摘要：本文介绍了桂西四城岭地区碎屑岩型寒武系的岩石、古生物、沉积相、层序地层及化学地层特征，对其芙蓉世第九期、第十期（相当于传统划分的晚寒武世长山期至凤山期）的地层年代，过渡区的混合型三叶虫与腕足类、半深海相遗迹化石的生物相、沉积盆地进行了分析。指出其生物群归属江南区，形成于次深海盆地至盆地边缘环境，为江南盆地在桂西方向的延续，提出了与桂北地层区进行对比，岩石地层应采用边溪组的意见。
关键词：寒武系；生物化石；岩石地层；江南盆地；四城岭
中国西南的寒武系是全国乃至世界研究寒武纪地层的重要地区[1、2]，但是桂西地区的寒武系研究程度一直较低，对其认识的有关资料主要来源于上世纪六十年代开展的1∶20万区域地质调查[3]。
上世纪90年代以来，桂西陆续开展了多个测区1∶5万区调工作，四城岭地区在诸多方面取得新进展，为该区寒武纪地层的划分与对比、古生物学、岩相古地理及区域大地构造的研究提供了新资料。
1地质背景
四城岭地区位于广西西部，位处右江褶断带西大明山隆起与下雷—灵马坳陷中间地带[4、5]。该区寒武系零星出露于晚古生代—三叠纪地层中（图1）。
早古生代四城岭地区位于扬子地块与南华活动带过渡区，晚寒武世形成了一套以碎屑岩为主体的盆地相沉积。广西运动以后，晚古生代—三叠纪该区位于右江盆地区，经历了滨浅海→碳酸盐台地→裂陷盆地→前陆盆地的发展演化[6、7]。印支—燕山期经历多期次构造运动改造，形成了以北东向构造为主体的构造格局[5]。
2地层特征
2.1岩石地层
研究区寒武系以碎屑岩为主，偶夹薄层灰岩，沉积厚度＞3316m，未见顶、底。根据岩石组合特征，其岩石地层单位划分为一组（边溪组）五段。
（1）第一段：为薄、纹层状泥质岩段，夹少量厚层状细砂岩，厚度大于385m。
（2）第二段：为厚层块状中、细粒砂岩段，夹薄、纹层状泥岩、粉砂岩，厚约469m。
（3）第三段：厚层块状细砂岩→薄纹层状泥质岩段，上部夹少量含泥、泥质灰岩，厚852～1168m。
（4）第四段：为中至厚层块状岩屑石英砂岩段，夹少量薄、中层泥岩、粉砂岩，厚335～464m。
（5）第五段：薄纹层状泥岩段，夹薄层、条带状粉砂岩、泥质条带灰岩、微晶灰岩，厚大于830m。
上述各段新鲜岩石的颜色为灰、青灰色、深灰、黑灰色，但是大多露头岩石已风化，呈现为黄灰、灰黄、灰白、褐黄、棕红、褐灰色等风化色。
2.2生物组合
该区已发现的生物组合有三叶虫Chuangia–haptagnostus组合、Agnodtidae–Onchonotina组合、Hedinaspis–Lotognostus组合；腕足类Lingulla–Eoorthis组合；遗迹化石Chondrites–Planolites组合。另外，偶见原始海绵Protospongiasp.。
三叶虫Chuangia–Rhaptagnostus组合产于第一段，除代表分子Chuangiasp.，Rhaptagnostussp.外，还产Skirakiellalatilimbata。Agnodtidae–Onchonotina组合见于第三段，除Agnodtidae，Onchonotinasp.外，还产？Prosaukiasp.。Hedinaspis–Lotognostus组合出现在第五段，组合分子有Lotagnostussp.，Hedinaspissp.，Charchaqiasp.，Geragnostusspinosus及?Sanduspissp.。
腕足类Lingulla–Eoorthis组合以无铰钢腕足类Lingulla为特色，产于第一段、第二段及第三段下部。组合分子有Lingullacf.yingtzuensis，L.sp.，L.cf.sanfangensis，Obolussp.（似O.luanhsiensisGrabniv），Obolus?sp.，Eoorthissp.，E.cf.edwardsi。
遗迹化石Chondrites–Planolites组合见于第一段、第二段，主要为Chondritessp.。
2.3沉积相
四城岭地区寒武系为一套兼具浊流、深水牵引流、深水原地沉积及少许斜坡相沉积特征的盆地沉积。可综合划为五种沉积相类型。
（1）浊流沉积：分布较广，见于各个段，主要由中—厚层状细粒砂岩与泥岩组成。以发育鲍马层序为特征，其中ae、ac、ace组合常见，部分可见底冲刷痕。在一些层段几乎都为a段砂岩叠置。
（2）深水牵引流沉积：内波和内潮汐、等深流沉积，发育于各段。主要由薄、纹层细、粉粒砂岩组成，常与悬浮泥质沉积共生。标志特征是沙床载荷和悬浮负载交替沉积，脉状层理、透镜状层理、交错层理、双向型交错纹理、平行纹理发育，对偶层组合构成牵引流层序。
（3）悬浮泥岩沉积：见于各个段。沉积物为薄—纹层状泥岩、粉砂质泥岩，瓦片状、似层状、层状。岩石成分以绢云母为主，粉砂常聚集形成纹层条带，平行纹理发育。为环境较宁静、水能量小、沉积速率、氧化还原界面下或附近的沉积。深水型遗迹化石及小型薄壳腕足类产于该亚相。
（4）深水碳酸盐沉积：沉积物主要为深灰色薄—中层状微晶灰岩、含泥质灰岩和泥质条带灰岩，各段均见有少许，层段厚度为0.2~6m。呈大小不一的透镜状、丘状，延伸不稳定，夹于深水牵引流沉积、浊积砂岩之间。为牵引流、浊流间歇期，沉积作用面处于方解石补偿深度（CCD），陆源物质的注入减弱时造就的碳酸盐岩环境沉积。
（5）滑塌沉积：产出与深水原地碳酸盐沉积紧密相联，平面上为分布极窄、发育于局部的沉积地质体。其典型沉积构造是滑移作用形成的塑性变形构造及滑移、滑塌灰岩角砾，沉积物主要为深灰色薄—中层状泥质条带灰岩、泥质条带角砾状灰岩。
2.4层序地层
区内寒武系为一套复理石沉积，根据岩性组合、沉积旋回、旋回组合及地层结构，划分为三个层序。
（1）层序一：由第一段组成，为一个不完整层序，划分出两个体系域。海侵体系域厚约235m，厚0.5～2m不等、向上由砂岩→泥岩、粗→细、厚→薄的副层序发育。砂岩主要发育在下部，由下往上砂岩逐渐减少、变薄，泥质岩增加，退积结构。高水位体系域厚约137m，下—中部以泥岩、粉砂质泥岩为主，加积结构；上部砂岩增多，进积结构。
（2）层序二：包括第二、三段，层序界面为一明显的岩性岩相突变面，划分为三个体系域。低水位体系域厚893～1088m，为一套以陆源碎屑浊积岩为主的砂岩夹粉砂岩、泥岩，副层序、副层序组组合构成进积结构。海侵体系域厚155～195m，由下往上砂岩减少变薄、泥质岩逐渐增加，退积结构。高水位体系域厚400m，下部主要为悬浮沉积，加积结构；中至上部为含粉砂质泥岩、泥岩夹粉砂岩、细砂岩，往上砂岩、粉砂岩增多，进积结构。
（3）层序三：包括第四、五段，层序界面为岩性岩相突变面。该层序特征与层序二基本相似。低水位体系域厚约460m，海侵体系域厚267～367m，分别第四段中—下部、顶部组成。高水位体系域厚大于750m，由第五段组成，下部厚约186m、加积结构、夹少许灰岩的深灰色薄—纹层状泥岩、粉砂质泥岩是最大海泛期的沉积。
2.5化学地层
四城岭地区寒武系各段不同岩性11个元素，以有序样品的数学方法进行化学地层划分，对11个微量元素进行Q型聚类分析，其中高级分段、次一级分段界线分别与第四段和第五段、第三段与第四段的界线吻合，它们是第一至第四段砂泥岩组合与第五段泥岩、第三段顶泥岩与第四段底砂岩分界的反映。此外的三个次级分段界线虽然不在岩石地层分段界线上，但总是与次级砂→泥旋回有关。
总体来看元素含量变化，其中第五段Ag、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mn整体含量增加，其与Q型聚类分析高级分段吻合，反映了沉积环境的变化。
根据岩石化学分析31种元素数据，四城岭寒武系第三段岩屑石英砂岩常量元素含量和各种特征参数与活动大陆边缘相近，在Al2O3/SiO2—Fe2O3+MgO图解中、TiO2—Fe2O3+MgO图解中落在活动大陆边缘杂砂岩区；第五段泥岩的数据投到K2O/Na2O—SiO2（Roser和Korsch，1986）的图解中落在活动大陆边缘与被动大陆边缘的过渡带上，岩屑石英砂岩落在被动大陆边缘区。
鉴于篇幅所限，对上述所涉及的地球化学数据及有关图解本文不作详细说明。
4分析讨论
4.1地层时代
四城岭地区第一段至第三段下部所产的三叶虫Chuangia—Rhaptagnostus组合，地理分布广泛，具有较广的对比性。Chuangia在云南是东南地层区和保山地层区长山阶最底部一个带化石，在华北见于长山阶底部；Skirakiellalatilimbata在云南保山地区也是长山阶的分子。
往上所产的三叶虫Geragnostusspinosus，Charchaqiasp.，Lotagnostussp.，Hedinaspissp.，Onchonotinasp.等均为晚寒武世的常见分子。而Prosaukia在云南东南地层区带是凤山阶最下部的三叶虫生物化石带化石，可与在皖南、苏南、浙东北唐村组下部Prosaukia–Saukiella带对比。
因此，四城岭地区的寒武纪地层可按传统划分出长山期和凤山期，相当于国际地层表（2008）划分的芙蓉世第九期、第十期[8]。若以Prosaukia的出现作为凤山阶的底界，该界线在第三段下部通过。
4.2生物相
四城岭地区产出的Rhaptagnostus，Lotognostus等球接子类是漂游型，Charchaqia，Hedinaspis等是深水类型多节类三叶虫，Chuangia则是半游泳型的三叶虫，组合构成晚寒武世混合动物群，其与江南带生物群［1、2、9］相似。Rhaptagnostus和混生Chuangia相在江南生物区归属于“中晚寒武世Amphoton–Palaeadotes亚区”，Charchaqia和Hedinaspis在华南生物区归属于“中晚寒武世Pianaspis–Hedinaspis亚区”，这两个亚区产于斜坡及盆地边缘部位［10］。
而该区新发现的小壳类化石，可鉴定的多为薄壳无铰钢腕足类：Lingulla–Eoorthis组合，以Lingulla为特色，构成Lingulla生物群落——结合共生的遗迹化石笔者判断其为一深水型腕足类生物群落。
遗迹化石Chondrites–Planolites组合，是深海—半深海相遗迹化石。Chondrites是一种复杂分支的潜穴系统，形成于缺氧、水动力弱、滞流的沉积环境［11］。根据Seilacher（1967）、Chamberlain（1971）总结、按照水的深度变化划分的七个遗迹化石相，Chondrites相位于海水含氧量稍低、间有浊流发生的Zoophycus相与具有远洋和浊流沉积物深海槽区的Nerites相之间。四城岭地区边溪组的Chondritessp.，？Planolites产于浊流、深水牵引流间歇期沉积的泥质岩类中，这与遗迹化石相的产出环境相符。
4.3盆地分析
四城岭地区的寒武系形成于晚寒武世，其中所产化石为小型薄壳无铰钢腕足类、深水遗迹化石与半游泳、漂游、深水多节类的三叶虫，构成深水型混合生物群。其生物相为异地沉积与原地遗迹化石的共生组合，为斜坡至次深海区的生物群落。既具有江南生物群的特征，又具有一些自身的特色，具有过渡区色彩，生物群归属江南区。
而该区寒武纪沉积的岩相特征，浊流、深水牵引流、深水原地沉积、斜坡相的沉积，显示的次深海盆地至盆地边缘（斜坡）的沉积环境，与生物相及化学地层显示的沉积环境、构造背景是吻合的。
1964年张文当堂等将百色、三都、古丈、九江、无锡一线特有三叶虫及其沉积命名为江南带［12］，1979年又将之从扬子区、华南区（或东南区）中划出来，成立一个一级的地层区，称江南区［1］。1974年，卢衍豪等总结我国寒武纪生物地层和古动物分区时，则将桂北、黔南、湘西、皖南一线的狭长地带命名为“过渡区”，1990年彭善池［2］改称这一极为狭长的地带为“江南斜坡带”。
2002年，冯增昭［12、13］提出广西的晚寒武世岩相古地理隶属于西藏华南台地的范围，其中大瑶山地区属东南台地的一部分，桂东北—越城岭地区属江南盆地西南延伸的部分，桂西南以西属扬子碳酸盐岩台地的东南边缘。
2003年至今，笔者在桂西安德、下雷、古美地区开展区调工作，查明“江南斜坡带”位于四城岭以西的靖西吞盘一带。因此，笔者认为四城岭地区晚寒武世应为陆棚边缘浅槽盆相，为一次深水至深水补偿盆地，是扬子台地东南缘的江南盆地（冯增昭，2002）在桂西区方向的延续，是其重要组成。
4.4关于构造
四城岭地区前人资料一直认为是一个背斜，通过1∶5万区域地质调查目前证实其是一为高角度断层和低角度滑脱断层系围限的“断块”，为一总体往北西倾的单斜，原背斜南翼实为更老的地层，即前述的第一、二段及第三段的底部，其中新发现了前面所述的三叶虫Chuangia–Rhaptagnostus组合、腕足类Lingulla–Eoorthis组合，首次在该区确认存在传统划分的长山阶地层，为此提供了充分依据。
4.5关于岩石地层划分
桂西碎屑岩型寒武系的岩石地层单位存在不同的划分方案。目前，主要有与黔南、靖西区对比归划分为三都组，与桂东南区对比归划分为黄洞口组两种划分方案，近期有的工作者提出与滇东进行对比划分为塘家坝组。地层划分方案反复，存在争议。
根据笔者调查，这些岩石地层划分方案均不尽合理。如前所述，按照岩石组合、生物组合、沉积相特征与沉积盆地归属，我们认为以四城岭地区为代表的桂西碎屑岩型晚寒武世沉积，应与桂北地层区进行对比，江南盆地内的地层为应为同一体系，岩石地层单位采用边溪组一名更为妥当。
5结语
四城岭地区开展的1∶5万区域地质调查，收集了丰富的地质资料，在古生物、沉积相、岩石地层、层序地层、化学地层等多方面都取得了一定的成果，提高了该区寒武纪地层的研究程度。
Chuangia，Rhaptagnostus等深水混合型三叶虫、腕足类Lingulla群落、深水遗迹化石Chondrites等的发现，属于江南生物区，首次在该区寒武系中划分出芙蓉统第九阶、第十阶（相当于传统划分的上寒武统长山阶至凤山阶）。岩石组合、沉积相、生物相与区及化学地层特征，显示其次深海盆地至盆地边缘的沉积环境，属沉积盆地沉积体系，其位处扬子地台南侧斜坡带南东，晚寒武世应为江南盆地的组成部分，沉积地层应与桂北地层区进行对比。
四城岭地区寒武系为桂西碎屑岩型寒武纪沉积的代表，该区加里东构造层是大地构造划分、认识古生代大陆和大洋盆地演化历史的关键地区之一，前述工作进展与认识，对该区地层的划分对比、古生物、岩相古地理及大地构造研究均具重要意义。
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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
