我们在城门山一条公路边进行了剖面实测(GPS为：N29°41′09.5″ E115°48′32.7″)。共实测了两条剖面，这两条剖面的相互关系如图 4a所示。 在这两个剖面上，上部为五通组灰白色中厚层的石英砂岩，下部为西坑组褐色中薄层的粗砂岩。在剖面1上，五通组的产状为倾向160°，倾角55°，而西坑组地层的产状为倾向150°，倾角45°。我们可以清晰地看到五通组和西坑组地层之间存在一个角度的不整合(图 5b, c)。两个地层的接触界限并不平整，弯弯曲曲，接触界线如图 4b、如5c所示。剖面2上，西坑组的产状有着比较明显的变化：从倾角45°到近直立(图 6a, c)，倾向的变化也很大(图 6a)。

图 4

图 4 城门山实测剖面野外露头 (a)-两个剖面相互关系示意图;(b)-五通组与前泥盆纪地层不整合接触界限，图中黄线即为两组地层的分界线 Fig.4 The field outcrop of measured section at Chengmenshan

图 5

图 5 剖面1实测情况 (a)-剖面1全景拼合图;(b)-根据剖面1实测数据绘制的剖面示意图;(c)-图a 所选区域放大，白色虚线表示地层产状方向 Fig.5 The field outcrop and geological cross section of measured section 1 at Chengmenshan

图 6

图 6 剖面2实测情况 (a)-根据剖面2实测数据绘制的剖面示意图，下部前泥盆纪地层的产状变化比较剧烈;(b)-剖面2全景拼合图;(c)-图b所选区域放大，表明产状近直立 Fig.6 The field outcrop and geological cross section of measured section 2 at Wangfushan

结合剖面1和剖面2 的野外实地观测情况，我们可以得出这样一个结论：城门山地区五通组和西坑组地层之间，存在一个较明显的角度不整合。而在九瑞矿集区的其他地方，西坑组与上覆地层五通组的接触关系为微角度不整合或者平行不整合。

我们分别在城门山、望夫山的西坑组地层采集了碎屑岩样品，进行了疑源类化石鉴定。城门山除了在实测剖面上采集了样品外，还在复理石建造的剖面上采集了样品，望夫山的样品主要是在野外露头上采集的，主要化石鉴定的工作由中国科学院南京地质古生物所尹磊明老师完成。

城门山的9件样品(实测剖面7件，编号为：10CMS-4、10CMS-6、10CMS-8、10CMS-9、10CMS-11、CMS0807-09-01和CMS0807-09-02，采集层位为西坑组上段顶部(图 3)；复理石建造剖面2件，编号为CMS0807-05和CMS0807-07，采集层位为西坑组下段(图 3))，经过常规化石孢粉分析处理，都出现碳化剧烈，无明显纹饰的疑源类化石标本光面球藻(未定多种)Leiosphaeridia sp.标本(图版Ⅰ1-21所示)，及个别的藻类碎片(拟昆布膜片 Laminarites)(如图版Ⅱ31所示)，不见其它微体化石保存。光面球藻标本膜壳在30~50μm, 透射生物显微镜观察，可见挤压变形的褶皱，没有明显纹饰，表现了新元古代的有机壁微体化石特征。根据当前样品所获微体化石(疑源类)，推测采集样品的地层时代为新元古代或早寒武世地层。

望夫山的3件样品(编号为WFS201107-18-03、WFS201107-18-05和WFS201107-19-05，采集层位为西坑组下段, 图 3)保存成熟度较低的标本, 其中WFS201107-19-05样品出现多叉藻(Multiplicisphaeridium)(图版Ⅰ23)，日射藻 (Solisphaeridium)(图版Ⅰ24，25)等奥陶纪-志留纪常出现疑源类化石。也在样品WFS201107-18-03和WFS201107-18-05中发现了碳化较剧烈的光面球藻(未定种)Leosphaeridia sp.标本(图版Ⅰ28-30)，但碳化程度不如城门山所采的标本强烈。由于化石类型分异度较低，缺乏有时代指示意义的化石标本，因此，推测该段地层时代为早古生代(奥陶纪-志留纪)。

从化石证据中我们可以看出：在城门山矿区，原来认为是西坑组的地层，所得出的化石时代为新元古代或早寒武世早期，与望夫山地区西坑组的化石面貌有着明显的不同。

本次在九瑞矿集区一共采集了3件地层碎屑岩样品，2件采集于城门山实测剖面，分别来自五通组底部和西坑组上段顶部地层，另1件来自望夫山西坑组下部地层中(图 3)。挑选出碎屑锆石后每件样品选100颗，对这300颗碎屑锆石进行了U-Pb年代学测试(具体数据见电子版附件)。其中有287颗比较谐和的年龄数据(图 7、图 8b, d, e)，除了6颗锆石Th/U比值<0.1外，其余大部分(242颗)锆石Th/U比值大于0.4，CL照片(图 7)也显示绝大部分锆石有明显的振荡环带，代表了岩浆成因的锆石。

图 7

图 7 锆石CL图像 Fig.7 CL images of zircons

图 8

图 8 碎屑锆石年龄谱图与协和图 Fig.8 Diagrams of relative U-Pb age probability and U-Pb concordia for detrital zircons

样品WFS-XK，采自望夫山西部山脚下(图 2a)，位于新建工业园区内部。采集的地层层位为西坑组下段(图 3)。共测定100颗锆石，得到92颗谐和的年龄，年龄分布集中在：426~450Ma，峰值为428Ma；900~1000Ma，峰值为945Ma；2435~2650Ma，峰值为2566Ma。该样品所得到的最年轻的锆石年龄分别为：416±6Ma，426±6Ma，427±6Ma和428±6Ma。

样品 CMS-XK，采自城门山的一条公路边(图 2b)，采集的地层层位为西坑组上段顶部(图 3)。共测定100颗锆石，得到了98颗谐和的年龄，年龄分布集中在：721~800Ma，峰值为770Ma；900~1000Ma，峰值为950Ma；2450~2580Ma，峰值为2492Ma。该样品所得到的最年轻的锆石年龄分别为：431±7Ma，527±8Ma，545±8Ma和620±9Ma。

样品CMS-WT同样采自城门山一条公路边(图 2b)，采集的层位为五通组(图 3)。共测定100锆石，得到了97颗协和的年龄，年龄分布集中在：415~486Ma，峰值为450Ma；809~887Ma，峰值为834Ma；2430~2524Ma，峰值为2492Ma。该样品所得到的最年轻锆石年龄分别为：391±7Ma，398±8Ma，405±6Ma和415±6Ma。

关于城门山化石鉴定的结果，还有其他两种可能的解释：第一种，由于城门山的化石产出于矿区附近，岩浆上侵过程中使得围岩温度升高，可能加速了该区域化石的热演化过程，从而导致城门山地区疑源类化石相对于其他地方成熟度较高。第二种：城门山地区产出的高成熟度的疑源类化石可能是从其他地方搬运过来的。关于第一种可能性，如果只是因为岩浆上侵加速热演化，应该可以保存其他高成熟度的早古生代的化石样品，如望夫山样品中所得到的多叉藻，日射藻之类，而城门山化石样品属种单一，这种假设与观测结果不符合。关于第二种可能性，如果高成熟度的样品是搬运过来的，那么应该保留类似于望夫山化石面貌的低程度的化石样品。这种假设与观测结果不同，也不成立。所以城门山“西坑组”地层的疑源类化石时代应该比较老。

样品WFS-XK和CMS-XK均采自西坑组地层，但是得到的碎屑锆石年龄分布有着明显的不同(图 8a, c)。样品WFS-XK分布在400~500Ma年龄段的碎屑锆石有12颗(13.4%)，且存在427Ma的主峰。而CMS-XK分布在400~500Ma年龄段的碎屑锆石只有1颗(0.01%)，并且在这个年龄段不存在主峰。这表明两件样品采集的地层是不同的。样品CMS-XK采集地层可能不是志留纪西坑组的地层。这个结论和疑源类化石鉴定的结果相一致。我们暂且称城门山地区采样层位的地层为“前泥盆纪地层”。碎屑锆石U-Pb年代学研究表明，地层的形成时间必须晚于碎屑锆石最年轻的年龄。城门山“前泥盆纪地层”所测锆石最年轻的年龄分别为：431±7Ma，527±8Ma，545±8Ma和620±9Ma。虽然存在一颗431Ma的锆石，其时代也正好落在早志留世，但是通过与望夫山西坑组碎屑锆石年龄分布相比较，以及结合疑源类化石的鉴定结果，我们认为这颗锆石可能是实验误差，或者是混入的，倾向于舍弃这1个点。余下最年轻的锆石年龄为527±8Ma，所以“前泥盆纪地层”的时代应该晚于这个年龄，结合疑源类化石鉴定结果，我们推测城门山“前泥盆纪地层”的时代可能为早寒武世。城门山的这套上部为褐红色中厚层粗砂岩，下部为复理石建造的岩石组合在颜色和岩性上，与正常的西坑组“上红层”沉积相似，在缺少化石证据的情况下，难以区分。五通组与“前泥盆纪地层”不整合的接触关系，在区域上也是首次发现的，在矿集区其他地方，五通组与西坑组的接触关系为平行不整合。与上覆地层接触关系的不同也可以作为“前泥盆纪地层”与正常西坑组沉积的一个区分。关于这套“前泥盆纪地层“的成因和来源，还要再做研究，目前区域上也没有类似的地层可以做比较。