向上呈往复式韵律结构，向上碎屑物颗粒变小，发育冲刷构造、板状斜层理、低角度交错层理、水平层理等。这一套冲洪积-河流-滨浅海沉积体系是华南裂谷盆地在初始阶段裂谷生成 扩张的过程中，滨岸线不断向北西迁移形成的退积充填系列。仅在益阳宝林冲—百羊庄一带，分布一套变安山质集块岩、变英安质集块岩夹安山质含砾凝灰岩、变英安质沉凝灰角砾岩，往上部夹薄层浅变质凝灰质砂质粉砂岩、浅变质凝灰质砂岩、变熔结凝灰岩等，是扬子陆块被动边缘扩张拉裂初始阶段，沿超壳深断裂上侵喷出的板内裂谷火山岩类，与石桥铺一带变质沉火山角砾岩类为同期产物。

旋回中部由马底驿组的紫红色条带状粉砂质板岩、条带绢云母板岩夹紫红色块状含钙质团块、条带板岩、条带绢云母板岩、块状灰岩、泥质大理岩组成。芷江一带厚508m，沅陵一带厚980m。往东至安化、益阳一带厚802.2m。厚度变化甚大，总体上反映了由西向东钙质岩减少、砂屑岩增多的趋势。

旋回上部由通塔湾组的灰绿色绢云母板岩、粉砂质板岩、凝灰质板岩夹变沉凝灰岩、变玻屑凝灰岩组成。总趋势由下而上由细变粗，物质成分的变化则是由北往南、由东向西火山物质渐渐增多，该组厚度由东南向西北逐渐变薄。

本旋回沉积特征揭示板溪早期海盆边缘由滨浅海碎屑岩系—不稳定碳酸盐台地—浅海陆棚沉积的演变过程，是华南裂谷盆地初始阶段裂谷生成-扩张阶段的充填产物，与高涧群下部旋回海平面变化幅度基本相似。

2）板溪群上部旋回

本旋回下部为五强溪组，岩石组合为灰白色块状浅变质含砾长石石英砂岩、浅变质含砾岩屑石英杂砂岩、浅变质砂砾岩、浅变质含砾砂岩，偶夹板岩、条带状板岩、凝灰质板岩、变沉凝灰岩等。浅变质砂岩中发育板状交错层理、斜层理、充填交错层理、水平层理、滑塌变形层理、包卷层理等，包含了板溪晚期海平面大幅下降时期河口三角洲-滨浅海-外陆架-上斜坡沉积。旋回上部为多益塘组灰色、灰绿色局部紫红色条带状板岩，砂质板岩，条带状含凝灰质板岩夹浅变质含凝灰质粉砂岩，变沉凝灰岩，变玻屑沉凝灰岩等，是板溪晚期第一次海平面大幅上升的沉积记录，与高涧群上部沉积旋回海平面变化曲线异曲同工。

3）板溪群顶部旋回

顶部旋回为由板溪晚期百合垄组、牛牯坪组组成的一个向上变细的沉积旋回，在芷江、新晃—古丈、沅陵—桃江以及黔东南一带该旋回最为发育。旋回下部百合垄组（隆里组）为一套灰绿色、灰白色块状浅变质含砾长石石英砂岩，浅变质含砾含凝灰质岩屑石英杂砂岩，浅变质含凝灰质石英杂砂岩夹条带状凝灰质板岩，粉砂质板岩和少量变沉凝灰岩，厚228～350m，是板溪末期海平面第二次大幅下降陆棚边缘楔状充填系列。牛牯坪组（平略组）厚719～1184m，下部以条带状凝灰质板岩为主，偶夹薄层变沉凝灰岩，上部以灰色、灰绿色泥板岩为主，夹有条带状凝灰质板岩、凝灰质粉砂质板岩，偶有浅变质凝灰质粉砂岩构成旋回上部，代表板溪末期第二旋回上部沉积体系。

值得指出的是板溪末期第二旋回沉积时限相当于高涧群岩门寨组顶部，而岩门寨组内旋回沉积特征并不明显，这与盆地斜坡沉积系列中水体深、陆源粗碎屑物未到达本区有关。同理高涧群早期和晚期沉积旋回特征明显，而盆地沉积系列中的大江边组并不具旋回沉积特征。板溪末期第一、第二旋回与湘西北地区石门杨家坪一带由张家湾组、渫水河组组成的两个向上变细的沉积旋回可以对比。

2.高涧群沉积旋回

高涧群大致分布于怀化—溆浦—双峰一线以南，以砖墙湾组含黑色碳质板岩为特色，俗称“黑板溪”。平行不整合覆于冷家溪群之上，平行不整合或假整合在南华系长安组之下，根据岩性、岩相特点，分为石桥铺组、黄狮洞组、砖墙湾组、架枧田组、岩门寨组5个岩石地层单位。由浅变质含砾砂岩、变沉积火山角砾岩、板岩、钙质板岩、大理岩、碳质板岩组成第一个向上变细的沉积旋回，由浅变质含砾岩屑杂砂岩、浅变质长石石英杂砂岩、凝灰质板岩、凝灰岩等构成第二个向上变细的沉积旋回。

1）高涧群下部旋回

双峰高涧地区，该旋回发育最全，由石桥铺组浅变质含砾石英杂砂岩、浅变质（含钙）岩屑石英杂砂岩与浅变质砂质粉砂岩、条带状粉砂质板岩组成旋回下部，厚402.8～534m。自西向东砂屑岩含量增加，厚度增大。仅石桥铺一带底部由灰绿色中—厚层浅变质含火山角砾岩与薄层浅变质岩屑石英杂砂岩组成，由下而上火山角砾变小、变少；黄狮洞组灰绿色厚层条带状粉砂质绿泥石绢云母板岩、条带状粉砂质绿泥石绢云母板岩、粉砂质钙质板岩与薄层灰岩、含细晶大理岩透镜体钙质板岩组成旋回中部，厚170～357m，具西薄东厚之特征；旋回上部则由砖墙湾组灰色、灰黑色条带状粉砂质板岩夹浅变质泥质粉砂岩，黑色碳质板岩组成，中上部夹薄—厚层浅变质石英杂砂岩，往上砂岩增加、变薄，发育ACE、CDE鲍马序列及冲蚀刻痕、槽模构造。

旋回沉积特征显示出板溪早期残余海盆内由滨浅海碎屑岩系—不稳定碳酸盐岩台地—陆棚斜坡沉积的演变，是华南裂谷盆地初始阶段裂谷生成—扩张过程的记录。

石桥铺组底部一套块状浅变质沉火山角砾岩应属于扬子陆块被动边缘扩张拉裂初始阶段的产物。(www.xing528.com)

2）高涧群上部旋回

本旋回下部由架枧田组浅变质（含砾）石英杂砂岩、浅变质长石石英杂砂岩夹板岩组成，往上板岩渐多，成为浅变质砂岩夹板岩或两者呈韵律，层系中夹有风暴浊积岩，其标志是发育撕裂构造、丘状交错层理、粒序层理。湘西南通道、城步一带厚543m，浊积岩的各种构造常见，湘中双峰一带厚365m，这一西厚东薄进积特征明显的浊积岩系是海平面急剧下降时期的产物。旋回上部由岩门寨组灰黑色、灰绿色厚层板岩，粉砂质板岩，条带状板岩，沉凝灰岩，凝灰质板岩上部夹浅变质凝灰质细砂岩组成，表明板溪晚期海平面迅速上升到高水位期盆地充填体系。

（二）南华冰期沉积旋回

2012年中国地层委员会《中国地层表》将南华系以3次冰期沉积为标志划分为三统，并与世界冰期沉积对比。3次全球冰期代表了3次海平面的下降，对应3个沉积旋回，然而因海平面的升降受海盆性质、区域构造运动、盆地容纳空间消长等诸多因素的制约，扬子东南缘中段古城冰期影响较小，俗称“小冰”，因此南华纪仅可划分出两个规模较大、标志清楚的沉积旋回。

1.扬子陆块东南缘沉积旋回

1）中下部旋回

本旋回下部由长安组、富禄组、大塘坡组组成，岩性以一套含砾板岩（砾泥岩或泥砾岩）为主，次为浅变质砂岩、浅变质含砾砂岩和少量板岩及碳酸盐岩透镜体。在湘中、湘西一带与下伏高涧群或板溪群多呈平行不整合接触，在双峰—祁东一带呈假整合接触。本组厚1500～2280m，最厚在新邵龙山一带，厚度达2512m，最薄在双峰—祁东一带，厚106～659m，局部仅9.6～12m。地层体呈楔状、扇状展布，代表了长安冰期冰海沉积体系（低水位扇）。旋回中部由富禄组、古城组组成，富禄组底部夹赤铁矿、磁铁矿层，称江口式铁矿。其上以灰绿色厚层浅变质长石石英砂岩、浅变质含钙长石石英砂岩、浅变质石英砂岩为主，夹条带状粉砂质板岩、绢云母板岩。砂岩局部含砾，具水平层理、波状层理及冲刷交错层理，代表了冰川的消融，是全球海平面快速上升的沉积产物。由于冰川的消融，海水由湘中扩展到了北区，富禄组广泛超覆于前南华系之上。

古城组主体岩性是以含砾泥质岩石为特征，有含砾板岩、砾质板岩、浅变质含砾砂岩、浅变质砂砾岩等，局部夹白云岩、板岩。厚度变化极大（2～160.2m）。并可直接超覆于板溪群之上，超覆出露的古城组多为河床堆积或泥石流堆积，其他则为冰前滨海浅水沉积及冰水沉积，局部为水下泥石流沉积。

旋回上部为大塘坡组，该组下为黑色碳质板岩夹白云岩、菱锰矿，局部夹薄层硅质岩，上为灰色板岩，厚2～217.8m。在省境内本组多直接与下伏古城组整合接触，当古城组不存在时，则直接与富禄组呈平行不整合接触。该组代表了冰川消融，海平面最高时期的沉积。

2）上部旋回

本旋回由南沱组（洪江组）组成。

南沱组（洪江组）下部为灰绿色、灰黄色、浅灰色等杂色冰碛砾质板岩及冰碛浅变质砾质粉砂岩，砾石形状多样，多为次棱角及次滚圆状，无一定排列方向，擦痕、刻痕、压裂、压坑及研磨砾石较普遍，代表大陆冰川沉积；洪江组下部灰绿色砾质板岩，块状不显层理，砾石定向构造明显，落石构造比较发育，代表海洋冰川沉积。南沱组（洪江组）上部，以含砾板岩、浅变质含砾泥质粉砂岩为主，以夹砂质板岩或大理岩透镜体为特色，是冰川消融期海平面上升产生的混合沉积体。盖帽白云岩及以上的地层则是冰川完全消融后、海平面快速上升至高水位时期的沉积实体，构成本旋回上部，根据岩石地层单位定义已划归震旦系陡山沱组或金家洞组。

2.华夏陆缘沉积旋回

南华纪海盆沉积旋回与盆地边缘沉积旋回具有高度的相似性，同时也有明显的差异性。湘东南华夏陆缘南华纪海盆沉积记录可以湘南泗洲山地区南华纪地层为代表。

1）中下部沉积旋回

本旋回下部由泗洲山组组成。泗洲山组下部为灰绿色含砾板岩与条带状板岩、砂质板岩互层；上部以深灰色条带状粉砂质板岩为主，间夹浅变质砾质板岩、含砾板岩、硅质岩及白云质灰岩，厚551.5m。发育有水平层理及滑塌变形层理，所含砾石分选及磨圆度差，落石构造普遍发育，上述特征显示是在深海盆地与下斜坡地带，寒冷气候下冰筏与正常海洋的混合沉积。旋回中、上部为天子地组，以紫红色、灰绿色条带状板岩，绢云母板岩与灰绿色中厚层浅变质砂质粉砂岩，浅变质岩屑杂砂岩呈大厚度互层为特征，代表了冰川消融期海平面上升时期海盆充填系列产物，底部夹厚15～20cm条带状赤铁矿层与江口式铁矿为等时沉积。

2）上部沉积旋回

本旋回中下部为正园岭组，该组下部以灰绿色巨厚层—块状浅变质长石岩屑杂砂岩为主，夹薄层浅变质粉砂岩、砂质板岩、条带状板岩，夹透镜状含砾板岩，层内发育AC、ACE、CDE、CE组合的鲍马序列，并发育沙纹层理、水平层理。板岩具水平层理及变形层理。上部灰绿色、黄绿色中厚层浅变质石英杂砂岩夹粉砂质板岩。顶部为乳白色硅质岩及含砾板岩夹板岩，代表南沱冰期海盆-边缘斜坡沉积体系。

埃歧岭组紫红色板岩夹硅质岩是冰川完全消融后，海平面快速上升至高水位时期的沉积实体，构成本旋回上部，根据岩石地层单位定义已划归震旦系。