江西古近紀巖相古地理及其礦產資源概況

王欽，馬麗，周仕林

江西古近紀巖相古地理及其礦產資源概況

王欽，馬麗，周仕林

（成都理工大學地球科學學院，成都 610059）

江西地區以陸相沉積為主的古近系巖石是在繼承白堊系基礎上發育起來的，經過長期風化、剝蝕，接受了巨厚的沉積。從目前古近系沉積厚度來看武寧群(包括修水、安義一奉新盆地)為775～179m；清江盆地為779.1～1654.6m；大余池江盆地為1513.8m。由于同一盆地的巖性、巖相變化急劇，它們時代相同，而巖相各異，很難進行層位對比。因此本文對江西古近系巖相、古地理、古氣候及古植被情況及礦產資源情況進行了歸納與總結。

巖相古地理；古近紀；古氣候；礦產資源；江西

1 巖相

根據巖性、巖相、層理類型、古生物特征（劉寶珺，1980；劉寶珺，曾允孚，1985），江西古近系沉積相可以劃分為：山麓-河流相組、湖泊相組包括①淺湖砂巖-泥質巖相；②深湖粉砂巖-泥巖相；③深湖膏鹽相（圖1、圖2）。

1.1 山麓-河流相組

根據陸相沉積環境的沉積特征（曾允孚等，1986），本文發現江西古近系沉積，主要由紫紅色的礫巖、砂礫巖和原地風化、剝蝕母巖的物質成分組成，由于陸緣區的不同而成分各異，膠結物為砂質或泥質，分選性極差，大小不均，呈扇形分布，無層理，化石少見，原地或未經長期搬運而堆積的。

在清江盆地西部新余群下部的紫紅色及棕紅色的厚層至巨厚層的礫巖及砂礫巖；大余池江盆地池江組底部的砂礫巖夾砂巖；臨江組底部的棕紅色砂礫巖，一般大小均在10厘米至幾十厘米不等，排列雜亂，無定向。清江盆地新余群上部的雜色礫巖，向盆地中心相變為砂巖、泥巖，并有逐漸尖滅的趨勢。它們在橫向上不易對比，多見于盆地的邊緣地區。

1.2 湖泊相組

依據湖泊相沉積體系特征（H.G.里丁，1985；G.M.弗里德曼 等，1987），包括濱湖、淺湖及深湖的砂質泥質巖、細砂巖及薄層泥質巖；常見各種層理，古生物化石豐富，尚有泥裂、龜裂及沖刷等特征。

（1）淺湖砂巖-泥質巖相

一般處于平靜的湖水中沉積的，巖性為含有豐富微體化石的砂巖及泥巖或砂質泥巖，多具水平及斷續的波狀層理，一般磨圓度較好，粒徑在0.1～0.3mm，膠結緊密，具有泥裂及沖刷特征等。在清江盆地新余群下部夾層中，多見砂巖及泥質巖、砂質泥巖，它們略顯不等厚互層，顯波狀及斜交層理；池江盆地池江組紫紅色粉砂巖見有斜層理，產有哺乳類、螺類及介形類化石。

（2）淺湖粉砂巖-泥巖相

巖性為淺湖-次深湖的粉砂巖及泥巖，膠結緊密，分選性較好。一般是處于成水湖萎縮，隨著水介質條件的不同而各異，有的咸水湖濃縮快即成巖鹽類有石膏及芒硝泥巖，有的成水湖淡化而有鈣芒硝等成分。具水平層理，產有介形、螺及孢粉化石。在武寧群中部見有薄層砂質灰巖，含有螺類化石，具水平層理，可能屬淺湖灰質砂巖相的沉積。臨江組中劣質油頁巖亦可能是成水湖淡化的結果，產有介形蟲、輪藻及魚類化石。

（3）深湖膏鹽相

該相韻律結構十分明顯，基本上是泥巖—鈣芒硝泥巖—石膏（硬石膏）—膏鹽的沉積。石膏（硬石膏）在巖層中呈網狀及團塊狀或羊腸狀，鈣芒硝呈星點狀。分布于清江盆地新余群下部的膏鹽，基本上是此種類型。它們常見的礦物有鈣芒硝、硬石膏、無水芒硝及芒硝。池江盆地池江組具有鹽針、石膏及硬石膏，緊密共生還有鉀、鈉、鈣、鎂等成分。細砂巖中見有龜裂，具水平、微波狀層理等，產有介形、螺及孢粉化石。

清江盆地新余群下部基本韻律為灰紅色的硬石膏（石膏）夾鈣芒硝泥巖;上部為巖鹽、鈣芒硝泥巖，可能是鹽湖濃縮程度較快，賦存厚層的巖鹽。按鹽湖沉積階段，含鹽度及其成分又可進一步劃分巖鹽相、泥質巖鹽相、含鹽硬石膏泥質相、鈣芒硝相、鈣芒硝泥質相、泥質粉砂質相等。微細水平層理。由于受間隙水的影響，短暫的咸化與淡化期交互成層，構成了明顯的韻律結構。

由于膏鹽多與淺湖砂巖、粉砂巖或山麓-河流相砂礫巖交互成層，少見化石，可能是頻近岸或湖濱邊緣一帶的沉積，而靠盆地的中心多是純膏鹽層。

2 古地理

晚白堊世日漸縮小過程中形成的古近紀紅盆，其古地理輪廓基本與晚白堊世相似。沿白堊紀晚期湖盆的邊緣，發育的山麓—河流相的礫巖、砂礫巖是古近紀早期錐型。古新世早、中期隨著江西古地形的逐漸夷平，一些低洼處面積十分狹小、較深的清江盆地發育了軟體，底棲生物化石，還有池江盆地，永豐旺田，西牛及尋烏等地，由于淡水湖盆物質不斷堆積，地形平坦，也出現了大型哺乳類及爬行類動物，如池江盆地池江組之上部，處在清江的內陸湖長期處于炎熱蒸發，形成的陸相巖鹽礦床是一種閉塞的鹽湖環境，不利于生物的繁衍生長。

圖1 江西清江盆地鉆孔剖面沉積相柱狀圖

1.礫巖；2.砂礫巖；3.砂巖；4.不等粒砂巖；5.泥質砂巖；6.粉砂巖；7.長石粉砂巖；8.泥質粉砂巖；9.鈣質粉砂巖；10.泥巖；11.鈣質砂巖；12.砂質灰巖；13.含碳砂巖；14.泥灰巖；15.硬砂巖；16.巖鹽；17.石膏；18.芒硝；19.油頁巖；20.紅、紫紅、磚紅色；21.灰紅、灰白色；22.紅夾灰色； 23.灰夾紅色；24.灰黑、灰綠、深灰色；25.雜色；26.水平層理；27.波狀層理；28.交錯層理；29.余層理；30.濾鏡狀層理；31.沖刷面；32.蟲跡；33.鈣質結核；34.泥質結核；35.砂質結核；36.泥裂；37.介形蟲；38.輪藻；39.孢粉；40.植物碎片；41.腹足；42.脊椎動物；43.魚； 44.山麓相；45.河流相；46.淺湖相；47.深湖相；48.分選性好；49.分選性差；50.不整合；51.假整合；52.整合

始新世晚期至漸新世時，清江盆地臨江日漸于干涸、淡化、縮小，保存了較多的魚、介形、輪藻等生物化石。在江西南部此時地殼隆升，沉積了較粗的砂礫巖層(丹霞組)，從而結束了江西古近紀湖泊發展史（江西地質礦產局，1985）。

到中新世初期-上新世，江西古地貌基本上處于風化剝蝕時期，武夷山西麓的廣昌頭陂及南豐東坑、贛江岸邊的局部地點有較小湖盆含有豐富植物的淡水湖泊，其古地貌與現代地貌的基本特征是十分相近的，這一點可以從植物群和古孢粉組合得到有力之證據。

3 古氣候、古植被的探討

根據孢子花粉組合的材料，對古近紀以來的古氣候、古植被面貌分析探討如下：

古近系地層中保存下來的孢粉化石，基本上與白堊紀晚期的孢粉有一定的關系。如大量的莎草蕨孢等，在古新世以來的櫟粉()，榆粉()以及化香粉()，漆樹粉()，紫樹粉 （），麻黃粉()等森林植被代替了白堊紀晩期的熱帶樹林，是一種干旱炎熱的環境。一些刺榆()，山核桃粉()，柳粉()以及橙樹粉()等溫帶樹種的出現，可能與當時的潮濕或水的補給有十分密切的關系。古新世中晚期一早始新世出現的大量麻黃粉屬，指明本區可能是一種局部荒漠苔原，共生的無患子科、蕓香科等灌木叢林是此種環境的代表。特別是狹葉旱梅()的出現，更進一步說明此時期氣候的干旱性增強，氣溫上升有密切的關系。清江盆地麻黃和莎草蕨是屬于干溫的氣候，而遠離盆地，即丘陵、山坡，生長了一些喬、灌木樹如羅漢松屬，杉屬，櫟屬等，山區仍有冷杉、云杉和鐵杉，從區域上看，江西省從南向北麻黃粉逐漸增加，而喜溫的樹種相對減少。如武寧修水盆地（九嶺以北)的干旱大于南部，這可能與盆地的湖水含鹽度有關，也促進了含鹽盆地的形成。始新世中、晚期—漸新世（新余群上部、坪湖組、臨江組)，由于水的大量補給，麻黃粉、莎草蕨孢、鳳尾蕨孢已大量消失。代之而起的是木本植物櫟及榆科為主要，還有金縷梅、桃金娘、山礬、紫樹等落葉喬木植物這是亞熱帶南緣的炎熱、潮濕氣候的重要代表。

圖2 江西大余池江盆地沉積相柱狀圖

1.砂礫巖；2.不等粒砂巖；3.細砂巖；4.粉砂巖；5.泥質粉砂巖；6.泥巖；7.石膏；8.芒硝；9.紅、紫紅；10.灰紅、灰白色；11.平行層理；12.斜層理；13.波痕；14.雨痕；15.泥裂；16.鐵質結核；17.孢粉； 18.介形蟲；19.脊椎動物；20.螺；21.山麓-河流相；22.淺糊砂質相；23.淺湖相

中新世中、晚期-上新世早中期（頭陂群）生長了大量被子植物，接近于現代的植被面貌。它們的主要成分是被子木本植物的山毛櫸的常綠闊葉、落葉林，還有禾本及茜草等和少量的水龍骨及山馬蹄等孢子植物，這些孢子花粉材料中，尤以櫟粉（）的大量出現，顯示了亞熱帶氣候可能延至第四紀早期，可能是稍有變化的。

4 礦產

江西省古近系紅盆地中已發現的主要礦產有巖鹽、耐火粘土及磷礦等。

4.1 巖鹽礦

清江盆地為江西省主要含鹽盆地。含鹽地層的蓋層由臨江組所覆，上白堊統南雄組為底界。含鹽巖系開始于新余群下部下段的礫巖層之上，止于新余群的下部的頂部。

全巖鹽系自下而上由于沉積環境的不同，表現韻律結構非常明顯，下部粗，中部細，上部漸粗，依次重復。巖鹽沉積過程中，湖盆地逐漸縮小，湖水逐漸濃縮，成為單獨的封閉盆地。鹽類礦產在剖面的垂直分布可分為：

上硫酸鹽帶：巖鹽礦體沉積以后，繼續沉積了鈣芒硝及硬石膏等硫酸鹽類礦物，是成鹽湖盆的后期階段，是湖盆地縮小的標志，多數可見到較粗碎屑沉積，一般在250m左右。

氯化物帶：主要是巖鹽礦體部分，并伴有硬石膏及芒硝，是拗陷凹地的中心部位，礦體一般較厚，多為較細的碎屑沉積，這可能是盆地遷移的進一步集中，成鹽盆地的有利地段，它與下硫酸鹽帶逐漸過渡，沒有明顯的分帶現象，一般厚600m。

下硫酸鹽帶：是形成巖鹽早期產物。當晚白堊世后期沉積之后，形成了半咸化的湖盆，致使早期（一段）含有棕紅色的星散狀、粒狀石膏，以及沉積了薄層狀或團塊狀硬石膏和鈣芒硝礦物，一般厚600m。

清江巖鹽礦體長18km，最寬9km，面積133.66km2，中心礦體厚625m，純礦層累計厚194.93m，間向四周逐漸減薄以至尖滅。礦體形態簡單，產狀平緩，為一大的透鏡狀礦體。礦石儲量可達225664.0萬噸。礦體組份據化學分析：巖鹽（NaCl）伴有鈣芒硝（Na2SO4、CaSO4)和硬石膏(CaSO4)為主要成分，另有無水芒硝(Na2SO4)，雜芒硝[Na2Mg2(SO4)(CO3)2]及螢石等。其中巖盆在礦層中平均含量可達66.33%，有害元素Cu、Pb、Zn、As、Ba等含量均低于國家標準。

通過對清江巖鹽的地質分析，此類型礦床大多是賦存于內陸封閉式的原始沉積盆地中，通過濃縮、蒸發，自下而上按照一定沉積規律（下硫酸鹽帶-氯化物帶-上硫酸鹽帶）分布的，巖鹽礦體賦存于鹽湖的最中心，硫酸鹽礦物沿湖邊呈環帶狀分布。在巖鹽的中心低洼處可能有鉀鹽的存在，應注意研究。

根據以上分析，清江盆地無論從巖相古地理條件和物質來源都是成鹽的有利地區，其中尤以清江凹陷為好。大余池江盆地，根據908隊施工鉆孔中具有石膏、硬石膏、芒硝等氯化礦物，據180km2的水化學找礦工作，發現大于80Mg/e的氯異常點和大于20Mg/e的鉀異常點各10處，是進一步尋找同類型礦產較有希望地區，應進一步加強研究。

4.2 粘土礦

已知廣昌彭村和南豐東坑，新近系頭陂群中，含有沉積型粘土礦，底板為砂礫巖，頂板為凝灰質粉砂巖，粘土礦礦層厚>3.4～5m。礦層1～3層或4層，極不穩定，呈透鏡狀、層狀，變化較大，一般可作建筑衛生陶瓷配料或地方用“南豐爐”的原料。據對兩地的化學成分分析結果如下（表1）：

表1 廣昌彭村及南豐東坑巖石化學成分分析

廣昌城東南約20km2的粘土礦物，基底為寒武系。含有植物化石。應加強研究已知含礦層位，尋找同類型礦床。

4.3 磷礦

磷礦是具有影響力的戰略性資源，其經濟價值、社會價值巨大，科學合理地開發利用直接影響本地區的長遠發展。（劉俊男和胡明，2020）尋鄔留車紅盆地東南側古近系地層按層位劃分應為古新統池江組（原劃為古近紀丘坊群），盆地為一傾向的單斜，紅盆較小，四周為燕山花崗巖及火山巖所包圍。

含磷巖系為一套灰白一灰黃色的厚層砂礫巖，含礫粗砂巖，其中夾粉砂巖和含磷鉀炭質頁巖（暗色層），共有12層以上，并含有豐富之植物化石。

礦區主要含磷礦層四層，每一層受一層紫紅色的粉砂巖相分隔，較穩定者為三層，最上一層為好，礦層最厚達8.45m，最薄3.3m，平均為6.14m，沿走向向南北二端延伸達1km余。

據1∶20萬尋鄔幅區測報告，含磷鉀炭質頁巖化學分析結果如下（表2）。

表2 含磷鉀炭質頁巖化學分析結果

除上述組份之外，尚含有相當數量的有機質，據反映，燃燒會發出青蘭色火苗，放出臭氣味。

根據1∶20萬區測工作成果，此磷礦點除含有磷之外，尚有鉀、鈣、鎂等組份，含量雖然較低但可用于農作物返青、分蘗均有一定效用，在某種程度上可與化肥媲美。可達小型礦點規模，且埋藏淺，易于開采利用，對地方發展小型工業十分有利。

4.4 泥炭礦

吉水黃橋泥炭礦，包括南陂、新村、曾家三個礦段，總面積約有7km2。

根據江西地質局901大隊勘探資料，黃橋礦區主要含礦地層為新近系頭陂群。上覆第四系砂礫石層，下與上白堊統南雄組呈不整合接觸。含礦層主要巖性:上段粗礫巖、粗砂巖夾含粒粘土和有機質粘土，厚約15～30m；中段厚層狀有機質粘士及泥炭層互層，局部夾有礫巖，厚約100～125 m；下段灰白色礫石層夾粗、細粒砂層，具斜交層理，局部有透鏡狀有機質粘土，厚>25m。

黃橋泥炭礦區礦層呈大的透鏡狀，呈棕褐色的腐植泥炭，半固結狀態，泥炭大部分為木質纖維，鱗片狀結構。物質組份有絲炭化菌孢、樹脂、凝膠體、半絲炭化渾圓體、有機植物碎片及石英碎屑等。

礦區位于一個較低洼的斷陷盆地中，由于在晩古近紀早、中期，地形條件適合繁茂的喬、灌木的生長，是泥炭層的主要物質來源。

孢粉分析結果，被子木本植物花粉的含量可達76.4%～85.2%，是一種常綠、落葉闊葉混交林的植物類型。

根據礦區采樣化驗分析結果，泥炭礦區泥炭層的腐植酸符合國家工業礦床標準，易于開采利用，是目前江西省較為重要的礦區之一。

5 結論

（1）江西省巖相情況根據巖性、巖相、層理類型、古生物特征可以將古近系沉積劃分為山麓-河流相組和湖泊相組。山麓-河流相組中多為礫巖及砂礫巖和砂礫巖夾砂巖，膠結物為砂質或泥質，分選性極差，大小不均，呈扇形分布，無層理。湖泊相組中多為砂質泥質巖、細砂巖及薄層泥質巖，常見各種層理，古生物化石豐富，尚有泥裂、龜裂及沖刷等特征。

（2）在晚白堊世之后形成了古近紀紅盆，從始新世到上新世時期江西古地貌經歷了盆地抬升，風化剝蝕的階段。

（3）在古新世中晚期—早始新世出現的大量麻黃粉屬，說明氣候的干旱性增強。在始新世中、晚期—漸新世以木本植物櫟及榆科為主，是亞熱帶南緣炎熱，潮濕氣候的代表。中新世中、晚期—上新世早中期生長了大量被子植物，接近于現代的植被面貌亞熱帶氣候可能延至第四紀早期，可能是稍有變化的。

（4）江西省古近系紅盆地中已發現的主要礦產有巖鹽、耐火粘土及磷礦等。其中以鹽礦、磷礦及泥炭礦為較優質礦產。

劉寶珺．1980．沉積巖石學[M]．北京：地質出版社．1-497．

劉寶珺，曾允孚．1985．巖相古地理工作方法[M]．北京：地質出版社．1-442．

曾允孚，夏文杰．沉積巖石學[M]．北京：地質出版社．

H. G. 里丁，1985．沉積環境和相[M]．北京：科學出版社．1-651．

G. M. 弗里的曼，J．E．桑德斯．1987．沉積學原理[M]．北京：科學出版社．1-826．

江西地質礦產局．1985．江西省區域地質志[M]．北京：地質出版社．

劉俊男，胡明．2020．四川馬邊老河壩磷礦區成礦地質條件分析[J]．四川地質學報，40(04)：614-619．

Sedimentary Facies and Paleogeography and Mineral Resources of the Paleogene in Jiangxi

WANG Qin MA Li ZHOU Shi-lin

(College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

The Paleogene predominated by continental sediments in Jiangxi Province was developed on the basis of the Cretaceous. The Paleogene is 775-179 m thick in the Anyi-Fengxin basin and Xiushui, and 779.1-1654.6 m thick in the Qingjiang basin and 1513.8 m thick in the Dayu basin. Gigantic changes in thickness, lithology and sedimentary facies of the Paleogene in the same basin make stratigraphic correlation difficult. This paper makes an approach to sedimentary facies, paleogeography, paleoclimate, palaeovegetation and mineral resources of the Paleogene in Jiangxi.

sedimentary facies; paleogeography; Paleogene; paleoclimate; mineral resource; Jiangxi

P531；P617

A

1006-0995（2022）01-0024-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.01.005

2021-03-30

王欽（1995— ），男，四川達州人，在讀碩士研究生，研究方向：地質學