扬子台地西缘奥陶纪末赫南特期地层划分对比与古地理

华南上扬子区是奥陶纪末生物大灭绝研究的经典地区之一,但由于交通等因素,该区西缘（今昆明—西昌—成都之间）赫南特期浅水相沉积的时空分布规律仍不清楚。文章通过总结近年来的调查新成果与已发表资料,系统分析了研究区赫南特期地层划分对比和古地理,并取得一些新认识。在赫南特早期,研究区以含较凉水壳相动物群（TBF 1）的泥灰岩、灰岩发育为特色,统归入观音桥组（近岸相仅包含其下部）。赫南特中期开始发生明显的相带分异：近岸一侧广泛发育一套含暖水壳相动物群（TBF 2）的生物碎屑灰岩,归于观音桥组上部,向远岸一侧相变为黑色笔石页岩（龙马溪组底部）。至赫南特晚期,近岸的少数地区（如镇雄北部）以产出暖水壳相动物群（TBF 3）的粗碎屑沉积为特色,创名尾坝组;远岸一侧与前一时期类似,以龙马溪组底部黑色页岩沉积为代表。文章还通过综合已知数据,分别对区内赫南特早—中期和晚期古地理进行高精度重建。     

上扬子海南缘晚奥陶世赫南特期沉积相特征及海平面变化

晚奥陶世赫南特期经历了由冈瓦纳冰川事件引起的全球海平面下降和温度降低,以及由此引发的生物集群绝灭事件,同时又是构造-沉积的转换期。因此,该时期成为奥陶—志留纪之交重大的地质事件转折期。本文通过野外露头对上扬子海南缘五峰组观音桥段岩性组合、古生物以及沉积构造的研究发现,晚奥陶世赫南特期上扬子海南缘经历了滨岸潮坪相、浅滩和浅水陆棚相三种沉积相类型的改造。滨岸潮坪相主要为混积潮坪,呈环状分布于滇黔桂古陆周缘及黔中水下隆起。浅滩相可识别出生屑滩和砂屑滩两个微环境,主要分布于近潮坪相带的重庆秀山、贵州松桃以及贵州凤冈等地区。浅水陆棚可分为浅水陆棚下部和浅水陆棚上部两个区域,与潮坪相带相接触并向北过渡,其中浅水陆棚区上部又可划分为浅水混积陆棚和浅水碎屑陆棚两种类型。另外,通过岩性与生物碎屑的组合和分布特征,表明赫南特期至少经历了一次完整的海平面升降变化,并为研究全球海平面的变化提供了新的材料。     

滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地消亡的古环境因素

【目的】滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地的萎缩消亡存在多种认识。为了深入探讨其成因,拟通过滇东北地区晚奥陶世古环境演化研究,分析古环境因素对滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地消亡的影响。【方法】选取滇东北地区万和剖面为研究对象,利用室内矿物学、岩石学、沉积地球化学等分析方法为主要手段,系统开展滇东北地区奥陶系临湘组—志留系龙马溪组的微相特征研究、此期间的古环境演变分析,探讨滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地萎缩消亡中的古环境影响。【结果】通过对万和剖面临湘组—龙马溪组岩石学特征、镜下矿物组成以及古生物特征等进行分析,共识别出六类沉积微相：含泥瘤状灰岩相、纹层状微晶灰岩相、微晶生屑灰岩相、纹层状钙质泥岩相、砂质泥岩和泥质砂岩相以及含钙质泥页岩和含钙质碳质泥岩相。并进一步划分出三个沉积亚相：浅缓坡、深缓坡和局限滞留陆棚;利用沉积地球化学方法,分析其古海洋地球化学特征,并建立地球化学剖面发现：在奥陶系大渡河组—志留系龙马溪组之间,古海洋环境指标如古生产力、古氧化还原条件、陆源碎屑输入量和古海平面变化在这一时期发生了显著变化,波动频繁。【结论】通过分析滇东北地区晚奥陶世碳酸盐岩台地周围的古海洋环境变化,...     

扬子地块北缘晚奥陶世赫南特期岩相古地理

扬子地块北缘与秦岭接壤,早古生代经历了上扬子克拉通盆地(∈-O₂)和隆后盆地(O₃-S)两个阶段。区内发育上奥陶统观音桥组或南郑组地层,为研究赫南特期的岩相古地理,探讨赫南特期冰川事件的沉积响应奠定了坚实的基础。根据沉积特征,结合古生物组合,扬子地块北缘观音桥组可划分为滨岸相和陆棚相。按照岩性等,陆棚相可进一步划分为陆缘碎屑陆棚相、混积陆棚相。滨岸相主要由石英砂岩、钙质砂岩和含砾砂岩组成,发育少量生物,以腕足为主;而在陆棚相中,则是以含粉砂泥岩、生屑灰岩、泥灰岩夹钙质泥岩和含钙泥岩为主,富含生物,以三叶虫(Dalmanitina)、腕足以及标志性冷水、浅水Hirnantia动物群为主。在沉积相详细研究的基础上,分析了该时期的岩相古地理面貌及其空间分布。在北部和西部,继续早期的格局,持续存在汉南隆起,围绕隆起分布的是滨岸相;往南至大两会-桥亭一线,为陆缘碎屑浅海陆棚,大两会-桥亭一线往南区域分布为混积陆棚。由于在研究区,无论在滨岸地带还是浅海地区,均发育赫南特贝化石,说明在赫南特期,由于受南冈瓦纳冰川事件的影响,冰水侵进扬子北缘全区。这次冰川事件导致海平面下降,致使扬子北缘水体变浅,早期的深水陆棚变为浅水陆棚,生物也由浮游相笔石迅速变为壳相赫南特贝,早期隆起范围进一步扩大,并出现地层的缺失。     

湖南晚奥陶世凯迪晚期—赫南特期沉积相及岩相古地理

湖南晚奥陶世凯迪晚期—赫南特期沉积的地层在湘西北区为五峰组、观音桥组;湘中区为五峰组;湘南区为天马山组和苏水冲组。根据其岩性特征、沉积构造及古生物特征,将湖南地区晚奥陶世凯迪晚期—赫南特期沉积相划分为局限浅海相、潮坪相、深水盆地相、陆棚边缘—斜坡相等类型。凯迪期晚期,由于华夏陆块向扬子陆块不断挤压碰撞,黔中隆起、川中隆起等边缘古隆起面积不断增大,此时海平面相对上升,湘西北区变为被各古隆起围限的沉积了黑色碳、硅质页岩及泥灰岩的局限浅海环境,湘中地区主要为黑色碳、硅质页岩、粉砂质页岩的深水盆地环境,而湘南地区由于两陆块挤压隆升而沉积了陆棚边缘—斜坡相的砂板韵律;赫南特期随着全球冰川事件的发生,整个南方地区发生大规模海退,湘西北永顺—张家界—慈利一线以北抬升成湘鄂隆起,该线以南的湘西北区水体继续变浅,主要沉积了厚度仅十几厘米的观音桥组泥灰岩,湘中湘南地区沉积格局基本未变。     

湖南晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期沉积相及岩相古地理

湖南晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期沉积的地层在湘西北区为五峰组、观音桥组;湘中区为五峰组;湘南区为天马山组和苏水冲组。根据其岩性特征、沉积构造及古生物特征,将湖南地区晚奥陶世凯迪晚期-赫南特期沉积相划分为局限浅海相、潮坪相、深水盆地相、陆棚边缘-斜坡相等类型。凯迪期晚期,由于华夏陆块向扬子陆块不断挤压碰撞,黔中隆起、川中隆起等边缘古隆起面积不断增大,此时海平面相对上升,湘西北区变为被各古隆起围限的沉积了黑色碳、硅质页岩及泥灰岩的局限浅海环境,湘中地区主要为黑色碳、硅质页岩、粉砂质页岩的深水盆地环境,而湘南地区由于两陆块挤压隆升而沉积了陆棚边缘-斜坡相的砂板韵律;赫南特期随着全球冰川事件的发生,整个南方地区发生大规模海退,湘西北永顺-张家界-慈利一线以北抬升成湘鄂隆起,该线以南的湘西北区水体继续变浅,主要沉积了厚度仅十几厘米的观音桥组泥灰岩,湘中湘南地区沉积格局基本未变。     

扬子区奥陶纪末赫南特亚阶的生物地层学研究

重新研究了宜昌王家湾 ,宜昌分乡 ,桐梓红花园和松桃陆地坪 4条上奥陶统上部至志留系底部的连续采集剖面。1999年 6月在捷克召开的第 8届国际奥陶系大会上提名宜昌王家湾和桐梓红花园剖面分别为赫南特亚阶的全球层型候选剖面 (GSSP)和辅助剖面。对赫南特亚阶及其上、下地层的生物带重新厘定 ,自下而上为 Foliomena-N ankinolithus/D.complanatus,D.complexus带 ,P.pacificus带 (包括下部亚带 ,T.typicus亚带和 Diceratograp-tus mirus亚带 ) ,N.extraordinarius- N.ojsuensis带 ,N.persculptus带 ,A.ascensus带和 P.acuminatus带。     

四川长宁双河晚奥陶世赫南特贝动物群及其对环境变化的响应

晚奥陶世赫南特贝动物群在空间上随水深和温度等环境梯度变化的分布型式已经得到广泛而深入的研究,但对该动物群在纵向上演变型式的研究还比较缺乏.以四川长宁双河上奥陶统观音桥组的赫南特贝动物群为研究对象,分析了该动物群的腕足动物个体密度和多样性演变趋势以及与水深、氧含量和生物扰动等环境因子的协同变化,探讨了动物群演变与环境变化之间的关系.研究表明,多样性和个体密度在观音桥组整体上呈上升趋势,最后整个动物群快速消亡,而氧含量和生物扰动强度总体上睛也呈增加趋势.奥陶纪末冈瓦纳大陆冰川的扩张所导致的全球海平面下降可能是影响赫南特贝动物群演变的主要环境因素,但氧含量的突然降低和生物扰动强度的增加也会对群落的一些特征产生影响,有时甚至成为重要的控制因子.赫南特贝动物群多样性在观音桥组顶部达到峰值,但随着海平面的突然下降迅速消亡,相比较其从下而上多样性逐渐增加的过程而言要迅速得多.     

南海北部晚更新世以来的古海洋环境演化特征——来自N-31柱样的沉积记录

对南海北部N-31柱状样沉积物进行了浮游有孔虫定量分析鉴定、氧碳同位素、碳酸盐含量和粒度测试以及AMS14C测年,并采用古生态转换函数计算了表层海水古温度和温跃层深度,揭示了该海区约55 ka以来的古海洋环境特征.转换函数计算的表层海水古温度结果表明,夏季温度的变化范围为27.0～29.6℃,变化幅度为2.6℃,冬季温...     

冰期时的中国海——研究现状与问题

沉积柱状样分析表明:末次冰期最盛时,东海缩剩冲绳海槽,南海变为袋状海湾,大河在陆坡入海,使南海北部陆坡与冲绳海槽海水浊度大增,沉积中碳酸盐含量被陆源物稀释,使剖面中CaCo3旋回与大西洋相似、与太平洋相反。因极锋南移,亲潮可能影响冲绳海槽,太平洋温水可能进入巴士海峡,南海表层冬、夏双向海流变为环流,加上沿岸冲淡水影响,使南海北部陆坡冬季表层水温比间冰期低6—9℃,季节差达8—10℃,远超过太平洋同纬度区的数值。     

渝东南-黔北地区赫南特期冰川事件的沉积响应

奥陶纪末的赫南特期爆发全球冰川事件,渝东南-黔北地区赫南特期沉积的观音桥组,从岩相、古生物组合、古环境等方面表现出该地区对赫南特期冰川事件的响应。通过对观音桥组沉积特征的分析,发现其主要分为3类:一类为颗粒灰岩,细分为泥晶生屑砂屑灰岩和亮晶鲕粒灰岩、亮晶砂屑灰岩等,含珊瑚等化石,代表了中高能量的浅滩环境;一类主要为粉砂质灰岩、粉砂质泥灰岩组合,含腕足类及三叶虫动物群,沉积环境为潮坪。这两类是近岸沉积,主要受相对海平面下降的影响。另一类为形成于浅海陆棚环境的混合岩相,包括泥灰岩与钙质泥岩组合、粉砂质泥岩与泥质粉砂岩组合及含炭泥灰岩;生物包括三叶虫、笔石及腕足等,尤其是标志性冷水型Hirnantia动物群的短暂繁盛,表明其受海水温度变凉的影响较大。潮坪靠近黔中古陆分布,局部发育浅滩,远离古陆变为浅海陆棚环境。总体上,观音桥组沉积环境比五峰组与龙马溪组黑色笔石相页岩的缺氧滞留深水陆棚环境更浅、相对海平面及水温更低,是赫南特期冰川事件直接影响的结果。     

湘中震旦纪—寒武纪之交硅质岩地球化学特征及成因环境研究

震旦纪(埃迪卡拉纪)—寒武纪之交华南地块处在伸展扩张的构造背景下,在扬子板块东南缘发育了广泛的硅质岩沉积。湘中地区发育了自震旦系陡山沱组、留茶坡组及寒武系牛蹄塘组连续的深水相沉积,岩性以层状硅质岩为主,夹炭质、硅质页岩。通过对硅质岩的主量、稀土元素的地球化学特征分析表明,本区硅质岩Si O2含量极高(普遍92%),Al/(Al+Fe+Mn)比值普遍大于0.6,稀土元素澳大利亚后太古代平均页岩(PAAS)标准化配分曲线显示中—弱Ce负异常且有明显的重稀土富集特征。震旦纪陡山沱期硅质岩样品中Ce/Ce*值、LaN/YbN值、Y/Ho值分别为0.34~0.54、0.05~0.10、38.00~51.44;灯影期硅质岩样品中Ce/Ce*值、LaN/YbN值、Y/Ho值分别为0.70~0.85、0.06~0.37、35.91~46.79;寒武纪初期硅质岩样品中的稀土元素地球化学特征与灯影期相似,Ce/Ce*值、LaN/YbN值、Y/Ho值分别为0.58~0.78、0.26~0.40、34.75~45.58。湘中地区震旦纪—寒武纪之交的硅质岩地球化学特征显示本期硅质岩为正常的海水沉积成因,整体受热液和陆源影响较小,但从震旦纪陡山沱期至寒武纪初期陆源输入有增加趋势,硅质来源可能与硅质浮游生物有关,硅质岩沉积环境始终保持在深水盆地中,湘中地区沉积盆地符合被动大陆边缘伸展型盆地特征。     

TTG岩套的成因及其形成环境

TTG岩套是一类包含了三种岩性的岩石组合,即英云闪长岩(tonalite)—奥长花岗岩(trondhjemite)—花岗闪长岩(granodiorite)。TTG岩套的规模在太古宙最大,是早期陆壳的主体且在各地质历史时期均有发育。该岩石组合是岩石学定名,多数样品的地球化学特征相似:富Na,高Al2O3(平均15%),低Mg、Ni、Cr,富集LREE、亏损HREE、高Sr、低Y、低Yb且无明显的负Eu异常。其微量元素特征与Adakite(高锶低钇中酸性岩,"埃达克岩")类似。目前多数学者认同其为变玄武质岩石部分熔融后的熔体,主要争论在于其源岩的变质程度。笔者认为TTG岩套的源区不应局限于某个变质相,而是涵盖了较大的P—T范围。对于其形成环境的探讨,笔者认为应该以地球演化不同时期的地球动力学背景为前提,盲目地"将今论古"是不合理的。本文在总结前人研究成果的基础上提出3.8Ga之前的TTG岩套可能是在板块构造未启动的非俯冲条件下形成的;3.8~1.9Ga的TTG岩套产生在发育俯冲式板块构造且板块构造具有间歇式特点的背景下,此时可能既存在非俯冲环境下产出的TTG岩套也存在俯冲环境下产出的TTG岩套,而且其产出应该具有幕式特征;古元古代之后的TTG岩套可能无一例外均是俯冲板片熔融的产物。     

南华盆地南沱冰期海水氧化还原特征

新元古代冰期冰盖可能覆盖整个地球表面,冰期海洋环境条件以及真核生物如何度过“雪球地球”的极端环境条件,是学术界普遍关心的科学问题。同冰期化学沉积岩的缺乏,严重制约了对冰期海洋环境的了解。贵州东部南沱组中发育的同冰期白云岩,为探讨这一时期海洋氧化还原环境提供了理想的材料。利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）对采集于贵州松桃一钻孔岩心南沱组中同冰期白云岩进行了稀土和微量元素分析,结果表明:研究区南沱组白云岩稀土元素含量在（10.33~67.91）×10-6之间;Ce/Ce*值范围为0.72~1.12,平均值为0.97;Fe含量（1 470~37 200）×10-6,平均值为9 902×10-6;Mn含量（4 040~17 500）×10-6,平均值为10 476×10-6。白云岩中高的铁、锰含量以及Ce无异常,反映南华盆地南沱冰期海洋基本处于富铁缺氧的状态。与贵州其他两个钻孔岩心中南沱组白云岩的沉积特征和Ce异常特征的对比分析表明,南华盆地南沱冰期近岸海水氧化程度较高,可能反映了冰川融水是同冰期氧气进入海洋的重要渠道,有氧的滨海区域可能为冰期真核生物提供了栖息场所。     

北京西山潭柘寺地区第四纪冰川与环境问题

第四纪时期,北京西山潭柘寺地区没有发生过任何山地冰川作用。所渭的冰川遗迹、冰碛、冰水沉积及各种冰蚀地貌,实际上是不存在的。因此,所渭的冰期划分也都是不可靠的。在更新世冰期阶段,北京西山属冰缘环境,而非冰川环境。     

The Late Ordovician Wufengian Sediments and the Ordovician-Silurian Boundary in Western Zhejiang Province

The Late Ordovician Wufengian sediments in western Zhejiang include three facies: 1) graptolite shale facies, composed of two parts--the upper part the Yankou Formation, with the Diplograplus bohemicus(graptolite) zone and Dalmanitina sp.(trilobite), and the lower part the yuqian Formation with four graptolite zones:(4) the Paraorthograptus yuqianensis zone,(3) the Climacograptus venustus zone,(2) the Dicellograptus szechuanensis zone and(1) the Pseudoclimacograptus anhuiensis zone; 2) mixed facies, consisting of the Wenchang Formation in its upper part and the Changwu Formation in its lower; and 3) shelly limestone facies, whose upper and lower parts are separately the Wenchang Formation and Sanjushan Formation, containing Taeniolites, Proheliolites, etc. In this region the Dalmanitina-Hirnantia bed is well exposed,and Da. and H. are associated with Diplograptus bohemicus, belonging to the late Late Ordovician.The Ordovician-Silurian boundary is drawn as follows:(1) for the graptolite facies, it lies between the Diplograptus bohemicus zone and Glyptograptus persculptus zone;(2) for the graptolite-sheny limestone facies(brachiopod fauna), it is placed between the top of the Diplograptus bohemicus zone and the base of the horizon with the Eospirifer fauna; and 3) for the shelly facies(brachiopod fauna), it is drawn between the top of the horizon with the Dalmanitina-Hirnantia fauna and thebase of the horizon with the Eospirifer fauna.     

扬子东南大陆边缘晚前寒武纪古海洋演化的稀土元素记录

本文采用中子活化方法分析了晚震旦～早寒武纪１９件样品的稀土元素组成,发现硅质岩石ＲＥＥ配分形式有着复杂的变化,初步可以划分为五种类型,包括“台地型”、“红海型”、“海水型”及两种特殊的配分形式。剖面上Ｃｅ异常由小到大的演变反映了古海洋底层水由缺氧环境向氧化条件的逐渐转化。正Ｅｕ异常的出现代表了热水沉积事件的存在。     

古海洋氧化还原条件分析方法与研究进展

地史时期海洋环境曾经历过不同的氧化还原状态,与生物种群演化、烃源岩的保存以及全球气候变化等重大地质事件密切相关,因此古氧化还原条件分析是古海洋生态环境重建的一项重要内容。然而,前人的研究多集中在氧化还原单个指标分析,这样的分析结果往往存在一定的局限性。在众多学者的研究基础上,综述了国内外氧化还原研究分析方法,重点介绍了它的岩石学、古生物学、元素地球化学、同位素地球化学和黄铁矿体系指标,探讨了各项指标的优势性与局限性,为进一步开展古海洋氧化还原条件研究提供借鉴。尽管各项指标在特定地质背景下均存在自身优势,但不同沉积环境下的各项指标所反映的氧化还原条件却存在一定差异,甚至是相悖的,因此准确地识别古海洋氧化还原环境需要各个指标的综合运用。     

青藏高原中东部最大冰期时代高度与气候环境探讨

本文应用不同来源的各种资料，经逐步综合推导，认为最大冰期出现时间相当于深海氧同位素１８－１６阶段（０．７２－０．５２ＭａＢＰ）。当时青藏高原低于现代１０００Ｍ左右。高原中，东部唐古拉山，阿尼玛卿山、果洛山与稻城海子山４个山区的冰川面积达４００００ＫＭ＾２，为现代冰川面积的１８倍，平衡线高度为３４５０－４２５０Ｍ，６－８月平均温度为２．３－３．４℃，年降水量为１２６０－１９６０ＭＭ，是现代平衡线上降     

福建李坊重晶石矿床形成环境及矿床成因

为了解福建李坊重晶石矿床成因和成矿物质来源,对重晶石单矿物的主量元素、稀土元素、微量元素和硫同位素进行了研究,研究结果显示:重晶石单矿物表现出富Al、Si、Fe的特征;ΣREE总量较低,富集轻稀土元素;δEu呈正异常,δCe呈负异常;微量元素富集Ba、Rb、Nb、Th、P等元素,亏损K、Zr等元素;各个中段δ34S均值大于32.6‰,且直方图中只显示一个主峰。重晶石单矿物成因判别图解、ΣREE-La/Yb图解,分别指示了重晶石单矿物形成于热水沉积区,成矿物质来源于沉积岩区;Si O2/Al2O3、MnO/TFe2O3、U/Th等比值指示了弱碱性—碱性的氧化环境;(La/Ce)N、Al/(Al+Fe)等比值指示大陆边缘环境。研究表明,李坊重晶石矿床形成于大陆边缘构造环境的热水沉积成矿作用,其Ba主要来源于沉积岩区,S主要来源于寒武纪海水,并且有较多陆源物质的输入。