二叠纪东吴运动的沉积响应差异：来自扬子和华夏板块吴家坪组或龙潭组碎屑锆石LA-ICPMS U-Pb年龄研究

二叠纪所发生的东吴运动是华南非常重要的构造事件之一。但在构造运动方式、动力学机制以及岩浆-沉积-成矿等方面存在明显的地区差异性。在扬子板块,东吴运动主要发生在中、晚二叠世之间,由地幔柱活动引起,表现为地壳的大规模抬升和大火成岩省的形成;而在华夏板块,东吴运动发生时间相对较早,始于早二叠世晚期,可能由古特提斯洋的俯冲、闭合以及陆陆碰撞引起,主要体现造山作用和前陆盆地的形成以及大量二叠纪花岗岩的侵入。对晚二叠世吴家坪组碎屑锆石所进行的LA-ICPMS U-Pb年龄系统研究表明,扬子和华夏碎屑锆石所构成的年龄频谱和所反映的信息亦存在明显的地区差异。来自扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄主要集中在250~272Ma,峰值为259Ma,这与峨眉山玄武岩的喷发时间非常一致,说明碎屑物质主要来自峨眉山大火成岩省;来自华夏板块龙潭组(相当于吴家坪组)碎屑锆石年龄明显与扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄不一样,华夏龙潭组碎屑锆石年龄变化范围宽广,介于250~3652Ma之间,具有258Ma、290Ma、447Ma、988Ma和1880Ma 5个大的峰值以及360Ma、541Ma、823Ma和2500Ma 4个小的峰值。这些锆石年龄,除了2500Ma外,在华夏地块中都有同期岩浆岩出露。这说明华夏吴家坪组碎屑物源复杂,源区经历了复杂的地壳演化历史,包括晋宁、加里东和印支等造山作用。华夏板块晚二叠世早期碎屑物源可能通过造山作用和短距离搬运来自华夏本身。     

内蒙古北山地区中基性岩脉年代学和地球化学特征：对塔里木板块北缘构造演化的启示

塔里木板块北缘额济纳旗老硐沟金矿床发育系列蚀变中基性岩脉,其形成时代与成因对制约金成矿作用及区域古亚洲洋的演化提供了研究窗口。本文在老硐沟金矿区Ⅱ矿段采集系列辉绿岩脉及与金成矿相关的蚀变闪长玢岩脉样品,进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、Hf同位素组成和全岩元素分析。结果表明,辉绿岩脉和闪长玢岩脉侵位时代分别为(286.5±1.7) Ma和(243.2±1.1) Ma,即早二叠世和中三叠世,二者年龄先后顺序与野外观察的交切关系相符。根据金矿体穿插闪长玢岩脉的特征,限定金成矿时代略晚于243 Ma。辉绿岩脉锆石ε_Hf(t)为-3.67～0.97,全岩元素组成表现为准铝质钙碱性系列,反映岩浆源区既有新元古代新生地壳组分,又有中元古代古老地壳组分。蚀变闪长玢岩脉ε_Hf(t)=-0.07～-4.76,全岩元素组成是过铝质钾玄岩系列(富钾特征受到矿区钾化蚀变的影响),指示其岩浆主要源于中元古代的地壳物质熔融。综合塔里木地块北缘晚古生代至早中生代构造演化史,提出晚石炭世—早二叠世北山地区古洋盆消减,洋壳俯冲导致地幔楔部分熔融,岩浆上侵至浅部断裂冷...     

黔西滇东地区浅海、滨海及海陆交互相二叠系-三叠系界线附近粘土岩研究

对黔西滇东地区的贵州普定高窝、贵州六枝中寨和云南宣威密德3条剖面二叠系三叠系界线附近粘土岩的大山物源成因和界线地质意义进行研究发现:在界线粘土岩中，其主要粘土矿物均为伊／蒙混层矿物，见少量高岭石、伊利石或绿泥石；碎屑物质中有六方双锥石英、锆石、长石等与火山活动有关的物质。推断该地区在晚二叠世晚期早三叠世早期至少经历一至两次强烈的火山作用，并且有多个火山喷发源。界线粘土岩中火山物质的富集与贫乏可能与剖面离火山喷发源的远近有关。粘土岩物源物质的成因均为火山喷发，火山灰伴随正常沉积物沉积而形成即凝灰沉积而形成，与华南大部分地区二叠系三叠系界线粘土岩的物源成因是一致的。     

扬子板块西缘早中生代“绿豆岩”成因及构造启示：锆石U-Pb年龄、微量元素及Hf同位素约束

为了研究早中生代“绿豆岩”的火山灰来源,及其与古特提斯弧火山活动的时空联系,对滇东北乌蒙山地区两件绿豆岩样品进行了锆石U-Pb年代学及Hf同位素分析。结果显示：嘉陵江组绿豆岩谐和年龄为(250.0±2.8) Ma,ε_Hf(t)值为-18.1～-9.5,二阶模式年龄T_DM2为2 141～1 674 Ma;关岭组底部绿豆岩锆石谐和年龄为(247.0±1.2) Ma,ε_Hf(t)值为-16.4～-7.5,对应的T_DM2范围为2 050～1 559 Ma。两层绿豆岩相似的年代学数据、Hf同位素组成和模式年龄分布,表明两层绿豆岩具有相同的物质来源,均为古—中元古代地壳物质熔融产物。锆石微量元素具有酸性岩浆锆石特征,表明绿豆岩原岩为长英质岩石。通过与区域数据对比,确定“绿豆岩”火山灰来源于三江造山带,且有证据显示在早—中三叠世期间,沿西南三江—宋马—十万大山一带存在一条由古特提斯洋发生俯冲消减形成的岩浆弧,两层绿豆岩都是古特提斯洋俯冲背景下的火山活动记录。结合野外地质特征及项目研究成果,限定古特提斯弧火山作用至...     

下扬子PTB界线深水相区粘土岩的火山成因研究及其对LPME的指示意义

全球,尤其是特提斯域二叠—三叠纪之交(PTB)剖面中普遍发育火山成因的粘土岩,对理解晚二叠世末生物大灭绝(LPME)的触发机制及相关基础地质问题具有重要意义。本文报道了在华南下扬子区新发现两条深水PTB剖面(皖南牛山和蔡村)的粘土岩工作,包括岩石学、矿物学和全岩地球化学等,填补了区域研究空白。研究结果发现,粘土岩主要由伊利石等粘土矿物,以及石英、岩浆锆石、长石等斑晶矿物组成。在地球化学上具有高K_2O、低Na_2O、相对富集大离子亲石元素(LILE)、相对亏损高场强元素(HFSE)等特征。据此,认为这些粘土岩为火山成因的钾质斑脱岩,其原岩可能为中酸性流纹英安岩,具有弧岩浆作用的源区背景。对比华南其他地区已发现的PTB界线粘土岩,发现它们成因类似,可能来源于古特提斯洋周缘陆陆碰撞,抑或是泛大洋俯冲潘吉亚大陆东缘(包括华南板块)所导致的长英质火山岩浆喷发,且具有多期多源性特点。PTB时期全球活跃的火山岩浆活动(包括镁铁质火山作用和华南地区火山灰所指征的长英质火山作用)可能是导致LPME的主要原因。     

滇东晚二叠世煤田中火山灰蚀变粘土岩夹矸(TONSTEIN)的锆石特征

本文就滇东晚二叠世含煤沉积中同沉积火山灰蚀变粘土岩夹矸和正常沉积粘土岩的锆石进行了统计学和形态学研究.该两种不同成因类型的粘土岩中锆石含量及形态面貌有显著区别.tonsteins中锆石形态参数统计规律因层位而异;同层位tonstein的锆石含量和形态参数在平面上呈有规律地变化.系统研究含煤建造剖面上各类岩石(包括tonsteins)中的锆石特征,能够用以确定物质来源、性质、成因以及以此为基本建立正常地层层序并精确对比层位,因而具有理论和实用意义.     

滇东晚二叠世煤田中火山灰蚀变粘土岩夹矸(TONSTEIN)的锆石特征

本文就滇东晚二叠世含煤沉积中同沉积火山灰蚀变粘土岩夹矸和正常沉积粘土岩的锆石进行了统计学和形态学研究.该两种不同成因类型的粘土岩中锆石含量及形态面貌有显著区别.tonsteins中锆石形态参数统计规律因层位而异;同层位tonstein的锆石含量和形态参数在平面上呈有规律地变化.系统研究含煤建造剖面上各类岩石(包括tonsteins)中的锆石特征,能够用以确定物质来源、性质、成因以及以此为基本建立正常地层层序并精确对比层位,因而具有理论和实用意义.     

贵州紫云晚二叠世-早三叠世初火山作用与生物礁的沉积演化

晚二叠世长兴期是华南地区重要的成礁期,也是火山事件频发的一个时期。生物礁是一种对海洋环境十分敏感的生态系,晚二叠世的火山作用势必影响到当时生物礁的生长和沉积相的演化。然而,前人有关晚二叠世火山事件的研究主要集中在二叠系与三叠系界线附近,而对整个长兴期生物礁的演化与火山事件关系的研究则较少。选择贵州紫云的台地边缘礁为研究对象,通过大量磁化率的测试,分析整个晚二叠世生物礁的沉积演化与火山作用的关系。分析结果显示,长兴早期和末期岩石的磁化率值明显偏高,反映较强的火山活动。在这两个时期,造架生物相对不发育。长兴中期,岩石的磁化率值相较于长兴早期和长兴晚期总体偏低,表明火山活动相对较弱,导致生物礁的快速生长。但长兴中期生物礁灰岩中夹有几层生物碎屑灰岩,其磁化率值有小幅度的升高,说明短时期小规模的火山作用虽然导致了生物礁生长的暂时中断,但礁相动荡的环境使得火山灰中细小的铁磁性物质难以沉积下来。研究发现,尽管早三叠世早期泥岩具有高的磁化率值,但泥质岩中多层火山黏土具有异常高的磁化率值,火山灰物质对磁化率大小的影响远远超过陆源物质的贡献。     

湖南嘉禾大窝岭剖面吴家坪阶-长兴阶界线牙形石生物地层及一次碳同位素负偏

吴家坪阶-长兴阶界线位于这两次生物大灭绝事件之间,科学界对该界线附近是否发生重大地质事件仍然知之甚少,有关该时期的环境变化、碳循环的研究也不深入.嘉禾大窝岭剖面牙形石生物地层以及碳同位素变化的研究,为进一步探讨吴家坪期-长兴期附近的生物及环境事件提供基础材料.晚二叠世时以深水盆地相沉积为主的大窝岭剖面位于湖南省嘉禾县袁家镇附近.该剖面大隆组出露较好,岩性主要为硅质岩、硅质灰岩、灰岩以及泥岩.在大隆组中共识别出牙形石1属3种(含一个未定种):Clarkina wangi,C. deflecta,C. sp.,并识别出牙形石C. wangi带和C. changxingensis-C. deflecta组合带.根据C. wangi的首现,将大窝岭剖面的吴家坪阶-长兴阶界线(Wuchiapingian-Changhsingian boundary,简称WCB)置于第11层底部.该剖面全岩无机碳同位素数据显示在13~15层发生了一次快速的负偏,从2.18‰负偏到-1.39‰,负偏值近3.50‰,可与浙江煤山及四川上寺等剖面进行很好的对比,揭示这次碳同位素负偏在华南区域上可具对比性.      

四川盆地晚二叠世吴家坪期岩相古地理

四川盆地上二叠统吴家坪阶岩石类型多样,按岩性及岩相特征的不同,吴家坪阶可划分为4种类 型,即峨眉山玄武岩组火山岩、宣威组陆相碎屑岩,龙潭组海陆过渡相碎屑岩以及吴家坪组海相石灰岩,横向 上岩性变化明显。在对露头和钻井剖面单因素定量及定性资料分析的基础上,采用单因素分析多因素综合作图 法,对四川盆地晚二叠世吴家坪期的岩相古地理进行了研究及编图。吴家坪期总体上自西南向东北依次展布剥 蚀区、冲积平原、碎屑岩台地、碳酸盐岩台地、斜坡(过渡带)和盆地,其中碳酸盐岩台地内局部发育低能生 屑滩。四川盆地吴家坪期成煤环境多样,三角洲、湖-海湾及潮坪相成为煤层发育的主要相带,这些环境中 的暗色泥岩、页岩及煤,为吴家坪阶重要的烃源岩,碳酸盐岩台地环境中的石灰岩也可以作为吴家坪阶主要储 集岩。     

云开地块晚二叠世富Fe-Ti-P超镁铁质岩的年代学、地球化学与岩石成因

为了更好地理解华南板块南缘二叠纪与三叠纪之交复杂的构造格局,通过岩石学、地球化学和年代学的方法,对粤西云开地区新发现的3处晚二叠世超镁铁质侵入岩进行了研究.这些岩石位于云开地块东缘的阳春三甲和地块中部的高州大井、东岸等地,呈小岩株、岩脉产出于云开岩群的片岩、变粒岩中.它们的主要岩性为辉石岩、角闪石岩、角闪岩和斜长角闪岩,锆石SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb定年获得的岩石形成时代为253~259 Ma.超镁铁质侵入岩富（含钛）磁铁矿、榍石和磷灰石,显示出显著富集Fe-Ti-P的地球化学特征,并表现为轻稀土中等富集,微量元素亏损Nb-Ta-Zr-Hf的特征.全岩ε_Nd（t）集中在-3.4~-10.0之间,锆石ε_Hf（t）介于-1.2~-9.5,锆石δ18O集中于7.01‰~9.71‰,表现为富集岩石圈地幔源区特征.研究认为,二叠纪峨眉山地幔柱活动（~259 Ma）的影响范围可能波及到了粤桂交界的云开地区,地幔柱热流导致岩石圈地幔部分熔融形成玄武质岩浆,经不同程度的结晶分异作用,最终形成了云开晚二叠世富Fe-Ti-P超镁铁质岩.      

右江盆地上二叠统-中三叠统凝灰岩年龄及其地质意义

右江盆地上二叠统-中三叠统地层中常含有多层凝灰岩, 对采自广西河池九圩及田林利周罗楼组和百逢组底部的4件凝灰岩样品进行锆石原位LA-ICPMS方法U-Pb同位素定年, 结果显示凝灰岩的形成年龄分别为252.8±1.8 Ma、253.0±2.4 Ma、247.2±1.5 Ma和239.3±2.7 Ma, 指示晚二叠世末期到中三叠世Bithynian期华南地块西南缘存在多期火山活动, 其可能与华南西南缘陆块的裂解与汇聚有关.凝灰岩中继承或捕虏锆石年龄(260~270 Ma)记录了中晚二叠世峨眉山大火成岩省岩浆活动或华南西南缘岛弧火山活动事件.凝灰岩的岩相学研究表明, 中三叠世特别是Bithynian期之后右江盆地由伸展型向挤压型转换, 盆地进入快速坳陷期.      

黔桂地区深水相二叠系-三叠系界线附近黏土岩研究

对贵州断杉、纳水以及广西柳桥3条深水相剖面上的二叠系-三叠系界线附近黏土岩的研究结果表明,在断杉、柳桥剖面黏土岩中的黏土矿物主要由伊-蒙混层、蒙脱石和高岭石组成,碎屑物质中存在六方双锥石英、锆石等与火山活动有关的矿物;在纳水剖面黏土岩中未发现与火山活动有关的迹象.由此可知华南大部分地区在晚二叠世曾受强烈的火山作用影响,但也有少部分深水相地区未受影响或影响很小.同是深水相P-T界线剖面附近的黏土岩以及同一剖面不同层位的黏土岩中的黏土矿物和碎屑物质存在较大的差异,其原因可能是与火山作用的强弱、离火山活动中心的远近以及所处地理位置有关.     

二叠纪末期的全球淹没事件

本文根据华南层序地层学分析，着重研究了晚二叠世的淹没事件。研究表明，晚二叠世海平面变化曲线不同于Ｃ．Ａ．Ｒｏｓｓ和Ｊ．Ｒ．Ｒｏｓｓ（１９８７）的海平面变化曲线。根据华南地区和世界其它地区的古生物分析和层序地层分析，晚二叠世海平面变化结论如下：（１）二叠纪末期，全球发生海泛淹没事件，海平面急剧上升，而不是下降；（２）晚二叠世晚期的海进开始于吴家坪末期，至长兴期末期（二叠纪末期）达到高峰时期。     

西藏昂仁县孔隆地区下拉组时代修订及其对冈底斯中晚二叠世沉积演化的制约

冈底斯在晚二叠世是否隆升长期存在争议。通过详细的地层和古生物工作,报道了西藏昂仁县孔隆地区发现的连续海相沉积剖面,将下拉组分为2个岩性段,下部岩性以生屑灰岩和微晶灰岩为主,产珊瑚化石Wentzelella typica和Neokueichowpora gemina,■类化石Rugososchwagerina,Neoschwagerina sp.和Nankinella sp.,时代为中二叠世沃德期—卡匹敦期。上部岩性以硅质结核灰岩和结晶灰岩为主,在其中发现牙形石Neogondolella cf.leveni,Hindeodus typicalis,Clarkina orientalis,Clarkina longicuspidata等,时代为吴家坪晚期。将下拉组时代修订为中二叠世沃德期—晚二叠世吴家坪期,并推测其顶部的时代可能进入晚二叠世长兴期。认为冈底斯西部在中二叠世—晚二叠世为连续的海相沉积环境,中、晚二叠世之交不存在构造隆升事件。冈底斯西部在晚二叠世及三叠纪为古陆的观点,需要被重新考虑。     

贵州威宁鱼坝稀土含矿岩系的锆石U-Pb年龄

黔西北地区晚二叠世稀土矿产于峨眉山玄武岩与上伏宣威组假整合面附近,在威宁地区稀土矿分为上、下两层,下含矿层为浅灰白色高岭石粘土岩,上含矿层为浅灰色高岭石粘土岩与铝质高岭石粘土岩,含矿岩系厚度在区域上变化较大,在威宁鱼坝剖面含矿岩系完整且厚度较大。在含矿岩系底部凝灰质粘土岩中取样测得锆石U-Pb平均年龄为254. 11 Ma±0. 98 Ma,含矿岩系顶部熔结凝灰岩锆石U-Pb年龄为252. 0 Ma±0. 82 Ma(谐和年龄)和251. 9 Ma±1. 86 Ma(平均年龄)。证实黔西北晚二叠世稀土含矿岩系下矿层产于峨眉山玄武岩第三段上部、上矿层产于宣威组下段,整个稀土含矿岩系形成时间约为2 Ma。     

滇东南丘北地区上二叠统沉积环境与聚煤规律研究

滇东南丘北地区是海西-印支期右江被动陆缘裂谷盆地西部的一部分,于晚二叠世发育龙潭组及同期异相沉积吴家坪组含煤地层。开远一带的龙潭组为连陆台地上靠近古陆边缘的海陆交互相含煤碎屑沉积,丘北一带的吴家坪组为连陆台地边缘厚层灰岩夹薄煤层的碳酸盐台地沉积。通过对上二叠统的沉积相、层序地层及聚煤特征进行研究,得出以下结论:1研究区共识别出碎屑岩、化学岩和可燃有机岩3种岩石大类,发育潮坪-潟湖和碳酸盐台地两种沉积体系。2以区域不整合面、根土岩和沉积相转换面等层序界面,将上二叠统划分为三个三级层序,层序Ⅰ形成于吴家坪阶早期,发育低位体系域、海侵体系域和高位体系域,层序Ⅱ形成于吴家坪阶中期,层序Ⅲ形成于吴家坪阶晚期及长兴阶,都为典型的Ⅱ型层序。3研究区在层序Ⅱ沉积期的海侵体系域发育主采煤层,其中在大庄-平远一带的煤层为潮坪-潟湖体系的滨岸沼泽环境,平均厚度在2 m,聚煤作用较好;丘北树皮、龙嘎地区的煤层为碳酸盐潮坪环境,厚度平均在1.5 m,聚煤作用较差;层序Ⅰ和层序Ⅲ仅发育煤线或不含煤层。     

上扬子二叠系—三叠系初海相碳酸盐岩的碳同位素组成与生物绝灭事件

本文报道了贵州罗甸沫阳、四川广元上寺和重庆中梁山二叠系及二叠一三叠系界线附近海相碳酸盐岩的碳同位素测定结果。注意到早二叠世及晚二叠世吴家坪期的δ＾１３Ｃ具有极大的正值，反映了这段地质历史时期生物过渡繁盛和有机碳的调整埋藏。晚二叠世长兴期的δ＾１３Ｃ值急剧降低，并在三叠纪初步达到极小值，反映了二叠一三叠系界线附近生物的迅速衰亡和集体绝灭。界线附近生物的集体绝灭事件除与二叠纪末的火山作用，环境与气候变     

中扬子晚二叠世沉积特征及古地理演化

通过剖面实测、岩相及沉积相分析,中扬子区晚二叠世主要发育碳酸盐岩开阔台地沉积、陆棚沉积及盆地沉积,吴家坪期以浅海相沉积为主,深水盆地范围较小,长兴期发育台地相及盆地相,深水盆地范围变大,研究区晚二叠世的沉积主要受南秦岭海活动控制和盆地演化影响,沉积分异在晚二叠世较发育.古地理演化表明,吴家坪期中扬子北缘为深水盆地沉积,...     

罗甸玉矿区基性岩床内中性岩的锆石U-Pb定年及意义

近几年笔者等在贵南的罗甸玉矿区发现了较多中酸性岩脉和岩囊。应用LA-ICPMS U-Pb法测定其中的二长闪长岩的锆石年龄为255.2 Ma±3.1 Ma,为晚二叠世吴家坪晚期。中酸性岩的年龄与罗甸辉绿岩及区域上峨眉山大岩浆岩省岩浆侵位年龄一致,因而共同形成于拉张构造环境,可能是基性岩浆结晶分异的产物。