峡东地区成冰系南沱组新认识

前人普遍认为峡东地区成冰系仅发育南沱组,缺失古城冰期和大塘坡间冰期相应地层。笔者发现峡东地区青林口剖面原先划定的南沱组包含上、下两套冰碛岩及之间的页岩夹含锰灰岩,应解体为古城组、大塘坡组和南沱组。本文在剖面实测的基础上,对比了青林口剖面含锰灰岩与长阳古城村剖面菱锰矿层的岩石学特征和稀土元素特征,分析了CIA、CIW和PIA等化学风化强度指标的垂向演化。结果表明,青林口剖面和古城村剖面成冰系均由两套冰期地层夹一套间冰期地层组成;青林口剖面大塘坡组含锰灰岩与古城村剖面大塘坡组菱锰矿具有相似的岩石学和稀土元素特征,指示两者应为同时期地质作用的产物;青林口剖面与古城村剖面大塘坡组在形成过程中所遭受的化学风化强度显著高于冰碛岩地层。因此,峡东青林口剖面成冰系包含成冰纪古城冰期、大塘坡间冰期及南沱冰期的沉积记录,为完整的成冰纪地层序列。     

鄂西地区南沱组地层沉积特征及成因分析

以沉积学，流体力学的基本原理为基础，运用沉积对比，粒度统计等方面对鄂西地区南沱组杂砾岩的成因机理进行了探讨，通过岩石类型，剖面层序，岩石的砾石表面特征、碎屑颗粒分布规律及沉积物构造研究后认为，南沱组杂砾岩并非冰碛砾岩，而属海缘盆地下水泥石流和浅海相沉积。     

华南南华纪南沱冰期海洋环境的沉积地球化学记录——来自黔东部南华系南沱组白云岩碳氧同位素和微量元素的证据

新元古代"雪球地球"事件代表地球经历的极端气候条件,对其后的大气和海洋氧化、生物地球化学循环和真核生物的演化都产生了深远的影响。然而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。笔者等在贵州松桃地区一钻孔岩芯南华系南沱组中采集到一套同冰期白云岩,为南沱冰期海洋环境研究提供了理想材料。岩芯中白云岩层位于南沱组下部,夹持于两套杂砾岩、粉砂质泥岩组合中间,厚度1.61 m。偏光显微镜和扫描电镜观察表明岩性为微晶白云岩。采用Delta V Advantage稳定同位素质谱仪分析白云岩的碳、氧同位素,测定结果为:δ~(18)O_(V-PDB)在-16.97‰～-8.37‰之间,δ~(13)C_(V-PDB)在-9.68‰～-8.42‰之间,与冰期前后碳同位素组成对比,δ~(13)C_(V-PDB)具显著低负值特征。电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)微量元素分析结果表明:白云岩样品中铁、锰含量很高,铁含量的平均值约为92867×10~(-6),锰含量的平均值约为10644×10~(-6);Mn/Sr值较大,平均值约为26.89。综合碳、氧同位素的相关性及微量元素特征分析表明,南沱组同冰期白云岩碳同位素组成代表了原始的沉积记录。研究结果表明:①南沱组白云岩的出现反映了南沱冰期海洋中存在着开放的水体,这些开放水体为此时真核生物提供了重要的栖息场所。②南沱冰期海洋处于富铁缺氧的环境,白云岩中碳同位素低负值主要是甲烷厌氧氧化的结果。③同位素质量平衡计算表明,冰期海洋中较高比例的有机质埋藏和极其有限的大气-海洋气体交换导致了大气中氧浓度的升高。     

大庸市四都坪震旦系南沱组岩石特征及成因探讨

文中提出以砾、砂、泥作三端员成分进行陆源沉积岩结构分类的三角图解方案,并用于四都坪南沱组岩石的划分,将其划分为杂屑岩、角砾岩、杂砂岩、粉砂质泥岩等。杂屑岩在南沱组剖面中占82％,其中的砾石成分复杂,有砂岩、板岩、大理岩、花岗岩等,大砾石表面有冰川擦痕和磨光面。角砾岩中角砾成分单一,无大漂砾,具颗粒支撑,并见夹有塑性变形的含锰灰岩。杂砾岩中发育砂纹层理及冲刷构造。因此,认为南沱组在成因上与冰川活动有关,在冰浅海环境中堆积,同沉积断裂的存在提供斜坡条件,冰川重力及埋藏冰消融等引发重力流,使冰川沉积不时受颗粒流、碎屑流干扰,而在冰期末又遭冰水及海水的改造。     

峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组碳同位素特征研究进展与国内外对比

本文重点通过研究峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组碳同位素的变化规律,来探讨其全球地层对比意义.峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组经历了三次比较显著的碳同位素负漂移(EN1~EN3)和两次正漂移(EP1、EP2).第一次碳同位素负漂移(ENI)发生在南沱冰期之后陡山沱组底部"盖帽碳酸盐岩"层位及其上部的白云岩,与世界其他地区Marinoan冰期之后"盖帽碳酸盐岩"的碳同位素负漂移可进行对比;第二次碳同位素负漂移(EN2)发生在陡山沱组中部;第三次负漂移(EN3)发生在陡山沱组顶部,是该地质历史时期持续时间最长的一期碳同位素负漂移,同澳大利亚、阿曼、纳米比亚、加里福尼亚、西伯利亚、苏格兰等地碳同位素异常均可进行对比.两次正漂移(EP1、EP2)分别位于第二段中部和第三段的下部,分别与陡山沱组所含的两个疑源类组合具有很好的对应关系;而EN3则与陡山沱组上部所含的宏体化石组合(庙河生物群)相对应;表明碳同位素的变化与生物演化具有一定的对应关系.研究表明,利用碳同位素变化特征进行埃迪卡拉纪地层洲际对比是行之有效的手段之一.     

湖北峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组微体化石的新材料

通过对牛坪剖面和新测的晓峰河剖面燧石结核和条带的切片研究,进一步证实峡东地区陡山沱组下部和上部分别含有不同的微体化石组合。下组合以大型具刺疑源类Tianzhushania为主,包括疑源类Appendisphaera magnifica、Leiosphaeridia tenuissima、Meghystrichosphaeridium chadianensis、Tanarium sp.、Tianzhushania fissura、T.spinosa、T.sp.、Unnamed A;丝状蓝藻Oscillatoriopsis longa、Polytrichoides induviatus、Salome hubeiensis、Siphonophycus kestron、S.robustum;多细胞藻类Sarcinophycus palilloformis、Unnamed multicelluar alga A。上组合以出现大量个体介于50～140μm的呈聚集保存的球状膜壳为特征,包括疑源类Leiosphaeridia tenuissima、Knollisphaeridium maximum、K.sp.、Meghystrichosphaeridium perfectum及Unnamed B、C。本文的两个微体化石组合与Yin等(2011)和Liu等(2013)的组合特征基本一致。     

贵州从江南华系长安组沉积特征及地质意义

贵州从江位于我国南华系发育最完整的湘桂黔交界一带,长安组局部地区沉积厚度达1000多米,岩性为块状含砾泥质砂岩为主。通过对从江长安组地层沉积特征的研究,认为长安组块状合砾泥质砂岩中存在大量的水平层理、交错层理和递变层理,说明当时海洋Sturfian冰期在中国南方不发育,海水扰动强烈。     

湖南四都坪南沱组沉积特征与古气候变化耦合关系

运用现代冰川理论并结合南沱组冰碛岩研究现状,根据湖南四都坪南沱组宏观地层序列和微观构造特征,识别并总结2期冰期和2期间冰期沉积特点,认为冰碛岩前缘是沉积作用活跃地带,以重力碎屑流、浊流为特点,间冰期以深水和浅水的牵引流为特点。结合沉积作用与古气候、海平面变化特征,认为该区南沱组冰碛岩由古气候控制,海平面的起落导致形成不同的沉积类型。     

湖北峡东地区牛坪剖面埃迪卡拉系碳同位素组成及地质意义

对湖北宜昌埃迪卡拉系牛坪剖面碳酸盐岩进行了高精度的碳、氧同位素分析,微量元素测定。碳同位素演化趋势研究表明,牛坪剖面陡山沱组与灯影组下部存在2 次碳同位素负漂移和3 次显著的碳同位素正漂移。负漂移分别位于陡山沱组底部( EN1) 和陡山沱组中部( EN2) ,δ13C 值分别降低到－ 3. 6‰、－ 2‰。正漂移分别位于陡山沱组下部( EP1) 、上部( EP2) 以及陡山沱组和灯影组界线处( EP3) ,δ13C 分别上升到6. 7‰、7. 1‰、8. 2‰。牛坪剖面埃迪卡拉系δ13C 的演化趋势可与黄陵背斜周缘埃迪卡拉系碳同位素演化趋势对比,表明至少区域上碳同位素化学地层学在埃迪卡拉系划分和对比中具有重要意义。     

辽宁南华系殷屯组及永宁组冰碛岩沉积特征

通过对辽宁地区出露的新元古代殷屯组、永宁组调查研究取得了新认识,认为辽宁地区存在南华纪地层,以新元古代殷屯组、永宁组为代表,可划分出二次冰川活动（二个冰期和一次间冰期）的沉积,自下而上为殷屯冰期（第一次冰期）、八家子间冰期、河冰期（第二次冰期）.依据殷屯组和永宁组冰碛物组合特点及接触关系,并结合碎屑锆石U-Pb（LA-ICP-MS）同位素测年成果,推测辽宁南华系殷屯组、永宁组形成时代应小于1000 Ma,与南方南华纪形成的时间基本接近或略早（约850 Ma）.     

三峡地区新元古代莲沱组底部凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其地质意义

湖北三峡地区发育一套新元古代地层,其可能记录了地球系统的一系列剧变,如莲沱组可能记录了与Rodinia超大陆的裂解以及南华冰期起始时间等相关的地质信息。然而,莲沱组的沉积年龄及区域地层对比却仍存在较大争议,限制了我们对这些地质信息的理解。本文从花鸡坡剖面莲沱组底部凝灰岩层获得两组SHRIMP U-Pb锆石年龄（810±7）、（763±10）Ma,前者可能为莲沱组下伏黄陵花岗岩剥蚀后再沉积的结果,而后者应代表莲沱组底部沉积开始的年龄。结合前人在三峡地区对莲沱组地层年代学的研究,认为莲沱组沉积年龄为780~714 Ma,区域上可与滇中、川西澄江组/开建桥组及湘北的板溪群、黔东南的下江群及桂北的丹洲群进行对比,但其缺失下江系早期—中早期（820~790 Ma）沉积地层,因此只相当于下江群、丹洲群的中上部地层。     

峡东地区的“三峡奇石”——沉积结核

峡东地区大量发现的具有极大观赏价值的三峡奇石,实际上是夹持在沉积岩中的同生大型钙(硅)质沉积结核.通过对这些奇石野外特征、内部组成、形成环境等方面的研究,表明它们应该是形成于强还原环境中陆棚浅海一滞流(海湾)盆地,稳定水动力条件下的产物.本文借鉴“人工合成锰矿物实验及其产物”报道的经验和“晶体成核理论”以及国外有关学者的近期研究见解,全面深入地分析、讨论了该类罕见的同生钙质结核的形成机理.     

扬子北部三峡地区南沱组冰碛岩的物源特征:锆石年龄和地球化学证据

扬子陆块新元古代地层发育完整并广泛分布,三峡地区南沱组冰碛岩是扬子北部南华纪的冰成杂砾岩,不整合地覆盖在新元古代黄陵花岗岩之上.南沱组冰碛岩成分复杂,分选性差,缺乏可对比的标志,其沉积时代和物源组成研究较少且存在争议.对南沱组冰碛岩开展锆石U-Pb定年工作,得到最年轻的锆石年龄为706±7 Ma,印证了南沱组沉积时代应不早于700 Ma的说法,并可与Marinoan冰期对应.所获得锆石U-Pb年龄谱峰值主要分为~3.0 Ga,2.5~2.3 Ga,2.05~1.95 Ga和900~700 Ma,反映了扬子陆块4次地壳再造事件,其中古元古代和太古代年龄与崆岭杂岩相似,900~800 Ma和800~700 Ma的锆石年龄与附近黄陵花岗岩和扬子北缘岩体一致.冰碛砂岩的微量元素和同位素组成分异明显,可能是扬子北缘岩体、黄陵花岗岩和崆岭杂岩不同程度混合的结果.南沱组冰碛岩中包裹的花岗质砾石表现出不同的微量元素特征,具有偏低的稀土含量和亏损的重稀土组成,结合其锆石U-Pb年龄和Sr-Nd同位素特征,这些花岗质砾石主体可能来自于附近黄陵花岗岩和崆岭岩基.南沱组冰碛岩的物质组成特征反映了新元古时期,扬子地区强烈的裂谷岩浆作用所导致的北高南低的地势环境.      

对遵义县六井南沱组沉积相的新认识

本文通过对贵州遵义六井一带南沱组沉积相结构特征、构造特征及组分特征的分析研究,并结合有关文献,针对六井南沱组的沉积相提出了一些新认识。认为与松桃区“南沱组”接近,并非属冰川环境的沉积产物,而属于海相沉积。     

黔东镇远地区早寒武世清虚洞组潮坪风暴沉积特征及古地理意义

东镇远地区早寒武世（相当于2008国际地层年表中的寒武纪第二世）清虚洞组发现类型丰富、特征典型的风暴沉积标志。侵蚀底面、粗粒滞留沉积、粒序层、波状层理、韵律层理等沉积组构明显,而丘状层理不发育。通过对金盆剖面和溜沙关剖面详细的野外观察及室内分析,识别出三种类型的风暴沉积序列。研究区风暴沉积的背景沉积为灰色纹层状灰岩,见波状层理、鸟眼构造等,指示潮坪环境。综合分析得出,镇远地区的风暴沉积属于潮坪风暴沉积。这丰富了湘西黔东地区早寒武世清虚洞组风暴沉积的类型。风暴沉积的发现也为研究区早寒武世位于赤道附近的低纬度区域提供了间接的证据。     

峡东伊迪卡拉纪陡山沱组顶部重晶石特征与地质意义研究

陡山沱组顶部潮问带泻湖相泥页岩中发现重晶石,其宏观、微观特征以及测试分析结果表明为早期成岩成因.结合产出层位沉积和地球化学特征认为,陡山沱组沉积中期和末期发生显著海平面下降,导致沉积速率降低至无沉积或沉积间断,使已埋藏有机质暴露、氧化和陆源物质输入增加,从而导致早期成岩重晶石和大型钙质结核发育和δ13C高负异常等.深水环境的变迁可能是导致陡山沱组下部发育的大型具刺疑源类生物灭绝的原因.野外沉积学特征考察显示,陡山沱组底部、内部以及与灯影组接触部位可能存在沉积间断、饥饿沉积或平行不整合.上述研究对深入理解陡山沱组顶部年龄、早期生物演化、辐射以及Ediacaran地质历史演化具有新的启示作用.     

潘谢矿区新生界底部沉积物特征与沉积演化分析

通过对潘谢矿区新生界底部沉积物岩性特征、厚度分布、物质来源及沉积剖面等综合分析,得出该矿区古地形主要受构造、岩性以及风化作用等控制,在此基础上形成的底部砾石层与"红层"在整个空间分布呈非均匀性的特征,东部潘集矿区以砂砾层、砂层和含砾石粘土层为主,沉积厚度大,物源为就地风化和远处水流搬运物;西部张谢矿区以"红层"为主,成分混杂,厚度小,不连续,主要分布在山前低洼处,为山区"剥高填低、就地沉积"的沉积特征。底部松散沉积物主要有洪积环境、坡积环境以及河流环境下形成的沉积物,并依此推断了潘谢矿区底部松散层的沉积演化过程,洪积和河流冲刷作用对沉积物的形成及改造较为突出。研究成果为矿井在开采浅部煤层过程中,对于"底含"水的防治提供了重要的参考依据。     

神农架陡山沱组沉积特征及其对“鄂西海槽”的启示

华南埃迪卡拉系陡山沱组沉积古地理仍有争议,其中鄂西克拉通内盆地“鄂西海槽”的存在与展布问题是关键.对“鄂西海槽”分布关键位置的神农架地区陡山沱组开展了地层学和沉积学研究,结果显示:神农架东部地区陡山沱组的岩性组合与黄陵背斜北部樟村坪地区陡山沱组相似,发育鸟眼和球粒等沉积构造,指示了台地环境;神农架西部地区陡山沱组主要由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,产出粒序和平行层理等组成的不完整鲍玛序列,指示斜坡或较深水环境.综合前人研究,指出“鄂西海槽”与“鄂中台地”的边界从神农架地区中部经黄陵背斜西北延伸到其东南,神农架东部和黄陵背斜东北部地区位于台地内,神农架西部和黄陵背斜西南部地区位于海槽内.      

三峡地区陡山沱早期水体性质的稀土元素和锶同位素制约

通过分析三峡地区九龙湾剖面新元古代盖帽碳酸盐岩的稀土元素和锶同位素组成,对新元古代“雪球地球”事件结束后水体的性质提供了制约。盖帽碳酸盐岩的REE配分模式具有轻重稀土元素亏损的特征,存在轻微Y正异常以及较高的Y/Ho值,没有明显的La异常。这些特征与受淡水影响的陆缘盆地、湖泊等沉积环境相似,而不同于正常海水。这表明盖帽碳酸盐岩不是正常的海相沉积物,而是发育在淡水与海水混合环境中的沉积物。盖帽碳酸盐岩具有较高的87Sr/86Sr值,这是由于新元古代“雪球地球”事件结束后大量陆源风化物的输入引起的。因此,盖帽碳酸盐岩较高的87Sr/86Sr值不能代表当时全球海水信息,只能反映局部混合水体的信息。轻微的Ce负异常显示陡山沱组早期水体处于弱氧化状态。盖帽碳酸盐岩的REE和Sr同位素综合特征表明在新元古代“雪球地球”事件结束后,陡山沱组早期水体是携带大量陆源风化物的冰融水与海水混合的水体,而且此时的混合水体处于弱氧化状态。