5.4.1　巖石地層單位

巖石地層單位是“根據(jù)可觀(guān)察到的和可鑒別的巖石學(xué)特征，或巖石學(xué)特征組合及其地層關(guān)系所定義和識(shí)別的巖石體”(《國(guó)際地層指南》(第二版)，薩爾瓦多·A，2000)。簡(jiǎn)言之，它是由巖性、巖相或變質(zhì)程度均一的巖石構(gòu)成的三度空間巖層體。巖石地層單位分為3種:正式巖石地層單位、非正式巖石地層單位和特殊巖石地層單位。

圖5－9　三峽地區(qū)震旦系燈影組巖石地層對(duì)比圖
(據(jù)汪嘯風(fēng)等，2001)

5．4．1．1　正式巖石地層單位(formal lithostratigrapjic unit)

正式巖石地層單位按級(jí)別分為4級(jí):群(Group)、組(Formation)、段(Member)、層(Bed)，其中組是基本的單位。

組　宏觀(guān)巖類(lèi)或巖類(lèi)組合相同、結(jié)構(gòu)類(lèi)似、顏色相近、呈現(xiàn)整體巖性和變質(zhì)特征一致、空間上有一定的延展性，并能據(jù)以填圖的地層體。組，或者由一種巖石(沉積巖、火山巖或變質(zhì)巖)構(gòu)成，如華南地區(qū)石炭系黃龍組全由灰?guī)r組成;或者以一種巖石為主，兼有其他巖石，如華南地區(qū)泥盆系五通組以砂巖為主夾有少量粉砂質(zhì)泥巖及頁(yè)巖;或者由兩種以上巖石交替出現(xiàn)組成;還可以是很復(fù)雜的巖石組成并與其他組相區(qū)別。對(duì)于一個(gè)獨(dú)立的組所能接受的巖石變化程度，沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定。主要視一個(gè)地區(qū)巖石發(fā)育所需要的地層單位規(guī)模的大小而定。組的厚度也無(wú)定量標(biāo)準(zhǔn)限定，其厚度大小主要取決于能最好闡述該地區(qū)巖石發(fā)育所需要的地層單位規(guī)模的大小。此外，如果一個(gè)所建組在一定比例尺的地質(zhì)填圖中，或在橫剖面上不能填繪出來(lái)則這個(gè)組應(yīng)視為不合理或無(wú)意義。

圖5－10　西藏江達(dá)地區(qū)下三疊統(tǒng)普水橋組巖石地層對(duì)比圖
(據(jù)趙政璋等，2001)

段　是組內(nèi)較組低一級(jí)的正式巖石地層單位。段總是組的一個(gè)組成部分，不能脫離組獨(dú)立存在。

組內(nèi)可全部分段，在一些較大比例尺的地質(zhì)填圖中，為了更精細(xì)地展示地質(zhì)內(nèi)容，通常將組全部分段，如贛西北地區(qū)元古宇倍水組分為6段，湘西地區(qū)元古宇馬底驛組分為3段。組內(nèi)不一定全部分段。需要時(shí)可以?xún)H將組內(nèi)的某個(gè)或某些間隔劃分為段。段可以從一個(gè)組側(cè)向進(jìn)入另一個(gè)組。一個(gè)組側(cè)向延伸于其他組內(nèi)的部分可以處理為其他組的一個(gè)段而另外命名(圖5－11)。

層　是最小的正式巖石地層單位。一般只限于對(duì)那些能識(shí)別出來(lái)而且特別有用的一個(gè)層，或許多單層組成的單位才給予命名，并指定為一個(gè)正式巖石地層單位。標(biāo)志層是一個(gè)巖性特殊的薄層，可以命名作為正式巖石地層單位。巖流層是火山熔巖中最小的巖石地層單位，等級(jí)上與沉積巖中的“層”相當(dāng)。它可用其結(jié)構(gòu)、成分、疊加序列等加以辨別。一般巖流層都是非正式巖石地層單位，只有那些獨(dú)特、分布廣、具明顯標(biāo)志意義的巖流層才予以命名，并作為正式巖石地層單位。層的厚度通常為一厘米到幾米厚。只有由層面限制的層才是巖石地層單位的層。

圖5－11　A組延伸到B組構(gòu)成B組的X段

群　是比組高一級(jí)的正式巖石地層單位。群可以由兩個(gè)或兩個(gè)以上具有相同或相巖性(或巖性組合)、巖相和變質(zhì)程度相同或相似的組組合而成。群也可以是一套尚未經(jīng)深入研究，暫未分組，一經(jīng)詳細(xì)研究后可能被劃分成組的巖石系列，如湘西元古宙地層前人開(kāi)始研究時(shí)僅將其劃分為冷家溪群、板溪群和其上的震旦系，經(jīng)詳細(xì)研究后冷家溪群被分解為雷神廟組、黃滸洞組、小木坪組和坪原組;板溪群分為橫路沖組、馬底驛組、銅塔灣組及武強(qiáng)溪組。組不一定要合并為群，只有為了更有效地在大范圍內(nèi)進(jìn)行對(duì)比研究，或?yàn)榫幹菩”壤邎D件的需要才并組為群。群的層型通常為復(fù)合層型，其由各個(gè)組的單位層型組成。

5．4．1．2　非正式巖石地層單位(informal lithostratigraphic unit)

非正式巖石地層單位是為某些特殊需要而提出的一個(gè)無(wú)需命名，也不符合命名為正式巖石地層單位的巖石體。從考慮實(shí)用目的而非考慮巖石一致性所識(shí)別的巖石體，通常在以下情況下使用非正式巖石地層單位:①為了更精細(xì)地劃分地層，或豐富地質(zhì)圖面內(nèi)容，將一些特殊的或與上下地層巖性不一致的巖層或巖石體劃分出來(lái)，如一套正常陸源碎屑巖中的火山巖夾層，濁積扇沉積地層中主水道礫石層，具有事件地層意義的風(fēng)暴巖層和震積巖層等。一些非層狀的巖石體，如滑移體、滑塌層、滑來(lái)巖塊、碳酸鹽沉積中的生物礁、底辟、鹽丘等，均可用非正式巖石地層單位的名稱(chēng)。②一些具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的巖石、礦層(或體)，如含水層、煤層、油層、采石層、含礦礁以及其他有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的層(或體)均可采用非正式巖石地層單位。非正式巖石地層單位可以命名，但即使給了地理專(zhuān)名，也是非正式巖石地層單位。

5．4．1．3　特殊巖石地層單位(special lithostratigraphic unit)

特殊巖石地層單位是相對(duì)于正常巖石地層單位提出的，兩者分別使用于不同類(lèi)型的巖石體。正常巖石地層(也叫史密斯地層)的形成，符合地層學(xué)三定律、化石層序律和瓦爾特相律，其巖石(或巖石組合)特征與結(jié)構(gòu)、層序與地層關(guān)系在實(shí)測(cè)剖面上易于識(shí)別和縱、橫向追溯。而特殊巖石地層，主要是原始層狀或非層狀巖石體遭受后期不同程度和不同期次的構(gòu)造變形、變質(zhì)作用及巖漿作用的影響和強(qiáng)烈改造后形成的一套巖石體，其原始的層序受到嚴(yán)重的破壞，巖石特性、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造部分或全部遭受明顯的肢解，甚至重組，或發(fā)生大幅度的構(gòu)造推覆與位移，致使難以用正常的巖石地層的分類(lèi)方法對(duì)其進(jìn)行劃分及對(duì)比，這套特殊的巖石地層也叫非史密斯地層，一般分布在造山帶和(或)基底巖系中。特殊巖石地層分為以下地層單位，巖群、巖組、雜巖、混雜巖、蛇綠巖、滑塌巖、構(gòu)造巖等。

(1)巖群(Group－complex)。巖群是特殊巖石地層單位中相當(dāng)于正常巖石地層單位群一級(jí)的正式單位。它們是在中—高級(jí)變質(zhì)巖區(qū)，或在造山帶的主體部分，由于受復(fù)雜構(gòu)造或強(qiáng)烈?guī)r漿活動(dòng)的影響，或由深熔作用導(dǎo)致的區(qū)域混合巖化作用而形成的一套無(wú)法建立完整層序的變質(zhì)表殼巖巖石組合。這類(lèi)巖石組合，往往呈現(xiàn)頂、底不全，并為特殊構(gòu)造面所圍限，或被變質(zhì)花崗巖侵入體或成因復(fù)雜的花崗質(zhì)巖石所包容;其巖層往往因受強(qiáng)烈韌性剪切作用而產(chǎn)生強(qiáng)烈糜棱巖化，使原始層序遭受強(qiáng)烈破壞，難以恢復(fù)完整的地層層序。

(2)巖組(Formation－complex)。巖組是巖群中根據(jù)巖石(或巖石組合)特征，進(jìn)一步再分的，相當(dāng)于正常巖石地層單位組一級(jí)的正式巖石地層單位。其巖層具深淺不等的變質(zhì)程度，有時(shí)呈現(xiàn)中等至強(qiáng)烈糜棱巖化、片理化、布丁化，或在能干性弱的巖層中呈現(xiàn)為復(fù)雜的褶皺疊加和各種塑性變形特征;其原生面理往往部分或全部為后生面理所置換;其頂、底界常被次生構(gòu)造面所限;巖組與巖組之間的接觸關(guān)系，一般不符合原始巖石地層的疊覆原理，而是構(gòu)造疊覆關(guān)系。

(3)雜巖(complex)。雜巖是指一套厚度巨大、頂?shù)撞蝗?、由各種不同類(lèi)型的巖類(lèi)構(gòu)成的巖石復(fù)合體，并以不規(guī)則混合的巖性或極為復(fù)雜的構(gòu)造關(guān)系為特征，以致組成巖石體的原始層序模糊不清，難以對(duì)其中的單獨(dú)巖石或巖石層序進(jìn)行劃分與填圖。雜巖可作為正式巖石地層單位名稱(chēng)的一部分，即作為其名稱(chēng)中的巖石學(xué)術(shù)語(yǔ)，如桑干雜巖、東海雜巖等。

(4)混雜巖(melange)。混雜巖(Melange，法語(yǔ)，混雜之意)術(shù)語(yǔ)是1919年Greenly在英國(guó)威爾士Anglesey島填圖時(shí)首先引入的，其特征是原始層序完全被破壞，堅(jiān)硬的塊體被包裹于破碎的基質(zhì)之中。混雜巖沿造山帶中的縫合帶分布，構(gòu)成長(zhǎng)達(dá)幾十至數(shù)千千米的混雜巖帶。在混雜巖帶中，有的巖塊(或地層體)還保存有原生的層序關(guān)系，可建立低級(jí)別的正常巖石地層單位;而巖塊(或地層體)之間的接觸關(guān)系，一般是特殊的構(gòu)造關(guān)系。因此，在混雜巖帶內(nèi)通常難以從整體上建立正常的巖石地層單位系列，只能建立一種特殊巖石地層單位中的無(wú)級(jí)別非正式巖石地層單位。混雜巖帶因所處的大地構(gòu)造環(huán)境不同而形成不同性質(zhì)的混雜巖帶，在活動(dòng)大陸邊緣因板塊俯沖形成的通常是沉積混雜巖，而在陸內(nèi)碰撞造山帶形成的多是構(gòu)造混雜巖。

(5)蛇綠巖(ophiolite)。蛇綠巖是地球殼－幔層圈間相互作用的產(chǎn)物，是一種洋殼巖石組合體。自下而上為超基性－基性巖、堆晶巖、輝長(zhǎng)輝綠巖－席狀巖墻群－玄武巖或含深海沉積夾層的枕狀玄武巖－硅質(zhì)巖及深海泥質(zhì)巖。它們不是單一的巖石地層單位，更不是雜亂無(wú)序的各類(lèi)巖石混合而成的雜巖，而是一套具有成因聯(lián)系和嚴(yán)格定位的巖漿－深水沉積巖的組合體。蛇綠巖通常因構(gòu)造作用而呈層狀元序狀態(tài)，因此，一般將其作為特殊巖石地層單位中的一種無(wú)級(jí)別的非正式單位。

(6)滑塌巖(slump rock或olistostrome)。滑塌巖是指已生成的正?；蛱厥鈳r層(或巖石體)，因受構(gòu)造或重力(或其他地質(zhì))作用影響，產(chǎn)生滑移或崩塌而掉入正在沉積的異地地層體中的部分。它們的生成時(shí)代一般都不同程度地老于其圍巖，其周邊與圍巖間完全被特殊地層面所圍限。當(dāng)滑移(或崩塌)距離不大時(shí)，其滑移(或崩塌)物被稱(chēng)為“滑移巖、滑移層、滑坡堆積”，其生成時(shí)代略老于圍巖，兩者巖性亦相近。通常作為包圍它的正常巖石地層單位內(nèi)的一個(gè)次一級(jí)非正式地層單位或標(biāo)志層進(jìn)行描述。當(dāng)滑移(或崩塌)距離較大時(shí)，滑塌巖的生成時(shí)代一般明顯老于圍巖，其巖性特征與圍巖亦明顯不同，其周邊與圍巖間完全為特殊地層所圍限。這種滑塌巖體自身常呈現(xiàn)為一個(gè)良好的地層剖面，其內(nèi)部可進(jìn)行低級(jí)別的正常巖石地層單位劃分。當(dāng)它由非層狀巖石體組成時(shí)，則是無(wú)級(jí)別的非正式巖石地層單位。

(7)構(gòu)造巖。所謂構(gòu)造巖是指由構(gòu)造作用形成的構(gòu)造角礫巖、糜棱巖等，可構(gòu)成獨(dú)立的特殊巖石地層單位，是特殊地層中無(wú)級(jí)別的非正式地層單位。

5.4.2　建立巖石地層單位的程序

層型及典型地點(diǎn)的確定不論哪一級(jí)或什么巖類(lèi)組成的每個(gè)正式巖石地層單位，都應(yīng)當(dāng)有一個(gè)高度概括、文字精煉的明確定義，同時(shí)指定一個(gè)該單位賴(lài)以定義的層型(典型剖面)或典型地點(diǎn)。對(duì)于巖石地層層型而言，定義的基礎(chǔ)是一個(gè)巖層序列的單位層型。對(duì)于非層狀或成因不明的變質(zhì)巖體的巖石地層單位而言，定義的基礎(chǔ)應(yīng)該是一個(gè)單位據(jù)以下定義的特殊地點(diǎn)，即典型地點(diǎn)。層狀巖石地層單位的層型和非成層巖石地層單位的典型地點(diǎn)可選擇在特定的露頭或特定的采掘處或鉆孔，最好是那些地層單位名稱(chēng)的來(lái)源地。一旦層型或典型地點(diǎn)確定后，除非指定不當(dāng)或界定不清，否則不可改變。除層型(正層型)和典型地點(diǎn)外，可以指定一個(gè)或多個(gè)輔助剖面(副層型)或另外的典型地點(diǎn)，作為對(duì)該巖石地層單位的補(bǔ)充。組或低于組的巖石地層單位的層型通常是單位層型，而高于組的巖石地層單位(如群)的層型通常是復(fù)合層型，即該群的各組層型的復(fù)合。

界線(xiàn)的確定巖石地層單位的界線(xiàn)位于巖性發(fā)生變化之處。這些界線(xiàn)通常被指定在巖性突變的接觸面，如果一個(gè)巖石地層單位因?yàn)閮煞N或多種巖石逐漸變化或復(fù)雜地相互穿插，而在橫向或垂向上過(guò)渡到另一個(gè)單位，那么它們之間的界線(xiàn)就有必要人為確定，選定的界線(xiàn)應(yīng)最適合于地層單位的劃分，例如，在一個(gè)石灰?guī)r單位向上通過(guò)頁(yè)巖和石灰?guī)r互層過(guò)渡到頁(yè)巖單位的層序中，界線(xiàn)可以人為地置于層序中易于追溯到的最高的石灰?guī)r層的頂部，或者置于最低的頁(yè)巖層底部。在盆地覆蓋區(qū)，由于鉆孔向下，一般最好將這樣的人為界線(xiàn)放在一種特定的巖石類(lèi)型出現(xiàn)的最高位置而不是最低位置。巖性十分相似的地層往往包含著局部的或小的間斷，假整合或不整合，一般不應(yīng)當(dāng)僅僅因?yàn)榇嬖谥@種類(lèi)型的沉積間斷而被劃分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的巖石地層單位，除非同時(shí)存在著一個(gè)易于確定巖石特征改變的界線(xiàn)。但是，總體上發(fā)生變化，而且被區(qū)域性的不整合或大間斷隔開(kāi)的相鄰地層，即使不存在明顯的巖性差異證明其可分時(shí)，也應(yīng)避免將它們聯(lián)合成一個(gè)巖石地層單位。一般情況下，組和段內(nèi)不應(yīng)當(dāng)有不整合。平行不整合不應(yīng)當(dāng)見(jiàn)于組內(nèi)，群內(nèi)也很少見(jiàn)。

由于標(biāo)志層是地層劃分對(duì)比的良好標(biāo)志，因此，巖石地層單位的界線(xiàn)最好能劃在標(biāo)志層的頂或底面。當(dāng)巖石地層界線(xiàn)確定后必須進(jìn)行地層對(duì)比，從層型剖面或典型地點(diǎn)向外延伸，查明該地層單位在區(qū)域上的空間展布規(guī)律以確定其穩(wěn)定性。

巖石地層單位的命名巖石地層單位的名稱(chēng)應(yīng)包括兩個(gè)方面:一是合適的當(dāng)?shù)氐乩砻Q(chēng);二是說(shuō)明其等級(jí)的合適的單位術(shù)語(yǔ)(群、組、段)，或者能表達(dá)組成單位的主要巖石類(lèi)型的單一巖石術(shù)語(yǔ)，如黃龍組、茅口組、Gafsa組、Spiti頁(yè)巖及Manhattan片巖等。

一般正式的巖石地層單位的名稱(chēng)，主要由地理名稱(chēng)及地層單位術(shù)語(yǔ)兩部分組成(高振家等，2000)，如棲霞組和茅口組中棲霞、茅口均為該組層型剖面所在地的地名。如果某一巖石地層單位的巖性發(fā)生了橫向變化，不論這種變化是起因于沉積作用，還是成巖或變質(zhì)作用，是否更改地理名稱(chēng)建立一個(gè)另外的巖石地層單位，取決于其變化的程度。新建巖石地層單位是一件非常慎重的工作。如果是在那些界線(xiàn)是人為確定的、橫向變化難以琢磨的情況下，用一個(gè)含義較廣的名稱(chēng)，比使用兩個(gè)或更多的名稱(chēng)更好。