四川广元清风峡剖面上泥盆统风暴沉积特征及其古环境意义*

泥盆纪吉维特期—弗拉期(G-F)之交的环境突变拉开了晚泥盆世生物大灭绝的序幕。然而,不同学者对于该时期环境变化的认识仍存在争议。为了解泥盆纪G-F之交的环境变化特征,通过对四川广元清风峡剖面泥盆系观雾山组中6套风暴岩的详细沉积学研究,识别出了典型的风暴沉积标志,如底面侵蚀构造、粗粒滞留沉积、粒序层理、丘状交错层理等。根据风暴沉积构造的组合特征,建立了3种近源风暴沉积序列: 序列Ⅰ,底部为具侵蚀构造的砾屑灰岩,顶部为块状泥晶灰岩;序列Ⅱ,底部为具侵蚀构造的砾屑灰岩,顶部为具粒序层理的砂屑灰岩;序列Ⅲ,底部为具侵蚀构造的砾屑灰岩,中部为具粒序层理的介壳灰岩,上部为具丘状交错层理的颗粒泥晶灰岩,顶部为具波状层理和水平层理的泥晶灰岩。牙形石生物组合分析显示,风暴岩形成于晚泥盆世弗拉期初期。基于现代风暴成因分析,认为弗拉期初期全球低纬度地区广泛分布的风暴岩与气候变暖和快速海侵密切相关。研究区风暴岩的发现对认识上扬子地区晚泥盆世沉积环境、古地理、古气候均具有重要意义。     

城巴断块震旦系陡山沱组地层对比与划分及沉积相研究

研究城巴断块震旦系陡山沱组沉积相及地层对比与划分,旨在为探讨陡山沱组黑色岩系成矿性打下基础。通过野外观测和室内综合研究,结合区域地层对比,明月剖面的第一、二段大致相当于川西观音崖组第一段的滨海相沉积,第三段大致相当于峡东剖面第二段的深水相沉积,第四段的条带状白云岩组合和川西剖面及峡东剖面基本一致。将明月地区陡山沱期的沉积相模式归结为浅海陆棚盆地—水下隆起带—次深海陆棚边缘盆地的模式,为下一步找矿指明了方向。     

扬子板块埃迪卡拉系(震旦系)陡山沱组层序地层划分与对比

在对扬子板块埃迪卡拉系陡山沱组不同相区的25条代表性剖面野外研究基础上,通过沉积岩石学和岩相序列特征的系统分析,认为陡山沱组沉积时期曾发生3次二级海平面升降事件。依据3个海平面升降转换面,可识别出3个层序底界面:(1)陡山沱组底部与下伏南华系南沱组及其同期层位的冰碛杂砾岩之间的界面;(2)在浅水沉积区陡山沱组中部和上部分别出现喀斯特侵蚀面;(3)在深水沉积区相应层序界面为岩相结构转换面。依据火山灰锆石U-Pb同位素年龄,可将陡山沱组层序地层划分为2个半二级层序或超层序(SS1,SS2和SS3-TST),其中SS1时限为35Ma(635~600Ma),SS2时限为35Ma(600~565Ma),SS3-TST时限为14Ma(565~551Ma)。陡山沱组底部广泛发育的盖帽白云岩底和3个层序内的最大海泛面可以作为4个相对等时面,结合事件沉积标志层,可建立扬子板块陡山沱组从浅水沉积区至深水沉积区等时性二级层序地层划分对比格架。研究结果表明,三峡地区陡山沱组四段式划分方案不适用于整个扬子板块内陡山沱组的区域地层划分和对比。因而,建议扬子板块陡山沱组应该以二级层序地层为基础,结合化学地层和生物地层进行综合划分和对比。陡山沱组新的地层划分对比格架为研究陡山沱组古地理演变和编制该时期高精度的岩相古地理图奠定了基础。     

鄂西宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组页岩沉积环境及其页岩气地质意义

基于鄂西宜昌黄陵隆起周缘不同古地理部位埃迪卡拉系陡山沱组剖面的野外调查,岩石矿物和碳同位素样品的成分分析,页岩地球化学分析和物性实验结果,系统研究宜昌地区埃迪卡拉系陡山沱组二段页岩地层格架与分布、形成环境、地球化学和页岩气储集层特征。结果表明峡东宜昌地区在埃迪卡拉系陡山沱组二段下部页岩沉积于氧化环境,而中上部黑色页岩沉积形成于还原环境,碳酸盐是甲烷泄漏的结果。陡山沱组二段暗色泥页岩地层厚度超过50m,有机碳含量(TOC)普遍大于1%,局部地区超过2%,有机质类型以I型和Ⅱ1型为主,成熟度(Ro)变化于1.58%~2.38%之间,平均1.98%;矿物成分主要为碎屑矿物。与美国和中国页岩气主产区的页岩指标相比较,宜昌地区陡山沱组二段泥页岩具有形成页岩气良好地质条件。     

鄂东黄石地区下三叠统大冶组风暴沉积

鄂东黄石地区下三叠统大冶组灰岩中发育了典型的风暴沉积，风暴岩由砾屑灰岩、颗粒灰岩和泥灰岩组成，其中风暴沉积构造包括丘状交错层理、递变层理、砾屑的撕裂构造及水平层理等，不同层位具有不同的风暴沉积构造类型和组合特征。根据风暴沉积的岩石特征、构造类型、规模、组合特点，并结合沉积背景分析，风暴沉积序列可进一步分为深水远源型、过渡型和浅水近源型。大冶组一段风暴沉积具有深水远源特点，沉积环境为水体较深的外陆棚； 大冶组二段风暴沉积具有过渡型特点，沉积环境为向上变浅的内陆棚； 大冶组三、四段风暴沉积具有浅水近源特点，沉积环境为浅水陆棚至滨岸。大冶组沉积序列具有向上变浅的特点，沉积环境由深水陆棚逐渐向滨岸转变。风暴沉积的识别对重建鄂东黄石地区早三叠世古地理具有重要意义。     

玉溪地区震旦系陡山沱组沉积相,地层层序及其控矿意义

玉溪地区震旦纪陡山沱组是该区震旦纪的主要含铜层位。陡山沱期该区为滇中古陆南东侧的滨岸沉积区,分为浅水的海滩沉积和较深水的潮下—浅海陆棚沉积。该区陡山沱组由三个层序组成,层序地层的构成对原生铜矿的形成和保存具有重要意义。第一、第二层序的海侵体系域的最大海泛期沉积,是该区震旦纪铜矿的重要成矿层位,层位控矿十分明显。     

扬子地台陡山沱期磷块岩的沉积和分布特点

本文讨论的主要内容是扬子地台陡山沱期磷块岩的古地理分布和富集环境。依据的资料是有关区域地质材料和作者对一些磷矿的调查研究结果。通过古地理和沉积环境的分析可知,陡山沱期磷酸盐的沉积避开陆表海而趋向陆缘海。陆缘海内,磷酸盐又往往在与深水有联系的浅水地段富集成矿。造成深水、浅水环境的地质背景是彼此邻接的构造拗陷和隆起。磷酸盐主要沉积在深水粘土向浅水碳酸盐转变或过渡地带,并组成粘土-磷酸盐-碳酸盐这种沉积次序的海退型旋回。     

峡东地区埃迪卡拉系灯影组风暴岩的发现 及其环境意义

本文首次报道了峡东地区埃迪卡拉系灯影组石板滩段地层中的风暴岩。通过详细的剖面观察、测制和室内研究,识别出石板滩段典型的风暴沉积标志,包括各种丘状交错层理、粒序层理、冲刷 充填构造、平行层理及变形层理等。结合各类风暴沉积标志在剖面上的组合关系将研究区风暴岩划分出4个风暴沉积序列类型：其中类型Ⅰ为风暴流成因的滞留沉积与底面的冲刷面、丘状层理、波状层理、水平层理的组合,属形成于正常浪基面附近的近原地风暴岩; 类型Ⅱ为具颗粒流性质的块状内碎屑灰岩与丘状交错层理的组合,常见变形层理,形成于斜坡上部;类型Ⅲ为以渠模、丘状交错层理与水平层理的频繁叠加为特征,出现在风暴浪基面与正常浪基面之间;类型Ⅳ为具粒序层理的砂 砾屑浊积灰岩,形成于风暴浪基面以下,划归为风暴成因的远源浊流沉积。研究区风暴岩的特征表明：风暴层蕴含了强烈的气候信息,风暴频发是灯影期气候转型的重要响应;该时期构造相对活跃、海底地形复杂化是风暴沉积形成的原因之一;研究风暴岩的特征对等时地层对比研究也具有重要意义。     

甘肃文县上震旦统重力流沉积及其构造古地理的意义

分布于甘肃文县一带的原“碧口群”据岩性、层位特征及微古植物化石厘定为震旦系,并可进一步划分出南沱组、陡山沱组、灯影组。在陡山沱组发育一套陆源浊积岩和深水相泥质岩、硅质岩组合,底部夹有多层火山碎屑岩及火山熔岩;灯影组发育碳酸盐岩浊积岩层和重力滑动层。这些浊积岩能够在地质记录中得以保存且厚度可达数百米,说明该区当时受到一个相对活动的从深水海沟演化到较浅水弧后盆地这一沉积构造环境的控制,从而说明扬子地台北缘应是具有拉张活动性质的被动大陆边缘。     

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

陡山沱组顶部潮间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。     

震旦纪大塘坡期锰矿的内碎屑结构和重力流沉积

大塘坡组锰矿石由菱锰矿内碎屑和碳泥质基质组成。菱锰矿内碎屑是浅水沉积环境中的锰质沉积物破碎而成。它们沿着盆地斜坡流入深水地区与碳、粘土和粉砂沉积在一起形成内碎屑菱锰矿。一部分矿石有递变层理,具有浊流沉积特征。     

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.      

湘西北江坪地区志留系风暴沉积特征及意义

湘西北江坪地区志留系小河坝组发育了大量与风暴作用有关的沉积构造,如渠模、风暴丘状体、波状侵蚀面、介壳层、递变层理和振荡波痕等。在垂向厚度不足5,m的地层中连续发育了3期垂向结构特征不尽相同的风暴岩序列:Ⅰ.具波状侵蚀面的风暴丘状体序列;Ⅱ.具渠模构造的递变层理段+块状层理段:Ⅲ.具波状侵蚀面的递变层理段+水平层理段。上述风暴沉积都具有原地或近原地特点。该套风暴沉积的发现进一步证实了早志留世小河坝期湘西北地区的古地理环境为古海水深度相对较小、接近于正常浪基面的临滨环境。     

滇中中元古代昆阳群因民组碎屑风暴岩及其意义

滇中地区中元古代昆阳群因民组以碎屑岩为主,内发育典型的风暴沉积构造 (包括渠铸型、丘状交错层理和洼状交错层理、递变层理等 )。风暴沉积主要包括 4种岩相类型 :A -具口袋构造的递变层理砂岩段。B -具丘状或洼状交错层理的砂岩段。C -具均质层理的粉砂岩、泥质岩段。D -具水平层理的泥质岩段。上述岩相A、B、C分别代表风暴流作用 -风暴浪作用 -风暴后期的快速悬浮沉积 (事件沉积 ),D代表风暴过后缓慢悬浮沉积 (背景沉积 ),它们组合成不同的风暴沉积序列。滇中地区昆阳群风暴沉积的发现表明中元古代大气圈、水圈及其相互作用与现今近似;中元古代滇中地区位于低纬度 (5 - 30°)的风暴作用带。该沉积对于解释因民组递变层砂岩的成因、证实昆阳群的地层层序也具有重要意义。     

四川盆地龙门山区甘溪石沟里泥盆系养马坝组风暴沉积特征及其地质意义

通过对四川盆地龙门山区甘溪石沟里剖面实测,建立了石沟里剖面泥盆系养马坝组风暴沉积的识别标志,进而对其风暴岩进行了系统研究。石沟里养马坝组风暴沉积的重要标志包括冲刷面、渠模等风暴侵蚀构造和粒序层理、平行层理、丘状交错层理等风暴浪构造。该区养马坝组发育了6种类型的风暴沉积单元组成序列,据此建立了完整的风暴序列模式,由粒序层理段(Sa)、平行层理段(Sb)、丘状交错层理段(Sc)、波状层理段(Sd)和泥岩段(Se)组成,底部常发育冲刷面和渠模构造。龙门山区甘溪石沟里养马坝组风暴沉积可分为近源风暴和远源风暴2种类型,依据风暴沉积的剖面结构类型和沉积构造特点,建立了该区风暴沉积序列的分布模式。龙门山区甘溪石沟里养马坝组发育的风暴沉积是该区混合沉积发育、抑制生物礁发育的重要控制因素,对于该区古地理重建具有重要的指示意义。     

西天山阿吾拉勒一带石炭系阿克沙克组风暴岩及其意义

西天山阿吾拉勒阔尔库一带早石炭世阿克沙克组以海相碳酸盐岩夹碎屑岩为主,发育典型风暴成因的竹叶状砾屑灰岩。风暴沉积构造主要有风暴侵蚀构造、风暴撕裂构造、风暴浪构造、风暴涡流构造及风暴期后快速沉积构造等。已识别出的风暴沉积类型有具块状层理的竹叶状砾屑灰岩,具递变层理的砾屑灰岩和砾屑砂岩,具丘状、洼状交错层理和平行层理的砂屑灰岩及生物碎屑砾屑粉砂质灰岩,具平行层理的砂屑灰岩、长石岩屑砂岩,具波痕交错层理的砂屑灰岩和砾屑粉砂质灰岩,具水平层理的粉屑灰岩和具块状或水平层理的生物碎屑砾屑粉砂质灰岩。新发现的风暴沉积,说明早石炭世该地区处于低纬度带陆棚浅水沉积环境,因而对于分析西天山石炭纪的古地理、古气候、古构造及板块的运动规律具有重要意义。     

皖南晚震旦世中、浅海沉积环境--以滑塌砾岩层、硅质风暴岩为例证

皖南歙县、休宁一带晚震旦世下部兰田组上段钙硅质岩中发现碎屑流引起的滑塌砾岩层,上部皮园村组硅质岩中发现浊积岩夹层及风暴流沉积层,表明皖南地区晚震旦世应为半深海-浅海环境,而非通常所说的深海环境.     

湘西北龙山地区下奥陶统桐梓组潮坪风暴岩的发现及其意义

报道了湘西北地区早奥陶世桐梓组地层中的风暴岩,并对该套事件沉积体的区域展布及表现形式进行了系统阐述。通过对野外剖面的仔细观测和室内资料的综合研究,普遍见指示潮坪环境的半球状叠层石、羽状交错层理等,并识别出各种侵蚀-撕裂构造、粒序层理、韵律层理、变形层理及沙纹-波状层理等风暴沉积标志,丘状交错层理常保存不全,综合分析后认为该风暴岩为潮坪风暴沉积,并进一步划分出4种类型的风暴沉积序列。同时,区内桐梓组见有大套滑塌重力流沉积,经对比,可能为同一飓风事件在不同环境中产生的不同物质记录。该套风暴岩具有重要的地质意义:风暴沉积特征的变化蕴含了丰富的气候变化信息,反映出晚寒武世至早奥陶世时期全球温室继承、转型的一种气候响应。风暴岩、风暴浊积岩及滑塌角砾岩的发现,为该时期“鄂西台洼”的存在提供了新的沉积学证据;也为区内含矿段地层的精细划分和对比提供实际参考;同时,对分析华南板块的向北漂移提供了更仔细、更可靠的参考数据。     

塔里木盆地苏盖特布拉克地区下寒武统风暴岩及其地质意义

塔里木盆地苏盖特布拉克地区下寒武统肖尔布拉克组发育较为典型的风暴岩。风暴沉积标志主要有冲刷充填构造、风暴砾屑层和丘状交错层理等。在野外实测和室内薄片观察基础上,依据风暴沉积物、沉积位置和沉积标志组合的不同,划分出5种风暴沉积序列。序列Ⅰ为mm级或cm级的递变纹层,截切深水微生物礁,为风暴浪基面以下的深水陆棚远源风暴浊流沉积;序列Ⅱ发育异地型风暴砾屑、粒序段、平行纹层段和水平层理黑色钙质页岩,为风暴浪基面与晴天浪基面之间的缓斜坡下部沉积;序列Ⅲ为风暴成因的生屑、砾屑与平行纹层、丘状纹层的组合,多出现在风暴浪基面与晴天浪基面之间的缓斜坡上部;序列Ⅳ以渠模与复合丘状交错层理的组合为特征,为水体较浅的晴天浪基面附近的沉积;序列Ⅴ由风暴砂砾屑及沉积充填构造、平行纹层段组成,上部单元为正常天气沉积的蓝细菌礁滩垮塌体,为晴天浪基面以上的台地边缘礁滩前缘沉积。风暴层序自下而上的沉积环境演化为深水陆棚→浅水陆棚缓斜坡下部→缓斜坡上部→台地边缘前缘,形成向上变浅沉积特征。风暴岩的发现和研究,对于塔里木早寒武世古纬度与古板块演化、古地理及沉积学研究具有重要意义。