华南扬子地区新元古代地层划分对比研究新进展

华南扬子地区发育有新元古代完整的沉积地层记录,是研究我国新元古代时期古大陆演化与沉积盆地演替的天然平台。四堡—晋宁造山运动(约850~820Ma)以前,新元古代早期的扬子陆块总体上处于弧陆碰撞与弧后前陆盆地充填阶段。约820Ma以后,新生裂谷盆地开启了新一轮板块构造旋回,至约635Ma,华南扬子陆块走过了一段冰与火的不平坦里程。板溪群沉积期(约820~720Ma),在Rodinia超大陆裂解的构造背景下,伴随着三幕重要的火山岩浆事件,沉积了一套裂谷盆地充填序列。板溪晚期,由于Rodinia超大陆主要陆块的裂离(Drifting),伴随着区域性海平面下降,迎来了南华大冰期的长安冰期沉积;实际上,南华大冰期并非严格的"雪球地球",而且期间还存在一个间冰期(富禄间冰期);随后,可能与海平面持续的海侵上超有关,南沱冰期沉积区域展布广泛。由此可见,华南扬子地区晋宁—四堡造山后至南华冰期,沉积序列、事件序列特征明显,阶段性清楚,为新元古代地层划分对比提供了基础条件。     

吉辽徐淮地区新元古代形成时代及地层划分对比研究

吉辽徐淮地区新元古代地层划分对比目前没有统一的方案。许多研究者从Sr同位素、C同位素、地质事件、古地磁和古生物等方面对吉辽徐淮地区新元古代地层的形成时代和地层对比进行研究,并提出了各自的地层划分方案,该文探讨了寻找标志性的生物化石,采集更多Sr,C的同位素数据,开展区域性的地质调查,进行地层划分对比的重要性,同时指出这也是今后研究的重点方向。     

塔里木板块新元古代地层化学蚀变指数研究及其意义

本文应用化学蚀变指数（CIA）方法,研究新疆库鲁克塔格地区新元古代地层,并探讨沉积时期的气候环境。贝义西组总体CIA值较低,介于51-56之间,具冰期环境特征。照壁山组CIA值为60左右,表明气候有所变暖。阿勒通沟组的CIA值变化范围在48—61之间,顶部突变为69～71,说明阿勒通沟期经历了另一次寒冷事件,并以温暖环境结束。其上的特瑞爱肯组CIA值介于49—53之间,说明第三次经历寒冷干燥的气候环境。扎莫克提组,育肯沟组和水泉组的CIA均值为65,反映温暖条件下的沉积环境。新元古代末期汉格尔乔克组CIA值下降为56,暗示第四次出现寒冷气候环境。以上特征表明新疆库鲁克塔格地区新元古代的气候环境出现四次冷热交替变化。其中尤为重要的是阿勒通沟组中下部应为寒冷气候环境,而顶部突变为温暖气候环境,因此该组反映了一次明确的从冷到暖的气候变化过程,可以作为贝义西冰期和特瑞爱肯冰期之间的另一次独立冰期。本文的研究成果从地球化学角度支持塔里木板块新元古代四次冰期的划分方案。通过与扬子板块新元古代冰期划分方案的对比,认为塔里木板块新元古代四次冰期的前三次均已在华南板块以冰期或寒冷环境沉积形式出现。     

华南地区新元古代年代地层标定及地层对比

华南地区新元古代地层区域上涉及中国上、下扬子地区,包括中国地层表中的青白口系、南华系和震旦系,时代上分别对应国际地层年代表中拉伸系、成冰系和埃迪卡拉系。传统划分是以晋宁运动(四堡运动)为标志划分为中元古界和新元古界,近年来,通过地层中凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb的测定,华南地区新元古代年代表已进行了有效年代学标定,突出了地层对比的可靠性和新的构造观点解译。华南古陆构造演化研究需要以构造为纲,明确了古陆周缘地层发育了中元古代晚期相关沉积记录,而华南古陆内部,特别是江南造山带为武陵运动的构造运动产物。本文将报道桂西地区青白口系拱洞组底部SHRIMP锆石U-Pb年代学测定数据(799.8±5.5)Ma,江西与湖南交界长安组底部获得凝灰岩锆石年龄(770±10)Ma,湘西北长安组底部获得凝灰岩锆石年龄(758.6±5.4)Ma和湾溪口村长安组冰碛岩距底部十多米处获得凝灰岩锆石年龄(743.8±4.1)Ma。上述年龄进一步提供华南地区冰碛岩地层的年代学依据。     

辽南与苏皖北部新元古代地层Sr和C同位素对比及年龄界定

采用Sr,C同位素地层学方法,对苏皖北部和辽南地区新元古代地层中碳酸盐岩进行了系统的采样和测试,并将其测试结果与新元古代海水Sr,C同位素组成演变曲线相比较,试图从中获得研究区有关地层自然层序、形成时限范围及其有关同位素年龄数据取舍等方面新的信息。研究结果表明,研究区的新元古代淮南群、徐淮群、宿县群和细河群、五行山群、金县群等,均形成于南沱冰期或Sturtian冰期之前,为900～700Ma。并且进一步印证了淮南生物群应该属于前伊迪卡拉期的一次重要的生物大爆发。     

吉辽徐淮地区新元古代地层对比格架

根据层序地层学最大海泛,Sr、C同位素测年,地质事件,生物化石和古地磁资料对吉辽徐淮地区新元古代地层进行了时代界定和对比。研究表明吉辽徐淮地区震旦纪海平面变化趋势基本一致,旋回层序基本上可以对比,其沉积主体除辽南兴民村组和淮北史家组的2个数据小于750Ma之外,相互之间的Sr、C同位素比值对比性很好,沉积时限在750—860Ma之间,为北方青白口系之后的沉积。吉南的八道江组、辽南的十三里台组和徐淮的魏集组可作为三地的对比标志,并提出了新的地层对比方案。     

全球新元古代冰期的记录和时限

化学沉淀碳酸盐矿物在沉积后很容易受到各种作用的影响,其中最重要的是其在成岩阶段所经历的成岩作用。碳酸盐沉积物在成岩过程中主要受大气降水、海水和埋藏过程中孔隙流体的控制,经历一系列压实、溶解、矿物的多相转变、重结晶、胶结等成岩作用,逐渐转变为固结的岩石。在成岩过程中,由于孔隙流体与沉积流体之间的异同以及温度的变化,碳酸盐沉积物的原始矿物成分、地球化学特征可能会很好的保存下来,但在许多情况下,也可能会改变,从而使我们无法准确反演碳酸盐沉积物在沉积时水体的特征。因此,我们在应用碳酸盐岩重建相关古环境和古气候变化的时候,必须要通过有效的方法来对碳酸盐岩是否受到成岩作用的影响进行鉴定。     

宜昌三斗坪地区南华系化学蚀变指数特征及南华系划分、对比的讨论

化学蚀变指数(chemicalindexofalteration)最早作为判别源岩区化学风化程度的指标而提出,随后又应用于对沉积物沉积环境的判定。化学蚀变指数的表达式为CIA=n(Al2O3)/[n(Al2O3)+n(CaO)+n(Na2O)+n(K2O)]×100。CaO代表硅酸盐中的CaO,n(CaO)=n(CaO)-n(CO2,方解石)-0.5·n(CO2,白云石)-10/3·n(P2O5)。化学蚀变指数研究样品的选取极为重要,最佳岩性为细碎屑岩,需要清除成岩过程中钾交代作用的影响。用成分变异指数(ICV)来判别沉积再循环作用和沉积物成分被改造的程度。用A—CN—K三角图解来判别物源区的源岩性质和样品钾交代的特征及其风化趋势。宜昌三斗坪地区南华系CIA研究表明该区南华系下统莲沱组下部的CIA值在50~65之间(干燥寒冷),上部为65~75之间(温暖潮湿)和顶部为55~60之间(干燥寒冷);南华系上统南沱组的CIA值基本在60~65之间(干燥寒冷),近顶部两个样品的CIA值达70(温暖潮湿)。上述CIA值变化表明本区南华纪经历自老到新由冰期干燥寒冷—间冰期温暖潮湿—冰期干燥寒冷沉积环境的变化过程。本文据此提出了新的扬子古陆南华系新的划分和对比方案。     

黔南—桂北地区南华系化学地层特征

化学蚀变指数(chemical index of alteration)(CIA)最早作为判别源岩化学风化程度而提出, 随后又应用于对沉积物沉积环境的判定。化学蚀变指数的表达式为CIA={n(Al2O3)/[n(Al2O3)+n(CaO*)+n(Na2O)+n(K2O)]}? 100。CaO*代表硅酸盐中的CaO, n(CaO*)=n(CaO)?n(CO2方解石)??n0.5?n(CO2白云石)??10/3?n(P2O5)。化学蚀变指数样品的选取极为重要, 最佳岩性为细碎屑岩, 并需清除成岩过程中钾交代作用的影响, 以及采用成分变异指数(ICV)来判别沉积再循环作用和沉积物成分被改造的程度。使用A-CN-K三角图解判别物源区的源岩性质和样品钾交代的程度及其风化趋势。黔南—桂北地区南华系的CIA研究表明: 该地区南华系下部的长安组其下部CIA值为60~65之间, 中部为70~5, 上部回落到65~70之间。南华系中部富禄组CIA值高, 在85~95之间。南华系上部的南沱组CIA值再次回落到60—65的范围。上述CIA值的变化表明本区南华纪时期自老至新经历多次由干燥寒冷—温暖潮湿气候期的变化。本文据此提出扬子地块南华系新的划分、对比方案。     

国际新元古代年代地层学研究进展与发展趋势

国际地层委员会末元古系分会1989年正式成立以来,经过各国地层古生物学家近十五年的努力,国际末前寒武纪年代地层学研究已取得很大进展.全球末元古系的正式名称--埃迪卡拉系(Ediacaran)以及埃迪卡拉系的底界层型已经国际地科联批准,在国际地层委员会2004年版"国际地层表"中被正式应用(Gradstein et al.,2004).本文综合近年来国际地层委员会末元古系分会有关文件和部分委员的有关建议,对国际新元古代年代地层学研究的进展与未来发展动向作一概要介绍,以期引起国内晚前寒武纪地层古生物学者的广泛关注.     

湖北宜昌峡东地区震旦系层型剖面化学地层特征及其国际对比

全球末元古系建系研究是当前国际地层学研究的重要课题之一。我国宜昌峡东地区震旦系沿江剖面研究历史悠久,已有相当深入的岩石地层、生物地层及层序地层研究,并被推荐为国际末元古系候选层序剖面之一。为进一步提高其研究精度,本文系统地研究了震旦系沿江剖面碳酸盐岩同位素化学地层。研究结果表明,陡山沱组底部“碳酸盐岩帽”的δ~(13)C为-3.1‰～-3.7‰,向上为正偏移,至层序Ⅲ(DS3)最大值达+6.7‰。陡山沱组顶部(DS6)再次出现负偏移-2.5‰,构成一个完整的变化周期。同时,~(87)Sr/~(86)Sr值表现出向上增大的变化,由陡山沱组底部(DS1)的0.707743逐渐增高至陡山沱组顶部(DS6)的0.707965;灯影组蛤蟆井段(DS7)的δ~(13)C值变化在-2.5‰～+5‰之间(DS8),至石板滩段中部再次降至+1.7‰(DS10),而后基本保持在+1.7‰～3.6‰之间平稳变动。白马沱段顶部δ~(13)C再次降至+0.5‰,并有向负偏移的趋势。灯影组的~(87)Sr/~(86)Sr值依然出现由老至新递增的趋势(0.708244～0.708993)与当前国际末元古系剖面的化学地层特征基本一致。     

中蒙边界中东部地区奥陶纪地层划分与对比

在中蒙边界1∶100万系列地质图件编制过程中,有关中东部地区奥陶纪地层层序和时代归属问题存在一定的异议。文章根据中蒙两国1∶20万区域地质图件及生物地层学资料结合野外地质踏勘,讨论了中蒙边界中东部地区奥陶纪地层层序和时代归属。详尽的地质资料及野外踏勘显示,中蒙边界蒙古地区发育的奥陶纪地层可以和相邻地区的中国奥陶纪地层进行对比。蒙古北山地区的Ehenhaya组和Adagbaishint组下段可以和罗雅楚山组相对比;Adagbaishint上段可与咸水湖组相对比;Naransevestei组与白云山组应为同一套地层。在Saishand地区,除自中国境内延伸来的乌宾敖包组和巴彦呼舒组延伸到蒙古外,Zeeriinhural组可以与裸河组进行对比;Naransevestei组与白云山组应为同一套地层。蒙古东部Khalkh gol地区的Bukhat uul组应分为两部分,下段与多宝山组相似,其时代属于早-中奥陶世;上段可以与裸河组进行对比,时代为中-晚奥陶世。     

松辽东缘羊草沟盆地层序地层划分与地层对比

羊草沟盆地位于松辽盆地东南缘,其地层可与松辽盆地地层对比。羊草沟盆地层序(三级)地层应与松辽盆地Ⅰ～Ⅹ层序(火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组和泉头组)地层相对应。羊草沟盆地地层应该划分为侏罗系上统火石岭组(J3h);白垩系下统沙河子组(K1sh)、营城组(K1y)、大羊草沟组(K1d)和泉头组(K1q);第四系(Q)。主要可采工业煤层产在大羊草沟组。     

塔里木地块西北缘阿克苏地区新元古代冰碛岩年代与冰期事件

塔里木地块新元古代冰期事件等时性对比存在争议,获得可靠的新元古代冰碛岩沉积时代意义重大.塔里木地块西北缘阿克苏地区出露2套新元古代冰碛岩沉积,通过对其进行岩石学、同位素年代学、岩石地球化学等分析,明确其沉积物岩石组合特征、限定其沉积时代、讨论其古气候风化条件等.化学蚀变指数(CIA)指示研究区的2套新元古代冰碛岩代表了...     

Palaeoenvironments and weathering regime of the Neoproterozoic Squantum ‘Tillite’, Boston Basin: no evidence of a snowball Earth

The snowball Earth hypothesis describes episodes of Neoproterozoic global glaciations, when ice sheets reached sea‐level, the ocean froze to great depth and biota were decimated, accompanied by a complete shutdown of the hydrological cycle. Recent studies of sedimentary successions and Earth systems modelling, however, have brought the hypothesis under considerable debate. The Squantum ‘Tillite’ (Boston Basin, USA), is one of the best constrained snowball Earth successions with respect to age and palaeogeography, and it is suitable to test the hypothesis for the Gaskiers glaciation. The approach used here was to assess the palaeoenvironmental conditions at the type locality of the Squantum Member through an analysis of sedimentary facies and weathering regime (chemical index of alteration). The stratigraphic succession with a total thickness of ca 330 m documents both glacial and non‐glacial depositional environments with a cool‐temperate glacial to temperate non‐glacial climate weathering regime. The base of the succession is composed of thin diamictites and mudstones that carry evidence of sedimentation from floating glacial ice, interbedded with inner shelf sandstones and mudstones. Thicker diamictites interbedded with thin sandstones mark the onset of gravity flow activity, followed by graded sandstones documenting channellized mass gravity flow events. An upward decrease in terrigenous supply is evident, culminating in deep‐water mudstones with a non‐glacial chemical weathering signal. Renewed terrigenous supply and iceberg sedimentation is evident at the top of the succession, beyond which exposure is lost. The glacially influenced sedimentary facies at Squantum Head are more consistent with meltwater dominated alpine glaciation or small local ice caps. The chemical index of alteration values of 61 to 75 for the non‐volcanic rocks requires significant exposure of land surfaces to allow chemical weathering. Therefore, extreme snowball Earth conditions with a complete shutdown of the hydrological cycle do not seem to apply to the Gaskiers glaciation.     

利用泥质岩化学蚀变指数分析物源区风化程度时的限制因素*

近年来,根据泥质岩中常量元素的摩尔数计算出的化学蚀变指数(CIA: Chemical index of alteration)、化学风化指数(CIW: Chemical index of weathering)和斜长石蚀变指数(PIA: Plagioclase index of alteration)被广泛用来反映物源区的风化程度及物源区古气候,这些指数在应用时都有一些严格的限制因素,应给予足够重视。CIA计算公式未排除成岩作用过程中钾交代作用的影响,需要采用A-CN-K[Al₂O₃-(CaO^*+Na₂O)-K₂O]三角图进行判断,对发生钾交代作用的样品利用A-CN-K三角图或CIA_corr计算公式进行校正。CIW计算公式中去掉了K₂O,但没有排除钾长石中的Al元素。PIA计算公式中考虑了钾长石中的Al元素,但只适用于判断母岩中仅含有斜长石而不含钾长石的物源区风化程度。综合分析表明,在判断物源区风化程度及古气候时,CIA的干扰因素相对较少,值得推广。但即使利用从泥质岩常量元素获得的CIA值来判断物源区的风化程度时,仍需要考虑沉积分异作用、再旋回作用、沉积区进一步风化作用以及成土作用、成岩期的钾交代作用的影响,建议首先依据泥质岩常量元素的摩尔数计算出成分变异指数(ICV: Index of compositional variability),然后对ICV>1的样品进行CIA的计算,并利用A-CN-K三角图或CIA_corr计算公式对CIA值进行钾交代作用的校正,该校正过的CIA_corr计算值可用来判断物源区的风化程度。     

锶、碳同位素演化在新元古代地层定年中的应用——以胶辽徐淮地层分区为例

根据Sr、C同位素地层学原理，利用胶辽徐淮地区晚前寒武纪地层Sr、C同位素数据，与国际上已有的Sr、C同位素演化曲线对比，结果表明，胶辽徐淮地区晚前寒武纪地层是同一时期的沉积物，沉积主体之间Sr、C同位素比值的对比性很好，沉积时限约在750-860Ma之间，并延续到震旦纪，为北方青白口纪及其后的沉积。同时也表明，Sr、C同位素演化相结合是解决缺乏大化石的晚前寒武纪地层对比的有效方法。     

河南禹州与山西太原石炭—二叠纪多重地层划分与对比

河南禹州的本溪组、太原组与山西太原的岩性相似,唯厚度较小;禹州的石盒子组与太原的岩性和厚度差异大,而且太原的煤层厚、层位低,禹州的煤层薄、层位高。由本溪组至山西组呈向南穿时,石盒子组为向北穿时,显示海水先向南侵后又向北回泛的变化趋势。沉积环境由下而上由陆表海经三角洲向大陆体系演化,并向南迁移,反映了该区总体上北部是陆地,南部是海洋的古地理格局。     

湘东南新元古界大江边组和埃岐岭组的形成时代和物源—来自碎屑锆石U-Pb年代学的证据

运用LA-ICP-MS方法对湘东南泗洲山地区南华系大江边组上部泥质岩和震旦系(埃迪卡拉系)埃岐岭组底部变泥铁质砂岩碎屑锆石进行U-Pb测年,分别获得了28组和92组U-Pb有效年龄.前者锆石年龄主要集中分布于693 ～ 897 Ma(占67.9％),1810 ～1916Ma(占17.9％),1974～2177Ma(占14.2％)三个区间,最年轻的谐和错石年龄为734 ±4Ma(MSWD=1.07,n=4);后者锆石年龄主要集中分布于570～699Ma(占9.8％),715～ 774Ma(占7.6％),882～1272Ma(占67.4％),1300～ 1681Ma(占7.6％),1899 ～2490Ma(占7.6％)五个区间,最年轻的谐和锆石年龄为634±7Ma(MSWD=1.09,n=4).研究认为,大江边组上部地层的形成时代＜734±4Ma,与澄江组顶部、牛牯坪组、岩门寨组、拱洞组及隆里组等地层形成时代相近,揭示“板溪期”地层的顶界年龄及江口冰期开启年龄＜ 734±4Ma;埃岐岭组形成时代＜634 ±7Ma,与陡山沱组及蓝田组等地层形成时代相近,支持南沱冰期结束于635Ma左右的认识.综合研究认为,大江边组和埃岐岭组的物源可能分别主要来源于武夷地块南东部和南岭—云开地块南部的一个Grenville期造山带.推测物源的转换可能与南岭—云开地块、武夷地块在两组沉积时期之间聚合或紧邻有关,其时限约为734～634Ma.