一步跨越亿万年--不整合接触

当我们行走于大自然的壮阔山河中时，时常可以看到山体呈层状叠置。

太行山的水平岩层（图片来源于网络）

阿尔卑斯山区层状产出的灰岩（摄影：林伟）

地层（stratum）是一定地质历史时期形成的层状岩石。我们在野外看到的层状产出的地层多为沉积岩（sedimentary rock）。

地层的接触关系是指新老地层（或岩石）在空间上的相互叠置状态。地层接触关系受构造运动的控制，是构造运动和地质发展历史的记录。

通常，最基本的地层接触关系可分为整合接触和不整合接触。

整合接触

整合（conformity）是指上下两套地层的产状完全一致，时代连续的一种接触关系。它是在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下，沉积作用连续进行，沉积物依次堆叠而形成的。

大峡谷出露的整合接触的水平岩层（图片来源于网络）

不整合接触

如果上、下两套地层之间有明显的沉积间断，即先后沉积的上下两套地层之间有明显的地层缺失，这种接触关系在地质学上统称为不整合接触。按照经典分类可划分为平行不整合（又称假整合）、角度不整合两类。

平行不整合（disconformity）又称假整合。主要表现是不整合面上、下两套地层的产状基本保持平行，但因时代不连续，其间存在地层缺失，有反映长期沉积间断和风化剥蚀的剥蚀面存在，剥蚀面上常分布有古风化壳、风化残积矿产，上覆岩层底部由于开始沉积的地形差异较大而常形成底砾岩。其形成过程为：地壳下降、沉积--地壳抬升、沉积间断、地层遭受剥蚀--地壳下降、再沉积。若上、下地层间无明显的沉积间断，然而时间间断是存在的，因为某段化石缺失，这样的不整合接触称为准整合（paraconformity）。

平行不整合的简单示意图

准整合的简单示意图

燕辽地区下马岭组与长龙山组平行不整合接触关系

（据Zhang S H et al. 2017 ）

角度不整合（angular unconformity）这种接触关系特征是：上、下两套地层产状不一致，以一定的角度相交；两套地层的时代不连续，两者之间有代表长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。角度不整合的形成过程为：地壳稳定下降、沉积--地壳发生水平挤压运动、岩层产生褶皱、断裂等变形--地壳抬升、变形的地层遭受剥蚀--地壳下降、再沉积。角度不整合可根据其特征再细分为嵌入不整合、超覆不整合等类型。角度不整合的存在反映了显著的构造运动（水平挤压及升降运动）的影响。

角度不整合的简单示意图

苏格兰Siccar Point，泥盆纪“老红砂岩（Old Red Sandstone）”角度不整合覆盖于陡倾的志留纪杂砂岩之上，1788年英国地质学家James Hutton在此首先认识到不整合的意义（摄影：Dave Souza）。

纽约Catskill，下部奥陶纪Austin Glen组和上部志留纪Rondout组和泥盆纪Manlius组角度不整合接触（摄影：Michael C. Rygel）。

新疆乌鲁木齐市南部的艾维尔沟，下部倾斜的晚二叠世陆相沉积地层与上部晚三叠世砾岩角度不整合接触，其代表了早中生代在天山地区存在着一期明显的构造事件。（摄影：林伟）

除了这两类基本类型之外，把岩浆岩与变质岩经陆上长期风化剥蚀后，再下降接受沉积而形成的不整合接触关系称为非整合（nonconformity）（又称异岩不整合）。

非整合简单示意图，剥蚀面下部为岩浆岩或变质岩，上部为沉积岩。

北京密云，长城系常州沟组含砾砂岩（左侧）与25亿年钾质花岗岩（右侧）不整合接触关系。红线处为不整合面。你若站在不整合面之上，则可一步跨越7.5亿年。

研究不整合的意义

不整合接触记录了地壳运动的演化历史，不仅体现了岩层在空间上的相互关系，也反映了在时间上的发生顺序，是研究地质发展历史、鉴定地壳运动特征和时期的一个重要依据。

不整合接触也是划分地层单位的依据之一，不整合线是地质填图的一个重要地质界线。

在不整合面上及邻近的岩层中，常可形成铁、锰、磷和铝土矿等沉积矿产。不整合面也是一个构造软弱带，利于岩浆和含矿热液活动，故常可形成各种热液矿床，也有利于石油、天然气和地下水的储集。

参考资料：

1. 汪新文等. 地球科学概论[M]. 地质出版社, 1999.

2. 曾佐勋, 樊光明. 构造地质学[M]. 中国地质大学出版社, 2008.

3.Zhang S H, Zhao Y, Li X H, et al. The 1.33-1.30 Ga Yanliao large igneous province in the North China Craton: Implications for reconstruction of the Nuna (Columbia) supercontinent, and specifically with the North Australian Craton[J]. Earth & Planetary Science Letters, 2017, 465(Complete):112-125.

美编：赵亚楠

校对：张腾飞