三、中国早第三纪古地理概况

（一）古地理轮廓

中国现代构造和地貌轮廓在中生代末期，即燕山运动以后就基本上奠定了基础。第三纪初期，除台湾尚被海水淹没，喜马拉雅山区仍是通往欧洲的海槽，塔里木盆地西缘以及海南岛和旅顺等濒海地区遭受海侵外，中国大陆已经是山川交错，盆地相间的景象了。当时西北地区最大的盆地是塔里木、准噶尔、柴达木等。中国东部在燕山运动中，由于亚洲大陆和太平洋壳挤压所产生的扭力，形成一系列 NE-SW 和 NNE-SSW 向（新华夏系）的褶皱、断裂以及由断裂控制的大型隆起和拗陷。到了新生代，又在中生代构造的基础上进一步发展，自东而西，大体可分三个拗陷带：第一拗陷带位于中国东部和南部沿海，大部分为海水所淹没；第二拗陷带包括松辽平原、华北平原、江汉平原等；第三拗陷带包括呼伦口尔、陕甘宁（鄂尔多斯）、四川等盆地。在拗陷中填充了大量碎屑物质，第三系最厚可达 5000m。在拗陷盆地下第三系中聚集了大量石油。此外，在松辽平原中还形成重要的成煤盆地，如东北抚顺煤田就是有名的下第三系煤田。

由于喜马拉雅运动，喜马拉雅地槽褶皱上升，台湾也脱水而出。这次运动对中国东部也有很大影响，如东北、内蒙古、河北北部等地区沿着断裂都有大规模玄武岩喷发活动。

（二）早第三纪地层及有关矿产

中国第三系以陆相为主，海相沉积仅限于喜马拉雅山、塔里木盆地西缘、台湾局部地区（图 15-3）。由于喜马拉雅运动影响范围甚广，上下第三

系之间常形成不整合接触。

中国东部地区贺兰山-龙门山一线以东地区，在燕山运动和喜马拉雅运动中形成一系列以 NE 或 NNE 方向为主的大小断陷盆地，其中填充了很厚的第三系。下第三系因沉积环境不同，自北而南大致可以分为以下几种类型

（图 15-3）：

北部潮湿盆地含可燃有机岩沉积中国地台北部边缘（即内蒙古古陆南缘地带），地壳活动强烈，断裂发育，形成若干地堑式断陷盆地，下陷幅度较大，并有多次的裂隙基性喷发活动，形成有名的张家口以北的汉诺坝玄武岩以及晋北、内蒙古等地区的玄武岩（喷发时间因地而异，可从早第三纪至晚第三纪，有的延续到第四纪）。在一些盆地中，例如辽宁抚顺，除底部有玄武岩喷出外，沉积了砂页岩夹煤层和油页岩——这是中国早第三纪的重要煤田和油页岩资源，称抚顺群（E1＋2），总厚 1000m，富含琥珀、昆虫和植物化石（图 15-4）。植物群组合为常绿、落叶阔叶混交林，反映潮湿亚热带气候。
内蒙古准平原湖相沉积在海西褶皱带和内蒙古古陆地带，经过中生代长期侵蚀，形成一片地势低平的准平原，其上分布着许多小型湖盆，这里气候湿润，植物茂密，是哺乳动物活动的良好场所。沉积物以棕红色夹灰绿色泥质砂质沉积为主，因地壳稳定，地势高差不大，故无明显山麓堆积，沉积厚度不大，一般为数十米至 200m，岩层未遭受重要变动（多水平或微倾斜），富含哺乳类动物化石。主要分布于内蒙古及宁夏一带。
华北沉降盆地干湿相间的泥砂沉积华北地区经过燕山运动，太行山以西隆起，以东发生拗陷；在早第三纪初由于喜马拉雅运动，断裂影响加剧，又形成许多次一级的隆起和拗陷，在拗陷中普遍沉积了第三系，厚度可达四、五千米；而在隆起地带，则沉积变薄以至消失（图 15-5）。

现以华北平原为例，地层综合剖面如表 15-2。这个综合剖面说明：①第三纪形成盆地，总体以沉降占优势，沉积物以湖相细碎屑物质为主，沙二至沙四为沉降最剧烈时期，沉积厚度达 3000m；②湖盆多次与海水沟通（海水内泛）和中断，咸水或半咸水和淡水沉积及生物组合成有规律的变化；③反映气候有周期性变化，有时干热，形成石膏、盐及红色岩层、有时潮湿，形成暗色岩及煤线、油页岩、石油等，沙河街组为主要生、储油层；④随着断裂发育，有多次玄武岩喷发活动。

地层划分	主要岩性	厚度（ m ）
上覆地层第四系 Q 明化上镇组第 N1+2	河湖相粘土、细砂、粉砂，并夹玄武岩及凝灰岩，夹海相层，产有孔虫等棕黄、棕红色泥岩夹灰、白、黄色粉砂岩，产介形虫、轮藻等	200 — 350 600 — 1000
三系下第三系	馆陶组 N1	灰白色含砾砂岩、砾状砂岩、砾岩，夹棕红、灰褐色泥岩，产微体化石	300 － 900
		东一段：棕红色、灰绿色泥岩与砂岩不等厚互层，少量淡水藻类及腹足	0 － 370
		类化石
		东二段：灰绿色泥岩夹砂岩，富产淡水和半咸水藻类、腹足类、介形类、	200 — 300
	东营组 E3	孢粉等化石东三段：灰色泥岩为主，夹炭质页岩和砂岩，化石同上	150 — 800
	沙河街组 E2+3 孔店组 E2	沙一段：深灰色泥岩夹褐灰色油页岩及生物灰岩、鲕状灰岩，富含半咸水腹足类、藻类、介形类和孢粉化石沙二段：上部多棕红、紫红泥岩及砂岩，下部为灰绿色泥岩及灰白色粉砂岩，部分地区有油页岩，仅含淡水类型化石沙三段：深灰色泥岩夹灰白色砂岩、薄层油页岩，产半咸水和淡水藻类、介形类、腹足类、抱粉化石沙四段：上部深灰色泥岩为主，中部石膏、岩盐与褐灰色泥岩互层，下部杂色泥岩、砂岩互层。中上部产弱海水及半咸水化石，有孔虫、藻类及个形虫等；下部仅见淡水化石孔一段：暗紫、紫红色泥岩，局部夹玄武岩	200 — 600
			300 — 500
			400 — 1600
			800 — 1000
		孔二段：深灰、黑灰、灰绿色泥岩、泥质砂岩互层，有的地区夹油页岩、煤层及玄武岩	＞ 1500
		孔三段：褐红、棕红色泥岩与砂岩互层，局部夹玄武岩（孔店组仅见淡水型介形虫、孢粉化石）
下伏地层	中生界

在盆地边缘，常形成山麓堆积，如北京长辛店组、河北迁西辛集组、山东中西部官庄组等为代表，主要为粗碎屑沉积。在上升区，如晋南垣曲组、平陆组，湖北汉水两岸东湖组，都代表半干燥河湖碎屑相堆积物，常夹有石膏层。

华夏山间盆地干旱红色碎屑沉积在两湖、江西、浙江以及云南、两广等地燕山运动时期褶皱山地所形成的山间盆地中，红色岩层分布极为广泛。盆地一般为 NE-SW 排列，规模不大，山脉走向与海岸平行，所以气候干燥，堆积了河湖相红色碎屑岩，也常夹石膏、岩盐等矿产。
南部湿润盆地含可燃有机岩沉积南方沿海地区，如广东茂名、广西百色等，早期处于干燥气候条件下，中后期转为湿润，在盆地中堆积了油页岩和煤层。

上述事实，说明在早第三纪中国东部气候分带现象十分明显，即南北各有一个潮湿气候带，东南部（并可延续到西北）是典型的干燥气候，而华北地区处于干湿二带之间的过渡地带，气候干湿变化显著，有利于形成石油、盐类等矿产。

中国海相下第三系主要分布于新疆和西藏地区。如塔里木盆地西缘喀什一带，早第三纪时有海水侵入，形成海相沉积；向东到和田一带逐渐过渡为海陆交互相；再东则变为陆相沉积。喀什地区下第三系为泥质灰岩夹膏盐沉积，厚 1000m 左右。上第三系则转为陆相粗碎屑沉积，厚度很大，可达6000m。在准噶尔盆地南缘也有类似情况，下第三系厚度约 1600m，而上第三系可厚达 3000—5000m。说明在喜马拉雅阶段，天山等急剧上升，塔里木、准噶尔等盆地急剧拗陷，而到晚第三纪则愈甚。在新疆、甘肃、柴达木等第三系中常夹有膏盐矿产，但也常形成重要含油层，反映气候条件时有干湿波动。

在西藏喜马拉雅山北麓岗巴和定日一带，发现有古新统（宗浦组）和始新统（遮普惹组）海相沉积，以灰岩为主，含有货币虫化石，说明古特提斯海曾经东延至此。

台湾在早第三纪和晚第三纪初有海槽纵贯南北，始新统海相沉积厚达9500m，而后由于太平洋板块俯冲，形成中央山脉，但两侧发生强烈拗陷，继续沉积晚第三纪海相岩层。

综上所述，在下第三系地层中含有煤、油页岩、石膏、盐、石油等重要矿产。