湖北神农架西部南华纪地层序列及其区域对比

新元古代是地质历史时期气候变化最为剧烈的时期之一,在全球范围内留下了多次明显的冰川活动记录。以峡东地区为代表的鄂西地区新元古界是国际研究的经典和热点。然而,峡东地区新元古代地层序列并不完整,其毗邻的神农架西部地层序列更具代表性。位于鄂西神农架西部的高桥河剖面,其南华系超覆于中元古界神农架群基底之上,从下而上依次为莲沱组、古城组、大塘坡组和南沱组,上覆震旦系陡山沱组。通过与鄂西峡东地区、长阳地区的代表性剖面的区域地层对比,发现高桥河剖面的南华纪沉积地层序列最为连续,是鄂西地区新元古代最完整和最具代表性的地层序列之一,能够作为该区域新元古代地层划分和对比的参照标准,并为研究这一重大关键地质时期的极端古气候演变提供基础材料。     

湖北宜昌樟村坪地区陡山沱组地层划分与对比

华南峡东地区（黄陵隆起南缘）的陡山沱组是国际上埃迪卡拉纪地层和生物与环境事件的研究热点之一,但近在咫尺的黄陵北缘陡山沱组地层研究相对较少,已有的研究不足以反映黄陵北缘陡山沱组地层的特征,甚至与黄陵南缘地区未能建立起明确的对比关系.选取了黄陵北缘樟村坪及其周边地区的4个完整的陡山沱组剖面进行研究,以完整连续的钻孔剖面为依据,配合露头剖面的宏观沉积现象,对埃迪卡拉系陡山沱组进行详细的划分和对比.将樟村坪地区陡山沱组岩石地层划分出4个岩性段,并在层序地层学上划分出两个半三级层序,层序界面分别位于陡山沱组底界、陡山沱组第二段第二亚段顶界和陡山沱组第三段与第四段分界处.通过与黄陵隆起南缘陡山沱组各段岩性比较分析,建立了南、北缘地层对比联系,从而为黄陵北缘磷矿区的地层学研究奠定了基础.      

皖南新元古代冰期地层再认识

前人认为皖南地区新元古代冰期地层存在两套冰碛岩。通过对皖南蓝田新元古界剖面和皖南地区的另外3条新元古界剖面的重新观察,发现该剖面只存在一套冰碛层和一套盖帽白云岩,均未发现间冰期地层。植被覆盖和地层错断是造成前人认为本地区新元古代冰期地层存在两套冰碛层和两套盖帽白云岩的主要原因。这一套冰碛层与中国南方扬子区南华系南沱组相当。     

关于中国新元古界划分几个问题的讨论

2001年4月正式出版的《中国地层指南及中国地层指南说明书》（修订版）中将新元古;界从二分三分，自下而上分别为青白口系、南华系和震旦系。本文首先介绍了震旦系重新定义的背景和必要性。由于近些年国际末元古界分会酝酿在新元古代末期新建一个系,而多数学者的意见是该系的下界应置于冰碛层之上，即大致相当于我国陡山沱阶的底部。鉴于此，在1999年12月初断代工作组会议期间，晚前寒武系工作组的与会专家一致认为，有必要对震旦系重新定义，并决定将原震旦系解体，原上统代表重新定义的震旦系，原下 统独立新建一个系，命名为“南华系”。由于震旦系的再分，新元古界也从二分变为的三分，重新界定的震旦系包括原上震旦统灯影组和陡山沱组，南华系包含了原下震旦统南沱组和莲沱组。笔者认为南华系标准剖面的候选剖面应具备下列基本条件：①上覆有震旦系下部陡山沱组及其相当层位的地层，该地层与南华系顶层之间沉积记录的缺失应是最少的。②剖面中应包括寒冷性气候的冰川沉积记录，虽然在全国性南华系地层对比中,冰成岩层不是绝对的对比标志，但为有利于全球化对比，我国南华系候选标准剖面应将冰成岩层包括其内；③剖面中应出露莲沱组（约750Ma）或与其时代相近层位（休宁组、志棠组等）之下的一套地层，这套地层与莲沱组之间不应存在长期的沉积间断，且底部年龄不小于800Ma，也不大于850Ma；④剖面中有良好的区域的、全国的，甚至洲际间的地层学对比标志，有较高的岩石地层学、年代地层学、生物地层学和其它方面的研究水平；⑤剖面的连续性好、露头清晰、交通方便，且周围的自然环境较好。     

重庆东南部早寒武世硅质岩REE元素地球化学及其成因探讨

<正>1交通位置与地质概况本文研究地点位于重庆东南部的秀山县内的溶溪剖面和孝溪剖面,处于七曜山断裂的东部。该地出露了前寒武纪的南沱组、陡山沱组及灯影组地层,早寒武世地层为下寒武统牛蹄塘组地层,与下伏地层灯影组呈平行不整合接触。牛蹄塘组的下段主要是薄层状硅质岩、灰黑色或深     

三峡地区震旦系碳酸盐岩碳氧同位素特征

本文对三峡地区秭归庙河陡山沱组第一段至第三段，宜昌棺材崖陡山沱组第三段上部至灯影组底部以及四溪灯影组石板滩段和白马沱段碳酸盐岩碳氧同位素组成特点的研究结果表明，三峡地区震旦系碳同位素组成与全球新元古代广布的后Martinoan冰期地层δ^13C的分布模式基本一致，本文还讨论了地层中碳同位素组成与生物演化和地层层序发展的关系，指出陡山沱组一段白云岩中δ^13C的负异常可以作为震旦系底界划分的标志，最晚Varanger冰期在三峡地区由陡山沱组三段上部出现的三级层序界面所替代，震旦系内部陡山沱组一段和三段可能形成于Marinoan冰期之后，伊迪卡拉生物分异发展之前，而陡山沱组四段及上覆灯影峡组则大致与国外伊迪卡拉期地层对比。     

宁镇山脉的盖帽碳酸盐岩北大核心CSCD

埃迪卡拉系底部发育一套覆盖在成冰纪冰碛杂砾岩之上的碳酸盐岩地层,被称为"盖帽碳酸盐岩",它是超级温室气候事件的沉积标志层,代表了新元古代"雪球"冰期的结束。通过对宁镇山脉地区新元古代地层的野外调查,在镇江丹阳帽山剖面南沱冰碛杂砾岩层顶部发现厚约4 m的含锰碳酸盐岩。沉积岩石学和稳定碳、氧同位素研究表明,这层碳酸盐岩具有盖帽碳酸盐岩的典型特征,可以与扬子板块其他地区的盖帽碳酸盐岩进行对比。这是宁镇山脉地区存在盖帽碳酸盐岩的首次报道。     

就马槽园组及其相当层位的确立论震旦系下界及其有关问题

长江峡区震旦系剖面是李四光教授于1924年建立的,自下而上划分为南沱组(包括南沱砂岩及南沱冰碛层)、陡山沱组和灯影组三个岩组,以南沱砂岩与其下变质地层的不整合面为其底界。1924年以来,此种意见广为沿用。1963年刘鸿允先生将南沱组两个段上升为组,分别称莲沱组(原砂岩段)和南沱组(原冰碛层),上下统的界线移至冰碛层底部,仍以莲沱组底面为震旦系下界。然而,自1965年江西省区测队提出莲沱组之下,尚存在一个地层单位——落可(山东)组并归属震旦     

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。     

云南新元古代地史研究的新认识

较为系统地搜集了云南新元古代的地层、岩石、构造、矿产的相关资料,结合长期进行不同比例尺的区域地质矿产调查、固体矿产勘查形成的认识,从区域地质发展史的角度再度对云南新元古代的地史演化进行研究,得出5方面的新认识。即:1)三江造山带的新元古界包括公养河群(中下部)、勐统群、南坑河组,均为地层层序清楚的浅变质含碳酸盐砂泥质沉积,与中元古界澜沧岩群、巨甸岩群地层层序模糊的浅变质含中基性火山岩的砂泥质沉积构成明显差别; 2)三江造山带的新元古界仅发生轻微变质,变质作用强度带为绢云母—绿泥石带(明显低于中元古界),变质作用时期为早寒武世末期,为兴凯运动的表现形式之一; 3)上扬子陆块的新元古界中,陆良组属青白口系,澄江组、牛头山组属青白口系—南华系,南沱组属南华系,观音崖组、陡山沱组、灯影组(中下部)属震旦系; 4)据南沱组冰碛层与下伏澄江组砂岩的地质年代,造成二者呈微弱角度不整合接触的澄江运动应发生在南华纪早期; 5)华南陆块的新元古界包括屏边群、浪木桥组(下部),屏边群的冰筏沉积、浪木桥组的含磷沉积分别与上扬子陆块冰川沉积的南沱组、含磷地层灯影组中谊村段相对比。     

长江三峡地区震旦系的微体植物化石

<正> 1980年,笔者同余汶、钱逸、王宗哲、侯先光、赵自强等在宜昌莲沱的王丰岗,南沱至石牌村以及秭归县庙河震旦系剖面采集了岩样(图1)。莲沱砂岩和南沱冰碛层中的化石贫乏,仅发现球形疑源类Leiominuschla sp.Protoleiosphaeridium spp.以及一些微体植物残片。陡山沱组微体植物类型多样化,数量可观。有疑源类(acritarchs)的刺球亚类(Acanthomorphitae)的分子,如微刺藻(Micrhystridium),波罗地藻(Baltishaeridium)和毛发藻(Comasphaeridium)等,其中Micrhystridium的数量多至千万计。有晚前寒武纪常见的球形亚类(sphaeromorphitae)的分子外,出现许多具有各种裂口、开口及至口盖的疑源类属种,如Leiosphaeridia?operculia sp.n.,Stictosphaeridium?apertum sp.n.,Paiaeostomc cystis angoformis,Eoaperturilites monoscissus gen. et sp. n., Eo. gonostomus gen. et sp. n., Tasmanites? sp. A。     

峡东南华系南沱组底部冰川底碛沉积特征及其意义

峡东地区是我国原震旦系标准剖面所在地,该地区南沱组直接覆盖莲沱组之上,中间缺失下冰期和间冰期地层,究其原因尚不清楚.通过聚焦南沱组与莲沱组接触层位,利用现代冰川沉积物研究方法开展系统沉积学研究,结果表明:九龙湾周缘南沱组和莲沱组之间存在一层紫红色混合杂砾岩层,其内部砾石定向性、形态、磨圆、岩性以及显微构造与之上南沱组典型灰绿色杂砾岩区别明显,青林口剖面南沱组底部发育微观尺度上的变形沉积构造.表明南沱组底部与莲沱组接触层位为冰川底碛成因,而南沱组主体为冰海沉积成因.证明峡东地区南沱组与莲沱组之间地层缺失是由盛冰期的冰川剥蚀所致,南沱组可能仅代表了盛冰期之后冰消期的沉积记录.      

华南地区南沱冰期海洋氧化还原环境研究

新元古代晚期地球经历了两次“雪球地球”事件,对冰期后埃迪卡拉纪的海洋氧化和多细胞生物的多样化产生了重大影响。然而由于冰期化学沉积岩的缺乏,迄今为止对南沱冰期海洋氧化还原条件了解不多。碳酸盐岩稀土元素地球化学特征能有效地反映其形成时的环境条件,已广泛用于恢复地质历史时期古环境条件。在贵州省松桃地区发现了一套南沱组自生沉积的碳酸盐岩,为探讨华南地区南沱冰期海洋古环境提供了理想的地质材料。该白云岩产于南沱组下部,厚约1.6 m,夹于两套冰碛砾岩中间。采用微钻技术钻取白云岩粉末,稀醋酸溶样,利用等离子体质谱仪（ICP?MS）进行稀土和其他微量元素分析。分析结果显示稀土元素含量较高,ΣREE为（23.0~46.6）×10-6,PAAS标准化后稀土元素显示Ce的弱负异常或无异常（平均值0.90）,可变的Eu和La异常,中稀土富集,Y/Ho比值平均为34.6。白云岩稀土配分特征与现代氧化的海水明显不同,结合样品中高的Fe、Mn含量特征,反映了南沱冰期华南地区表层海水整体处于缺氧富铁的环境,可能制约了冰期后的海洋氧化和多细胞真核生物的演化。     

南华盆地南沱冰期海水氧化还原特征

新元古代冰期冰盖可能覆盖整个地球表面,冰期海洋环境条件以及真核生物如何度过“雪球地球”的极端环境条件,是学术界普遍关心的科学问题。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。贵州东部南沱组中发育的同冰期白云岩,为探讨这一时期海洋氧化还原环境提供了理想的材料。利用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）对采集于贵州松桃一钻孔岩心南沱组中同冰期白云岩进行了稀土和微量元素分析,结果表明:研究区南沱组白云岩稀土元素含量在（10.33~67.91）×10-6之间;Ce/Ce*值范围为0.72~1.12,平均值为0.97;Fe含量（1 470~37 200）×10-6,平均值为9 902×10-6;Mn含量（4 040~17 500）×10-6,平均值为10 476×10-6。白云岩中高的铁、锰含量以及Ce无异常,反映南华盆地南沱冰期海洋基本处于富铁缺氧的状态。与贵州其他两个钻孔岩心中南沱组白云岩的沉积特征和Ce异常特征的对比分析表明,南华盆地南沱冰期近岸海水氧化程度较高,可能反映了冰川融水是同冰期氧气进入海洋的重要渠道,有氧的滨海区域可能为冰期真核生物提供了栖息场所。     

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。     

贵州仁怀县震旦系灯影组古油藏成藏条件 及油气地质意义

野外观察和研究表明,贵州仁怀县震旦系灯影组古油藏储层为一套碳酸盐台内浅滩环境沉积,主要岩性为砂屑云岩、鲕粒云岩、藻屑云岩和细晶云岩,沥青充填于白云岩晶间孔、粒间孔及岩石溶蚀孔洞内,呈黑色固态物质产出。固体沥青呈块状,质地坚硬,有污手性,镜下观察沥青具中间相结构和镶嵌状结构特征,实测沥青反射率为2.95%~3.86%,双反射明显,热演化程度高,显示储层在地质历史时期曾经遭受高温热演化作用。区域地质及沉积相分析认为,灯影组沉积晚期在上扬子地区存在一个边缘浅滩,并可能存在若干碳酸盐台内浅滩,这种沉积格局控制了滩相储层的发育与展布,震旦纪末期桐湾运动形成的古暴露对该套滩相沉积的颗粒云岩进行溶蚀改造,形成大量孔洞缝,并形成有利的储集体。震旦系陡山沱组和下寒武统牛蹄塘组黑色页岩有机质丰度高、类型好,烃源岩的发育为古油藏的形成提供了丰富的物质基础,下寒武统巨厚的泥页岩组合为油气藏的形成提供了得天独厚的封盖条件,形成了良好的生储盖组合,灯影组和牛蹄塘组之间的不整合面提供了油气运移的通道,加里东运动早期黔中隆起的形成为油气聚集创造了条件。     

贵州瓮安磷矿上震旦统陡山沱组地层和沉积环境

瓮安磷矿当时位于川黔滇台地东南边缘,是我国晚震旦世陡山沱期主要的磷矿之一。该区陡山沱组含磷地层中发现大量低等蓝藻和真菌、红藻、大型球状绿藻、疑源类及可能的后生动物化石,引起国内外地质学家和古生物学家的关注,尤其是最近报道从该地层中发现具细胞结构的海绵和动物胚胎化石,震动了各国古生物学界。瓮安磷矿的陡山沱组不整合于南沱组或板溪群之上,为灯影组浅灰白色白云岩层整合覆盖,以中部的古喀斯特侵蚀面为界而分为下、上两个岩性段,构成下段的白云岩—磷块岩—白云岩序列和上段的磷块岩—白云质生屑磷块岩—磷质白云岩序列。化石产于陡山沱组上段。     

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。     

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.      

华南早新元古代莲沱组地层磁倾角偏低研究及其古地理意义

华南莲沱组最新的年龄结果表明,其时代结束于715Ma,因此,准确确定莲沱组的古纬度对"雪球地球"的研究具有重要意义。通过对莲沱组红层进行等温剩磁各向异性研究,获得其磁倾角校正因子为0.8719,校正后的磁倾角为70.4°,对比热退磁实验测得的莲沱组磁倾角为67.8°,则其磁倾角偏低量为2.6°。通过校正前后的磁倾角分别计算古纬度,获得磁倾角偏低所引起的古纬度变化为3.9°±6°。通过对比华南与澳大利亚-东南极板块的720Ma古地理位置,发现这一时期冰碛岩从中纬度到赤道广泛分布,验证了当时的"雪球地球"环境。