組成
古生界分為下、上兩界,下古生界(包括寒武系、奧陶系和志留系)海相沉積為主,其中寒武系、奧陶系砂岩、竹葉狀灰岩和筆石頁岩代表淺海相沉積。上古生界(包括泥盆系、石炭系和二疊系)
陸相沉積大量發育,含煤沉積廣泛分布。其中石炭紀紡錘蟲灰岩屬較深的海相沉積,煤層屬沼澤相沉積。二迭紀的硬石膏層、石膏層、岩鹽層、
泥灰岩和紅色砂岩均屬瀉湖相沉積。在中國華北及東北南部,下古生界由淺海相石灰岩為主的寒武系和中、下奧陶統組成,缺失上奧陶統、志留系和上古生界的泥盆系及下石炭統。中上石炭統為海陸互動相的含煤沉積,二迭系以
內陸盆地堆積為主。在南方古生界是一套巨厚的淺海相石灰岩。上二迭統早期夾有重要煤系。在東北北部,古生界為巨厚的海相沉積和海陸互動相沉積並夾有中酸性火山岩和
凝灰岩。在西北古生界以巨厚的海相沉積為主,有大量火山岩和火山沉積岩,包括
喜馬拉雅山區在內的西藏、青海和滇西地區,出露以淺海相
碳酸鹽岩為主的奧陶系至二迭系。台灣的海相石炭系、二迭系均已變質。中國古生界產有豐富的礦產,如
華南、華中寒武系底部的磷,泥盆系的鐵、錳,華北中石炭系底部的鐵和鋁土礦,尤其華北中上石炭系及二迭系的煤最為重要。華南上二迭系也產有煤。
上古生界
泥盆系
泥盆系主要分布於華南
地層大區東部、北疆、天山一北山、
祁連山—中
秦嶺,其餘地區出露零散,華北地層大區東部缺失(圖2-6)。其總體特徵是:北疆、中天山—北山為巨厚的碎屑岩—火山岩;華南地層大區東部、南天山、南秦嶺,泥盆系下部碎屑岩為主,上部碳酸鹽岩為主;祁連山發育巨厚陸相磨拉石沉積;華南地層大區西部小型台地碳酸鹽岩、變質碎屑岩—火山岩、復理石砂板岩相間分布;其餘地區泥盆系以碎屑岩為主,東崑崙、
柴達木南、北緣、赤峰以北夾火山岩較多。代表性岩石地層序列見表2-18至表2-23。
塔里木
塔里木—南疆地層大區的泥盆系主要分布於本區北部和南緣(圖2-6,表2-19),岩石組合變化較大。中天山—北山以中酸性火山岩、凝灰岩為主,夾碎屑岩及少量灰岩;南天山以碳酸鹽岩為主,局部夾火山岩、
火山碎屑岩;塔里木陸塊上以海陸互動—陸相雜色碎屑岩為主;在西崑侖中統為海相碎屑岩夾灰岩,上統為海陸互動相碎屑岩 ( 張二朋等,1998;蔡士賜,1999)。
華北地層大區
華北地層大區的泥盆系分布於大區大區西部、北緣和南緣(圖2-6,表2-19,表2-20),其中以祁連山發育巨厚陸相磨拉石沉積、秦嶺泥盆系含多金屬礦為最突出的特徵(張二朋等,1998;孫崇仁等,1997;侯鴻飛等,2000;
高振家等,2000)。
華南地層大區
華南地層大區的泥盆系廣泛分布於本區東部(
龍門山—雲南麗江—
金平以東至東南沿海)和北緣(南秦嶺—
大別山區),大區西部出露較零散(圖2-6)。
藏滇地層大區
藏滇地層大區,泥盆系出露於
喜馬拉雅山北坡、
申扎—
察隅、滇西
騰衝等地,主要由碳酸鹽岩和碎屑岩組成, 含較多浮游生物化石,總體來看橫向變化不大(郝子文等,表2-23
。北疆興安
1北疆地層區
北疆地層區的石炭系由巨厚的海陸互動相、濁積相碎屑岩及火山岩組成,含
安加拉植物群及北方區系動物群化石(張二朋等,表2-18
。阿爾泰地區:僅出露下統
紅山嘴組,下部為片理化
石英斑岩、英安斑岩、霏細斑岩,上部為變質粉砂岩、砂岩、板岩夾斜長片岩、
石英片岩、
流紋斑岩、
結晶灰岩,含珊瑚、腕足類化石,出露厚1 270~2 700 m,未見頂底。西
準噶爾北部—東準噶爾—
巴里坤一帶:下統廣泛出露,為黑山頭組、
姜巴斯套組、那林卡拉組海陸互動相砂岩、粉砂岩、凝灰質砂、泥岩、凝灰岩,夾石英斑岩、英安斑岩、
安山玢岩、
玄武玢岩及少量礫岩、砂質灰岩,頂部夾煤,,含腕足類、珊瑚、菊石及安加拉植物化石,厚1 700~5 000 m。上統,主要出露於西準北部,為
吉木乃組、
恰其海組含安加拉植物化石的陸相砂、泥岩、凝灰質砂、泥岩、凝灰岩,夾
安山岩、
玄武岩、霏細斑岩、
火山角礫岩,底部夾煤,中部含腕足類化石,局部以火山岩為主,厚3 000~4 000 m,上與二疊系平行不整合。在東準北部
富蘊地區出露上統上部喀喇額爾齊斯群變質砂礫岩、凝灰質砂岩、板岩、
千枚岩、
大理岩,局部以片岩、
片麻岩、
變粒岩為主,厚約700~2 300 m,未見頂底。
克拉瑪依之西:石炭系出露不全,下統上部—上統下部為希貝庫拉斯組凝灰質砂、泥岩、凝灰岩互層,夾安山玢岩、玄武岩、砂岩、礫岩、灰岩、
矽質岩,含腕足類、珊瑚、蜓、牙形石,出露厚約3 000 m,未見頂底。
南準噶爾—北天山:下統出露於北天山東段(烏魯木齊以東)—準噶爾東南緣,下部為塔木崗組、山樑礫石組陸相砂礫岩、凝灰質砂礫岩夾頁岩、煤,局部夾酸—基性火山岩,含孢粉及安加拉植物群化石,厚2 000~5 000 m;上部在
巴塔瑪依內山火山噴發中心區為巴塔瑪依內山組安山玢岩、玄武玢岩夾霏細岩、珍珠岩、火山碎屑岩等,厚達4 300 m。上統,北天山東段為弧形梁組、
石錢灘組、六棵樹組淺海相砂礫岩、粉砂岩、凝灰質砂礫岩,夾凝灰岩、灰岩、霏細岩、玄武玢岩、安山玢岩、英安斑岩等,含腕足類、珊瑚、菊石、雙殼類化石,厚1 000~3 000 m;在博格達山東端火山噴發中心區,為
居里得能組、沙雷塞爾克組、
楊布拉克組凝灰岩、玄武玢岩、安山玢岩、英安斑岩、斜長斑岩,夾凝灰質砂岩及少量砂泥岩、灰岩,厚逾萬米;北天山西段(烏魯木齊以西),為奇爾古斯套組復理石粉砂岩、凝灰質粉砂岩、安山質凝灰岩、矽質岩、
放射蟲矽質岩,局部夾火山岩,厚2 000~6 500 m,下未見底,與上覆地層不整合或平行不整合。
覺羅塔格及其西段:下統厚3 800~6 900 m,含珊瑚、腕足類、菊石、蜓類化石,下部為小熱泉子組中酸性火山岩(霏細斑岩、鈉長斑岩、石英斑岩、
石英角斑岩、斜長玢岩、安山玢岩)夾凝灰質砂岩、矽質岩、灰岩;上部為雅滿蘇組砂泥岩、灰岩、凝灰質砂岩、凝灰岩互層,夾礫岩、安山玢岩、玄武玢岩、斜長玢岩、霏細斑岩;上統厚900~2 400 m,為底坎爾組凝灰岩、凝灰質砂岩韻律互層,夾粉砂岩、灰岩、玄武玢岩、
橄欖玄武岩、石英斑岩、斜長玢岩、英安玢岩、霏細岩,含珊瑚、腕足類、蜓類化石。覺羅塔格東段,下統厚3 200~7 000 m,為乾墩組灰黑色矽泥質岩、凝灰岩、凝灰質砂岩夾石英砂岩、灰岩、基性火山岩、石英鈉長斑岩、霏細岩,含
珊瑚化石;上統厚1 100~8800 m,為梧桐窩子組細碧玢岩、
輝綠玢岩,夾霏細斑岩、石英鈉長斑岩、安山玢岩、碧玉、凝灰質砂礫岩、灰岩、砂泥岩。
興安—松花江—延邊地層區的石炭系以陸相及海陸互動相碎屑岩、火山岩為主,僅
大興安嶺北部為海相(王友勤等,1997)。其出露不完整,下統與上統均異地分布(表2-18)。
大、
小興安嶺地區僅有下統。在大興安嶺北部,下統下部為紅
水泉組砂岩、粉砂岩夾灰岩,底部砂礫岩,偶夾酸性火山岩,含珊瑚、腕足類等化石,厚1 200m;上部為
莫爾根河組細碧—角斑岩、安山玢岩、凝灰岩,夾粉砂岩、含放射蟲矽質粉砂岩、大理岩凸鏡體,厚200~700m。小興安嶺西北部,下統為花達氣組、查爾
格拉河組陸相砂岩、礫岩、凝灰質砂岩、粉砂岩、板岩不等厚互層,含安加拉植物群化石,厚500~600m。
黑河市洪湖吐河沿岸,下統為洪湖吐河組凝灰岩夾板岩,含少量腕足類化石,厚1 800~2 800m。黑龍江東南部:哈爾濱以東
伊春—
尚志地區僅有陸相含安加拉植物群化石的上統(唐家屯組)。下部為酸性、中酸性凝灰熔岩、凝灰岩夾粉砂岩、板岩、中性火山岩,厚1 600~1 900 m,與下伏地層平行不整合;上部為砂岩、板岩夾少量酸性凝灰熔岩、安山玢岩、凝灰岩,厚40~1 500m。
密山—
寶清一帶,下統為北興組英安質凝灰岩、凝灰質板岩夾砂岩,含少量腕足類化石,厚1 500~2 200m,下與泥盆系整合接觸,其頂為一長期剝蝕間斷面;上統為光慶組陸相砂、板岩、凝灰質板岩互層,下部砂礫岩為主,中部夾凝灰岩,含安加拉植物群化石,厚約800m,未見底。
延吉附近,僅有上統,為
天寶山組粉砂岩、頁岩、板岩、結晶灰岩互層,夾砂岩,含少量珊瑚化石,厚約2 000m,下與花崗岩不整合接觸。
南疆地層大區
塔里木—南疆地層大區的石炭系分布於中—南天山、北山、塔里木西北—西南緣、
柯坪和西崑侖。中天山
伊寧地區和北山以火山岩為主或夾大量火山岩,南天山、塔里木陸塊以台地相灰岩為主,西崑侖則為碎屑岩夾灰岩等(張二朋等,1998;蔡士賜,1999 )。代表性岩石地層序列見表2-19。
華北地層大區
華北地層大區的石炭系分布較廣,以海陸互動相含煤沉積為主,華北陸塊上含煤最富,此外,在柴達木、東崑崙、華北地層大區北緣尚夾火山岩。代表性岩石地層序列見表2-19至表2-21。
華南地層大區
石炭系廣泛分布於本區東部(龍門山—雲南麗江—金平以東至東南沿海)和北緣(南秦嶺—大別山區),大區西部出露較零散(圖2-5)。
見表2-21至表2-23。
藏滇地層大區
藏滇地層大區石炭系分布廣泛,並以上統發育冰海相雜礫岩,含岡瓦那相冷溫型動物群化石為突出特點(郝子文等。
二疊系
二疊系主要分布於華南地層大區、北疆興安—
張廣才嶺完達山—興凱地層大區、天山—北山、華北地層大區西部,山西、內蒙古中部、西藏,其餘地區出露零散(圖2-6)。其中,北疆興安—張廣才嶺完達山—興凱地層大區、中天山—塔里木陸塊內部,二疊系以陸相碎屑岩、火山岩為主;北山、內蒙古中部為海陸互動相火山岩、碎屑岩;華北地層大區西部以海陸互動相碎屑岩、灰岩為主,夾少量火山岩,唯北祁連為陸相;華北為陸相含煤碎屑岩夾少量灰岩;華南地層大區東部下—中統為巨型台地相灰岩,上統為含煤沉積;西部則台地相灰岩與含大量火山岩的淺變質復理石沉積並存;塔南緣、西崑侖二疊系發育特徵與華南地層大區東部類似;西藏,下統發育冰海相雜礫岩,中—上統為碳酸鹽岩。代表性岩石地層序列見表2-18至表2-23。
北疆興安—張廣才嶺完達山—興凱地層大區
1、北疆地層區
二疊系主要由陸相火山岩及碎屑組成,含安加拉植物群化石,但北天山烏魯木齊一帶下統為海陸互動相碎屑岩,內蒙古西端
額濟納旗以海相為主。
2、興安—松花江—延邊地層區
興安—松花江—延邊地層區的二疊系由碎屑岩、中酸性火山岩組成,下統以陸相為主,中統海相為主,上統為陸相(僅延吉附近見少量腕足類),火山岩主要分布於噴發中心地區,因此橫向變化較大(王友勤等,1997;金玉玕等,2000)。代表性岩石地層序列見表2-18。
塔里木—南疆地層大區
塔里木—南疆地層大區的二疊系分布於中—南天山西部、北山、塔里木陸塊和西崑侖。中天山伊寧地區和北山二疊系由火山岩、碎屑岩組成,但伊寧地區為陸相,北山地區為海相;南天山和塔里木陸塊,下統為台地相灰岩,中—上統為陸相碎屑岩夾火山岩;西崑侖則為砂岩夾灰岩等(張二朋等,1998;蔡士賜,1999 ),代表性岩石地層序列見表2-19。
華北地層大區
華北地層大區的二疊系分布較廣,岩相變化較大:在華北陸塊、北祁連—走廊區為陸相碎屑岩,偶夾灰岩;中—南祁連、柴達木、東崑崙—中秦嶺為海陸互動相—海相灰岩、碎屑岩夾少量火山岩,其中柴達木南北緣以灰岩為主,甘肅—青海交界地區為深水重力流沉積;華北地層大區北緣為含火山岩的海陸互動—陸相沉積。
見表2-19至表2-23。
華南地層大區
二疊系分布較廣(圖2-6)。大區東部(龍門山—雲南麗江—金平以東至東南沿海)和北緣(南秦嶺—大別山區)以巨型
碳酸鹽岩台地及含煤沉積為主,大區西部則碳酸鹽岩台地相灰岩、深水槽盆相砂泥岩、含大量火山岩的淺變質復理石沉積並存。
藏滇地層大區
藏滇地層大區二疊系分布廣泛,代表性岩石地層序列詳見表2-23。