河南嵩山地区新元古界何家寨组微亮晶(臼齿)碳酸盐岩成因新认识*

作为国际前寒武系碳酸盐岩研究的热点,微亮晶(臼齿)碳酸盐岩(简称MT)在前寒武纪古地理重塑、地层对比和古气候研究等方面具有重要研究意义,但对其成因机制的认识长期存在争论。华北克拉通南缘嵩山地区新元古界何家寨组发育大量MT沉积,被前人解释为地震液化的产物。文中对何家寨组MT发育层位进行了详细的形态描述、系统的微相分析和比较沉积学的研究,确定何家寨组MT沉积于碳酸盐缓坡沉积环境,发现MT具有早期成岩作用特征,其形态类型和宿主岩性、沉积环境之间存在密切关系。从多个方面对比探讨了MT微亮晶和地震“液化脉”之间的不同,明确指出,何家寨组MT的形成受到古海洋条件和沉积岩相的严格约束,具有鲜明的古环境意义,和地震没有必然的成因联系。     

河南嵩山地区新元古界何家寨组微亮晶(臼齿)碳酸盐岩成因新认识

作为国际前寒武系碳酸盐岩研究的热点,微亮晶(臼齿)碳酸盐岩(简称MT)在前寒武纪古地理重塑、地层对比和古气候研究等方面具有重要研究意义,但对其成因机制的认识长期存在争论。华北克拉通南缘嵩山地区新元古界何家寨组发育大量MT沉积,被前人解释为地震液化的产物。文中对何家寨组MT发育层位进行了详细的形态描述、系统的微相分析和比较沉积学的研究,确定何家寨组MT沉积于碳酸盐缓坡沉积环境,发现MT具有早期成岩作用特征,其形态类型和宿主岩性、沉积环境之间存在密切关系。从多个方面对比探讨了MT微亮晶和地震"液化脉"之间的不同,明确指出,何家寨组MT的形成受到古海洋条件和沉积岩相的严格约束,具有鲜明的古环境意义,和地震没有必然的成因联系。     

安徽宿州新元古界望山组臼齿碳酸盐岩特征及成因讨论

臼齿构造(Molar-tooth structures)在全球中—新元古代浅水碳酸盐岩地层中广泛发育,其特殊形态及矿物组成、时空分布特征及缺乏现代类比物都使其成因成为难解之谜。近年来,气体扩散-迁移模型提出的臼齿裂隙形成及微亮晶方解石的快速充填机制引起了广泛讨论。本文对安徽省宿州市沟后剖面望山组上部地层中发育的臼齿碳酸盐岩开展了岩石学和碳同位素分析。结果显示,望山组臼齿碳酸盐岩中臼齿及围岩的δ¹³C值分布范围具有一致性,二者不具有系统性差别。中—新元古代广泛分布于浅海地区的硫化楔可能为臼齿碳酸盐岩的发育创造了条件,望山组叠层石碳酸盐岩与臼齿碳酸盐岩在地层中的交替出现可能指示二者形成时浅海水体不同的氧化还原状态。     

徐州地区新元古界贾园组臼齿构造沉积环境分析及成因探讨

臼齿构造是一种发育于中、新元古代碳酸盐岩中的具有特殊结构和时限性的沉积构造,其成因有多种解释。徐州地区新元古界贾园组风暴沉积及臼齿构造发育。本文通过野外和室内观察研究,对研究区贾园组臼齿构造形态特征及沉积环境进行分析,并探讨其形成过程。贾园组臼齿构造集中发育于古纬度20°N~34°N的潮下碳酸盐岩缓坡地带,古海洋基底在地震波作用下产生裂隙系统,元古代特殊大气成分背景下的海水中的远源风暴流渗透进入温暖的碳酸盐缓坡地带碳酸盐沉积区的裂隙系统,并在裂隙的愈合作用下与孔隙水产生化学反应产生方解石快速结晶作用,并接受后期沉积作用改造。元古代大地构造背景、古海洋、古大气的物理化学条件是控制研究区臼齿构造时空分布的主要因素。     

黑河新生地区早白垩世花岗质岩石的锆石U——Pb 年龄、地球化学特征及地质意义

黑河新生地区位于大、小兴安岭的结合部,其早白垩世岩浆活动频繁,主要岩石类型为花岗斑岩、花岗闪长岩。地球化学特征显示这些岩石为高钾钙碱性系列的I 型花岗岩,富集大离子亲石元素 ( LILE) 而亏损高场强元素( HFSE) 。LA--ICPMS 锆石U--Pb 年龄测定结果表明,花岗斑岩的形成时代为118. 1 ± 1. 5 Ma,花岗闪长岩的形成时代为112. 8 ± 0. 9 Ma,这与该区广泛分布的早白垩世火山岩形成时代一致。Hf 同位素成分特征表明,岩体的源岩为中-新元古代时期由亏损地幔起源的火成岩。结合岩石学特征和邻区其他地质资料,认为黑河新生地区早白垩世花岗岩的形成与古太平洋板块的俯冲作用有关。     

Microorganisms Linked to Neoproterozoic Microspar Carbonate Sedimentation in the Jilin-Liaoning Area

Molar-tooth carbonate refers to a sort of rock that has ptygmatical folded structure comparable to the ivory. This kind of carbonate exists in a special time range (from Middle to Neoproterozoic). Its origin and the possibility to use it in stratigraphic correlation of the paleocontinent is the key task of the IGCP447, a project on Proterozoic molar tooth carbonates and the evolution of the earth (2001-2005). The importance lies in that the molar-tooth structure is the key to solving problems related to Precambrian biological and global geochemical events. The molar-tooth structure is associated with microorganisms. Development and recession of such carbonates have relations with the evolution process of early lives and abrupt changes in sea carbonate geochemistry. In recent years, based on researches on petrology, geochemistry and Sr isotope of molar-tooth carbonate in the Jilin-Liaoning and Xuzhou-Huaiyang area, the authors hold that it can be used as a marker for stratigraphic sequence and sedimentary     

徐州地区新元古界赵圩组风暴沉积特征分析

徐州地区新元古界赵圩组地层在赵圩村出露良好,整体为一套碳酸盐岩沉积,岩性组合可划分为4 段：鲕粒灰岩段、 风暴事件沉积段、叠层石段和白云岩段,其中叠层石段又划分为A 和B两个单元。剖面内部发育大量风暴沉积记录,并与 正常沉积在垂向上互层叠置,整体具有向上频率变弱、规模变小的趋势。典型的风暴沉积标志包括丘状交错层理、粒序层理、 冲刷- 充填构造、冲刷切削构造、砾屑灰岩层、生物礁丘截切现象等。文中划分出4 种风暴沉积序列类型,说明每种序列类 型指示的古地理和古环境意义,以及在剖面上的分布组合特征。依据剖面岩性与风暴沉积的分布组合规律,认为赵圩组由 下至上构成一个总体向上变深,而后又变浅的沉积序列,沉积环境演化依次为浅滩-近岸浅水潮下带-碳酸盐岩开阔台地- 碳酸盐岩局限台地-深水斜坡-潮坪、泻湖,气候总体炎热干旱。风暴频发可能与沉积期本区所处的较低的古纬度有关。     

鲁南新元古界石旺庄组风暴岩特征及其意义

鲁南地区新元古界石旺庄组为一套以白云岩为主的地层,其中发育多层竹叶状砾屑灰岩,同时还发育丘状层理、粒序层理等沉积构造以及波状、不规则状、含V字形、U字形槽模等底面构造所代表的冲刷面,表现为较典型的风暴岩特征。研究表明,石旺庄组竹叶状砾屑灰岩形成于缓坡型台地的浅缓坡环境之中,为揭示鲁南新元古界岩相古地理特征提供了重要依据。竹叶状砾屑灰岩所代表的风暴岩在前寒武纪碳酸盐岩地层、尤其是潮下缓坡相碳酸盐岩沉积中较为普遍,对该类型沉积及其共生的沉积构造进行系统描述将有助于前寒武纪古环境的恢复。     

云开地区新元古代蛇绿岩的地球化学证据及其构造意义

粤西云开隆起区西北缘信宜贵子、茶山一带浅变质云开群底部层状、似层状变基性、超基性岩的研究表明,变基性岩以变玄武岩、变辉长岩、斜长角闪岩为主,变超基性岩则主要为蛇纹石化橄榄岩、橄辉岩和角闪辉石岩,它们是遭受后期构造变形变质作用强烈改造的蛇绿混杂岩。变基性岩的岩石地球化学特征可分为略有差异的两类:茶山的TiO2=0．71％-2．16％(平均1．38％),(La／Yb)N=0．67-1．91,轻稀土略亏损-平坦,La／Nb、Ce／ Zr、Zr／Nb、Zr／Y、Ti／Y平均值分别为1．19、0．31、15．75、2．08和434．98,Nb／Th平均值为4．0,εNd(t)=1．4-1．8;贵子的TiO2=1．55％-1．89％(平均1．74％),(La／Yb)N=2．13-2．80,轻稀土略富集,La／Nb、Ce／Zr、Zr／Nb、Zr／Y、 Ti／Y平均值分别为0．84、0．22、13．04、4．15和351．93,Nb／Th平均值为5．8,εNd(t)=2．4-5．0,均显示俯冲带上 (SSZ)和洋中脊(E-MORB)构造环境的玄武岩,并来自富集地幔源区。变超基性岩蛇纹石化橄榄岩的稀土元素配分具典型的U形特征,显示为具地幔交代作用的LREE富集地幔残余。茶山和贵子变基性岩的Sm-Nd、Rb-Sr全岩同位素等时线年龄分别为824±77 Ma和667±43 Ma、663±1 7 Ma。这为华南存在新元古代-早古生代的洋盆提供了重要证据,而且在洋盆初始阶段有地幔柱或OIB物质组分的加入。     

新元古代陡山沱组－灯影组中 C-Sr 同位素演化及其古环境意义

碳酸盐岩中碳同位素组成的演化对于古环境研究重要意义。笔者研究了浙江煤山剖面的新元古代地层陡山沱组和灯影组中δ13C，δ18O，87Sr/86Sr以及微量元素含量的演化。所分析的87Sr/86Sr值都大于0.714，同时大多数Mn/Sr比值在4～20之间。因为Sr在海洋中的存留时间很长（约3Ma），盖帽碳酸盐的87Sr/86Sr可指示冰期海水的Sr同位素组成，而在雪球事件期间87Sr/86Sr不可能这么高。在冰期之后，由于冰期前沉积的大量碳酸盐岩和冰期时喷发的玄武岩与陆壳岩石一起风化，海洋87Sr/86Sr也不会升到如此之高，可以认为所研究地层87Sr/86Sr已被成岩改造。大多数δ13O大于－10，并且δ13O和δ13C之间不存在明显的相关关系，表明大多数样品记录了初始的碳同位素组成。δ13C的演化曲线在碳酸盐盖帽以及陡出沱组－灯影组交界呈现明显的负漂移（－4‰～－3‰），在主要的陡山沱和灯影时期则最高升至＋3‰～＋4‰。碳酸盐盖帽中的δ13C负漂移可能由多种原因造成，例如：因为在雪球事件时海洋中光合作用几乎完全中止，造成海水与海底热液中CO2（约－6‰）的δ13C值趋同；冰期后即使生物产量已经快速恢复，但是极高的碳酸盐沉积速率仍会造成较低的δ13C值；原来甲烷水合物在冰期后中释放出甲烷；冰期后原来分层的海洋发生垂向洋流。目前尚不能唯一地确定碳酸盐盖幔中的δ13C负漂移是由某一个原因造成的，可能是由几个因素共同作用的结果。随着生物产量、大气中CO2含量和洋流都在雪球事件之后逐渐恢复正常，陡山沱组碳酸盐岩中δ13C也逐渐升高到正常的正值。当大气中巨量的CO2通过风化、碳酸盐岩沉积和有机质埋藏等途径被移除以后，气候开始变冷。当气个冷到某个临界范围时，强烈的温盐环流造成的上升洋流把富集12C的深部海水带到表层海水，造成陡山沱组－灯影组交界处的δ13C表现负漂移，同时使大气中的CO2升高到正常水平。灯影时期的气候要比陡山沱稳定。大气和海洋环境在几乎整个灯影时期都维持在适合生态系统的状态中，因面灯影组的δ13C大多为正值。     

徐州—淮南地区新元古代臼齿碳酸盐岩成因探讨

臼齿碳酸盐岩是一种发育在中—新元古代，由微亮晶方解石组成的复杂褶皱构造，其成因一百多年来一直是个谜。通过对徐州-淮南地区新元古代臼齿碳酸盐岩特征、形成环境、分布时限研究，探讨了臼齿碳酸盐岩成因。该区臼齿碳酸盐岩发育在台地缓坡沉积体系中，可作为潮下浅水环境的标志，其形态在微层序中的分布反映沉积环境，具有重要的环境意义。建立了臼齿碳酸盐岩微相环境模式。快速石化作用形成均匀、等粒微亮晶方解石，是臼齿碳酸盐岩显著特征。现代类似于发育臼齿碳酸盐岩潮下环境没有这样的快速石化条件，它要求更高的超过饱和CaCO3沉淀。臼齿碳酸盐岩在本区分布时限介于850～720Ma间，在Sturtian冰期之前消失，与全球其他地区臼齿碳酸盐岩消失的时限一致，Sturtian冰期改变了海洋化学性质，是臼齿碳酸盐岩消失的根本原因。Sturtian冰期对海洋化学性质的影响，可能是揭开臼齿碳酸盐岩成因机理的一个重要新途径。     

Outcrop Sequence Stratigraphy of Neoproterozoic in Hunjiang Area, Jilin Province

TheNcoproterosoiciswelldevelopedinHUnjiangarea,JinnProvince,andarecomposedoftheMadaling,Baffongh,DiaoyUtaiformationsoftheQingbaikouSyStemandtheNanfen,Qiaotou,Waulong,BadaojiangandQinggoUZifonnationsoftheSilvanSyStem.In1992,aresearchofsequencestratigraphywasdonethereforthefirsttime(GaoandQiao,1992).Since1993,duringthemappingofif50on,outcropsequenCestratigl'aphyhasfatherstudiedtherebrig.l).~ENCE~NDARYTheconceptofdepositionalsequencelicitedbyupperandloadunconfondtywaspointedoutbySlo…     

Geochemical characteristics and geological significance of the Neoproterozoic carbonates from northern Anhui Province,China

Petrographical and geochemical studies were carried out of the Neoproterozoic carbonates from northern Anhui Province, China. These carbonates can be subdivided into two types, including purified limestone (PL) and mixed limestone and siliclastic rocks (MLS). PLs are low in Si, Al, Zr and total REE but high in CaO compared with MLSs. Correlations between Zr, Fe2O3, P2O5 and total REE are also less remarkable, indicating that they were not obviously contaminated by continental materials but directly precipitated from seawater. So they can be used for the inversion of paleo-seawater REE patterns. The inversed results indicated that the REE pattern of Neoproterozoic seawater was similar to that of the modern seawater except for the lack of Ce depletion, which was probably affected by the reduced hydrothermal solution. In combination with previous studies, the geochemical trending of these carbonatic samples towards the continental arc in the La- Th-Sc and Th-Sc-Zr/10 diagrams is interpreted as the contamination of arc volcanism. The tectonic background of the southern margin of the North China Craton in the Neoproterozoic was probably related to the Grenville orogeny during the convergence of the Rodinia supercontinent, rather than an intra-plate environment.     

河南嵩山石秤岩体稀土元素特征及矿源研究

石秤岩体是王屋山期岩浆活动形成的碱性岩体,其稀土元素特征为:ωΣREE约为地壳丰度的6.0倍,ωLREE/ωHREE为地壳丰度的近1.5倍,轻重稀土分异程度低,δEu呈强负异常, 基本无δCe异常,侵入岩体围岩与稀土、稀有金属矿化体(碱长花岗岩)的稀土元素分布型式基本相似,呈向右陡倾斜线,但碱长花岗岩中稀土总量更高、重稀土相对更为富集.研究结果表明,岩浆和成矿物质最初可能均来源于上地幔的同一岩浆房,具有同源性,并在岩浆上侵过程中不同程度地同化混染了地壳物质.