福建省地层发育,除志留系、中下泥盆统和下第三系缺失外,从元古界至第四系发育较齐全,岩石类型复杂,沉积岩和变质岩地层的总和及火山地层出露面积,各占全省陆地面积三分之一。其地层属华南地层区。
福建省地层分区性较明显。北部及西北部以元古代变质岩地层为主,属地槽型的巨厚沉积。中部及西南部出露有震旦纪至晚白垩世的浅变质岩、沉积岩及火山地层,尤以晚古生代沉积地层发育,古生物化石较为丰富;其中石炭纪至下二叠纪,为省内石灰岩、无烟煤、铁矿、锰、铅、锌矿的重要含矿层位。政和至大埔一线以东的福建东部广大地区,则以大面积出露的晚侏罗-早白垩世陆相火山地层占主导地位,岩性复杂,厚逾万米。晚第三纪及第四纪地层分布零星,在沿海一带较为发育,由基性火山岩、沉积岩及海相、陆相松散沉积物组成。福建地层划分见表1-2。
一、元古界
福建省的元古界有:前震旦系麻源群及震旦系。麻源群在下部,可划分四个岩性段。震旦系在上部,与麻源群呈整合关系,下震旦统有楼子坝群、吴墩组、迪口组及丁屋岭组、龙北溪组;上震旦统有南岩组、黄连组及震旦上统等。
(一)前震旦系麻源群
麻源群系最古老地层,《福建省区域地质志》(以下简称省地质志)中,是指震旦系之下一套巨厚的中浅变质岩系,命名地点在建阳县东北之麻源村。
20年代多认为闽西北之变质岩系属太古界或元古界。1962年福建区测队对建瓯地区的变质岩首次提出建瓯群一名,自下而上划分小桥片麻岩组、连地片岩组及龙北溪石英碳酸盐组,时代归属前寒武纪。1963年福建地质局在南平召开变质岩座谈会,正式采用建瓯群一名,并划分为上、下两个亚群,时代改属前震旦纪。1974年1:20万建瓯幅进一步将建瓯群按岩石组合及变质程度,自下而上新建迪口组、龙北溪组、大岭组、松源组、吴档组。1974年,福建地质三队三分队曾对龙北溪组中进一步划分出东岩组。1977年、1979年,福建省地质局1:50万地质图说明书和区域地层表编写组,对建瓯组除同意建瓯幅所划分外,于龙北溪组上段划分为东岩组。
1982年区调队在建瓯群大岭组标准剖面中采获几丁虫,福建东部龙北溪组及大岭组亦零星发现几丁虫及微古植物,其时代多属奥陶纪或早古生代。由此,建瓯群所属地层单位的层序关系及地层时代实已动摇解体。1985年《省地质志》对闽西北变质岩系,重新厘定原建瓯群中各地层单位名称及时代含义(表1-2),划为上元古界麻源群、震旦下统吴墩组、丁屋岭组及上震旦统;福建东部划分为下震旦统迪口组、龙北溪组及上震旦统一下古生界。1986、1987年闽北地质大队在专题研究报告和1:5万政和等三幅区调报告中,对麻源群进一步划分大金山组和南山组,下震旦统吴墩组和东岩组,上震旦统为龙北溪组,另新发现而建立稻香组(表1-3)。本文按地质志所列层序和时代含义予以阐述。
麻源群主要出露于闽西北浦城、建阳、将乐、宁化一带,德化赤涂寨至田地仅零星分布,岩性以各种片岩、变粒岩为主,部分地段有不同强度的混合岩,局部夹火山岩及石墨矿层,属震旦系之下福建境内最老地层。按岩石组合特征自下而上分为四个岩性段,各段之间皆为整合关系,累计厚度大于9642米,为一套地槽型火山砂泥质(陆屑)建造。其与上覆的震旦系和下古生界,共同组成闽西北扬子和加里东旋回褶皱基底。
第一段出露极少,未见底,岩性由灰绿色风化后呈浅褐或粉红色中至薄层白云石英片岩和石英白云片岩组成,中部偶夹黑云变粒岩,建阳南山厚度大于1681米。第二段由灰白、浅灰绿色中厚层细纹黑云(斜长)变粒岩夹中薄层黑云石英片组成,局部夹绿泥绿帘片岩、斜长角闪片岩及不纯大理岩透镜体,普遍见矽卡岩化。德化赤涂寨二云石英片岩产微古植物:光面小球藻、原始光面球藻等,建阳松源厚度2270米。该段变粒岩岩石坚硬,常构成高山陡坡地形,地貌特征明显,为本群的一个重要标志层位。第三段分布最广,岩性为灰、灰绿色一中薄层黑云石英片岩、白云片岩夹薄层黑云片岩、白云石英片岩及厚层黑云(斜长)变粒岩,局部地区夹含石墨片岩及晶质石墨矿层,德化赤涂寨产裂瓣藻、穴面膜片等微古植物,顺昌洋源厚度2620米。第四段分布较少,岩性较复杂,以各类片岩为主,夹变粒岩、千枚岩,局部出现斜长角闪岩、变质凝灰质碎屑岩及熔岩,德化赤涂寨本段片岩产穴面球藻、光面小球藻、裂瓣藻等微古植物化石。
另外,闽北地质大队对闽北前寒武系变质岩专题研究报告(1986年),从下而上将麻源群第一、二段(原第一段与原第三段对调)命名为大金山组,第三、四段(原第三段为原第一段)命名为南山组,并认为南山组之岩石组合特征与迪口组岩性相近似。两组之时代为前震旦纪。
(二)震旦系
该系分布较广,由于岩性岩相的明显差异,可分为西部和东部两个不同的地层区。西区是指建瓯、南平、华安一线直至广东大埔以西的广大地区;该区又以南平、明溪、清流、长汀一线为界,分为闽西南及闽西北两个地区。闽西南地区有:下震旦统楼子坝群、丁屋岭组,上震旦统南岩组、黄连组。闽西北地区有:下震旦统吴墩组、丁屋岭组,上震旦统(未建组)。东区是指建瓯、南平、华安一线以东的广大地区,下震旦统有迪口组、龙北溪组及上震旦统至下古生界(未进一步划分)。它整合于麻源群之上。
以前震旦系未作进一步划分,闽西北的变质岩的时代,概称前震旦纪或太古代-元古代。闽西南出露于泥盆系不整合之下的一套巨厚的浅变质岩,1963年福建省地质局和江西省地质局合编的1:100万福州幅(G—50)地质图说明书,将其时代归属震旦纪-志留纪,认为与龙山群相当,未作进一步划分。在此基础上,福建区调队于1966年通过三明幅区调后,首先在下古生界之下确定一套以钾长变粒岩为主的岩石组合,代表震旦纪地层。直至1970~1971年间,经过1:20万长汀、上杭幅区调,才对闽西南地区变质岩作了较系统的研究,并引入湖南、湖北峡东的地层名称,自下而上划分为前震旦系板溪群(包括三个亚群共八个岩性段)和震旦下统南沱组、上统陡山沱组及灯影组。1977年福建省区域地层表将闽西南浅变质岩重新建立地方性地层名称,划分为前震旦系楼子坝群(包括下、中、上三个组)、震旦下统丁屋岭组、上统南岩组及黄连组。并认为楼子坝群大致可与闽西北的建瓯群对比,该划分对比方案,一直在省内沿用(表1-4),对闽西北和闽东地区的变质岩系,在元古界麻源群中已有叙及,不再赘述。
1.闽西南地区
划分为震旦系楼子坝群和丁屋岭组,上震旦统南岩组和黄连组。
楼子坝群,创名于长汀县西南30公里楼子坝村,划分三个岩性段,上下段以含较多硅质岩为特征,中段普遍含钙质。上段为灰绿、灰色变质细砂岩、粉砂岩与千枚岩互层组成,夹灰白、紫色薄层硅质岩,顶部含磷,偶见炭质千枚岩,厚1824米;中段为灰绿色变质粉-细砂岩夹钙质砂岩及千枚岩、板岩、硅质岩,局部偶夹泥灰岩透镜体,厚2647米;下段灰绿色变质细砂岩,夹千枚岩及变质粉砂岩、硅质岩,未见底,厚大于1846米。该群总厚大于6137米。在长汀南之武平、上杭、永定一带,该群岩石变质较深,形成变粒岩、片岩及混合岩,地层划分及研究程度较低。
丁屋岭组得名于长汀县西南14公里之丁屋岭村,主要由灰绿色变质(石英)细砂岩、变质粉砂岩夹千枚岩及薄层硅质岩组成,底部常为变质含砾砂岩和砾岩,与下伏楼子坝群呈假整合关系(或不整合),厚1531米。
南岩组,得名于长汀县西南15公里之南岩村,上部为灰绿色变质细砂岩夹千枚岩和硅质岩,硅质岩顶底常见极薄层磷块岩条带,下部为灰黑、灰绿色千枚岩、变质粉砂岩、细砂岩,夹硅质和变质含长石石英砂岩,与下伏丁屋岭组呈整合关系,厚1120~1082米。在南岩村东之大埔、横坑一带,南岩组上部夹两个含磷层位,单层厚仅数厘米,最厚达厘米,下部夹2~3层黄铁矿。
黄连组,得名于长汀县西南约11公里之黄连村,以灰、灰白、灰绿色硅质岩发育为其特征,其中夹变质细砂岩、千枚岩,与下伏南岩组呈整合关系,厚356米;这种以浅色硅质岩发育的细碎屑岩组合,构成与寒武系区分的显著标志。
2.闽西北地区
划分有下震旦统吴墩组和丁屋岭组,及上震旦统未分。
吴墩组,得名于顺昌县东南9公里之吴墩村,原称吴档组。上部为灰绿色厚层变质中细粒杂砂岩及(含砾)凝灰质砂岩夹变质泥岩及薄层硅泥岩,下部以灰、深灰色厚层变质石英砂岩为主,偶夹千枚状(凝灰质)粉砂岩、石英片岩及硅质岩,底部偶见复成分砾岩,与下伏麻源群呈整合接触,厚大于2218米。至建阳长坪一带变质较深,多为斜长变粒岩及绿泥黑云片岩,地层厚大于3615米。
丁屋岭组,岩性变化较大,北部邵武、建阳等地变质较深,为深灰、浅肉红色厚层黑云斜长变粒岩,夹黑云石英片岩,底部为含砾变粒岩,与下伏吴墩组呈假整合或微角不整合(?)关系,厚1947米;中部泰宁、明溪一带变质稍浅,岩性单一,几乎全由深灰、肉红色厚层钾长变粒岩,原岩部分为角斑岩及石英角斑岩,上部偶夹薄层黑云石英片岩,厚850~1306米;西南部宁化方田、长汀张地一带,变质更浅,为灰色变质中细粒(长石)石英砂岩和变质粉砂岩,夹硅质(泥)岩及含砾砂质泥岩,偶见粉晶白云岩及石煤透镜体,下部产较多微古植物化石,厚1394米。
上震旦统,北部邵武—泰宁一带,以千枚状粉砂岩为主,夹变质砂岩、石英岩及大理岩,下部偶夹黄铁矿层;建阳、邵武等地,大部分已混合岩化,形成混合质黑云石英片岩夹黑云变粒岩,厚1282米;南部明溪、清流、长汀一带,上部为絹云石英片岩,夹硅质岩,局部夹变质火山碎屑岩,下部含钙变粒岩和钾长变粒岩。
3.东区
研究程度较低,划分有下震旦统迪口组和龙北溪组,上震旦统一下古生界未分。
迪口组,得名于建瓯县东南35.5公里迪口村,各地岩性单一稳定,主要由灰、浅灰色黑云斜长变粒岩、二云斜长变粒岩组成,上部夹少量黑云(二云)片岩及石英岩薄层,下部变粒岩多已混合岩化,其变粒岩之原岩主要为长石砂岩,未见底,为闽东地区最老地层,厚度大于5880米。
龙北溪组,命名于建瓯县东南35公里龙北溪村,岩性分为三部分:上部为绿色片岩,有绿泥绿帘片岩、阳起片岩、阳起钠长片岩和阳起钠长绿帘片岩,夹白云石英片岩、大理岩及含磁铁石英岩;中部为白云石英片岩、白云片岩、夹石英岩;下部为石英岩,夹白云岩、大理岩、黑云石英片岩及绿帘斜长变粒岩,偶见薄层磷块层,地层厚度2743~2230米,其下与迪口组多呈断层接触或整合或假整合接触。其绿色片岩原岩属细碧岩及细角岩,部分变粒岩原岩为角斑岩或石英角斑岩,组成细碧角斑岩建造,为铜及多金属矿产提供找矿线索。此外,在政和富竹庄、南平北山、安溪华地等处,龙北溪组含有微古植物及几丁虫化石。
上震旦统一下古生界。在东区分布较广,出露零星,以往沿称大岭组,1982年福建区调队在建瓯大历(原地名大岭)创名剖面上发现几丁虫化石,时代主要属奥陶纪,因此《省地质志》暂置上震旦统一下古生界未分。其岩性上部为灰绿色二云石英片岩,夹二云片岩及变粒岩;下部为灰黄色白云变粒岩,偶夹白云石英片岩与下伏龙北溪组呈整合接触,地层厚1462~2062米。
1986年闽北地质队发现新地层,暂称稻香组,与下伏“大岭组”呈断裂接触,推断为整合关系,岩性上部为斜长阳起片岩、阳起片岩、凝灰质细砂岩夹薄层泥岩和炭质泥岩、大理岩,顶部为硅质岩;下部为阳起石化绿帘石化安山质晶屑凝灰岩、沉凝灰岩为主,夹硅质岩、泥岩或絹云千枚岩、凝灰质粉砂岩,向上过渡为泥岩、桂质岩和泥质桂质岩,地层厚大于1082米,于政和星溪、稻香至高崛等处产微古植物化石。
80年代福建省1:5万区域地质调查在变质岩的研究方面,取得一批重要成果。1989年李根坤等在将乐、顺昌、长汀等地观察到震旦系与前震旦系不整合接触关系。在综合分析已有1:5万区调、变质岩科研、同位素年龄及微古化石等成果,将福建前寒武纪地层作如下划分对比,见表1-1。
二、下古生界
福建下古生界集中分布于闽西及闽中,沿邵武、将乐、明溪、清流、长汀和三明、永安、龙岩大致呈两个狭长带展布,按地层区划分属于邵武、长汀、龙岩三个地层小区。岩石类型以浅变质的泥砂质细碎屑岩为主,少量硅、钙质沉积,厚度巨大,具有复理式建造特点。它整合于下伏上震旦统之上,又被上泥盆统天瓦〓组不整合覆盖;划分有寒武系及奥陶系,寒武系中下统林田群、上统东坑口群及奥陶下统魏坊群、中上统罗峰溪群,志留系可能缺失。
(一)寒武系
寒武系分布较广,以西部邵武—长汀及三明—龙岩发育良好,出露完整,研究较详,地层已作进一步划分,而东部地区因岩石变质较深,出露零星,地层难以划分,统归属上震旦—下古生界未分,本系大致沿邵武—长汀和三明—龙岩呈两个北东或北北东向的狭长条带展布,系继承在震旦系之上的一套浅海相地槽型沉积,最大厚度5200米。按岩性组合及层位关系,划分为中下寒武统林田群下段、上段,上寒武统东坑口群三个地层单位。
福建早古生代地层研究基础较差,民国20年王绍文将永安西部罗峰溪村发育的一套几乎全为千枚岩之地层,划分为志留纪羊牯卯页岩、奥陶纪中上部罗峰溪千枚岩及下部溪口灰岩、板岩,嗣后,陈恺、杨振翰、唐贵智在永安地区引用了罗峰溪千枚岩系一名,而将其时代改属震旦纪。高振西将发育于长汀大悲山一带的黄灰、灰绿色薄层质细之千枚岩,称之大悲山系,时代归属早古生代,后经区调划属震旦纪。50年代中后期,北京地质学院、福建省地质局第一地质大队等,将长汀、武平、上杭一带不整合伏于南靖系之下的一套浅变质岩及片岩、片麻岩,分划为前泥盆系及前震旦系。
1959年以后,随着1:20万区调的开展,早古生代地层的研究逐步有进展。1963年1:100万福州幅地质图说明书,曾将闽西南广泛分布的浅变质岩,定为震旦-志留纪,并认为与龙山群层位相当。1965年1:20万永安幅,将下古生界按岩性划分为八个岩性段,统称罗峰溪群。1966年1:20万三明幅划罗峰溪群为三个亚群,时代归属早古生代。1970年1:20万长汀幅将下古生界划分为寒武系下统、中上统和奥陶-志留系六个岩性段,1976年1:50万福建省地质图,将奥陶-志留系归并为三段,但未建立地层名称。1978年后,福建省区调队下古生界专题组,对福建西部的早古生代地层新建和厘定地方性地层名称,其成果已为《福建省区域地质志》引用(表1-5)。
林田群,创名于长汀东南23公里林田村,划分上、下段。上段以浅灰、灰色中薄层变质石英细砂岩、变质泥质细砂岩与变质粉砂岩、硅质泥岩、千枚岩互层,中上部偶夹结晶灰岩或大理岩透镜体,厚722~2239米;下段以深灰、灰色厚层变质石英细砂岩,夹变质粉砂岩、炭质板岩或千枚岩,底部偶见极薄层硅质岩,厚1509~1771米,与下伏黄连组或上震旦统整合或连续过渡接触。
东坑口群,创名于永安县西北17公里之东坑口村,岩性主要为灰、浅灰色厚层含炭碎屑的变质石英砂岩,夹少量薄层千枚岩或千枚状粉砂岩,厚390~1189米,与下伏林田群上段呈整合关系。
(二)奥陶系
奥陶系仅见于闽西南,主要分布宁化泉上、清流廖坊、长汀大元坝至坝下及永安安砂、魏坊、龙岩火德坑一带,大致呈两个北东向条带展布。主要是继承在寒武系之后的某些盆地中心沉积,出露面积比寒武系小得多,仍属于浅海复理式建造,以硅泥质、砂泥质沉积,总厚达2971米。它与下伏寒武系呈整合接触,又被上泥盆统天瓦〓组不整合覆盖。据《省地质志》划分下奥陶魏坊组、中上奥陶统罗峰溪群上、下段。
自民国20年王绍文创建罗峰溪千枚岩系一名,时代归属奥陶纪中上部之后,数十年间,因缺乏古生物资料,其地层研究基础较差。1965年1:20万永安幅将下古生界划分为八个岩性段,统称罗峰溪群。1970年1:20万长汀幅,亦据其岩性组合划分为奥陶-志留系共六个岩性段。1975年福州大学矿冶系首次在永安魏坊公路转石中发现笔石等化石,稍后,福建区调队等相继在该处找到产笔石之原生露头。1978年后,区调队下古生界专题组,对闽西南之奥陶系划分为下统魏坊群、中上统罗峰群下段及上段。1985年《省地质志》引用其成果。
奥陶系地层特征及对比
魏坊群,创名于永安市西北15公里魏坊村,以永安、龙岩发育完整,由灰、灰黑色薄层千枚岩、千枚状(粉砂质)泥岩、泥硅岩或硅质岩夹变质石英砂岩组成,局部偶夹结晶灰岩透镜体,产笔石及微古植物等化石,厚度703~867米。
罗峰溪群,创名于永安市西北27公里罗峰村(因修建水库,露头多处淹没),分布局限,上段以灰、灰绿、灰黑色厚层变质细粒及中细粒石英砂岩为主,夹变质粉砂岩及薄层板岩,厚840米;下段灰、灰黑色变质粉砂岩、千枚状泥岩或变质石英细砂岩与板岩互层,夹硅质岩,产几丁虫化石,厚1264米,本群总厚2104米,与下伏魏坊群呈整合接触。
福建奥陶系分布较少,岩性上以变质细砂岩、粉砂岩和千枚岩、板岩、桂质岩交替出现,韵律层发育,属砂泥硅质复理式建造,但岩石组合上三分性较明显,各地互相可以对比。从整个奥陶系岩石特征分析,在清流—长汀地区魏坊群含钙质较多,碎屑沉积物较细,至罗峰溪群沉积物逐渐变粗;而永安—龙岩地区魏坊群及罗峰溪群下段沉积物较细,以变质粉砂岩、千枚岩、硅质岩为主,夹变质细砂岩,罗峰溪群上段则为较粗的砂质碎屑沉积。
1988年朱玉磷等认为:永安李坊—魏坊处为走向北西之斜歪式倒转复式背、向斜,地层从下而上为魏坊群、东坑口群、罗峰溪群上下段,三者均呈整合关系,而林田群并未出露,重晶石矿赋存于罗峰溪群下段(矿层底板全岩铷锶等时代线年龄值为414百万年),魏坊群时代为早奥陶世,东坑口群为中奥陶世,罗峰溪群为晚奥陶世。
三、上古生界
上古生界广泛分布于福建省中部及西南部,以大田、三明、永安、漳平、龙岩一带为中心,组成一个北东向较完整的盆地。其岩性由一套海相及海陆交互相之砾岩、砂页岩、灰岩及煤层组成,地层发育,化石丰富,产有铁、煤、灰岩等矿产。依据区调成果及普查勘探资料,对这套地层研究较详细,划分有泥盆系上统天瓦〓组、桃子坑组,中下统缺失;石炭系下统林地组,中统黄龙组,上统船山组及中下统未分;二叠系下统栖霞组、文笔山组、童子岩组,上统翠屏山组、长兴组或大隆组。它不整合在比它老的地层之上,又被三叠系下统溪口组整合覆盖。
(一)泥盆系
福建仅有上泥盆统,中下统缺失。上泥盆统呈北东东向出露于闽西南,其范围北至将乐、南平,东到大田、华安,西南延至江西、广东。另在光泽司前也有小面积出露。
福建泥盆系的研究始于民国20年,王绍文将永安地区不整合覆于古生界变质岩之上的砂砾岩,划归泥盆系,上部称安砂石英岩,下部称牛尾岌砂岩。侯德封等认为南靖县城附近发育的砂砾岩与之相当,称为南靖石英岩,时代定为石炭纪。后陈旭等及周仁沾改称南靖系,时代归属中石炭世以前或泥盆-石炭纪。1960年南京大学地质系师生,在清流县莲花山之南靖系上部,采获大脉羊齿(相似种)。1965年区调队,在漳平林地的相同层位,采获栉羊齿?脉羊齿?;因此,将南靖系上部划归下石炭统,创建林地组,其余部分仍沿称南靖群,时代归属中晚泥盆世,泛指不整合在下古生界之上,而被下石炭统所覆盖的一套砂砾岩。1977年区调队在龙岩桃子坑之南靖群中,首次采获薄皮木等化石,并创建天瓦〓组、桃子坑组,取代南靖群一名,其时代归属晚泥盆世。1985年,《福建省区域地质志》引用上述划分方案(表1-6),本志也引用这一成果。
福建上泥盆统,主要为灰白色石英砾岩、砂砾岩、砂岩及紫红色粉砂岩,普遍遭受轻微变质,厚2388米,与下伏地层呈明显的角度不整合关系。据其岩石组合和沉积旋回划分为下部天瓦崃组和上部桃子坑组,两者呈整合接触,分别构成两个由粗到细的沉积旋回,属河流一滨海相沉积。
天瓦〓组:上部为灰紫、紫红色千枚岩化粉砂岩夹石英砂砾岩及砂砾岩;下部灰白色厚层石英砾岩,夹砂砾岩及千枚岩化粉砂岩组成;本组产植物化石,龙岩、永安地区厚712~927米,向北、向东地层厚度逐渐变薄仅200~300米。植物化石有平圆印木(相似种)、斜方薄皮木和亚鳞木。
桃子坑组:上部为灰紫色薄层千枚状粉砂岩为主,夹厚层石英砾岩及砂砾岩;下部为灰白色厚层石英砂砾岩、砾岩,夹薄层千枚状粉砂岩。产植物化石,龙岩、永安地区厚760~1461米,向北向东至清流、大田、漳平渐变为285~300米。桃子坑组植物化石有:斜方薄皮木、薄皮木、圆印木、奇异亚鳞木(相似种)。
(二)石炭系
福建的石炭系,主要分布在闽中和闽西南地区,在福鼎南溪仅有零星出露。本系发育较全,中、下石炭统以碎屑沉积为主,局部凹陷地带,上部为碳酸盐岩沉积,在碎屑岩和碳酸盐岩交接处则是福建最主要的铁矿、锰矿、铅锌矿等含矿层位;上石炭统,几乎均为碳酸盐岩沉积,是省内主要的石灰岩矿层。其与下伏上泥盆统呈整合或假整合接触,又被下二叠统栖霞组整合覆盖,本系地层总厚度278~859米。据《省地质志》划分为:下石炭统林地组、中石炭统黄龙组、上石炭统船山组及福建东部地区之中-下石炭统(未分)。
民国30年,陈旭、王宠将上石炭统船山石灰岩、中石炭统黄龙石灰岩二名引入福建,并将其下的碎屑岩划归前中石炭统的南靖石英岩(南靖系)。1960年后,南京大学地质系师生及区调队先后在清流莲花山、漳平林地等地的南靖系上部采获脉羊齿等化石,并测得完整剖面,将这部分地层单独划分出来,创建下石炭统林地组。嗣后,区调队又在永安坑边、宁化泉上等地林地组之上的灰岩下部,采获纺缍鏟、假史塔夫鏟等化石,证实了黄龙组的存在,从而建立石炭系下统林地组、中统黄龙组、上统船山组的完整层序。福建东部地区,由于缺乏化石,下统和中统未能进一步划分,统称中-下石炭统(表1-7)。《福建省区域地质志》(1985)引用上述划分方案,本志沿用之。
1.地层
林地组,创名于漳平西北43公里的林地村,发育于闽西南地区,尤以明溪—胡坊隆起带东、西两侧凹陷带发育最好。该组为冲积河流-滨海相碎屑沉积,岩性以灰白、灰黄色石英砂岩、石英砂砾岩、粉砂岩为主,顶部常夹炭质页岩、煤线或中基性火山岩,局部夹石灰岩或白云岩透镜体,中上部产植物及孢粉为主,少量珊瑚、海百合茎及叶肢介,厚度182~500米,与下伏上泥盆统呈整合或假整合接触。各地岩性变化不大,由西南向北东沉积物粒度变粗,地层厚度变薄,边缘地区如南平一带厚仅数米至十余米。
黄龙组,引用省外名字,主要为浅海相碳酸盐沉积,主要发育于闽西南,岩性以浅灰、灰、灰黑色厚层灰岩、白云岩为主,局部夹粉砂岩、砂砾岩,底部常以硅质岩、含(凝灰质)铁锰质砂泥岩假整合覆于林地组之上,但在永安、龙岩一带以东地区,滨海相碎屑岩逐渐增多,地层厚度75~164米。碳酸盐岩产丰富的鏟、珊瑚及腕足类,其次为有孔虫、牙形刺、瓣鳃类、苔藓虫、海百合茎等化石。
中一下石炭统,分布于福建东部福鼎及安溪、德化、大田等地,出露零星,大部分岩石已不同程度地变质,岩性以碎屑岩为主,如福鼎南溪上部为细砂岩、粉砂岩、夹硅质岩、泥岩、灰岩,少量安山玄武岩和角砾状砂质灰岩;下部为千枚状泥岩、粉砂岩夹灰岩、粗细砂岩等,厚度大于1414米,复理石韵律发育,属于浅海相复理石建造,具冒地槽的性质,产有鏟、有孔虫及海百合茎、古微植物等化石。《省地质志》认为,其上部相当黄龙组,下部可能相当于林地组,但具体界面难于划分,暂统称中下石炭统。安溪潘田岩性相当,厚大于449米。德化阳山,省冶金地质一队称阳山群,岩性为绢云千枚岩、长英角岩、变质中细粒石英砂岩,夹大理岩化灰岩,厚大于270米,底部出露不全,属浅海相砂泥质沉积,可能相当于黄龙组。大田大合,岩性为斜长变粒岩、云母片岩,夹变质石英砂岩、石英砾岩及石英岩,其原岩上部以砂岩、砂泥岩为主,下部以石英砂岩、砂砾岩为主,厚大于925米,产孢粉。有关东部零星出露的中下石炭统与闽西南的林地组、黄龙组如何对比,上述《省地质志》是对比的一种;另一种意见认为东部的中下石炭统相当于林地组,而缺失黄龙组。
船山组,岩性稳定,为单一的碳酸盐岩沉积,以灰白、灰黑色厚层质纯微晶灰岩为主,夹少量白云岩,厚62~193米,与下伏黄龙组呈整合接触,只在顺昌、南平、德化、南靖一带边缘地区假整合覆盖在林地组或中下石炭统之上,或不整合于下古生界或更老地层之上。灰岩中鏟类丰富,其次有珊瑚、腕足类、有孔虫、腹足类及植物、孢子、藻类等。各地岩性、厚度基本稳定,可以对比。
黄龙组及船山组之白云岩及灰岩,质地较纯,含MgO或CaO均较高,是福建省重要的冶金、化工及建材原料。
福建石炭系以闽西南最发育,自下而上由冲积河流相碎屑沉积至浅海相碳酸盐沉积。横向上从西南向东北碎屑岩增多,碳酸盐岩减少,厚度逐渐变薄。
2.生物群
福建石炭系化石丰富,已建立14个生物组合带,其中鏟类5个,珊瑚2个,牙形刺3个,腕足、叶肢介、植物和孢粉各1个。
林地组主要生物化石:以植物、孢粉为主,动物化石零星。
植物:主要产于林地组中上部,计有30个属,主要分子有:大脉羊齿,假大脉羊齿,耳脉羊齿(相似种),青海须羊齿等。
孢粉:以具环孢为主,其中又以鳞木孢占绝对优势,可称鳞木孢组合。
动物化石:有叶肢介、珊瑚、海百合茎。上杭庐丰芦源洞本组中上部叶肢介与植物化石共生,有角嘴李氏叶肢介、光滑叶肢介、清溪叶肢介。珊瑚有不规则石柱珊瑚,多枝笛管珊瑚(龙岩中甲)时代为早石炭世。此外,长汀、永安及福鼎南溪还产海百合茎。
黄龙组生物化石:以〓类、珊瑚、腕足类为主,以及有孔虫、牙形刺、瓣鳃类、苔藓虫、海百合茎等。
〓类:福建仅发现相当于华南中石炭统已建立的三个〓化石带的上、中带,即小纺缍〓-纺缍〓带及小原小纺缍〓带,而缺失下带。
小原小纺缍〓带:出现于黄龙组底部,在上杭、宁化、长汀发育良好,代表分子有:小原小纺缍〓、王钰氏原小纺缍〓等。
小纺缍〓-纺缍〓带:见于黄龙组上部,是一个分布相当广泛的化石带,小纺缍〓一般富集于下部,而纺缍〓则富集于上部,可划分三个亚带。
珊瑚:主要有荔波犬齿珊瑚、弯刺毛虫、龙潭刺毛虫、甘肃沟珊瑚(相似种),是中石炭世特征分子,可称荔波犬齿珊瑚-弯刺毛虫组合,它们均产于小纺缍〓-纺缍〓组合带内。
腕足类:主要属种有满苏分喙石燕,朱里桑两板贝,威宁网格长身贝(相似种)。
牙形刺:仅于宁化泉下黄龙组见及,共18属23种,12个未定种,可划分三个组合带。
船山组主要生物化石:以〓类为主,次有珊瑚,并有腕足类、孢粉、腹足类、藻类等。
〓类:属种多,分布广,演化阶段和分带性明显,自下而上可分为三个组合带,包括五个带或亚带。
大旋脊鏟-麦鏟组合带,可进一步分为大旋脊〓带和中华麦〓带。
球希瓦格〓-假希瓦格〓组合带,该组合带分布于船山组中部,以假希瓦格〓与球希瓦格〓为特征,可进一步细分为缪勒氏假希瓦格〓亚带、球形球希瓦格〓亚带。
截始拟纺缍〓组合带,分布在船山组上部,以短轴型的始拟纺缍〓属为特征,由筒形始拟纺缍鏟福建变种,细小始拟纺缍〓,截始拟纺缍〓等组成,可称为截始拟纺缍〓带。
珊瑚:主要有犬齿珊瑚、多壁花珊瑚、脊板康宁珊瑚、顶饰珊瑚、簇棚珊瑚等,可称花珊瑚-脊板康宁珊瑚组合带。
(三)二叠系
二叠系主要分布于闽西南,其范围北抵邵武、建阳、建瓯,东达永春、长泰一带,呈北北东向带状出露,地层发育齐全,化石丰富,是华南二叠系较典型的地区之一,也是省内主要的含煤地层,并有磷、铁、铜、铅锌、石灰岩、粘土等多种矿产。本系上下统均发育,下统沉积物为碳酸盐,泥砂质、砂泥质及煤层等,厚550~1512米;上统以砂泥质及局部碳酸盐沉积,厚288~825米,上、下统之间呈假整合接触。其与下伏船山组、上覆溪口组均为整合关系,地层总厚838~2337米。按《省地质志》据岩石组合及生物群特征,划分为下统栖霞组、文笔山组、童子岩组;上统翠屏山组、大隆组或长兴组。
民国20年王绍文将永安曹远、坑边一带之灰岩,命名为曹远石灰岩,时代定为二叠纪;对连城、清流一带之含煤地层,命名为童子岩煤系,时代定为侏罗纪(民国30年陈旭在童子岩煤系发现大羽羊齿,才划归二叠系)。民国24年侯德封等以龙岩城东翠屏山的一套含煤细碎屑岩,创建上二叠统翠屏山砂页岩,并建立二叠系的初步层序为:下统栖霞燧石灰岩;中统大羽羊齿煤系;上统翠屏山砂页岩。民国31年高振西等在大羽羊齿煤系之下的海相页岩中,获得菊石等化石,将其单独划出,并以永安大湖之东的文笔山为代表,命名为文笔山页岩,建立下二叠统栖霞组、上二叠统文笔山页岩、大羽羊齿煤系(或龙潭煤系)、翠屏山砂页岩的地层层序。1959年后,区调队在二叠系顶部的灰岩或海相砂页岩中,分别采获古纺缍〓、假提罗菊石等化石,引入长兴组和大隆组地层名称,并确定二者为同期异相,建立二叠系下统栖霞组、上统文笔山组、龙潭组(包括翠屏山组在内)及长兴组或大隆组的完整层序。此后,随着全省1:20万区调和煤田普查勘探工作的深入,在文笔山组及龙潭组采获大量早二叠世动物化石,根据化石组合特征、上下关系以及含煤性等,将文笔山组和龙潭组(不包括翠屏山组在内)划归下二叠统,1979年福建省区域地层表编写组,按照地层命名法则改龙潭组(或称加福组或龙岩组)为童子岩组(表1-8)。1985年《省地质志》所采用的二叠系地层系统为:下统栖霞组、文笔山组、童子岩组;上统翠屏山组、大隆组/长兴组。1987年王国平等对大隆组和长兴组划分为大隆组在下,长兴组仅相当于大隆组上部,后二者为相变。志引用《省地质志》和王国平等所建立的地层层序。
1.地层
栖霞组,引用省外名称,主要为浅海碳酸盐沉积,由深灰、灰黑色中薄-厚层含燧石条带之生物屑微晶、泥晶灰岩组成,顶部常有厚数米至几十米的硅质岩,局部夹少量粉砂岩、泥岩,厚156~353米,有的地方厚于353米。本组岩性稳定,各地可以对比,由南向北厚度变薄,泥质含量增多。所产化石以〓、珊瑚为主,并有腕足类、瓣鳃类、腹足类、苔藓虫、有孔虫等。其与下伏船山组为整合接触,但在龙岩地区则直接与林地组或更老地层呈假整合或不整合接触,有待验证。
文笔山组。创名于永安市西北10公里大湖东之文笔山,为海相细碎屑沉积。岩性较单一,为深灰色薄层泥质粉砂岩、泥岩,常含磷质、砂质或黄铁矿结核,局部夹少量细砂岩及硅质岩,厚115~321米。所产化石以菊石和腕足类为主,并有瓣鳃类,腹足类,苔鲜虫及海百合茎。其与下伏栖霞组呈整合接触。省内各地本组岩性基本稳定,均可对比。南部武平、永定一带厚达300米以上,往东北部厚度逐渐变薄,化石属种和数量也相对较少。
童子岩组,创名于连城西北6公里之童子岩,是省内最主要的含煤地层,系海陆交互相含煤建造。本组岩性三分性明显:下部为海相或海陆交互相泥岩、粉砂岩夹石英细砂岩、炭质泥岩及煤层(俗称下含煤段),其下与文笔山组整合接触,产菊石、腕足类、珊瑚及植物等化石,厚97~317米,局部厚达500米以上;中部为海相泥岩、粉砂岩夹细砂岩,常含黄铁矿及钙质结核,产动物化石(俗称动物泥岩或无煤段),厚27~117米,局部厚达200米以上;上部由海陆交互相砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤层(俗称上含煤段),产植物和少量腕足类、瓣鳃类等化石,厚100~475米。本组地层总厚224~909米局部厚度大于909米。据其岩相、生物群特征及含煤性差异,大致以顺昌-上杭和尤溪—大田二线为界,形成中、西、东三个条带。岩相变化,由西往东海相层比例逐渐减少,陆相层相应增多。表现在含砂量也由下而上,由西往东逐渐增高。主要生物门类:西带以海相动物化石为主,植物化石数量少;中带动、植物化石并茂,门类属种繁多;东带以植物化石为主,少量腕足和瓣鳃类等。厚度以中带较大,西带较薄,各带由南向北有逐渐变薄趋势。含煤性变化,中带上部和下部一般为含煤,尤以龙岩、永定一带含煤性最好;西带仅上部含煤;东带含煤主要集中于下部,各带主要煤层层位,由南往北有逐渐抬高的趋势。
翠屏山组,创名于龙岩城东之翠屏山,以陆相为主的海陆交互相沉积,由砂岩、粉砂岩、泥岩组成,局部夹煤线、薄煤层及粘土岩;底部多以细砾岩或含砾粗砂岩假整合覆盖在童子岩组之上,厚273—647米,产丰富的植物化石,少量瓣鳃类等。其底部砂岩局部含锆石,最高达40%。本组岩性各地基本稳定,厚度以中部永安—龙岩一带最大,东部和西部都较薄,由南向北也有逐渐变薄趋势。对该组上部含腕足类之岩层,据王国平等资料已划属大隆组。
大隆组和长兴组,引用外省名称,两者的分界线,以永安、龙岩白沙一线为界,大隆组在西,长兴组在东分布局限。大隆组广泛分布于闽中和闽西南,为浅海相细碎屑沉积,上部为米黄、灰色中薄层粉砂岩、含砂质泥岩,产丰富的小型腕足类、菊石等化石;下部为灰、深灰色中薄层粉砂质泥岩、粉砂岩、夹细砂岩,局部夹灰岩透镜体,产丰富的较大型腕足类和鏟类,底部常以一层中厚层、厚层砂层、细砂岩与下伏翠屏山组呈整合接触,地层厚度15~223米。大隆组各地岩性稳定,基本可以对比,但各地厚度变化较大,龙岩、永定一带厚度较大,自南往北逐渐变薄。长兴组,分布于大田桃源—崆峒山一带及东坑、漳平灵地、长荣等地,以灰、灰黑色薄一厚层生物灰岩为主,夹硅质灰岩、泥灰岩、钙质泥岩、产丰富的鏟类及腕足类,厚8~52米。长兴组层位仅相当于大隆组上部,二者为相变,它们整合覆于大隆组下部之上。长兴组分布局限,岩性稳定。
福建二叠纪生物繁盛,门类繁多。动物中之〓类、腕足类和菊石以数量多,演化快,分布广为特色;植物主要产于童子岩组和翠屏山组。据其主要生物群的演化及产出层位,已建立16个组合带,其中〓4个、腕足6个、菊石2个、植物2个、瓣鳃类1个、牙形石1个。
2.生物群
栖霞组化石,主要是〓类和珊瑚,还有腕足类、腹足类、苔藓虫、海百台茎、三叶虫等。以鏟为主导,大致可划分两个组合带。上带为格子鏟带,相当栖霞组中、上部,主要分子有:新希瓦格鏟状格子〓、葛氏费伯克〓、哈姆费伯克〓、费伯克〓。
下带为克劳德氏米斯〓带,相当于栖霞组下部,主要分子为克劳德氏米斯〓、南京〓、加罗威氏希瓦格〓、球形希瓦格〓。
文笔山组海相动物化石丰富,主要是菊石和腕足类,其次为瓣鳃类、苔鲜虫、珊瑚、腹足类、海百合茎及三叶虫等。菊石有:龙岩瓦根菊石、孤峰菊石、阿尔图阿尔图菊石(相似种)、索西阿尔图菊石(相似种)、寿昌寿昌菊石、多瘤寿昌菊石(相似种)、美丽副色尔特菊石(相似种)。
腕足类,可划分吉安海澄贝-江西拟网格长身贝组合带。
童子岩组化石丰富,门类、属种繁多,主要有〓类、菊石、腕足类和植物化石数量较多,其次为瓣鳃类、腹足类、珊瑚及少量苔藓虫、海百合茎和三叶虫等。
〓类有:希瓦格鏟、精致新米斯〓、小泽蜓,微小卡勒〓(相似种)、浙江复通道〓(相似种)。
菊石有:阿尔图菊石、阿尔图阿尔图菊石(相似种)、寿昌菊石、副腹菊石等。
腕足类可建立两个组合带:上带为泾县矮戟贝-纤纹细戟贝组含带,下带为为黄氏新轮皱贝-齿状钩盖贝组合带。
植物化石繁多,石松类的有猫眼鱗木、封印鳞木、脐根座等。节蕨类有钝肋芦木、平安瓣轮叶、多叶瓣轮叶、中朝楔叶、长星叶、福建单网羊齿等共17属51种。银杏有2属1种。科达纲有带科达、疏脉科达等2属3种。可称福建单网羊齿-长星叶组合。
翠屏山组化石以植物为主,少量瓣鳃类。植物化石有烟叶大羽羊齿、莲座单网羊齿、长叶单网羊齿、多叶瓣轮叶、剑叶瓣轮叶等可称烟叶大羽羊齿-多叶瓣轮叶组合带。
大隆组海相动物化石丰富,下部以较大型腕足类为主,底部偶见鏟类,上部以小型腕足类和菊石为主,并有瓣鳃类及少量蛇尾纲、苔藓虫及海百合茎。
大隆组底部灰岩夹层偶见〓类有:小古纺缍〓、简单古纺缍〓等。
腕足类,可划分下部的鳞板欧姆贝-红色准直形贝-戟形华夏贝组含带,上部的沟痕折边贝-巴鲁斯似瓦岗贝-美丽股窗贝组合带。
菊石有亚洲假提罗菊石、肋瘤菊石、假腹菊石等。
瓣鳃类有:细弱湖南海扇、曲江湖南海扇、大隆奇异海扇、长刺奇异海扇等。
长兴组化石较丰富,有〓类、腕足类、牙形刺及少量有孔虫。
〓类以古纺缍〓较丰富,特别以中华古纺缍〓、王氏古纺缍〓最常见,也见有少量小古纺缍〓。
腕足类有贵州刺围脊贝、阿尔发刺围脊贝、伸腰岩刺转脊贝、鱗板欧姆贝、美丽蕉叶贝、假犹他新围勒贝等。
四、中生界
福建中生界广泛发育,早期主要出露于闽西南及闽中,为砂泥质及砂质沉积;中晚期为陆相火山岩系,呈带状展布于闽东广大地区,可与浙江及粤东火山岩相接。岩石类型复杂,厚度巨大,化石较丰富,产有煤、石灰岩等矿产。据资料划分有:三叠下统溪口组及溪尾组、中统安仁组、上统大坑组、文宾山组或焦坑组以及上三叠统-侏罗系未分;侏罗下统梨山组、中统漳平组、上统长林组、南园组、坂头组;白垩下统石帽山群或禾口组、上统沙县组、赤石群。其下与上二叠统大隆组呈整合过渡关系,有生物混生,其上被新生界不整合覆盖。
(一)三叠系
三叠系分布广泛,但出露零星,见于闽中、闽西南、闽北等地区。岩性为砂泥岩、硅泥岩、粉砂岩及砂岩、夹灰岩及煤层。中、下统为海相至海陆交互相砂泥质沉积,上统为陆相至海湾泻湖含煤碎屑沉积或内陆山间盆地含煤沉积,含丰富化石,地层总厚1115~4700米,据《省地质志》划分为:下三叠统溪口组、溪尾组、中统安仁组、上统大坑组、文宾山组或焦坑组,以及上三叠统-侏罗系未分。本系与下伏上二叠统大隆组呈整合接触,上统与中下统之间呈明显的角度不整合接触,其上被下侏罗统梨山组假整合覆盖。
溪口组原名溪口灰岩板岩,系民国20年王绍文创建于永安西北的溪口村,时代定为奥陶纪;民国30年,陈旭等改为三叠纪,称溪口系。1950年,周仁沾在其中采获瓣鳃类克氏蛤、正海扇等化石后,改为早三叠世。1965年,1:20万永安幅将这一套产克氏蛤、正海扇为代表的砂泥岩及灰岩,改称溪口组,并在其上发现一套产褶翅蛤呈紫红色的砂泥岩,创名溪尾组。同时,将溪尾组之上的一套海相一海陆交互相碎屑岩称安仁群,后改称安仁组。晚三叠世地层昔称梨山煤系,系王恒升等调查建瓯梨山煤矿时创名,时代定为侏罗纪;民国22年,斯行健研究了梨山煤系的植物化石后,改属早侏罗世。随着地质工作的深入,1960年后,发现梨山煤系包括两个沉积旋回,在下旋回中找到晚三叠世植物化石。因此,省301、303地质队分别在闽北创建焦坑组和在闽中创建大坑组、文宾山组,时代定为晚三叠世;而将上旋回改称梨山组,归属早侏罗世。《省地质志》(1985)引用其所划分方案,本志沿用之。福建三叠系划分沿革见表1-9。
1.地层
溪口组、溪尾组,以闽西南发育完整,两者为整合关系,前者创名于永安市西北曹远乡溪口村,后者命名于大田县溪尾。溪口组以青灰、灰绿色中薄层钙质、泥质粉砂岩、泥岩、泥灰岩为主,夹厚层或透镜状灰岩,局部相变为条带状硅泥岩、角岩,厚353~1475米,产大量瓣鳃类及菊石、腕足类等化石。溪尾组以紫红色为主的杂色粉砂岩、泥岩、钙质粉砂岩夹细砂岩,厚318~727米,产瓣鳃类。
安仁组,创名于漳平县安仁,为海陆交互相沉积,分布仅限于漳平和大田小范围,上部为紫红色粉砂岩,夹长石石英细砂岩,产植物化石;下部为灰、灰绿色中厚层钙质砂岩、钙质粉砂岩,地层厚1100~1309米。
大坑组,创名于漳平县大坑矿区,分布局限,仅见于漳平大坑及其周围的几个小盆地,属继承性盆地含煤建造。上部(曾称E煤组或无煤段)为灰黑色厚层粉砂岩、泥岩夹细砂岩,局部夹煤层;下部(曾称D煤组)为深灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩组成,夹煤层、煤线、地层厚度达599米,向外围厚度迅速变薄,与上、下部的文宾山组、安仁组均呈整合接触,产丰富的植物及叶肢介化石。
文宾山组,命名于漳平县大坑附近之文宾山矿区,系陆相至潮坪泻湖相含煤建造。上部为灰白、深灰色砂砾岩、含砾粗砂岩、粉砂岩夹细砂岩、泥岩和煤层、煤线,局部夹含钛磁铁矿熔结凝灰岩、安山岩、英安质晶屑凝灰岩等;下部(曾称F煤组)灰、灰黑色粉砂岩、细砂岩、夹煤层、煤线,底部为含砾砂岩、砂砾岩,产丰富的植物及海相瓣鳃类、腕足类、叶肢介等化石,地层厚1027米。与下伏地层,在大坑地区与大坑组为连续沉积,漳平安仁地区为假整合接触,其他地区则不整合在不同时代老地层之上。该组各地岩性变化较大,基本可以对比,厚度由东向西变薄,南靖、大田最厚达2166米,清流横溪最薄仅96米。
焦坑组,创名于邵武市东南之焦坑,为内陆山间盆地含煤建造。具有下粗上细的沉积特征,下部为灰及深灰色砾岩、角砾岩、砂岩、粉砂岩、夹炭质泥岩及煤层;上部以灰黑色砂岩、粉砂岩为主,夹细砂岩、安山岩及凝灰岩、煤层,厚229~607米,产植物化石,底部砾岩或砂砾岩呈不整合覆盖在老地层之上,又被梨山组呈假整合至不整合覆盖,与文宾山组为同期不同类型的沉积。各地岩性、厚度变化较大,仅分布于浦城、邵武、建阳和泰宁等地,基本可以对比,厚度由西往东、由北往南增大。
上三叠统-侏罗系未分,分布于长乐-东山断裂以东的一套变质地层,岩性以片岩和变粒岩为主,部分已混合岩化。通过原岩恢复,上部为中酸性火山岩及火山沉积岩;中部主要为火山沉积岩;下部为以泥质为主的细碎屑岩夹火山碎屑岩。局部变质较浅的砂泥岩中产有植物化石。由于大部分岩石变质较深,出露零星,地层不易划分,《省地质志》暂定为上三叠统至侏罗系未分。对于福建东南沿海变质带的研究,80年代省区域地质调查队,省闽东南地质大队等单位,先后于1:5万区域地质调查和变质岩地层的研究方面获得重要成果。如东山县澳角一带变质岩系中发现属于早古生代早期的微体化石;东山变质岩中采到早古生代植物化石;同位素地质年龄有杨泰铭等(1985年)在福清沙埔测得483±21Ma的全岩Rb-Sr等时线年龄和谢窦克等(1986年)在东山岛测得535±170Ma的全岩Sm-Nd等时线年龄,黄辉等(1989年)测得莆田忠门正变质岩全岩Sm-Nd等时线年龄463±15Ma,晋江半岛正变质岩全岩Sm-Nd等时线年龄509±20Ma。从而证明平潭-南澳变质杂岩的原岩时代为早古生代。
2.生物群
福建下三叠统化石丰富,以瓣鳃类为主,可建立5个组合带,中统化石稀少,上统以植物为主,有一个组合带。
溪口组生物群,主要为瓣鳃类,底部还有少量菊石、腕足类、腹足类、介形类等。自下而上可建立三个类群(底部的隐蛇菊石类群,中下部的克氏蛤类群,上部的正海扇类群),包括4个组合带。隐蛇菊石类群,以隐蛇菊石为特征,包括长兴隐蛇菊石—王氏克蛤—赛特东和翼蛤—乌苏尔翼蛤易变亚种组合带。克氏蛤类群,富集于溪口组中下部,以克氏蛤发育为特征。正海扇类群,富集于溪口组中上部,以正海扇发育为特征,有一个多饰正海扇—差梭正海扇组合带。
溪尾组生物群,主要为瓣鳃类,组成褶翅蛤-蚌形蛤组合带,主要有平滑褶翅蛤(相似种),荚蛤,德氏下海扇-贝荚蛤,法萨蚌形蛤等。
安仁组化石稀少,仅有新芦木。
大坑组植物化石,组成陕西舌叶(?)-陕西似托第蕨组合带。主要有陕西舌叶(?)、爱特曼准苏铁杉果、高氏枝脉蕨、斜脉带羊齿、格陵兰带羊齿(相似种)、乐平厚羊齿、较小异羽叶等。
文宾山组植物化石极为丰富,海相瓣鳃类和叶肢介次之。植物主要属种有多实拟丹尼蕨、羽毛侧羽叶、中华叉羽叶、中华镰刀羽叶、尼尔桑镰刀羽叶、爱特曼准苏铁杉果。海相瓣鳃类有:日置类贝荚蛤、近日置类贝荚蛤、平坦江西蛤、江西蛤。
焦坑组以植物化石为主,有细脉大网羽叶、中国似查米亚木、羽毛侧羽叶、较小异羽叶,陕西舌叶(?)、爱特曼准苏铁杉果、披针苏铁杉、欣克苏铁杉、中华叉羽叶。
(二)侏罗系
福建侏罗系分布广,几乎遍及全省各地,岩性岩相复杂。中下统主要出露在政和-大埔断裂以西,分布范围大致与上三叠统地层一致,为陆相(部分海陆交互相)含煤碎屑建造及红色碎屑沉积;上侏罗统主要出露在政和至大埔断裂以东地区,呈大面积分布,为陆相火山沉积岩及中酸性火山岩系。按岩性及生物群特征划分为:下统梨山组,中统漳平组,上统包括长林组、南园组、坂头组,地层总厚逾万米。本系呈整合、假整合于下伏大坑组及文宾山组或不整合于更老地层之上,又被下白垩统不整合覆盖。
梨山组,由王恒升等于民国19年所创梨山煤系演变而来,其层位仅相当原梨山煤系的上旋回部分。漳平组原名漳平群,为1965年1:20万永安幅所创,命名地点在漳平城郊,系指整合于梨山组之上的一套以红色为主的杂色陆相细碎屑岩。上统在1965年前泛指兜岭火山岩,系民国24年由侯德封等所创,泛指中生代火山岩系,民国32年,陈恺将永安—崇安一带兜岭火山岩系之上的一套河湖相砂页岩,称为板头系;民国31年斯行健研究了板头系中之植物化石,时代定为早白垩世。1965年,区调队改兜岭火山岩系为兜岭群,划分为上下两个亚群,时代定为晚侏罗世,板头组为早白垩世。1966年进一步将兜岭群自下而上划分为长林组、南园组。1972年改板头组,时代为晚侏罗世,1977年又创建小溪组,代表福建东部相当于坂头组,以火山岩为主的地层。福建区域地层表(1979)对侏罗系划分为:下统梨山组,中统漳平组,上统长林组、南园组、坂头组。《省地质志》(1985)引用其划分(表1-10),本志沿用之。
1.地层
梨山组,创名于建瓯县梨山煤矿,分布福建西部,属陆相至海陆交互相含煤碎屑岩沉积,组成下粗上细的完整沉积旋回。下部为灰白、黄白色巨厚层石英砂砾岩、粗砂岩夹粉砂岩;上部为灰绿色厚层粉砂岩、细砂岩、泥岩夹煤线(局部可采),地层厚350~950米,含丰富的植物及瓣鳃类化石。其与下伏焦坑组或文宾山组呈整合、假整合接触,或超覆于老地层之上。该组各地岩性大致相同,基本可以对比,而厚度西部较薄,东部较厚,南平沶头最厚大于1524米。在永定堂堡至龙岩上溪柄一带,有早侏罗世海相地层。岩性下部以细砂岩为主,夹砂砾岩、粉砂岩、泥岩,与文宾山组呈假整合接触;上部为玄武岩、安山岩及英安质凝灰岩,向上渐变为流纹岩及火山碎屑岩、夹石英砂岩、粉砂岩、泥岩及凝灰质砾岩。地层厚2696米,产植物、菊石、瓣鳃类等化石。由于岩性岩相变化大,海相层极不稳定,难于具体对比,暂归入梨山组中。
漳平组,创名于漳平市城郊,系继承性盆地沉积,属内陆湖泊相,与梨山组呈整合接触,岩性以紫红色为主的杂色细砂岩、粉砂岩、石英砂岩,夹泥岩、含砾砂岩、长石石英砂岩,局部夹凝灰岩、钙质砂岩及煤线,产植物、瓣鳃类化石,地层厚600~1000米,最厚达2509米(将乐高塘)。该组各地岩性较稳定,可以对比,清流嵩溪、将乐高塘、漳平城郊等地较厚,为当时沉积中心,宁化甘木潭一带厚度较薄。长林组,命名于尤溪县东南约30公里之中仙乡近德坑至长林一带,系火山沉积建造。主要分布于福建东部晚侏罗世火山喷发带两侧,呈北东向带状展布,西部则零星出露。岩性复杂,变化较大,主要为深灰、灰白、灰、灰绿色凝灰质砂砾岩、砂岩、粉砂岩,夹薄层凝灰岩、页岩、硅质岩,局部夹少量凝灰溶岩、流纹岩、凝灰岩及灰岩透镜体、煤线等,不整合于不同时代老地层之上,一般厚度400~1000米,最大厚度3400米(尤溪吉木),产叶肢介、植物、瓣鳃类化石。该组主要为一套陆相山间盆地和内陆湖泊相沉积,以尤溪近德坑-德化下云、下不老、赤水-安溪佛子阁、格口等一带最发育,厚度较大,向四周厚度变小该组火山活动由下往上渐趋增强,东部地区下部以沉积岩为主,上部为火山碎屑沉积岩;西部地区下部以火山碎屑沉积为主,上部则常发育各种凝灰岩,并有少量熔岩。该组研究程度不高,一些地区划分有混淆现象,有待进一步解决。
南园组,命名于闽侯县桥头至南园一带,为陆相中酸-酸性火山岩系,分布极为广泛,尤以东部最为发育,约占全省面积三分之一,西部则多呈单个火山喷发盆地出现,分布零星。岩性岩相复杂,变化极大,主要为中性、中酸性、酸性熔岩及其凝灰岩组成,夹沉积岩,累计最大厚度达8531米,有叶蜡石、明矾石等矿产,其下与长林组以及各岩性段之间均呈整合或喷发不协调接触,与老地层则为不整合接触。据其岩性岩相和喷发旋回特征,可分为四个岩性段。
南园组第一段,分布零星,常与长林组毗邻出露于火山喷发带内,以中性及中酸性熔岩为主,岩性为深灰及暗紫色安山岩、英安岩夹火山角砾岩、集块岩及少量流纹质凝灰熔岩、凝灰岩、砂砾岩、粉砂岩等。各地岩性、岩相较复杂,基本可以对比,厚度变化大,一般厚200~500米,最厚达1828米(永泰莲峰)。
南园组第二段,分布最广泛,大面积出露于东部地区,呈带状展布,组成火山喷发带,西部地区多呈火山喷发盆地出现。系一套陆相酸性熔岩及火山碎屑岩,常与酸性粒状碎斑熔岩过渡或被其侵入,岩性复杂,岩相变化大。岩性为灰、浅灰、灰绿色流纹质晶屑、岩屑凝灰熔岩、流纹岩、晶屑凝灰岩夹凝灰质砂岩、砂页岩、粉砂岩、硅质岩及透镜状灰岩等,一般厚度1000~1700米,最厚2587米(屏南金造桥),产脊椎动物、植物、瓣鳃类等化石。该段由于所处的火山构造不同,不同的火山机构即有不同的岩性岩相,因此仅能根据大的层位进行对比。南部云霄-南靖一带火山碎屑岩较多,往北逐渐减少。
南园组第三段,东部地区分布大致与第二段一致,但范围小,西部未见出露。以中酸性熔岩为主,常与中酸性粒状碎斑熔岩过渡,夹酸性熔岩、火山碎屑沉积岩及沉积岩。岩性为灰及深灰色英安岩,英安质、流纹英安质凝灰熔岩,夹英安质或流纹英安质凝灰岩、熔结凝灰岩及薄层砂泥岩,一般厚1000~1500米,最厚大于2451米(南靖下标),个别地段产植物化石。岩石化学成分,下部偏中性,上部偏酸性。南部安溪、长泰、云霄一带以熔岩为主,火山碎屑岩较少,往西之华安—南靖梅林一带,火山碎屑岩则明显增多,熔岩相对减少。该组岩性较稳定,各地可以对比。
南园组第四段,分布范围较第三段更小,仅在东部地区呈盆地形式出现,西部未见出露。系一套酸性火山碎屑岩、碎屑熔岩,局部上部为偏碱性火山碎屑熔岩。岩性为灰、灰紫、紫红色流纹质晶屑凝灰岩、晶屑凝灰熔岩、流纹岩、熔结凝灰岩,夹钾长流纹岩,中下部夹多层凝灰质粉砂岩、砂页岩、硅质岩等,一般厚600~1200米,最厚1665米(永泰白杜),产植物、叶肢介、腹足类化石,该段各地岩性基本可以对比,由西向东,火山碎屑岩减少,熔岩增多,厚度以永泰白杜至安溪紫云山一带较大,向东西两侧减薄。
有关南园组分布情况,第一、二段全省均有,第三、四段仅见于东部,第一段分布零星,常与长林组毗邻,出露于火山喷发带两侧,第二、三段分布最广,在东部呈大面积出露,构成火山喷发带,第四段分布局限,仅于永泰白杜至长泰一带的单个火山喷发盆地中;从岩石化学成分分析,由第一段的中性、中酸性→第二段的酸性→第三段中酸性、酸性→至第四段酸、酸偏碱性的演化趋势;火山作用型式,表现由早期的裂隙式-中心式喷发,到后期以中心式喷发为主的演变过程,火山活动强度亦反映由弱—强—次强—弱的特点。
坂头组,创名于永安市西北10公里之坂头村,分布零星,为一套陆相沉积-火山岩系,福建西部地区以河湖相沉积为主。岩性为灰绿、灰黑色纸状页岩、泥岩、粉砂岩夹细砂岩,向上以凝灰砂砾火山岩为主,厚147~1198米;东部昔称小溪组,下部灰、深灰、紫红色钙质、凝灰质粉砂岩,夹炭质粉砂岩、硅质岩及流纹质凝灰岩,上部灰、深灰色晶屑凝灰岩及流纹岩,一般厚175~2102米。其下与南园组呈假整合和不整合接触,产丰富的植物、叶肢介、介形类及鱼化石,并有叶蜡石及明矾石矿产。西部地区坂头组岩性稳定,各地基本可以对比。东部地区岩性岩相变化大,仅据其大的层位进行对比。西部厚度小,东部厚度大。
2.生物群
梨山组化石丰富,主要为植物,其次有瓣鳃类和菊石等。
植物化石有:大同锥叶蕨、斯氏锥叶蕨、坚直茨康诺斯基叶、孟加拉耳羽叶、较小耳羽叶、狭叶拟刺葵、细齿似托第蕨等,均为国内外早侏罗世常见的重要分子。
瓣鳃类有:河原隐瓦蛤、片状壳菜蛤、叉饰尖嘴蛤、月型拟叠瓦蛤(相似种)等。
菊石有白羊菊石等。
漳平组化石主要为瓣鳃类,属图土—假铰蚌—楔蚌—福建豆组合。植物化石属锥叶蕨—毛羽叶组合。
长林组植物化石有:叶肢介、瓣鳃类、孢粉等化石。植物有粗肥短叶杉、柏型枝等。叶肢介有:中华延吉叶肢介。瓣鳃类有:费尔干蚌、北亚费尔干蚌(相似种)。鱼类:中脐鱼、绯形目等。孢粉:以裸子植物花粉占优势,克拉梭粉含量最高(95.78%~97.16%),伴生有单沟粉、圆球粉等。
南园组所产化石有:植物、瓣鳃类、腹足类、脊椎动物、叶肢介及孢粉等。植物有拟金粉蕨、似海莲子柏型枝、粗肥短叶杉等。瓣鳃类:叶肢介形费尔干蚌(相似种)等。脊椎动物:东方喙龙、鳖超科。叶肢介:中华延吉叶肢介(相似种)、直线叶肢介。腹足类:松本氏田螺(相似种)。孢粉:安溪长基南园组第三段产克拉梭粉(95.64%)。
坂头组化石丰富,有植物、瓣鳃类、叶肢介、鱼类、介形类、腹足类、昆虫及孢粉等。
植物:粗肥短叶杉、精致柏型枝、纤细柏型枝、坚叶杉、北方毛羽叶、侧羽叶、永安鱼网叶、网羽叶型鱼网叶(?)鱼类:寿昌中脐鱼(相似种)、副脐鱼(?)。瓣鳃类:费尔干蚌(?)、青山中村蚌。腕足类:维其姆前贝加尔螺。昆虫:拟蜉蝣、长翅目。叶肢介:中间直线叶肢介、中华延吉叶肢介。介形类:有三个组合,上部(Ⅲ)刺星介-蒙古介组合,中部(Ⅱ)女星介-达尔文介-蒙古介组合,下部(Ⅰ)达尔文介-达蒙介组合。孢粉(永安吉山):下部含大量的石松孢(占组合总量60%)和克拉梭粉(3种占20%),上部含克拉梭粉占绝对优势(4种约占80%)。
(三)白垩系
白垩系分布遍及全省,主要呈盆地形式零星出现,为陆相红色火山喷发沉积和红色复陆屑建造。据岩性及层位可划分为:下统石帽山群上、下组或禾口组;上统沙县组和赤石群。该系地层总厚3760米,与下伏坂头组或其他老地层呈不整合接触。
民国19年,王恒升等在闽北把不整合于梨山煤系之上的火山岩和红层,统称武夷层;民国20年,王绍文将闽西之红层称官寨红砂岩时代定为白垩纪;民国32年,陈恺在永安-崇安一带,将不整合覆于火山岩系之上的杂色层称为坂头系,时代定为白垩纪,其上之红层称赤石层,时代为第三纪。1955年以来,坂头系和赤石层分别改为坂头组、赤石群。1960年,南京大学地质系首次在宁化禾口红层中,采获鳖和蚌类化石。1966年,福建区调队在沙县盆地赤石群下部细碎屑岩中,发现稀枝袖套杉、坚叶杉植物化石,将其从赤石群划出,创名沙县组,时代归属晚白垩世;上部砂砾岩仍称赤石群,时代为早第三纪。同年,将永泰白云等地的火山-红色沉积岩称石帽山群,并在其中发现植物化石:袖套杉、柏型枝,时代定为早白垩世。1979年,福建石油地质队根据宁化禾口盆地和建宁均口盆地红层及化石,分别创建禾口组、均口组,时代定为早白垩世;均口组由于层序和化石面貌尚不清楚,很少有人引用。1979年,福建区域地层表对白垩系划分为:下统石帽山群、沙县组,上统-下第三系赤石群。《省地质志》对其划分为:下统石帽山群及禾口组,上统沙县组、赤石群(表1-11)。本志沿用之。
1.地层
石帽山群,创名于闽清县石帽山,主要分布于福建东部,而西部仅零星分布,为一套红色陆相沉积-火山喷发建造,组成两个沉积-火山喷发旋回,可分为下组和上组。下组:下部为灰紫、紫红色厚层凝灰质砂砾岩、砂岩、粉砂岩,夹凝灰岩和薄层页岩,厚220~1646米,含植物、鱼、叶肢介、介形类及孢粉等化石;上部为紫灰、灰黑色英安岩、安山岩、英安质熔结凝灰岩,局部为安山玄武岩及玄武岩,厚198~1709米。其与下伏坂头组及其他老地层均呈不整合接触,地层厚418~3355米。上组:下部为紫红、紫灰色凝灰质砂砾岩、粉砂岩、泥岩及炭质页岩,偶夹煤线,厚56~1578米,产植物等化石,与下伏石帽山群下组呈整合接触或不整合在其他老地层之上;上部为紫灰、紫色流纹岩、流纹斑岩、流纹质凝灰岩为主,夹石泡和球粒流纹岩、角砾熔岩及熔结凝灰岩,局部夹英安岩、玄武岩、安山岩,顶部常为钾长流纹岩、粗面岩等,厚300~2088米,上部有明矾石(周宁楼下)、松脂岩(沙县大佑等地)、黑曜岩状熔结凝灰岩。下组常出露盆地边缘,其下部岩性较稳定,基本可以对比,由西向东,由南向北,火山物质增多,厚度变大,上部以中酸性火山岩及火山碎屑岩为主,各地岩性、岩相变化较大,其岩石化学成分由西向东,由中酸性、酸性-中性酸性、中性、中基性的变化趋势,厚度也从西向东逐渐增大。上组分布范围较下组广泛,常形成奇峰兀立的地貌景观;而上部火山岩岩性、岩相变化较大,岩石化学成分由西向东由酸性、中酸性至酸偏碱性演化,厚度增大。
总而言之,石帽山群上、下组,各组均形成一个明显的沉积-喷发旋回,下旋回岩浆偏中、中酸性,上旋回岩浆中酸、酸性至酸偏碱性,显示其岩石化学成分由中、中酸—酸至偏碱性的演化规律。禾口组,创名于宁化县禾口乡,仅见于宁化禾口盆地,与石帽山群系同期沉积,层位相当。岩性由紫红色厚层砂砾岩、细砂岩与粉砂岩组成,中上部夹数层钙质粉砂岩、泥岩,含丰富的轮藻、瓣鳃类、介形类及植物和孢粉,由下而上沉积物粒度变细,地层厚度2522米,与下伏坂头组呈假整合或微角不整合接触,且直接被沙县组整合覆盖。
沙县组,创名于沙县城关附近,多沿断陷盆地分布,主要出露于福建西部,系一套含火山陆相红色细碎屑建造。岩性以紫红色中一厚层钙质、泥质粉砂岩为主,夹杂色砂岩、砂砾岩,部分地区夹流纹质凝灰岩、凝灰熔岩和泥灰岩,局部偶夹橄榄玄武岩、安山岩,地层厚139~2193米,产介形类、轮藻、叶肢介、鱼类及植物、孢粉等化石,与下伏石帽山群及其他老地层呈不整合接触。并产有薄层钙芒硝(上杭梯子岭、连城盆地及宁化三坑)、石膏及含石膏粉砂岩(永安城南、建宁均口、宁化五里及崇安盆地),含铜砂岩及层状膨润土、沸石矿(上杭盆地、宁化禾口、新建、中郑及连城朋口、坎下、天马、吴坑等)。该组岩性变化不大,各地均可对比,但西部上杭—崇安一带,火山岩夹层较少,厚度较大;东部龙岩-建瓯一带,火山岩夹层增多,厚度变小。
赤石群,创名于崇安县西南8公里之赤石,常形成奇峰陡壁,俗称“丹霞”地貌,可供旅游观赏。分布范围同沙县组,属干燥炎热的陆相盆地堆积。岩性为紫红色厚、巨厚层砾岩、砂砾岩,偶夹紫红、灰绿色砂页岩;砾岩沿走向常相变为砂岩、粉砂岩;砾石成分复杂受基底岩性而异,钙泥质胶结,磨圆度和分选性均较差;地层一般厚380~1634米,整合或假整合覆于沙县组之上,盆地边缘则直接不整合超覆于不同时代老地层上。
2.生物群
石帽山群产植物、叶肢介、介形类、鱼类及孢粉等化石。植物:稀枝袖套杉、稀枝袖套杉(相似种)、多枝拟节柏(亲近种)、精致柏型枝,以鱗片状叶的松柏类和小型叶片的蕨类为主。叶肢介:中间直线叶肢介、延吉叶肢介。介形类:据福鼎城关、闽侯尚干及莆田大洋等地资料,可划分为二个组合。下部女星女星介-摩林尼女星介组合,以永康女星女星介,闽侯女星女星介(新种)为主。上部为蒙古星介-玻璃介组合,以蒙古星介为主,玻璃玻璃介次之。鱼类:浙东鱼,中脐鱼(?)。孢粉:福鼎城关石帽山群下组下部孢粉组合特征是裸子植物花粉为主,占总量70.5%~85.06%,蕨类孢子次之,占总量14.4%~29.5%;裸子植物花粉以环沟粉为主(占总量66.6%~75.8%)。
禾口组产瓣鳃类、介形类、轮藻、腹足类、叶肢介、爬行类、植物及孢粉等化石。
瓣鳃类:假典型福建类三角蚌、方形福建类三角蚌、大演里福建类三角蚌、洛东皱珠蚌、凤山褶珠蚌。腹足类:永康土蜗,永康螺(?)。介形类:长刺女星女星介(相似种)、禾口女星女星介(相似种)、长蒙古星介、近圆蒙古星介。轮藻:自下上而上可分三个组合带即整洁真开口轮藻-对称中生轮藻组合带、三褶奇异轮藻-有柄中生轮藻组合带、钝头轮藻组合带。叶肢介:直线叶肢介、似直线叶肢介。植物:稀枝袖套杉、枞型枝、柏型枝。孢粉:裸子植物花粉占总量91.7%~99.06%,其中以克拉梭粉最多(占67.6%~76.3%),其次为隐孔粉。蕨粉孢子仅占总量的0.9%~8.0%。
沙县组产介形类、轮藻、叶肢介、鱼类、植物及孢粉等化石。介形类:沙县盆地沙县组中上部可划分二个组合,中部达尔文介—女星介—狼星介—斜星介组合,上部为狼星介—蒙古星介—金星介组合。叶肢介:上杭盆地产薄壳薄壳叶肢介、线形浙江叶肢介。鱼类:漳平基泰有永康鱼。轮藻:连城盆地沙县组中下部有钝头轮藻、开口轮藻、似轮藻。植物:穿孔袖套杉(长岭杉)、稀枝袖套杉(长岭杉)(相似种)。孢粉:沙县岩头、半溪在本组底部其孢粉特征是,裸子植物花粉占总量的78%,蕨类孢子占20%。上杭盆地、崇安盆地孢粉,裸子植物花粉占57.9%~65.9%,蕨类孢子占31%~39.5%。
赤石群,未获化石,据岩性和地貌特征、层位等,可与粤北、赣南的南雄组,浙江的衢江群第五段对比。
五、新生界
福建新生界不甚发育,分布面积较少,主要分布于沿海地区及局部内地。第三系仅有上第三系,缺失下第三系,第四系较发育,产有泥煤、宝石、石英砂、各种金属砂矿等。新生界划分为:上第三系佛昙群;第四系下更新统天宝组、中更新统同安组。上更新统龙海组和更新统未分,全新统东山组、长乐组和全新统未分。其与下伏中生界地层或古老地层均呈不整合接触,各地层之间为假整合接触。
(一)上第三系
福建第三系仅上第三系,下第三系缺失,上第三系称佛昙群,主要分布于闽南沿海漳浦、龙海、金门一带,另在明溪、宁化、清流、泰宁及屏南等地亦有零星出露。
佛昙群,为殷维翰所创佛昙层演变而来,泛指玄武岩层之下的砂砾岩,时代为鲜新世或第四纪。1959年,福建省地质四大队首次在漳浦和坑,采获山旺胡桃等化石,改其时代为第三纪。1963年1:100万福州幅地质图将玄武岩和其下的佛昙层,合称佛昙群,时代为新第三纪上新世。1966年,福建区调队将明溪一带出露的玄武岩和其上的砂砾岩,亦称佛昙群,时代定为新第三纪。1979年,福建省区域地层表合称佛昙群,划分上、下段。1985年,《省地质志》统称佛昙群,划分上、中、下部。本志引用之(表1-12)。
佛昙群创名于漳浦县佛昙白土岭,属火山喷发陆相山间盆地沉积,与下伏老地层或燕山期花岗岩或片麻状混合岩,均呈不整合接触,地层一般厚110~330米,最厚大于720米,产植物、孢粉等化石。按岩性分为上、中、下三部分:
下部发育于闽南沿海,岩性为灰白、灰绿色砂砾岩、砂岩、泥岩夹泥炭及油页岩、高岭土及硅藻土,偶见琥珀、黄铁矿结核。岩石松散呈半固结状,局部夹未成岩的淤泥层,具有滨海相-海湾相及三角洲沉积,厚度一般为2~72米,产炭化木及植物、孢粉。
中部分布较广,为一套海陆交互相基性火山岩,偶夹1~3层沉积岩。沿海地区岩性为灰黑、灰绿、紫灰色拉斑玄武岩、粗玄岩、气孔玄武岩等,属拉斑玄武岩系列,局部见枕状构造及橙玄玻璃角砾岩,显示水下喷发特征,地层厚度大于56~153米。明溪地区岩性为深灰色橄榄玄武岩、玻基橄辉岩、安山玄武岩,夹火山碎屑岩,地层厚度大于720米。
上部仅见于明溪雪峰一带,岩性为灰黑色、黄褐色砾岩、砂砾岩、粉砂岩、泥岩夹褐煤和玄武岩。由下而上组成四个由粗到细的沉积旋回,产植物及孢粉,厚106米。
福建各地零星出露的佛昙群,漳浦-龙海一带主要出露下部和中部,明溪一带则出露中部和上部,岩石组合三分性明显,可以相互对比。
佛昙群下部产植物化石有:中华枫香、欧洲枫香、苹婆、爪腹木、马甲子、中华木兰、紫玉盘、假鹰爪、菱、榕、木姜子、樟树、华肥皂荚。漳浦梧岭、林埭产孢粉有:枫香、陆均松、山核桃、松等。佛昙群上部在明溪地区产植物化石有:爪腹木、锥栗、〓竹、柏科、蕃荔枝科,似叶。龙岩松洋产中国衕木等,此外,上部孢粉组合特征是,被子植物花粉占绝对优势,裸子植物花粉次之。
(二)第四系
主要集中分布在福州、漳州、泉州、莆田等沿海平原地区,山区多沿河谷两侧及山间盆地分布。沉积类型齐全。海相、三角洲相、泻湖相分布于沿海岛屿、半岛、台地海湾和河口;河湖相发育在水系河谷和沿海台地及岛屿、半岛,组成不同高度、不同类型的台地和平原;陆相洞穴堆积相见于闽西南石炭-二叠纪灰岩发育区;陆相残、坡积相全省均较发育。河流谷地中各级阶地广泛出露。更新统组成Ⅱ级以上阶地,全新统组成Ⅰ级阶地。不同阶地沉积物色调不一,Ⅰ级阶地沉积物呈灰、灰黑色,Ⅱ级阶地沉积物则呈黄色,Ⅲ级阶地沉积物呈红色,Ⅳ级阶地呈棕色、棕黄色。
福建第四系的研究程度不高,以往仅有个别地质工作者作过概略划分。1957年,林观得首次将山区第四系划分为更新统下部、更新统及全新统三部分。1970年,福建区调队对长汀、连城一带的第四系,划分为下更新统、中上更新统和全新统。1974年,福建水文工程地质队于漳州、东山地区,将其划分为残积层、更新统(包括冲洪积、洪积、海积、风积)及全新统(包括海积、冲洪积、洪积、风积)。1975年,童永福划分为二统五个组即:更新统有天宝组、同安组、龙海组;全新统有东山组、长乐组。1977年,福建水文工程地质队于福州地区,划分为下更新统残积层、中更新统同安组(包括冲洪积、洪积)、上更新统龙海组(包括冲洪积、洪积、海积、风积)、全新统东山组(包括冲洪积、冲积、海积、风积)及长乐组(包括冲积、冲洪积、洪积、海积、风积),并在连江等地新建中更新统冰积层丹阳组。1979年,福建区域地层表引用童永福和水文工程地质队划分方案,并增加全新统未分。1985年,《省地质志》划分为:下更新统天宝组、中更新统同安组、上更新统龙海组及更新统未分;全新统东山组和长乐组,以及全新统未分。此外,徐余瑄、杨启成等及祁国琴、林景星、林承惠、黄宝林、王绍鸿等,分别研究了溶洞堆积、新石器时代遗物、沿海第四纪地层及古生物和同位素年代,提高了全省第四系的研究程度(表1-13)。
1.地层
更新统残积层,由原岩风化后的残积层组成。自上而下分为三带:红土带,砖红、棕红色砂质粘土,表层已红壤化,含腐植质及植物根系,厚0.4~7米;高岭土带,黄、草黄色含砾粘质砂土,含较多的石英砂粒及岩石残核,厚3~20米;碎石角砾岩带,微风化的原岩碎块,向下过渡为原岩,厚0.5~5米。其底部常起伏不平,堆积物岩性随母岩性质而异,有的只有两个带,第一带几乎不存在,如火山岩类,因未获化石,暂置于更新统(未分)。
下更新统天宝组,创名于漳州天宝东2公里的茶铺公路旁,多呈四级阶地出露,岩性为灰白色砂砾卵石层,以砂、卵石为主,圆度好,风化强烈,手搓则成土状,属冲洪积成因,厚1.7米,假整合于更新统残积层或不整合于老地层之上。
中更新统同安组,命名地点在同安县泥山,地貌上形成高出河(海)面15~30米以上的三级阶地或深埋于平原之下,沉积物颜色红,分选性和磨圆度较差。上部为红色粘土或砂粘土,下部为泥质砂砾卵石,半固结状,砾、卵石也通体风化,网纹发育,产孢粉,厚约1~27米,最厚33米(三明),与下伏天宝组呈假整合接触。洞穴堆积物为桔黄、褐黄色砂质或磷质粘土,夹碎石,泥钙质或铁锰质胶结,厚0.5~5米,永安寨岩和龙岩麒麟山等地产脊椎动物化石,其成因类型有洪积、冲洪积及洞穴堆积。此外,在连江丹阳一带之同安组,有人认为属冰川堆积,有待研究解决。
上更新统龙海组,创名于龙海县下沧,闽南沿海主要出露于同安和漳州平原,闽东北沿海则深埋于全新统之下,山区则广泛分布于山间盆地,构成Ⅱ级阶地。岩性可分为:上部以白色粘土,夹砂砾石或二者互层为主,并有黑色粘土;下部以黄色粘土与泥质砂砾卵石为主,上细下粗,与下伏同安组呈假整合接触。各地厚度不一,一般厚3~20米,产有孔虫,贝壳碎片及孢粉,宁化湖村洞穴堆积产脊椎动物化石,其成因类型有洪积、冲洪积、海积、风积及洞穴堆积。本组含有粘土、泥炭等矿产。
全新统东山组,命名于东山县澳角,地表未见出露,由棕黄、灰黄色泥质砾卵石、粘土、粘砂土、砂砾卵石组成,厚1~27米,最厚32米,产孢粉,与下伏龙海组呈假整合接触。其成因类型有冲洪积、冲积、海积,在福州-漳州一线以东,海积层产少量瓣鳃类,在琅岐岛及连江琯头一带,还产大量有孔虫。产有粘土、泥炭等矿产。
全新统长乐组,创名于长乐县厚东,广泛出露于滨海平原,形成一级阶地或平原,或覆盖在海积平原或山间残丘。由淤泥、粘土、砂、砾卵石及泥炭、贝壳等组成。厚4~56米。产丰富的有孔虫、藻类、贝壳等现代海相生物及孢粉、植物遗骸,并有较多人类活动遗物。与下伏东山组呈假整合接触,成因类型有海积、冲积、风积及湖积,并产有型砂、玻璃砂、稀有金属砂矿及泥炭、贝壳等矿产。
山区全新统,主要分布于溪谷两岸,组成一级阶地及漫滩,局部形成洪积扇沿山麓分布,未作进一步划分。上部为灰、灰黄色粘土、砂质粘土、粘砂土,含粗砂及细砾,常见泥炭层,所产孢粉多与现在当地植被相似;下部为砂、砂砾卵石,结构松散,与下伏龙海组呈假整合接触,厚3~28米。该统地层含人类活动遗物。
2.生物群
天宝组未获化石,仅据其出露在1V级阶地或Ⅲ级阶地下部,推测其时代应比位于Ⅲ级阶地的中更新世同安组更老,因而,天宝组时代暂归早更新世。
同安组产孢粉和脊椎动物化石。宁化泉上同安组孢粉:上部为木桫椤属-松属-蕨类-水龙骨科组合带,蕨类孢子占46.1%,乔木花粉占36.2%,非乔木花粉占17.3%,属中亚热带针叶、阔叶混交林植被;中部为榛属-水龙骨科-禾本科组合带,乔木花粉占55.9%~57.3%,蕨类孢子占19.1%~23.8%,非乔木花粉占18.9%~25%。属北亚热带-暖温阔叶植被;下部为蕨属-榛属-松属-禾本科组合带,乔木花粉占45.3%~50.9%,蕨类孢子占31.9%~35.9%,非乔木花粉占17.2%~18.8%,属中亚热带—北亚热带针叶,阔叶混交植被,其时代为中更新世。永安坑边寨岩洞穴堆积产哺乳动物化石:东方剑齿象、中国貘、大熊猫包氏亚种,属于狭义的剑齿象—大熊猫动物群,时代中更新世。此外,龙岩麒麟山洞穴堆积有:中国貘(相似种)、最后斑鬣狗。因此,据孢粉和脊椎动物化石,同安组时代应为中更新世。
龙海组产丰富孢粉、脊椎动物化石及有孔虫等。宁化泉上龙海组之孢粉:上部为蕨类—水龙骨科组合带,以蕨类孢子占63%~69.5%,乔木花粉占21.9%~23.2%,非乔木花粉占7.3%~15.1%,属北亚热带-暖温带阔叶林植被;中部为蕨类—松属—木桫罗—禾本科组合带,以蕨类孢子占62.2%,乔木花粉占22.3%,非乔木花粉占15.5%,属中亚热带针叶林植被;下部为榛属-水龙骨科-海金沙属组合带,以乔木花粉占33.6%~48.3%,蕨类孢子占33.6%,非乔木花粉占18.1%~30.1%,属北亚热带阔叶林植被。本组海积层中产抱球虫、螺轮虫、眉口展泡虫等有孔虫。宁化湖村石子嵊洞穴堆积物产脊椎动物化石:大熊猫、剑齿象、巨貘、最后斑鬣狗。其中大多数属种是我国南方大熊猫-剑齿象动物群的常见分子,时代为晚更新世。平潭后楼本组中下部泥炭层14C测定,年龄为距今4万年左右,相当于晚更新世大理冰期第二亚冰期:厦门塘边Ⅲ级海蚀阶地(高出海平面30~46米),沉积物14C测定,年龄距今大于3.5万年。根据孢粉、有孔虫、哺乳动物化石之时代和14C测定,龙海组时代属晚更新世。
东山组所产孢粉,以福州平原和闽南沿海研究较详。福州市(五一路钻孔)孢粉:上部为栎属-枫杨属-胡桃属组合,木本植物花粉占绝对优势(76%±),蕨类孢子占14%,草本植物花粉占10%,为亚热带常绿落叶、阔叶混交林,时代为早全新世晚期;下部为松属-栎属-禾本科组合,木本、草本、灌木、孢子三者含量相当,为温带森林平原植被,时代为早全新世早期。此外,长乐厚东、福州六一路钻孔均含有孢粉,前者以木本植物稍多(40%),后者中部以蕨类较多(50%)。另外,在惠安玉埕相当于东山组之粘土层产印度象臼齿。东山组时代据孢粉为早全新世。但因涉及全新世划分和海侵次数及邻省对比问题,因此东山组究属全新世抑或晚更新世,有待更多资料证实。
长乐组化石丰富,以孢粉、有孔虫研究较详细。挽近时期还有人类文化层。长乐厚东34号钻孔(从下而上)第二层淤泥之花粉:蕨类孢子占17.7%,木本植物花粉占61.9%,草木植物花粉占20.4%,属亚热带常绿阔叶林植被,时代全新世;第四层砂质淤泥之孢粉:蕨类孢子占32.7%,木本植物花粉占35.6%,草本植物花粉占31.7%,组成成分与第二地层相近,反映气候植被类型及时代亦大致相似;第六层淤泥之孢粉:蕨类孢子占66.1%,木本植物花粉占27.4%(主要为耐旱的松属、柏科),草本植物花粉占6.5%,为滨海温暖干燥的亚热带草原植被,时代为现代期。
陈承惠建立了闽南沿海全新世6个孢粉组合带,自上而下分别为水龙骨科—禾本科组合带,时代为晚全新世晚期,相当于太平洋期;禾本科—桫椤—水龙骨科—松属组合带,时代为全新世中期,相当于北欧期或新大西洋期;水龙骨科-松属-锥栗属组合带,时代为晚全新世早期,相当于亚大西洋期。龙海塘内泥炭层14C年龄为2450±120年;水龙骨科—桫椤—松属、锥栗属—栎属组合带,时代为中全新世晚期,相当于亚北方期,龙海平原距地表深1-3米的贝壳层l4C年龄3300-3100±150年;锥栗属—栎属—水龙骨科组合带,时代为中全新世早期,相当于大西洋期,龙海角尾距地表深1.15~1.2米的淤泥层14C年龄为5660±95年;锥栗属-栗属组合带,时代为早全新世晚期,大致相当于北方期。上述孢粉组合带中,锥栗属-栗属组合带大致相当于东山组,其他带大致相当于长乐组。
林景星研究了福建沿海长乐组有孔虫,从上而下建立三个组合带:典型转轮虫组合带,以典型转轮虫的丰度较高(38.37%),属近岸暖温水域浅水有孔虫动物群,估计最大水深20米左右;小泡虫组合带,以小泡虫、瓶虫、缝口虫等深水类型出现为特征,并有较多暖温性浅水种,属暖温性真浅海有孔虫动物群,推测当时水深40米左右,气候温热潮湿;易变筛九字虫组合带,以性喜温凉的易变筛九字虫占绝对优势,而暖温水有孔虫仅占少量,属近岸浅海有孔虫动物群(水深20米左右),反映气候较温凉。此外,王绍鸿研究了闽江口琅岐岛、闽侯祥谦、上雁、连江琯头和厦门筼筜五个钻孔的有孔虫、硅藻,指出:所有海生生物层位,均属中晚全新世地层;有孔虫、硅藻主要为近岸浅水种。闽侯祥谦钻孔距地表深32.9米和17米处(全新统中部)含硅藻的淤泥14C测定,年龄分别为8790±150年和8404±110年。