塔里木地区早古生代海平面波动特征:来自地球化学及岩溶的证据

下古生界是塔里木盆地内最有潜力找到大油气田的层位。通过盆地内48口钻至下古生界钻井的沉积层序与沉积相分析、9800km地震剖面的地震相分析、大量Sr、C同位素及微量元素分析,并结合相关资料,开展了寒武纪—奥陶纪的以世或期为单位的岩相古地理研究,定性探讨海平面变迁。在此基础上,运用沉积地球化学定量探讨海平面的波动。分析表明,早古生代塔里木地区经历了两次大规模的海侵与海退过程,寒武纪和奥陶纪各经历了一次。每个海侵与海退过程内各包含了两个较高频的海平面升降旋回,即早寒武世早期海侵—早寒武世中期至中寒武世晚期海退、中寒武世末期海侵—晚寒武世晚期海退、早奥陶世早期至中奥陶世中期海侵—中奥陶世晚期海退、晚奥陶世早期海侵—晚奥陶世中至晚期海退。在上述2次大规模的海侵与海退以及4个较高频的海平面升降旋回中,两次大的海侵分别发育于早寒武世早期以及晚奥陶世早中期,三次较大的海退出现于中寒武世晚期、晚寒武世末期、晚奥陶世早期。岩溶在地层格架中的发育支持了上述结论。     

南海北部陆缘早侏罗世海平面变化的古盐度记录

早侏罗世南海北部陆缘粤东地区发生大规模海侵。古盐度的变化记录了海平面的变化。反映古盐度变化的Sr/Ba和B/Ga比值与海平面升降有关,前者为正相关,后者为负相关。本区m曲线（m= MgO/ Al2O3×100）与B/Ga曲线相似,但在幅度方面有差异。结合沉积充填序列、沉积环境、沉积相演变,确定了本区海平面变化经历了两次海侵和一次海退。早侏罗世南海北部陆缘构造背景相对活动,前陆再旋回造山带或前陆隆起成为物源区,海丰地区具有周缘前陆盆地的性质。古盐度记录揭示的海平面变化可能受古特堤斯闭合的影响。     

东喜马拉雅地区晚三叠世—早侏罗世的菊石类

在东喜马拉雅范围以内的西藏康马、洛扎和隆子地区有国内首次发现的晚三叠世诺利期—早侏罗世Glyphidites、Phormedites、Epideroceras、Phricodoceras Uptonia等菊石。晚三叠世诺利期有Tibetites sp.、Anatibetites sp.、Glyphidites sp.、Cyrtopleurites sp.、Parajuvavites sp.、Sagenites sp.和Phormedites sp.。早侏罗世辛涅缪尔期有Arnioceras ceratoides、Angulaticeras sp.、Arnioceras sp.、Juraphyllites sp.、Epideroceras sp.以及普林斯巴赫期Phricodoceras cf.cornutum、Uptonia sp.、Galaticeras sp.、Gleviceras cf.paniceum等。东喜马拉雅地区的菊石动物群在晚三叠世—早侏罗世期间的幕式出现与海侵和沉积环境变深有关,代表受海平面变化控制的晚三叠世的诺利中期(Columbianus带)、早侏罗世的辛涅缪尔期(Semico-statum带)、以及普里斯巴赫早期(Jamestoni带)的全球性菊石动物群扩散和迁移。     

羌塘盆地雁石坪地区中-晚侏罗世碳、氧同位素特征与沉积环境分析

通过对雁石坪地区中-上侏罗统碳酸盐岩的碳、氧同位素组成特征分析,认为其原始组分保存良好。在垂向上,碳、氧同位素的变化与沉积相演化和海平面曲线相吻合,说明它们与沉积环境的演化密切相关。结合碳、氧同位素的环境效应分析,认为中侏罗世雀莫错期沉积水体主要以陆源淡水作用为主,沉积环境属陆缘近海湖;布曲期为广海碳酸盐台地环境;夏里期为三角洲-淡化泻湖-潮坪环境。晚侏罗世索瓦早期为高盐度、高水温,相对局限浅海碳酸盐台地环境。中侏罗世至晚侏罗世早期经历了一次完整的海侵-海退旋回和一次海侵过程。     

华南泥盆纪沉积演化及海水进退规程

根据湘黔桂地区泥盆纪沉积相带的时空展布和迁移规律,建立了华南泥盆纪完整的海平面变化曲线,识别出2个Ⅱ级海侵-海退(T-R)旋回和16个Ⅲ级旋回。湘桂海域和黔东南海域的T-R型式有明显差异,可能为不同沉积背景所致。早泥盆世的T-R型式与南西西伯利亚的较为相似,中、晚泥盆世的T-R型式则与欧美地区相似,反映了早泥盆世已受到古特提斯海的影响。     

中-新生代塔里木与中亚盐湖链蒸发岩沉积及其控制因素初探

全球性的构造运动末期一般伴着海退和干旱的气候环境,而蒸发岩沉积与大地构造条件紧密相关。中亚卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地、塔里木盆地自晚侏罗世至中新世以来至少发生了3次大规模海侵_海退旋回,每次海侵_海退均受特提斯构造事件控制。卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地为晚侏罗世—早白垩世蒸发岩沉积、塔里木盆地的莎车次级盆地为晚白垩世—古新世蒸发岩沉积,库车次级盆地为古新世—中新世蒸发岩沉积,形成特提斯构造域自西向东蒸发岩沉积时代逐渐变新的盐湖链。中亚及塔里木盐湖链在海侵_海退旋回的控制下,至少发生5次大规模的蒸发岩沉积,发育2种不同的蒸发岩沉积序列,分别对应3次海退期蒸发岩沉积序列及2次断续海侵期蒸发岩沉积序列,具体为晚侏罗世晚期(海退期)卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地蒸发岩沉积;早白垩世—晚白垩世早期(断续海侵期)阿富汗_塔吉克盆地蒸发岩沉积;晚白垩世晚期(海退期)莎车次级盆地蒸发岩沉积;古新世—中新世(断续海侵期)莎车次级盆地、库车次级盆地蒸发岩沉积;中新世晚期—上新世早期(海退期)库车次级盆地蒸发岩沉积。塔里木与中亚古盐湖发育受控于特提斯构造事件及海侵_海退旋回,而海侵_海退旋回又控制2种不同的蒸发岩沉积序列。蒸发岩沉积序列、古盐湖演化阶段、蒸发岩物质来源、沉积环境决定了盐类矿物沉积类型(单一化学岩型、陆缘碎屑岩_化学岩型),卡拉库姆盆地、阿富汗_塔吉克盆地盐类矿物与塔里木盆地相比,种类简单,反映了盆地化学岩与陆源碎屑_化学岩沉积的区别及后期构造运动对盐类矿物种类的主控作用。     

西南地区二叠纪层序地层及海平面变化

西南地区二叠系可划分为２个二级层序、１１个三级层序,它们代表１１次三级海平面升降旋回,其中有６次可与欧美地区二叠纪海平面变化相对比,它们是伦纳德（Ｌｅｏｎａｒｄｉａｎ）早期、瓜达卢普（Ｇｕａｄａｌｕｐｉａｎ）早期、瓜达卢普（Ｇｕａｄａｌｕｐｉａｎ）晚期、卡赞（Ｋａｚａｎｉａｎ）早期、鞑靼（Ｔａｔａｒｉａｎ）早期和鞑靼（Ｔａｔａｒｉａｎ）晚期的海平面旋回。研究表明,该区二叠纪相对海平面变化作为全球海平面变化和同沉积构造活动相互作用的产物,它与欧美地区乃至联合古陆发展具反向效应,即具有以海侵型碳酸盐沉积序列为典型的主体海平面上升的特点。作者认为显生宙全球海平面旋回曲线的二叠纪部分总体具有两种类型或分支：其一是以海侵型碳酸盐沉积序列为主的反映海平面主体上升的特提斯型或华南型;其二是以海陆过渡—陆相海退沉积序列为主的揭示海平面主体下降的经典型或欧美型。作者强调,全球二叠纪海侵型全球海平面旋回曲线应以西南地区为代表。     

皖南地区二叠纪层序地层研究

以层序地层学理论为基础 ,根据皖南地区二叠系钻孔、测井和露头剖面等资料 ,详细研究了该区二叠纪层序地层及海平面变化 ,划分了沉积层序和沉积体系域 ,探讨了界面性质、层序类型及层序特征。本区二叠系可划分出 2个 级和 4个 级层序。2个 级层序的时限分别对应早二叠世和晚二叠世 ,这与中国南方二叠纪构造旋回盆地变更时限相一致。 4个 级层序分别对应于栖霞阶、茅口阶、龙潭阶和长兴阶。栖霞阶和龙潭阶为 类沉积层序 ,其层序底界为类型 界线不整合 ;茅口阶和长兴阶为 类层序 ,其底界为类型 界线不整合。区内低水位体系域不发育 ,沉积层序基本上由海侵体系域和高水位体系域组成。二叠纪存在四次三级海平面变化周期和二次二级海平面变化周期 ,后者可能与全球海平面升降有关。早二叠世早期的海侵及晚期的海退可能代表大区域性的海平面升降。     

东北地区中生代火山岩形成的构造环境

东北地区中生代火山岩可划分为晚三叠世-早白垩世中期、早白垩世晚期及以后两个大旋回,和晚三叠世-中侏罗世、晚侏罗世-早白垩世中期、早白垩世晚期及以后三大期次.早期火山岩分布局限,主要分布于华北板块北缘(侧);中期火山活动强烈,并逐渐向北东方向迁移,是古亚洲洋构造域与滨西太平洋构造域叠加产物;晚期火山活动较弱,逐渐向东迁移,是滨西太平洋板块俯冲作用单一体制环境的产物.     

鄂尔多斯盆地西缘晚石炭世沉积体系与高频层序旋回--以呼鲁斯太剖面例析

鄂尔多斯盆地西缘呼鲁斯太剖面上石炭统包括靖远组、羊虎沟组和太原组,发育有堡岛、堡岛-台地和潮控三角洲三种沉积体系,自下而上可以划分出16个海进－ 海退层序旋回,每个层序旋回的时限为1.1 ～ 3.3Ma, 平均 1.9Ma,相当于四级相对海平面变化旋回,属高频层序旋回。每个层序由海侵体系域和早期高位体系域、晚期高位体系域组成,偶发育有强制海退体系域。晚石炭世早期海侵来自祁连海,太原晚期,祁连海与华北连通。研究区古海平面变化表现为先慢速后快速海侵和快速海退,少数为正常海退,并由此建立了古海岸平原的层序地层模式。     

中、上扬子北部盆-山系统演化与动力学机制

中国南方中生代经历了中国大陆最终主体拼合的陆缘及其之后的陆内构造演化。晚古生代末期,在秦岭—大别山微板块与扬子板块之间存在向西张口的洋盆,即勉略古洋盆。中三叠世末期开始,扬子板块相对于华北板块发生自南东向北西的斜向俯冲碰撞作用,扬子北缘晚三叠世至中侏罗世发育陆缘前陆褶皱逆冲带与前陆盆地系统。晚侏罗世至早白垩世,中国东部的大地构造背景发生了重要的构造转变,中、上扬子地区处于三面围限会聚的大地构造背景。在这种大地构造格局下,中、上扬子地区晚侏罗世至早白垩世发育陆内联合、复合构造与具前渊沉降的克拉通内盆地系统。自中侏罗世末期开始,扬子北缘前陆带与雪峰山—幕阜山褶皱逆冲带经历了自东向西的会聚变形过程及盆地的自东向西的迁移过程和收缩过程。扬子北缘相对华北板块的斜向俯冲导致在中扬子北缘的深俯冲及超高压变质岩的形成。俯冲之后以郯庐断裂—襄广断裂围限的大别山超高压变质地块在晚侏罗世向南强逆冲,致使扬子北缘晚三叠世至中侏罗世前陆盆地被掩覆和改造。     

西北地区侏罗纪原始沉积区恢复

通过边缘相分析、地层接触关系分析、古水流系统分析和构造格架分析并结合侏罗系残余露头与残余沉积体系分布,对早-中侏罗世和中-晚侏罗世的原始沉积区进行了恢复,发现早-中侏罗世的沉积范围要比现今残存的沉积范围大得多,而中-晚侏罗世的沉积范围与现今残存的沉积范围相比则变化不大。     

Sedimentary provenance of the Hengyang and Mayang basins,SE China,and implications for the Mesozoic topographic change in South China Craton: Evidence from detrital zircon geochronology

Detrital zircon U–Pb data from sedimentary rocks in the Hengyang and Mayang basins, SE China reveal a change in basin provenance during or after Early Cretaceous. The results imply a provenance of the sediment from the North China Craton and Dabie Orogen for the Upper Triassic to Middle Jurassic sandstones and from the Indosinian granitic plutons in the South China Craton for the Lower Cretaceous sandstones. The 90–120 Ma age group in the Upper Cretaceous sandstones in the Hengyang Basin is correlated with Cretaceous volcanism along the southeastern margin of South China, suggesting a coastal mountain belt have existed during the Late Cretaceous. The sediment provenance of the basins and topographic evolution revealed by the geochronological data in this study are consistent with a Mesozoic tectonic setting from Early Mesozoic intra-continental compression through late Mesozoic Pacific Plate subduction in SE China.     

皖浙赣相邻区中生代以来构造活动及古应力场特征

皖浙赣相邻区位于中国东南大陆边缘,中生代以来经历多期强烈构造作用,是研究中生代以来构造运动的理想区域。本文以皖浙赣相邻区中生代以来的脆性断层为研究对象,通过系统的野外构造观测和运动学研究,在区内划分出了4期主要断裂构造,确定了各期断裂的运动学特征,恢复了古构造应力场。第一期构造大致发生于早侏罗世-中侏罗世末,应力场为近南北向挤压,可能与华南板块与华北板块碰撞最后阶段的挤压作用相关,第二期构造出现在早白垩世,应力场为近北东-南西向挤压,可能与太平洋板块向南-南西俯冲有关,第三期构造大致发生在晚白垩世末,应力场为北西-南东向挤压,与太平洋板块向欧亚大陆的北西向正向俯冲有关,第四期构造应力场为东西向挤压,可能与太平洋板块弧后扩张产生的向西侧向挤压及印度板块俯冲碰撞产生的向东挤出共同作用有关。     

华南东部陆缘侏罗纪岩浆作用特征及其构造背景——来自浙东南毛弄组火山岩的新证据

华南东部内陆地区在侏罗纪处于陆内伸展背景已逐渐成为学术界共识,但对于该时期东部陆缘的构造环境仍存在争议。本文以浙东南毛弄组火山岩为对象,开展了岩石学、SHRIMP锆石U-Pb年代学、锆石微量元素、全岩元素地球化学和Sr-Nd同位素等研究,为认识华南东部陆缘构造背景提供制约。浙江侏罗纪火山岩以松阳毛弄剖面较具代表性,总体上是一套以英安质晶屑凝灰岩和流纹质玻屑凝灰岩为主的火山岩组合。本次研究在毛弄组下段获得的流纹质玻屑凝灰岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄为153±2Ma。综合前人研究表明,毛弄组火山岩主要形成于180～148Ma。毛弄组火山岩属于镁质钙碱性系列,且表现出明显的轻稀土元素富集特征,其中早侏罗世毛弄英安质凝灰岩Eu负异常不明显,而晚侏罗世毛弄流纹质凝灰岩具有显著的Eu负异常;两组凝灰岩均富集K、Rb和Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素。毛弄英安质火山岩的源区残留相组合可能为"斜长石+石榴石+角闪石",而毛弄流纹质凝灰岩则可能为"斜长石+角闪石",这一差异可能代表它们具有不同的源区深度。毛弄组火山岩的Sr-Nd-Hf同位素特征与华夏陆块古元古代基底岩体相似,其可能主要起源于基底地壳物质的部分熔融,并有少量地幔新生物质的加入。结合构造背景分析认为,毛弄组火山岩等陆缘岩浆岩形成环境为相对低温的"安第斯型"俯冲环境。通过不同时代区域岩体锆石氧逸度计算发现,早侏罗世东南海域岩浆岩的氧逸度比大陆陆缘更高,且大陆陆缘岩浆岩的氧逸度从晚三叠世至晚侏罗世不断升高,可能标志着陆缘地区俯冲流体的影响有着从东南海域向大陆陆缘扩散的趋势。综合分析认为,在侏罗纪华南东部陆缘可能发育一个与古太平洋俯冲有关的"安第斯型"陆缘岩浆弧,其时代可能最早可以追溯到早侏罗世早期,并持续扩大到中-晚侏罗世。这一时期浙闽沿海地区总体处于弧后挤压主导的构造环境,与同期内陆地区构造伸展背景形成鲜明对比。     

华北晚古生代海平面变化研究

本文通过对华北板块沉积层序的研究，认为晚古生代沉积建造形成于一个二级海平面变化周期内，其中包括４个三级海平面变化旋回，分别发育于晚石炭世早期早时，晚石炭世早期晚时至晚石炭世晚期，早二在世和中二在早期至晚二叠世早期。每个三级海平面变化周期内又包含了若干个四级升降旋回。海平面变化具有全球性和等时住，本区的二级和三级海平面变化可与俄罗斯地台和北美地台等对比。     

扬子台地西缘早、中三叠世古地理重建

扬子台地西缘由于构造的逆冲推覆与平移走滑而受到严重破坏，因此，对其古地理重建就不能简单地依据现今露头岩相分布原封不动地来拟定古地理格架。为此，本文尝试采用“构造岩块分析法”，对这些位移了的岩块（断块）进行构造复位后，再编制早、中三叠世古地理复原图，重建其古地理演化格架。扬子台地西部边缘在早三叠世发育了进积的碳酸盐鲕粒浅滩，滩后为海湾或局限台地，滩前为碳酸盐缓坡；中三叠世时，边缘的南、北段有差异，北段滩前由缓坡（早世）演化成末端变陡的碳酸盐缓坡，而南段则发展成镶边陆架。     

Mesozoic intracontinental orogeny in the Qinling Mountains,central China

The Qinling Orogenic belt has been well documented that it was formed by multiple steps of convergence and subsequent collision between the North China and South China Blocks during Paleozoic and Late Triassic times. Following the collision in Late Triassic times, the whole range evolved into an intracontinental tectonic process. The geological, geophysical and geochronological data suggest that the intracontinental tectonic evolutionary history of the Qinling Orogenic Belt allow deduce three stages including strike-slip faulting during Early Jurrassic, N-S compressional deformation during Late Jurassic to Early Cretaceous and orogenic collapse during Late Cretaceous to Paleogene. The strike-slip faulting and the infills in Early Jurassic along some major boundary faults show flower structures and pull-apart basins, related to the continued compression after Late Triassic collision between the South Qinling Belt and the South China Block along the Mianlue suture. Late Jurassic to Early Cretaceous large scale of N-S compression and overthrusting progressed outwards from inner of Qinling Orogen to the North China Block and South China Block, due to the renewed southward intracontinental subduction of the North China Block beneath the Qinling Orogenic Belt and continuously northward subduction of the South China Block, respectively. After the Late Jurassic-Early Cretaceous compression and denudation, the Qinling Orogenic Belt evolved into Late Cretaceous to Paleogene orogen collapse and depression, and formed many large fault basins along the major faults.     

南海及其围区中生代岩相古地理和构造演化

以岩相古地理分析和编图为基础,结合构造变动和岩浆活动资料,阐述了南海及其围区中生代构造演化。中生代时研究区位于欧亚大陆的东南缘,受特提斯域和太平洋域交替复合影响。早三叠世时古特提斯洋经过黑水河盆地东延至南海。从中三叠世开始构造岩相古地理演化出现明显的东西分异。晚三叠世时,受印支运动影响华南地块与印支地块拼合,研究区西部抬升,黑水河水道关闭;而研究区东部和东南部却受古太平洋的影响发生海侵,形成“粤东-西北加里曼丹海盆”,该海盆在早侏罗世遭受更大海侵,导致与中特提斯的良好贯通。中侏罗世在中特提斯发生过短暂海侵而形成“滇缅海”。晚侏罗世至早白垩世是中特提斯洋和古太平洋的俯冲鼎盛期,形成绵延数千km的欧亚大陆东南缘俯冲增生带。文中还讨论了中特提斯向南海延伸的通道、中特提斯与古太平洋对南海中生代演化的交替和复合影响以及南海东北部新近发现的晚中生代俯冲带等问题。