试论西藏二叠纪(竹蜓)类及非(竹蜓)有孔虫的生物地理区系与古地理及古构造的关系

本文通过对西藏二叠系(竹蜓)类及非(竹蜓)有孔虫的研究认为,早二叠世早期(竹蜓)类以冷温型的Monodiexodina动物群为主,属冈瓦纳—特提斯生物区,冈瓦纳大陆与欧亚太陆及扬子地块的分界分别为昆仑山南坡断裂和金沙江断裂。早二叠世晚期(竹蜓)类Neoschwagerina-Polydiexodina动物群仍限于冈瓦纳北缘区,其生物区系以及扬子地块的分界与早二叠世早期相同,而冈瓦纳大陆北缘西部首先与欧亚大陆塔里木等地块接近,该动物群才越过了昆仑山北坡。晚二叠世晚期(竹蜓)类以Palaeofusulina动物群为主,与扬子地块相似属华夏—特提斯生物区,冈瓦纳与欧亚大陆的界线转为班公湖—怒江断裂,而冈底斯带与喜马拉雅带至今未见Palaeofusulina,该二带仍属冈瓦纳—特提斯生物区。     

新特提斯洋打开于晚三叠世?——印度大陆北缘沉积响应

新特提斯洋是中生代位于北方欧亚大陆和南方冈瓦纳大陆之间的古大洋,它在青藏高原南部地区于新生代早期因印度-欧亚大陆碰撞而消亡,其遗迹为现今的印度河-雅鲁藏布缝合带。新特提斯洋打开以拉萨地块从冈瓦纳大陆的裂离为标志。准确约束新特提斯洋的开启时间是重建冈瓦纳大陆裂解过程和特提斯洋演化历史的关键,但目前学术界对于新特提斯洋的开启时间还存在很大争议,不同学科方法的认识从早二叠世到晚三叠世不等。本文对新特提斯洋南侧印度被动大陆边缘二叠纪—三叠纪沉积地层进行了系统的梳理,研究发现在早二叠世冰期结束之后,印度大陆北缘长期表现为稳定的沉积环境,显著的沉积环境变化仅发生在晚三叠世。晚三叠世的沉积环境变化伴随着沉积和沉降速率增加、沉积物源变化、双峰式火山活动以及古地理格局的重大改变。研究认为,晚三叠世印度大陆北缘沉积作用变化所记录的区域伸展作用很可能代表了新特提斯洋的开启。     

藏东类乌齐地区辉长岩:冈瓦纳大陆北缘晚古生代裂解的记录

青藏高原处于冈瓦纳大陆与劳亚大陆的交汇部位,是研究冈瓦纳大陆裂解与聚合过程的关键地区。晚古生代伴随着特提斯洋的打开与扩张,冈瓦纳大陆北缘发生了广泛的裂解作用。大陆板内岩浆作用是超大陆裂解的重要证据。在青藏高原内部已有二叠纪大陆板内特征基性岩的报道,它们是该裂解事件的记录。然而,根据目前的相关报道,这些岩石主要出露在青藏高原的西部,以羌塘和潘伽地区为主,在其他地区尚无相关报道。首次报道的藏东类乌齐地区早二叠世辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,辉长岩的形成年龄为280±2Ma。全岩地球化学资料表明,辉长岩具有与典型大陆板内玄武岩类似的地球特征。辉长岩具有明显正的锆石εHf(t)值(5.1~11.5),暗示其岩浆起源于亏损的地幔源区。结合区域地质资料,认为类乌齐辉长岩是冈瓦纳大陆北缘早二叠世裂解的产物。因此,早二叠世大陆板内基性岩浆作用在青藏高原东部也有出露,它们是在羌塘-潘伽地幔柱活动的作用下,冈瓦纳大陆北缘裂解与班公湖-怒江洋打开和扩张的结果。     

华北和华南地块显生极移曲线的初步研究

我门的研究表明华北和华南地块有着复杂的地质历史.寒武纪时,这两个地块似乎均是冈瓦纳大陆的一部分,但它们是相互分离的,华南地块位于古赤道上,靠近澳大利亚的北部,而华北地块位于南纬35°.靠近伊朗、西藏和印度北部.在晚奥(?)世到石炭纪期间,冈瓦纳大陆穿过南极,发生古纬度带的倒转.然后,华北地块带着华南地块一起向北漂移.在晚石炭世和早二叠世,华北地块到达古赤道附近.二叠纪时,华北地块位于古地中海中,与伊朗、土耳其和阿拉伯毗邻.泥盆纪时,华南地块已与澳大利亚分离开,并向华北地块漂移.在晚石炭世和早二叠世,华北地块和华南地块以及印度支那地块位于古地中海中,晚二叠世,华北地块开始向北漂移,沿中亚褶皱带与西伯利亚地块碰撞.然而,直到中侏罗世,华北和华南地块才焊接在一起.自新生代开始以来,当印度板块向北漂移并与欧亚板块碰撞时,中国地块被进一步向东推挤.特别是华南地块相对于欧亚北部已向东漂移.     

冈瓦纳大陆北缘早期的洋壳信息──来自青藏高原羌塘中部早古生代蛇绿岩的依据

普遍认为冈瓦纳大陆北缘裂解发生在泥盆纪,形成了古特提斯洋并持续演化到晚三叠世.最近在羌塘中部的桃形湖一果干加年山-带发现了完整的蛇绿岩组合,蛇绿岩中的堆晶辉长岩具有洋中脊玄武岩的地球化学特征,在堆晶辉长岩中获得467-431Ma的锆石SHRIMP U-pb年龄,这是龙木错-双湖缝合带首次发现早古生代蛇绿岩,应记录了冈瓦纳北缘早期的洋壳演化信息,冈瓦纳大陆北缘的裂解可能发生于早古生代.     

腕足类Costiferina和Stereochia属的特征、成员及其地质、地理分布

本文根据从云南西部耿马采集的大量的腕足类Stereochia属标本,以及详查资料的比较,对Stereochia属和Costiferina属的特征和成员进行了深入的讨论。通过对属种的修订,理清了两个属的地质时代和地理分布。结果表明,Stereochia属的地质历程主要是早二叠世Sakmarian期至晚二叠世Dzhulfian期;Costiferina属出现时期比Stereochia属晚,主要分布在早二叠世Baigendzinian期至晚二叠世Djulfian期。上述两属对确定冈瓦纳大陆北缘海边界有重要意义,Stereochia常与(竹蜓)类和珊瑚化石共生,生活在温暖清澈水体中。古地理上,它分布在冈瓦纳大陆北缘海边界,属于浅海地台型沉积范围;Costiferina常出现于碎屑岩中,与之共处的化石多为个体巨大、壳壁厚的Fusispirifer,很少与(竹蜓)类和珊瑚类在一起,表明它生活在冈瓦纳大陆北缘海的靠大陆一侧,这里陆源碎屑丰富,海水混浊,并相对偏冷。     

冈瓦纳大陆北缘早期的洋壳信息──来自青藏高原羌塘中部早古生代蛇绿岩的依据

冈瓦纳大陆北缘裂解普遍认为发生在泥盆纪,形成了古特提斯洋并持续演化到晚三叠世。最近在羌塘中部的桃形湖—果干加年山一带发现了完整的蛇绿岩组合,蛇绿岩中的堆晶辉长岩具有洋中脊玄武岩的地球化学特征,在堆晶辉长岩中获得467 Ma～431Ma的锆石SHRIMP U-Pb年龄,这是龙木错-双湖缝合带首次发现早古生代蛇绿岩,应记录了冈瓦纳北缘早期的洋壳演化信息,冈瓦纳大陆北缘的裂解可能发生于早古生代。     

云南保山地块香山组和丁家寨组沉积序列与碳同位素研究

通过对保山地块北部西邑地区下石炭统香山组和下二叠统丁家寨组详细的野外剖面实测与钻孔编录,并结合层序地层学、沉积相以及碳氧同位素分析结果认为,下石炭统香山组自下向上可分为三个岩性段,分别对应台前斜坡下部、台前斜坡上部、碳酸盐岩台地三种沉积环境。下二叠统丁家寨组为滨岸冰水沉积,下部为冰碛含砾钙质杂砂岩,发育落石构造。下石炭统香山组δ13C_PDB值自下而上逐渐升高,环境可能较稳定,有机质埋藏增加。综合前人古地磁、生物区系对比、大地构造学等研究成果认为早石炭世保山地块较稳定,仍属冈瓦纳大陆北缘。丁家寨组冰碛含砾钙质杂砂岩结束后δ13C_PDB值出现强烈负偏,与研究区冰期结束、早二叠世初次温度上升、大量玄武岩喷发等时限高度一致,共同说明了保山地块在早二叠世开始从冈瓦纳大陆北缘裂解出来,并开始向北漂移。该项研究的开展为探讨Submasu地块晚古生代的古海洋、古地理和气候演化具有重要意义,为全球同时期碳氧同位素数据库提供了新资料。     

新疆三叠纪古地理

1 早三叠世古地理 三叠纪开始,由于印度板块由经向运动转变为纬向运动,印度板块开始裂解成印度－喜马雅地块、冈底斯－羌塘地块和昆仑地块等地体。昆仑、羌塘地块快速向北漂移,以独立地块存在于古特提斯洋中。早三叠世塔里木在晚二叠世沉积基础上,沉积范围扩大,局部经受了古特提斯洋海侵,在杜瓦和满加尔坳陷中形成海泛区1,2。天山山前和准噶尔除局部地区为连续沉积外,广大地区均为不整合或平行不整合接触3。康西瓦－阿尔金断裂带以南的古特提斯北缘海相沉积区与晚二叠世基本一致（附图24）。1．1 剥蚀区 （1）天山中－低山…     

青藏高原羌塘南部冈玛错地区展金组的沉积环境分析及碎屑锆石U Pb定年

展金组由梁定益等于日土县多玛区吉普村北展金河命名,本文研究的展金组位于藏北羌塘中央隆起带,前人称之为"浅变质岩系",其时代、形成环境、构造属性等存在较大争议。笔者以展金组出露最为典型的地区——青藏高原羌塘南部冈玛错地区为研究区,对展金组进行详细的剖面测制、碎屑锆石的U-Pb定年。结果表明,展金组为晚石炭世—早二叠世冈瓦纳大陆不规律的冰川作用于冈瓦纳大陆北缘古特提斯洋大洋盆地的产物,在冈玛错地区可识别出三期较大的冰川运动;展金组的物源为自泛非运动以来一直处于稳定的冈瓦纳大陆,其所处羌南-保山板块为冈瓦纳大陆的一部分。该项研究为探讨冈瓦纳大陆北缘的沉积环境提供了依据。     

西藏拉萨地块的乐平统及其古地理意义

西藏拉萨地块乐平统以海相与陆相沉积并存为特征。海相乐平统含复体珊瑚Waagenophyllum、■类Reichelina和有孔虫Colaniella。陆相乐平统含两类植物群,一类发育于措勤盆地中北部地区,为舌羊齿植物群分子Glossopteris、Noeggerathiopsis、Phyllotheca和华夏植物群分子Pecopteris、Sphenopteris共生的混生植物群;另一类主要发现于改则县下岗江和昂仁县贡久布地区,以Lepidophylloides、Paracalamites、Pecopteris等华夏植物群分子为主。根据沉积层序分析,拉萨地块乐平世时表现为整体上升。藏南喜马拉雅特提斯带的乐平统以产有冈瓦纳型Glossopteris植物群、冷水型单体珊瑚Cyathaxonia和腕足动物群为特征,并且从曲布组到曲布日嘎组表现为海进的沉积序列。拉萨地块和喜马拉雅特提斯带乐平世在植物群、动物群以及沉积层序方面存在着本质的差别,因此,拉萨地块在晚二叠世已基本脱离位于冈瓦纳大陆北缘的喜马拉雅特提斯带。     

藏北羌塘南部地区基性岩墙与玄武岩的岩浆同源性

青藏高原羌塘南部地区沿龙木错－双湖缝合带南侧成群分布着近东西向的基性岩墙,形成时代为晚石炭世—早二叠世,其围岩是以晚石炭世—早二叠世裂谷型沉积为主并夹有基性火山岩的浅变质岩系。基性火山岩夹层的数量和厚度有由北向南由多变少的趋势。基性岩墙的岩石类型主要为辉绿岩,火山岩以玄武岩为主,玄武安山岩次之。基性岩墙与基性火山岩在空间上密切共生,形成于大致相同的地质时期内。二者均经历了低绿片岩相变质作用,且化学成分相近,稀土元素、微量元素组成均与板内玄武岩具有相似的特点。初步判定羌塘南部地区基性岩墙群与基性火山岩来自同一岩浆源,为晚石炭世—早二叠世冈瓦纳大陆北缘裂解的产物。     

关于古亚洲洋构造演化研究的几点思考

古亚洲洋不是西伯利亚陆台和华北地台间的一个简单洋盆,而是在不同时间、不同地区打开和封闭的多个大小不一的洋盆复杂活动(包括远距离运移)的综合体.其北部洋盆起始于新元古代末-寒武纪初(573~522Ma)冈瓦纳古陆裂解形成的寒武纪洋盆.寒武纪末-奥陶纪初(510~480Ma),冈瓦纳古陆裂解的碎块、寒武纪洋壳碎块和陆缘过渡壳碎块相互碰撞、联合形成原中亚-蒙古古陆.奥陶纪时,原中亚-蒙古古陆南边形成活动陆缘,志留纪形成稳定大陆.泥盆纪初原中亚-蒙古古陆裂解,裂解的碎块在新形成的泥盆纪洋内沿左旋断裂向北运动,于晚泥盆世末到达西伯利亚陆台南缘,重新联合形成现在的中亚-蒙古古陆.晚古生代时,在现在的中亚-蒙古古陆内发生晚石炭世(318~316Ma)和早二叠世(295~285Ma)裂谷岩浆活动,形成双峰式火山岩和碱性花岗岩类.蒙古-鄂霍次克带是西伯利亚古陆和中亚-蒙古古陆之间的泥盆纪洋盆,向东与古太平洋连通,洋盆发展到中晚侏罗世,与古太平洋同时结束,其洋壳移动到西伯利亚陆台边缘受阻而向陆台下俯冲,在陆台南缘形成广泛的陆缘岩浆岩带,从中泥盆世到晚侏罗世都非常活跃.古亚洲洋的南部洋盆始于晚寒武世.此时,华北古陆从冈瓦纳古陆裂解出来,在其北缘形成晚寒武世-早奥陶世的被动陆缘和中奥陶世-早志留世的沟弧盆系.志留纪腕足类生物群的分布表明,华北地台北缘洋盆与塔里木地台北缘、以及川西、云南、东澳大利亚有联系,而与上述的古亚洲洋北部洋盆没有关连,两洋盆之间有松嫩-图兰地块间隔.晚志留世-早泥盆世,华北地台北部发生弧-陆碰撞运动,泥盆纪时,在松嫩地块南缘形成陆缘火山岩带,晚二叠世-早三叠世华北地台与松嫩地块碰撞,至此古亚洲洋盆封闭.古亚洲洋的南、北洋盆最后的褶皱构造,以及与塔里木地台之间发生的直接关系,很可能是后期的构造运动所造成的.     

阿拉善地块北大山地区两类辉长岩的锆石U-Pb定年、Hf同位素及地球化学特征——对中亚造山带构造演化的启示

作为中亚造山带的重要组成,阿拉善地块北缘已成为研究古亚洲洋构造演化历史的关键地区。本次工作对阿拉善地块北大山地区两类辉长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得成岩年龄分别为293±2Ma和267±2Ma,为早、中二叠世。早二叠世辉长岩为堆晶岩,呈亚碱性,拉斑玄武质,高Mg#值(64)、Eu显著正异常、极低的REE、富集大离子亲石元素(Ba、K、Sr),亏损高场强元素(Th、Nb、Ta、Hf、Zr),锆石的εHf(t)平均值为0.91,以上特征显示其岩浆源区为受俯冲板片混染或交代的岩石圈地幔,形成于俯冲相关的挤压环境;中二叠世辉长岩呈碱性、富集大离子亲石元素(Ba、K)和稀土元素,但Nb、Ta等高场强元素亏损不明显,锆石的εHf(t)平均值为3.5,显示其岩浆源区为受陆壳混染的亏损地幔,形成于大陆板内拉张环境。综合本文及前人研究成果,认为阿拉善地块北缘存在一条西起龙首山,东到狼山的晚古生代(328~262 Ma)超基性—基性岩浆带,其形成与古亚洲洋的俯冲—闭合—造山后伸展过程相关。在晚石炭世—早二叠世晚期,阿拉善地块北缘为大洋俯冲环境,到早二叠世晚期—中二叠世进入大陆板内拉张环境,限定了古亚洲洋在阿拉善地块北缘的最终闭合时代为早二叠世晚期—中二叠世。     

准噶尔地块二叠纪岩脉的古地磁研究

作者通过对准噶尔地块的岩脉采样的古地磁研究以及大量地质资料,确认了准噶尔地块在早二叠世位于北纬35°,与塔里木地块、哈萨克斯坦地块及西伯利亚基本上在同一纬度带中,作为劳亚大陆的一个组成部分,作者并对该区自早二叠世以来的构造变动作了分析.     

全球早古生代造山带(Ⅲ):华南陆内造山

华南早古生代加里东期变形、岩浆、沉积等特征表现为陆内造山带特征。通过对加里东期角度不整合分布、褶皱、断裂逆冲极性等特征的分析,发现大明山、大瑶山地区EW轴向的寒武系褶皱不对称性和角度不整合空间上向北的拓展变新规律,指示晚寒武世—早奥陶世的由南向北推覆挤压可能是云开、滇—桂北越地块依次向北推挤的结果;从全球背景看,可能和华南陆块南部一些地块与冈瓦纳大陆北缘依次碰撞接触导致的远程陆内效应有关。然而,湘赣边境、桂北元宝山及越城岭地区的早古生代NE向褶皱不对称性指示向西拓展,这可能是由于华夏地块与扬子地块在晚奥陶世—早志留世沿郴州临武断裂陆内收缩挤压的结果,其全球背景可能和华南陆块顺时针旋转与冈瓦纳全面碰撞相关。总之,加里东期构造运动总体由南向北、由东向西渐新,变形强度由强到弱的特征,反映华南陆内碰撞造山事件的根本原因是其与冈瓦纳北缘碰撞的远程效应。450~420 Ma华南已经属于冈瓦纳北缘一部分。     

西藏雅鲁藏布江缝合带二叠纪灰岩体的动物群及其古地理意义

西藏雅鲁藏布江缝合带含有从砾石级到几十平方千米大小的二叠纪灰岩体，它们没有完整的地层层序，与围岩形成混杂或滑杂堆积，长期以来对其来源的解释存在争论。本文通过对灰岩体的动物群类型、古生物地理区系及其岩石学特征等方面进行研究和比较，认为雅鲁藏布江缝合线一带的二叠纪灰岩体总体上都呈现出冈瓦纳冷水型与华夏暖水型动物群混生特点，应形成于相同或类似的沉积环境。根据珊瑚、筵、腕足类等动物群大致分为与南方冈瓦纳大陆北缘内陆棚相动物群比较接近和与更靠近古赤道区的拉萨地块动物群较为接近两种类型，其时代从早二叠世晚期至长兴期不等。灰岩体主要由肉红色或灰色纯生物碎屑灰岩组成，不含或含有很少的陆源碎屑，均孤立地分散于中生代地层中，与围岩往往呈断层接触，断层带或灰岩夹层中经常有玄武岩或其他火山岩。因此，灰岩体可能为位于冈瓦纳大陆北缘外陆棚上小型碳酸盐台地或新特提斯洋最初裂解带上的海山型碳酸盐岩沉积，受后期印度-欧亚大陆板块碰撞作用而成为外来体夹于缝合带的其他海相沉积中。     

东阿尔卑斯原-古特提斯构造演化

新生代阿尔卑斯是非洲和欧洲之间的陆陆碰撞造山带。强烈的造山作用使大量前中生代基底出露地表,尽管这些基底被强烈逆冲推覆和走滑叠置,但是仍保留较丰富的前中生代基底演化信息。结合近几年对东阿尔卑斯原-古特提斯的研究,本文梳理和重建了阿尔卑斯前中生代基底的构造格局,认为前阿尔卑斯基底受原特提斯、南华力西洋、古特提斯洋构造体系影响而经历了多期造山过程。新元古代-早古生代的原阿尔卑斯作为环冈瓦纳地块群的组成部分,受原特提斯洋俯冲的制约,是新元古-早古生代环冈瓦纳活动陆缘的组成部分,其中,海尔微-彭尼内基底组成外缘增生系统,包括卡多米期地壳碎片在内的陆缘弧/岛弧以及大量增生楔组成内缘增生系统。早奥陶世瑞亚克洋打开,随后原阿尔卑斯从冈瓦纳陆缘裂离,在泥盆纪-石炭纪受南华力西洋控制,海尔微-彭尼内-中、下奥地利阿尔卑斯从冈瓦纳分离。在早石炭世(维宪期)南阿尔卑斯(或与之相当的冈瓦纳源地块)与北部阿莫里卡地块群拼贴增生于古欧洲大陆南缘,共同组成华力西造山带(广义),华力西期缝合带保留在绍山-科尔山南侧。晚石炭世-早二叠世,阿尔卑斯受古特提斯洋的俯冲影响,在华力西造山带南侧形成安第斯山型活动大陆边缘,古特提斯洋在阿尔卑斯的演化至少持续到早三叠世,消亡遗迹保留在中奥地利阿尔卑斯基底的Plankogel杂岩中。     

滇西南昌宁-孟连带南段群沉积特征及其构造古地理意义──兼论临沧地体的性质

南段群位于滇西南昌宁－孟连带东区，为一套厚度巨大的砂岩与泥板岩互层的类复理石沉积类型，是由非正常滑塌浊流、正常浊流和碎屑流沉积作用形成的特殊沉积物，其沉积构造背景为被动大陆边缘的深水陆坡环境，物源区为临沧地体。临沧地体在早石炭世至早二叠世具有亲冈瓦纳性质，晚二叠世前增生到思茅地块西缘。     

东特提斯地区二叠—三叠纪古气候特征及其古地理意义

对东特提斯地区二叠-三叠纪古气候特征及其演化的系统分析表明,二叠纪-晚三叠世期间东特提斯地区分带型气候特征仍然较为清楚.二叠纪早期非暖水沉积在印度板块上的时空分布表明,现今印度板块东南边缘当时应贴近南极洲而非澳大利亚西北部.早二叠世早期非暖水沉积的北界在滇西位于昌宁-孟连带之西;在青藏高原,可能位于班公湖-丁青带.之后随着联合古大陆的整体北移,亲冈瓦纳地块群经历了由南温带到热带的古气候演化,欧亚大陆南部经历了由热带到北温带的古气候演化.各地块二叠-三叠纪期间古气候特征的演化为其古地理位置的确定提供了重要依据.二叠纪栖霞期古地理再造表明特提斯洋具多岛洋特点,二叠纪早期昌宁-孟连洋向北延入班公湖-怒江带,向南延入清迈带,大体占据南部亚热带,宽约10°古纬距.