张家界年代地层划分与区域对比

张家界世界地质公园发育在下古生代志留纪地层的基底上。张家界地层分区隶属中国构造地层分区的华南地层区，主要包括扬子地台、江南过渡带和华夏古陆，有稳定类型沉积、活动类型沉积和过渡类型沉积。

一、年代地层划分

志留系分为4个统和7个阶，国际上志留系内部各统、阶的界线层型剖面和界线点(GSSP)几乎全部确定(表2-1)，成为泥盆系之后第二个具有全球统一年代地层单位划分的系。

田奇(1938)首次总结了中国南方泥盆系，分别以云南、广西、湖南的几个重要剖面作为下、中、上泥盆统的标准分层。依此为基础，王钰等(1959)正式提出华南泥盆纪年代地层单位，建立了6个区域性阶。其后，侯鸿飞(1978)，杨式傅等(1981)，侯鸿飞等(1988)在此基础上做了相应的修正与补充。最新的国际泥盆纪地层划分方案中，除了标准的牙形石带外，还列出了菊石、笔石和珠胚节石的分带，同时标注了重要化石的演化(表2-2)。大部分生物带具有谱系带性质，个别为延限带，各阶以牙形石带为标准用来确定界线底界。

石炭系顶、底界及中间界线的全球界线已经确定。中国通常选取南方石炭系地层系统作为全国石炭系对比的标准或统一年代地层单位(表2-3)。

表2-1国际志留系年代、生物地层对比表

①据 Johnson，Rong＆Kershaw，1998; 林宝玉、苏养正、朱秀芳、戎嘉余，1998; 戎嘉余、陈旭，2000; 补充。

早二叠世船山期形成黑色与灰色灰岩，或白云岩与石灰岩相间的浅水沉积; 中二叠世阳新期之初，形成含煤碎屑岩。年代地层系统采用国际二叠系分会厘定的新的二叠纪年代地层方案。该年表中标入中国 GSSP 研究成果的印记，即乐平统，吴家坪阶和长兴阶。

表 2-2 国际泥盆系年代表

参照国际地层划分方案和相关国际标准，厘定张家界地区志留系、泥盆系、石炭系、二叠系的年代地层学归属 ( 表 2-4) ，为张家界地貌的成因分析提供了年代地层学和岩石地层学依据。

表2-3 中国石炭年代表及生物对比

表 2-4 张家界峰林地貌的地层岩性描述

二、张家界地貌发育的岩石地层背景

张家界地质公园发育在华南台块江南台背斜洞庭湖内陆断陷的大地构造背景单元上，三关寺-张家界向斜轴部的周围。其地层主要为古生界中、上泥盆统，而成景地层基底为湘西北志留系秀山组上段、小溪峪组，与成景地层泥盆统云台观组、黄家磴组及成景盖层二叠系栖霞组、茅口组构成主要景观地层 ( 表 2-4) 。

大约 350 ～400 Ma 时，江南古陆不断抬升，湘中地区 ( 张家界) 为滨海环境，不断地接受来自古陆 ( 古水流方向为东南向西北) 的大量的碎屑物源，沉积了泥盆系中统云台观组和泥盆系上统黄家磴组的巨厚石英砂岩。黄家磴组底部具大型板状交错层理，是一个总体向上变浅的沉积序列，沉积厚度可达 600 m。成景地层的石英砂岩，其石英含量高达 95% ～98%，胶结物主要为铁质、硅质。由于张家界地质公园内云台观底部发育了稳定的铁质胶结的紫红色巨厚层状石英砂岩，并组成了峰林地貌的基座，支撑着高大的石峰群。岩石的差异风化作用，形成千姿百态的峰林地貌。

三、黄家磴组铁质风化壳

泥盆系黄家磴组 ( D3h) ，主要由滨海-浅海相碎屑岩组成，灰白色—肉红色细粒石英岩状砂岩夹薄层粉砂岩、页岩，顶部发育一层红色铁帽，为铁质风化壳 ( 表 2-5) ，是泥盆系顶部的风化暴露面。铁质风化壳的出现说明泥盆系黄家磴组沉积盆地消亡，二叠系栖霞组为新的沉积旋回。黄家磴组紫红色厚层石英砂岩的峰顶古老夷平面发育铁质风化壳，构成张家界石峰峰林的铁帽，起到减缓直接风化和水动力冲击的作用，对峰林地貌形成具有重要意义。

表 2-5 黄家磴组铁质风化壳岩石化学成分一览表 单位: %