二叠纪古地理特征
(一)华北-东北南地区
二叠纪以来，华北板块主体基本脱离海洋环境，仅部分地区受到短期海侵影响。所以二叠纪以陆相沉积为主。位于华北中部的山西太原二叠系发育最好，研究最细致，是华北地区公认的二叠系标准剖面。
1.山西太原西山二叠纪标准剖面
该段二叠系总厚度达数百米。根据岩相分析，下二叠统下部的山西组几乎全部为陆相沉积。该组底部为粗粒应时砂岩，具斜层理和植物化石，属河床相；向上以页岩粉砂岩为主，夹煤层，含植物化石，为典型的沼泽成煤相。山西组出露一套岩性复杂的陆相沉积，即“石盒子群”(下石盒子组和上石盒子组)。下石盒子组含有煤层和丰富的植物化石，主要属于沼泽相沉积。上石盒子组只有少量碳质页岩，不含煤层，紫红色页岩层已开始出现。植物化石保存较好，但不如下部的多，主要属于河湖相沉积。气候逐渐变得干燥。上覆的石千峰组为一套紫红色岩系，主要由长石、应时砂岩和砂质泥岩组成，为典型的内陆河湖相地层，气候干燥(图8-6)。
综上所述，太原西山二叠系剖面各组厚度自下而上逐渐增加，颜色从黑灰到黄绿色到紫红色，从含煤到不含煤。这些特征表明它经历了从沼泽低地到河流湖泊盆地，从潮湿到干旱的历史过程。
图8-6中国二叠纪柱状剖面对比
(引自刘本培等，1996，修改)
l-梁山编队。1-火山岩；2-硅质岩和硅质泥岩；3-硅质块状石灰岩；4—煤层(其他图例见图8-2和图4)
2.横向变化与古地理
太原西山剖面能代表华北-东北南部二叠纪的大致情况，但各期岩相横向变化仍有差异。
山西组地层分布广，厚度薄，一般为100 ~ 200 m，主要为内陆湖泊相和沼泽相含煤地层。说明当时除了一些古代的陆地剥蚀区，这一带普遍处于低洼潮湿的气候环境，沼泽广泛发育，植物繁盛，成为重要的造煤时期。
石盒子群也分布广泛，但横向变化显著。大致可分为三种类型:①淮南型，分布于淮南及豫西地区，以灰砂、页岩为主，含重要可采煤层，并发现含海相或半咸水化石的夹层(Lingula tonguela)；②苏北型，分布于苏北、鲁中、冀东、辽东。石河子组下部有可采煤层，但不重要；(3)山西型，分布在太行山西部(包括山西北部和鄂尔多斯盆地)，是一套以黄绿色至紫色砂、页岩、泥岩为主的地层，基本不含可采煤层，但有植物化石。可见当时该地区古地理环境复杂，太行山以西地势较高，石河子群以河流湖泊为主。太行山以东的苏北、鲁中、冀东、辽东，地势低洼，气候湿润。石河子组含有可采煤层，主要为湖泊沉积。淮南地区地势低洼，靠近南海，偶尔遭受短期海侵。石河子组含有重要的可采煤层，是一种近海沼泽沉积(图8-7)。
(2)中国南方
华南板块在晚古生代二叠纪遭受了最大的海侵，这与华北-柴达木板块的大陆特征形成了鲜明的对比。南海二叠系的发育特征以黔中地区为代表。华南石炭纪末，地壳多处抬升，普遍海退，二叠纪初逐渐谢绝接受沉积，造成二叠纪与石炭纪假整合接触。中二叠统(阳新统)以浅海灰岩为主，分布广泛，代表一次海侵的产物。上二叠统(乐平系)总体表现为海陆交互相，陆相含煤地层上部以海相地层为主。浙江、福建、广东和海南岛的沿海地区在二叠纪已经是稳定的地区，形成了华南板块的一部分。
1.贵州中部二叠纪标准剖面
黔中地区二叠系总厚度大于1000米，与下伏上石炭统呈假整合接触，界线清晰。中二叠世下部相当于栖霞阶，底部的梁山组由厚达10余米的砾岩和黑色页岩组成，常夹薄煤层，含植物化石和珊瑚化石，属海相和陆相沉积；向上为120 ~ 500 m厚灰黑色和黑色厚块状灰岩，含大量燧石结核，产Nayasakaia(早期板块珊瑚)、Polythecalis(多壁珊瑚)、Nankinella(南京)等。，即所谓的栖霞组(灰岩)，属于浅海灰岩相。上茅口组，相当于茅口阶，为浅灰色至白色块状纯灰岩，厚约250m，产neoswagerina(New Shivage)、Verbeekina (Fabeke)、wentzella(Vencel Coral)等。为浅海相沉积，中二叠世末海退，沉积中断，晚二叠世初再拒绝接受沉积。上二叠统下部龙潭组(相当于龙潭阶)伪整合在茅口灰岩上，是一套主要由砂岩、页岩和薄层灰岩组成的地层，夹煤层和燧石层，厚度大于180米。产Gigantonoclea(单网蕨)、Gigantopteris(大羽蕨)、腕足类、爬行类等化石，为海陆交互相含煤地层。长兴组为泥质灰岩和灰岩，常含燧石块和条，厚约120m，含Oldhamina (Ohambe)和古(古纺锤)化石，属浅海相。长兴阶上部的大隆组称为燧石层，与页岩和燧石灰岩互层，底部有一层黑色页岩和极薄烟煤，厚35m，含假钛铁矿，属近水湾相沉积。与下三叠统向上接触为假整合接触(图8-6)。
黔中地区在二叠纪经历了两次海侵:一次是中二叠世早期，为滨海沼泽环境下的短期海侵，沉积了浅海栖霞灰岩和茅口灰岩；第二次，晚二叠世末，沉积了以海相为主的长兴阶地层。两次海侵之间的海退期造成了滨海沼泽环境，形成了具有重要经济意义的含煤地层，即所谓的“龙潭煤系”。
2.横向变化与古地理
华南晚石炭世以后，大部分地区上升的海水暂时退去，中二叠世开始下降并接受沉积，造成二叠系与下伏地层的假整合接触。
中二叠世地层在华南广泛分布，浅海碳酸盐岩——栖霞灰岩和茅口灰岩广泛发育。表明早二叠世是一个大规模的海侵时期，这次海侵是华南地质史上最大的海侵时期之一。在北方，海水淹没了整个长江上游地区，并向东侵入了东南地区的大部分。然而，越轨本身是一个复杂的过程。开始时，梁山组及其相当地层仅分布在这一带的北部，大致在滇东一线以北，贵阳、长沙、南昌一带。这些地区在泥盆纪和石炭纪一般是高出海面的陆地，并逐渐变平，直到早二叠世，这是一个沿海沼泽区。这条线以内的区域主要是浅海环境，依然继承了“北高南低”的古地理。栖霞石灰岩分布最广，岩相厚度相对稳定。到处都有含有Hayasakaia(早期板块珊瑚)和Nankinella(南京)的浅海石灰岩含燧石结核，不仅与晚古生代一直处于陆地状态的上扬子区(四川、湖北)重叠，而且在东南部的部分地区也形成了重叠。茅口灰岩晚期富含Neoschw agerina、Verbeekina、wentzella(Vencel珊瑚)等动物群，分布范围比栖霞组小，岩性不如栖霞灰岩稳定，特别是雪峰古陆以东地区，岩相和厚度变化明显:如贵州、广西的茅口灰岩厚度往往在500米以上；从东到湘鄂情，石灰岩中燧石成分大幅度增加(“作为冲刷层”)，而厚度逐渐减小；再往东到江苏、安徽、浙江，变成硅质页岩，厚度只有15m左右(孤峰层)。这些化石以菊石为特征，可能沉积于静水湾相。似乎茅口期部分地区发生了海退，栖霞期稳定的浅海灰岩相此时已经发生了变化。
图8-7中国晚二叠世古地理图
(引自刘本培等人，1996)
中二叠世末期，华南地区地壳普遍抬升，发生海退和沉积间断，造成上下地层假整合接触，东南部也出现微不整合关系，即所谓的“吴栋运动”。“吴栋运动”主要表现为地壳大规模上升和后退，西部(川滇黔)发生大规模玄武岩喷发，俗称峨眉山玄武岩。峨眉山玄武岩主要分布在康滇地轴及其周边地区，范围在峨眉-谷林线以南，谷林-桂阳-建水线以西，西至怒江东岸，北至柴达木地块，规模大，范围广，最大厚度超过2000m m..玄武岩主要属于晚二叠世早期，但在中二叠世晚期开始喷发。除了前期有部分海底喷发外，基本都是一套大陆火山喷发岩系。吴栋运动后，古代地理学呈现出新的面貌。晚二叠世早期(龙潭期)，除康滇古陆、江南古陆、华夏古陆外，均谢绝接受沉积。此时华南广大地区主要是沿海平原，海水多次入侵，形成了以海陆为主的龙潭阶地层。由于各地古地理特征的差异，龙潭阶岩相差异显著，大致可分为三种沉积类型:①浅海灰岩相，分布于四川北部、陕西南部和湖北西部，贵州东部和广西西部，称为吴家坪组。除底部偶见极薄的页岩夹薄煤层外，主要为浅海灰岩，含Codonofusiella(喇叭状)和Liangshanopnyllum(梁山珊瑚)(2)海陆交互相含煤沉积，分布于华南广大地区，是重要的含煤地层，以Gigantopteris等植物为特征。(3)陆相含煤沉积，主要分布在康滇古陆以东的四川西部、云南东部和贵州西部，表明这些地区是未被侵入的陆相沼泽区(图8-7)。
晚二叠世末，发生了一次新的海侵——长兴海侵，长兴海相地层普遍发育。但海侵范围不广，康滇古陆东侧的滇东、川西、黔西等地继续发育陆相含煤地层，说明长兴期的海侵没有到达这些地区。根据岩性和生物群特征，长兴期海相地层大致可分为两类:长兴灰岩和大隆硅质层，前者为浅海灰岩，含古(古纺锤体)等化石；后者主要为硅质页岩和硅质层，以含菊石化石(如假钛铁矿)和植物化石为特征，属静水湾相沉积。上面提到的长兴组和大隆组在某些地区有上下关系。其他地区则为横向关系，即仅长兴灰岩或仅大隆层，说明沉积环境在时空分布上的变化显著。再次显示了岩层顶底界面的“历时性”特征。
(3)其他地区
塔里木地块边缘下部为大陆杂色碎屑岩系，有时混有玄武岩，含华夏植物群等植物化石，如Sphenophyllum thonii，局部含海相地层；上部为内陆山间盆地的杂色碎屑岩和玄武岩夹层，含植物、淡水双壳类、介形类等化石，植物群属北安加拉植物群。二叠纪总厚度为1000 ~ 2000 km。天山-兴安地区和西天山准噶尔地区的二叠纪为山间盆地的陆相沉积。包括内蒙古北山及东北广大地区，早二叠世为活动海槽，沉积物中巨厚的碎屑岩由碳酸盐岩、中酸性火山岩和火山碎屑岩组成，岩石遭受不同程度的变质作用。腕足动物是北方冷水最丰富的动物群，其次是珊瑚。其中，雅科夫列夫湾(Yakovlev Bay)、霍里多尼亚湾(Standing Bay)、利查列维亚湾(Li Garev Bay)和科奇普罗特斯湾(Kochiproductus Bay)等腕足动物是典型代表。在海槽的南缘，存在着南部暖水型和北部冷水型的交替生物组合。中二叠世末，地壳运动强烈，造成中二叠世与上二叠世不整合。这种地壳运动被称为“北山运动”。结果，海槽“关闭”，海水退去。晚二叠世形成了一套较厚的陆相碎屑岩系，混有陆相火山岩和火山碎屑岩。它包含以Callipteris和淡水双壳类古姆特拉(古贻贝)为代表的安加拉植物群和其他化石。昆仑山地区的二叠系是一套巨大的(上千米)厚的碎屑岩，混有火山岩、火山碎屑岩和石灰岩，包括腕足类、珊瑚等化石，与上覆地层呈不整合接触。秦岭地区二叠系以碎屑岩和碳酸盐岩为主，厚度巨大，岩相变化剧烈，局部有火山碎屑岩，有轻度变质岩，包括珊瑚、腕足动物等化石。
在西藏东部雅鲁藏布江以北的冈底斯山、念青唐古拉山、喀喇昆仑山、横断山，以及云南以南等地区，除藏北羌塘地区(藏北地块)二叠系以浅海砂岩、页岩、灰岩为主，局部夹煤层外，大部分地区二叠系由厚度巨大的碎屑岩、火山岩、火山碎屑岩、灰岩、硅质岩组成，有时上部夹有煤系地层。西藏南部，雅鲁藏布江以南，只有早二叠世，被称为喜马拉雅山的色龙群。厚度约400米，由页岩、粉砂岩、砂质页岩和石灰岩组成，主要属于浅海相。
台湾地区是环太平洋地槽的一部分，环太平洋地槽主要是一个中新生代活动带。可以肯定的是，古生代地层中只有二叠系出露。位于中央山脉东部的大南澳群是一套由砂页岩、石灰岩、基性火山岩和火山碎屑岩变质作用形成的变质杂岩。下部变质灰岩已发现早二叠世珊瑚和珊瑚化石，上部未见化石，上部被上白垩统不整合覆盖，故时代属晚古生代至中生代。大南澳群是一个优良的地槽沉积，代表了半深海-岛弧海区的产物。