上扬子区中、上寒武统的层序地层划分和层序地层格架的建立

上扬子区特别是贵州及邻区的中、上寒武统发育完整,是一套从少量灰岩到大套白云岩所组成的地层序列;以娄山关群白云岩为代表的自北西而南东的进积作用穿时,代表了与二级海退作用相对应的碳酸盐台地进积作用的基本特征,从而形成一个复杂而有序的层序地层格架。在研究区域,特别是浅水台地背景之中,从厚度较小的含化石的陡坡寺组到厚度近千米的贫乏化石的娄山关群白云岩,给层序地层研究带来了许多困难;而在较深水背景之中的中、上寒武统,沉积相序列的有序性正好弥补浅水背景中的不足。中、上寒武统组成一个二级层序,其中可以进一步划分为七个三级层序,形成一个有序的海侵—海退旋回序列。伴随着上述时间变化的同时,从北西向南东,古地理背景由浅变深,中、上寒武统由大套白云岩地层相变为泥页岩夹灰岩地层。在不同古地理背景的典型剖面的层序划分的基础上,根据三级层序的两大属性———“空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性”,可以建立研究区域能反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”的层序地层格架。研究区域的中、上寒武统层序地层格架的建立表明:虽然地层的沉积记录较为复杂,但是建立在以“沉积物的时间演化序列与沉积相的空间展布形式所代表的规律性”为基础的层序地层研究,可以从复杂的地层记录之中寻找出更多的规律性。      

上扬子区寒武系的层序地层格架——寒武纪生物多样性事件形成背景的思考

上扬子区,特别是贵州及其邻区的寒武系发育完整,是一套从黑色页岩系到碳酸盐岩的地层序列,该序列构成一个复杂而有序的层序地层格架。在时间变化方面,寒武系由两个二级层序组成,滇东统和黔东统所组成的二级层序可以进一步划分为5个三级层序,武陵统和芙蓉统所组成的二级层序可以进一步划分为7个三级层序,最终形成一个有序的海侵—海退旋回序列;在滇东统和黔东统所构成的二级层序之中,三级层序形成一个有序的垂直叠加形式:滇东统和黔东统自下而上三级层序由“凝缩段(CS)+高水位体系域(HST)”序列演变为“海侵体系域(TST)+凝缩段(CS)+高水位体系域(HST)”,层序界面类型由淹没不整合型层序界面演变为明显的暴露间断面,意味着二级层序的相序组构与三级层序存在相似性;武陵统和芙蓉统所构成的二级层序之中,厚度巨大而且化石贫乏的娄山关群白云岩自北西向南东的进积尖灭,表明该二级层序为一个总体向上变浅序列,而且其中的大多数三级层序不发育凝缩段单元,与滇东统和黔东统形成强烈的反差。在空间变化方面,从北西向南东随着古地理背景由浅变深,滇东统和黔东统厚度变薄,向东南变为一个难以进行三级层序划分的凝缩序列;武陵统和芙蓉统则从浅水台地相白云岩的向南东相变为一套陆棚相泥页岩和泥灰岩为主的地层序列。研究区域寒武系的层序地层格架不但表明了三级层序的两大属性——“空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性”,而且也反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”。在层序地层框架内可以观察到:在第一个二级海侵作用期间,从小壳化石组合经松林生物群到与澄江动物群同时代的遵义生物群,形成了寒武纪早期最为引人注目的生物多样性事件;在第二个海侵作用期间,从台江生物群到凯里生物群,又形成了另一个显著的生物多样性事件。该事实表明,大规模的海侵作用为生物多样性事件奠定了基本的沉积背景,而海退事件是否对应着生物灭绝事件还有待于进一步研究。因此,海侵—海退事件与生物变化事件之间的复杂关系还需要更进一步的研究才能得到更加合理的阐释。     

上扬子区震旦系层序地层划分

上扬子区的震旦系包括陡山沱组和灯影组,前者包含较多的黑色页岩,而后者则以大套白云岩为特征。从岩相序列到米级旋回,从沉积相序列到三级层序,可将浅水台地背景的震旦系划分为5个三级层序,这些三级层序均以总体向上变浅的沉积相序列为特征;该5个三级层序组成一个二级层序,陡山沱组较多的黑色页岩到灯影组大套白云岩所组成的向上变浅序列是该二级层序的主要特点,从而表明二级层序与三级层序具有相似的相序组构。以各个主要剖面点的层序划分为基础,依据地层记录中的两种相变面和两种穿时性,可以建立研究区域震旦系层序地层格架。层序地层格架表明,包含较多的深水黑色页岩系的陡山沱组,代表了大冰期之后的海侵作用的特点;与寒武系的变化特征不同,而原生沉积组构保存较为完好的灯影组白云岩,自北西而南东沉积环境由浅变深的沉积背景中均为白云岩,这种变化特点可能意味着前寒武纪末期特殊的白云石化作用特征,同时也意味着许多有待于进一步研究的沉积学问题。     

上扬子区中寒武统的层序地层格架及其形成的古地理背景

上扬子区特别是贵州及邻区的中寒武统发育完整,是一套从少量灰岩到大套白云岩所组成的地层序列。在西北部的台地内部,中寒武统由较薄的产三叶虫化石的陡坡寺组砂泥质白云岩与化石贫乏的巨厚的娄山关群白云岩下部的地层一起所组成,几乎见小到灰岩的踪迹;在过渡区则由凯里组和甲劳组泥页岩系夹灰岩地层所组成;在东南部深水背景之中,相变为一套黑色页岩系到泥灰岩的地层,包括都柳江组和杨家湾组下部。,有序的沉积物时间变化序列与沉积相的空间展布形式形成了1个独特的层序地层格架,从而在研究区的中寒武统之巾大致可以划分为3个三级层序。该层序地层格架不但展示出地层记录中的两种相变面和两种穿时性,而且表现出中寒武世时期浅水背景下强烈白云石化作用的特点,并且意味着一个受三级海平面变化旋回控制的有序的加深与变浅过程。系列岩相古地理图和系列层序地层格架栅状图较为系统地表现出各个三级层序的沉积物的时间演变序列与沉积相的空间展布形式,以及三级层序形成时期大致的古地理背景。更为有趣的是,在早中寒武世之交的海退事件之后的更大幅度的海侵作用过程的初期,似乎在生态空间拓展的同时,在较深水背景之中发育了早寒武世末期的“台江生物群”和中寒武世早期的“凯里生物群”,这两个生物群所代表的生物多样性事件可能反映了寒武纪早期的“小壳化石动物群”、“澄江动物群”所代表的生物大爆发之后的又一次生物大爆发。因此,海侵作用与生物多样性事件、海退作用与生物灭绝事件之间的复杂关系将成为今后进一步研究的基本问题之一。[     

上扬子区震旦系层序地层格架及其形成的古地理背景

上扬子区的震旦系包括陡山沱组和灯影组,前者包含较多的黑色页岩,而后者则以发育大套白云岩为特征。从岩相序列到米级旋回,从沉积相序列到三级层序,可将浅水台地背景的震旦系划分为5个三级层序。这些三级层序可以进一步归为一个二级层序。以各个主要剖面的层序划分为基础,依据地层记录中的两种相变面和两种穿时性,可以建立研究区震旦系的层序地层格架。其中包含较多的深水黑色页岩系的陡山沱组,反映了大冰期之后的海侵作用的特点;与寒武系的变化特征不同,自北西而南东沉积环境由浅变深,该沉积背景中沉积了原生沉积组构保存较为完好的灯影组白云岩,这种变化可能反映了前寒武纪末期特殊的白云石化作用特征,同时也代表了许多有待于进一步研究的沉积学问题。从陡山沱组黑色页岩系到灯影组白云岩,不但构成了一个更大级别的总体向上变浅的沉积相序列,还反映了一个与三级和二级海平面变化过程相响应的缓坡型碳酸盐台地的生长发育过程,该过程较为清楚地显示在系列层序地层格架栅状图和岩相古地理图之中。     

上扬子区下寒武统的层序地层划分和层序地层格架的建立

上扬子区特别是贵州及邻区的下寒武统发育完整，是一套从黑色页岩系到碳酸盐岩的地层序列。寒武系与震旦系之交的台地淹没事件之后。在研究区域普遍形成一套以牛蹄塘组为代表的缺氧盆地相黑色岩系，随着沉积环境的逐渐变浅，在下寒武统顶部发育一套以清虚洞组为代表的碳酸盐岩地层。因此。下寒武统组成一个二级层序．其中可以进一步划分为5个三级层序，形成一个有序的海侵-海退旋回序列。在二级层序之中，三级层序形成一个有序的垂直叠加形式。自下而上三级层序由“凝缩段（CS）＋高水位体系域（HST）”序列演变为“海侵体系域（TST）＋凝缩段（CS）＋高水位体系域（HST）”，层序界面类型由淹没不整合型层序界面演变为明显的暴露间断面，意味着二级层序的相序组构与三级层序存在相似性。上述时间变化在不同的空间古地理背景之中形成了一些差异，从北西向南东，古地理背景由浅变深，下寒武统厚度变薄，向东南变为一个难以进行三级层序划分的凝缩序列。以不同古地理背景的典型剖面的层序划分为基础。根据三级层序的两大属性——空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性．可以建立研究区域能反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”的层序地层格架。层序地层格架的建立表明．研究区域的下寒武统是一个复杂而有序的地层序列，代表以凝缩序列为基底的碳酸盐台地生长与形成过程；伴随着寒武纪早期的快速海侵作用事件所造成的生态空间的拓展．为寒武纪生物大爆发奠定了古地理基础，同时意味着沉积环境变化与生物多样性事件之间的较为密切的关系以及若干有待进一步研究的问题．     

贵州南部泥盆系层序地层划分和层序地层格架的建立

贵州南部的泥盆系为一个大型的楔状体。从深水背景的广西南丹罗富剖面到古陆边缘的贵阳乌当剖面,泥盆系由13个层序变薄尖灭成5个层序,这是泥盆纪早期海侵尖灭与晚期海退尖灭的结果。研究区泥盆系由海侵碎屑岩岩系到清水台地碳酸盐岩岩系地层序列构成2个二级层序,又可进一步划分为13个三级层序。二级层序和三级层序均由其特殊的沉积相序列组成。研究区泥盆系层序地层划分和层序地层格架的建立提供了一个在年代地层与海平面变化框架内研究“相迁移”的良好实例。     

贵州东南部下寒武统层序地层格架

贵州东南部下寒武统发育较为完整,相变剧烈,组成总体向上变浅的沉积序列,该序列代表一个二级层序;该二级层序还可以进一步划分为5个三级层序。自北西向南东,随着从斜坡到盆地的沉积背景变化,下寒武统逐渐变薄,直至变为一个难以进行三级层序划分的凝缩作用序列。依据三级层序空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性,以地层记录中两种相变面和两种穿时性为基本要素建立研究区下寒武统层序地层格架,该格架表明了在寒武纪早期的快速海侵所造成的台地淹没事件之后,所形成的特殊的三级沉积序列样式。     

上扬子区下寒武统的层序地层格架及其形成的古地理背景

上扬子区特别是贵州及邻区的下寒武统发育完整,是一套从黑色页岩系到碳酸盐岩的地层序列,该序列构成一个复杂而有序的层序地层格架。在时间变化方面,下寒武统组成一个二级层序,其中可以进一步划分为5个三级层序,形成一个有序的海侵-海退旋回序列;在二级层序之中,三级层序形成一个有序的垂直叠加形式,自下而上三级层序由“凝缩段（CS）+高水位体系域（HST）”序列演变为“海侵体系域（TST）+凝缩段（CS）+高水位体系域（HST）”,层序界面类型由淹没不整合型层序界面演变为明显的暴露间断面,意味着二级层序的相序组构与三级层序存在相似性。在空间变化方面,从北西向南东随着古地理背景由浅变深,下寒武统厚度变薄,向东南变为一个难以进行三级层序划分的凝缩序列。该层序地层格架不但表明了三级层序的两大属性--“空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性”,而且反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”。同时,所建立的层序地层格架表明了其复杂的古地理背景;具有不同特点的三级层序代表了不同的古地理背景,意味着早寒武世复杂的古地理变迁。因此,系列层序地层格架栅状图反映出每一个三级层序的相序组构的时空变化,而系列古地理图又代表了各个三级层序形成时期的独具特色的古地理背景。     

前寒武纪海侵碎屑岩系的沉积序列与层序地层划分——以辽宁凌源剖面常州沟组为例

辽宁凌源剖面的常州沟组为大套交错层理粗和含砾砂岩所组成,厚度超过1500m。这套海侵碎屑岩沉积包括潮下坪、潮间坪和潮上坪至局限瀉湖等相带。根据沉积相序列的反复性所代表的旋回性,可以将常州沟组划分出4个三级层序。每个三级层序的三分性较明显,由海侵体系域、早期高水位体系域和晚期高水位体系域组成,其中晚期高水位体系域类似于强迫型海退体系域。辽宁凌源剖面常州沟组沉积相序列的旋回性所表征的层序划分,为探索前寒武纪厚度巨大的海侵碎屑岩系的层序地层划分提供了一个典型实例。     

湘西-黔东地区寒武系都匀阶清虚洞期 岩相古地理与铅锌成矿关系研究

依据地层记录中的两种相变面和两种穿时性,结合上扬子地区寒武系十余条代表性剖面的沉积特征及其横向展布规律,应用等时面优势相成图方法编制了寒武系都匀阶清虚洞期岩相古地理图.区内古地理格局具有西高东低、北浅南深(水深)的特点,沉积自北西向南东超覆,层位逐渐抬高穿时;岩性、厚度、颜色和沉积相类型上的差异是统一沉积背景下沉积物相变、穿时的结果.清虚洞组由灰岩段和白云岩段组成,以发育缓坡型碳酸盐台地为特征,纵向上构成总体向上变浅的沉积相序列,同时反映了缓坡型碳酸盐台地的生长发育过程;横向上从北西至南东发育从混积潮坪相、浅缓坡相、中缓坡相、深缓坡相和陆棚-盆地等沉积.岩相古地理对层控铅锌矿具有明显的控制作用,主要分布于中缓坡相藻灰岩微晶丘中,浊积岩、微晶丘、砾(粒)屑灰岩构成一完整的铅锌控矿序列.     

华北地台晚寒武世层序地层及其与北美地台海平面变化的对比

华北地台在晚寒武世为一个较为典型的缓坡型台地。在其北部地层中,以发育风暴砾屑灰岩及生物丘灰岩闻名,包括崮山组、长山组和凤山组。在该套地层中,深缓坡相泥岩和泥灰岩与浅缓坡相颗粒灰岩和泥粒灰岩一起构成若干潮下型碳酸盐米级旋回,这些米级旋回本身即为有序的异成因岩相序列而成为基本工作单元。在长周期三级层序中。米级旋回形成有序垂直叠加形式,反映了三级层序本身是一个与三级相对海平面变化相关的、环境加深和变浅过程中所形成的沉积相序列根据这些特征,在华北地台北部晚寒武世地层中可识别出4个三级层序。从北向南,相变为一套白云岩,其中三级层序的高水位体系域则发育较多的潮坪相白云岩以及由其构成的环潮坪型米级旋回。这些层序的典型特征是：层序界面为淹没不整合面,层序的相序序列以“深缓坡相—浅缓坡相”为特征,从而构成特殊的“CS(?) HST”序列;而在华北地台南部,层序界面多为暴露间断面,层序的相序组构多以“缓坡相—潮坪相”为特征。从北向南的变化,形成了一个富有规律性的层序地层格架。从旋回到层序、从岩相序列到沉积相序列的层序地层研究表明：作为基本工作单元,米级旋回实际上是由“间断—加积作用”旋回机制所形成的岩相序列,由米级旋回的有序叠加形式所构成的三级层序则是一个沉积相序列。由各剖面点的古水深变化曲线,可以定性地综合出华北地台晚寒武世的海平面变化曲线。与北美晚寒武世海平面变化曲线相对比,既存在相似性更存在差异性,说明了长周期海平面变化既受全球性海平面变化的控制,同时也受区域因素的影响。     

Stratigraphic evolution from shoreface to shelf-indenting channel depositional systems during transgression: Insights from the lower Pliocene Súa Member of the basal Upper Onzole Formation,Borbón Basin,northwest Ecuador

Shelf-indenting canyons and their tributary systems are fairly common constituents of Quaternary shelves of active continental margins, but they have been rarely reported from older successions. Recognition of these prominent geomorphologic features in the ancient record has important implications not only for a proper understanding of shoreface-to-shelf depositional systems, but also from a petroleum exploration standpoint as they represent efficient conduits for moving coarse-grained river- and nearshore-borne sediments to the adjacent slope even during periods of relative rise in sea level.Coastal exposures of the lower Pliocene Súa Member in the surroundings of Súa (northwest Ecuador), preserve the unusual juxtaposition of incising submarine channels onto nearshore deposits. This succession accumulated along a narrow, active continental margin during tectonically induced transgression and affords a rare opportunity to evaluate the stratigraphic evolution of such systems from an outcrop perspective. A comprehensive facies characterization combined with application of sequence stratigraphic concepts has led to definition of the following physical surfaces and stratal units in ascending order. (i) A polygenetic, regionally extensive erosional surface resulting from the superposition of the wave ravinement surface onto the previous subaerial sequence boundary (SB/wRS). (ii) A nearshore, sand-prone lithofacies succession comprising a condensed basal shellbed deepening upwards through lower-shoreface bioturbated silty sandstones, into inner shelf sandy mudstones. (iii) Two steep, U-shaped erosional features (turbidite shelf-entrenchment surfaces), interpreted as shelf channels, deeply incised into the subjacent nearshore sediments and marking an abrupt deepening of facies. (iv) A thick, fining-upward sedimentary succession laid down within the confines of the channels by high- and low-density turbidity currents and including both bed-load (traction) and suspended-load deposits; the overall fining- and thinning-upward character exhibited by the infill of these channels is thought to reflect decreasing flow energies and is consistent with the gradual cut-off of clastic influx to their upper reaches in response to progressive detachment from an adjacent coastal source during relative rise in sea level.Based on detailed analysis of facies and a sequence stratigraphic interpretation of outcrop data, this study contributes to extend the existing sequence stratigraphic schemes, further attesting that shelf-sediment bypass and deep-water sedimentation can take place at sea levels other than lowstand.     

Shallow‐water microbialite‐volcaniclastic facies association in the Cambro‐Ordovician Mt Windsor Subprovince,Australia

The Trooper Creek Formation is a mineralised submarine volcano‐sedimentary sequence in the Cambro‐Ordovician Seventy Mile Range Group, Queensland. Most of the Trooper Creek Formation accumulated in a below‐storm‐wave‐base setting. However, microbialites and fossiliferous quartz‐hematite ± magnetite lenses provide evidence for local shoaling to above fairweather wave‐base (typically 5–15 m). The microbialites comprise biogenic (oncolites, stromatolites) and volcanogenic (pumice, shards, crystal fragments) components. Microstructural elements of the bioherms and biostromes include upwardly branching stromatolites, which suggest that photosynthetic microorganisms were important in constructing the microbialites. Because the microbialites are restricted to a thin stratigraphic interval in the Trooper Creek area, shallow‐water environments are interpreted to have been spatially and temporarily restricted. The circumstances that led to local shoaling are recorded by the enclosing volcanic and sedimentary lithofacies. The microbialites are hosted by felsic syneruptive pumiceous turbidites and water‐settled fall deposits generated by explosive eruptions. The microbialite host rocks overlie a thick association (≤?300 m) of andesitic lithofacies that includes four main facies: coherent andesite and associated autoclastic breccia and peperite; graded andesitic scoria breccia (scoriaceous sediment gravity‐flow deposits); fluidal clast‐rich andesitic breccia (water‐settled fall and sediment gravity‐flow deposits); and cross‐stratified andesitic sandstone and breccia (traction‐current deposits). The latter three facies consist of poorly vesicular blocky fragments, scoriaceous clasts (10–90%), and up to 10% fluidally shaped clasts. The fluidal clasts are interpreted as volcanic bombs. Clast shapes and textures in the andesitic volcaniclastic facies association imply that fragmentation occurred through a combination of fire fountaining and Strombolian activity, and a large proportion of the pyroclasts disintegrated due to quenching and impacts. Rapid syneruptive, near‐vent aggradation of bombs, scoria, and quench‐fragmented clasts probably led to temporary shoaling, so that subsequent felsic volcaniclastic facies and microbialites were deposited in shallow water. When subsidence outpaced aggradation, the depositional setting at Trooper Creek returned to being relatively deep marine.     

山东沂水地区寒武系张夏组中上部高频旋回层序研究

山东沂水地区寒武系张夏组中上部地层的分布，受控于沂沭断裂（Ｆ４和Ｆ３断裂），分为西区、中区和东区。各区岩性、岩相雷同，只是厚度存在明显差异。地层记录旋回性明显，反映高频旋回特点。根据岩性、沉积相序变化及界面特点，将该套地层划分成１个三级、４个四级、１４～１８个五级和６０～８０余个六级旋回层序。各级别旋回层序均由次一级旋回层序向上变浅、变粗、变厚的进积系列组成。其底部均以相应级别的间断－加深面为界。通过高分辨率层序对比，三级、四级旋回层序具有区域对比意义。因受沂沭断裂的影响，区内地层分布并非原始沉积位置所在，由于地方性因素，造成了五级或六级旋回层序数量上的差异。对于三级旋回层序而言，由早期→晚期，随着沉积环境由陆棚盆地→深潮下带→浅潮下带变化，海水由深→浅；沉积速率由小→大；沉积物质由页岩→瘤状灰岩、泥灰岩→鲕粒灰岩→藻灰岩变化。张夏期各地海平面变化趋势相同，均具有高频率振荡特点，为一个复合海平面变化旋回。