辽宁兴城地区前寒武纪地层序列和不整合

辽宁兴城地区位于华北克拉通中、新元古代燕山裂陷槽盆地（燕辽海盆）的东南边缘,地层序列和沉积特征与同属盆地边缘区的河北滦县、北京南口、以及太行山区等地类似。研究区新太古代花岗岩之上沉积了长城系（常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组）,蓟县系（高于庄组、杨庄组、雾迷山组）,以及青白口系（长龙山组、景儿峪组）。与天津蓟县中、新元古界标准剖面相比,本区地层厚度较薄、长城系碳酸盐岩较少、碎屑物粒度较粗、部分层位（铁岭组、洪水庄组、下马岭组？）缺失,几大沉积层序的底界超覆明显,体现了典型的古陆边缘特征。中元古界常州沟组至团山子组为一套局限分布的滨、浅海相海进至海退旋回沉积,常州沟组滨海相砂岩与下伏新太古代花岗岩沉积接触;大红峪组沉积时期广泛海侵,以石英砂岩和粉砂质页岩为主,下部发育复成分角砾岩和石英砂岩质砾岩,与下伏地质体有沉积接触（非整合）、角度不整合、微角度不整合、岩溶不整合等多种接触关系,说明大红峪组沉积之前发生过沉积间断和地层褶皱变形,“兴城运动”所指的不整合并非单纯的海进超覆成因;蓟县系高于庄组下部为一套海侵陆源碎屑岩序列,不整合在大红峪组和新太古代花岗岩之上,中、上部为碳酸盐岩台地沉积;蓟县系杨庄组和雾迷山组总体为碳酸盐岩,仅含少量陆源碎屑成分或薄层;新元古界青白口系长龙山组为又一套陆源碎屑岩海进序列,平行不整合在蓟县系雾迷山组或待建系下马岭组？角砾状含燧石白云质灰岩之上,指示了芹峪上升和蔚县上升影响期间的岩溶平原发育历史;寒武系昌平组角砾状白云质灰岩平行不整合在景儿峪组中、薄层白云质灰岩之上。上述不整合及地层建造特征还说明山海关古陆长期存在并对辽西南部的沉积古地理有明显影响。此外,大红峪组的沉积在区内具有承前启后的意义,自大红峪组沉积开始本区与燕辽海盆完全连通,整个盆地的演化也从强烈断陷向稳定沉降转变。     

北京地区长城系

北京地区长城系是位于高于庄组之下、老变质基底岩系之上的一套地层。1)区内发育两层稳定的凝灰岩———翠绿色层和棕红色层 ,可作为地层对比的标志层 ;2 )长城系底部的砂岩、页岩具穿时性 ,大红峪组存在明显的相变关系 ,不能只根据岩性进行分组。据此 ,把北京地区原长城系高于庄组之下地层重新厘定为大红峪组一段 ,包括原常州沟组、串岭沟组、团山子组和大红峪组一段 ;大红峪组二段即原大红峪组二段和大红峪组三段即原大红峪组三段 ,并与蓟县剖面进行了对比。     

北京地区长城系

北京地区长城系是位于高于庄组之下、第变质基底岩系之上的一套地层。１）区内发育两层稳定的凝灰岩－－翠绿色层和棕红色层,可作为地层地对比的标志是;２）长城系底部的砂岩、页岩具穿时性,大红峪组存在明显的相变关系,不能只根据岩性进行分组。据此,把北京地区原长城系高于庄组之下地层重新厘定为大红峪组一段,包括原常州沟组、串岭沟组、团山子组和大红峪组一段;大红峪组二段即原大红峪组二段和大红峪组三段即原大红峪组三     

华北燕山中元古界长城系研究的新进展

以蓟县剖面为代表的燕山地区长城系，按照我国现行的地层划分，自下而上包括常州沟、串岭沟、团山子、大红峪和高于庄5个组，总厚4283m，时限约为1800-1400Ma。新的研究结果表明：1）在高于庄组与下伏“大红峪组”之间不仅存在清楚的区域性假整合界面，而且在燕山东部的青龙一迁西地区还存在两层底砾岩，分别代表青龙上升的主幕（下砾岩层）和第二幕（上砾岩层）；2）这两砾岩层之间的地层为上、下假整合所限，理应建一新的组一级岩石地层单位，建议称“马蹄峪组”；3）马蹄峪组的底砾岩，不仅规模大，而且其上还有陆相（洪积、冲积）沉积，因而其下是一个I类层序不整合界线（SB1），若以它为界，长城系可分为两个对应的一级沉积旋回和层序、两个性质完全不同的盆地沉积（下部为裂陷槽沉积和上部是陆表海碳酸盐沉积）和两个面貌不同的生物群落；4）根据当前的同位素年龄资料，马蹄峪组与下伏大红峪组的界线或青龙上升主幕的年龄约为1600Ma，与上覆高于庄组的界线约为1500Ma，因此燕山长城系内的青龙上升也正是对主要发生在1600～1500Ma之间的全球性地壳运动的响应。根据上述新资料，建议以马蹄峪组与下伏大红峪组的假整合界线或青龙上升主幕为界，将长城系分为两个群一级岩石地层单位，即长城群（1800-1600Ma）和高于庄群（1600-1400Ma），两群界线的年龄约为1600Ma。此外，原蓟县高于庄组之下的4个亚组，根据它们各自的沉积特征、岩性差别、区域上的稳定分布等特点，建议将它们各自提升为组。如是这样，上述对原长城系新的划分建议不仅能更好地反应原长城纪时期（1800-1600Ma）古燕山盆地的构造、沉积、生物等方面演化发展的阶段性特征，而且也更有利于与国内外相关地层的对比。     

辽宁兴城地区大红峪组底界性质及地质意义

为进一步确定燕山裂陷槽中元古界大红峪组底界性质,笔者对位于燕山中元古代沉积盆地边缘的兴城地区进行调查研究。通过对研究区多个剖面上大红峪组底部砾岩的特征、类型及成因的初步分析,得出该组沉积之前地表经历了差异性侵蚀,造成古地形起伏较大。大红峪组底部与下伏地层的不整合包括单斜不整合和超覆不整合两种类型,其代表的"兴城运动"没有影响到更广阔的范围。根据大红峪组底界明显的沉积间断现象,笔者认为将标准剖面大红峪组底界置于"小白石英岩"之下更为合理。     

辽宁兴城地区长城系团山子组与大红峪组不整合接触特征及其对兴城运动的意义

通过野外地质调查,确定了辽宁兴城地区长城系大红峪组与下伏团山子组为角度不整合接触。夹山地区团山子组三段叠层石白云岩顶部发育有古喀斯特地貌,大红峪组下部有底砾岩。接触面可见大红峪组砾岩沿溶洞、解理缝或构造裂隙灌入团山子组白云岩中。地球化学分析结果表明,团山子组为氧化沉积环境,气候温暖湿润。而大红峪组为贫氧--氧化沉积环境,气候与团山子组比较变得炎热干燥。由此表明,兴城运动的存在具有合理性,并且对于兴城地区具有较大的影响作用。     

燕山地区长城纪扇三角洲沉积

在燕山地区东部的滦县等地,太古代至早元古代结晶基底之上发育一套百余米厚的陆源粗碎屑沉积。长期以来,许多研究者将其与蓟县地区长城系近底部的陆相沉积地层对比,认为属于常州沟组。1980年,钱祥麟等经过系统的研究,提出这套地层为晚长城纪大红峪期的超覆沉积。此后,这套粗碎屑沉积的性质及其与盆地整体沉积环境系统的关系。一直未能确定。近年来,笔者为此进行了初步的沉积学研究,结果表明这套粗碎屑沉积与其上的碳酸盐沉积构成了较为典型的 Gilbert 型扇三角洲沉积相。该扇三角洲沉积的确立,为燕山地区中一晚元古代坳拉槽南东缘盆地界线的限定以及早期盆地拉张过程中的沉积充填方式的研究,提供了重要的依据。     

华北北部中、上元古界的大陆裂谷模式和地层划分

华北北部中、上元古界具大陆裂谷沉积特征，地层自下而上分三种沉积类型，反映大陆裂谷的三个发展阶段。１．碎屑岩一火山岩活动沉积类型，反映裂谷早期拉张和火山活动阶段的沉积特征，包括常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组。２．碳酸盐岩活动沉积类型，反映裂谷强烈下陷、拓宽、广泛海侵阶段的沉积特征，包括高于庄组、杨庄组、雾迷山组。３．碎屑岩一碳酸盐岩稳定沉积类型，反映裂谷活动期后，稳定残余凹陷的沉积特征，包括洪水庄组、铁岭组、下马岭组、龙山组和景儿峪组。根据裂谷发展阶段及其沉积类型，华北北部中、上元古界可划分为：长城群（常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组）；蓟县群（高于庄组、杨庄组、雾迷山组）；青白口群（洪水庄组、铁岭组、下马岭组、龙山组、景儿峪组）。     

燕辽裂陷槽中元古界不整合面的性质

燕辽裂陷槽中元古代沉积层序中出现多个沉积间断和不整合面。本次研究对其中的5个不整合面进行野外考察,分析其地质特征并进行地层对比,最后判断其性质。大红峪组底部、高于庄组底部和杨庄组底部的不整合面是沉积属性,其中大红峪组底部不整合面是海侵超覆沉积的结果,高于庄组底部和杨庄组底部的不整合面由海平面升降变化所引起;铁岭组顶部和下马岭组顶部不整合面是构造属性,系大规模的抬升运动所造成。     

燕辽地区长城系串岭沟组及团山子组沉积时代的新制约

华北克拉通北部燕辽地区是长城系地层出露最全的标准建组地区之一.近年来研究结果表明长城系地层底界年龄比以往所认为的18亿年明显年轻.新的锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,平谷熊耳寨团山子组上部钾质火山岩的锆石207 Pb/206 Pb加权平均年龄为1637±15Ma(95％置信度,N=15,MSWD=0.75),一致年龄为1641±4Ma(1σ,N=14,MSWD=0.12),限定了团山子组上部的沉积时代.蓟县青山岭侵位于串岭沟组地层内闪长玢岩脉的锆石207 Pb/206Pb加权平均年龄为1634±9Ma(95％置信度,N=17,MSWD=0.40),表明串岭沟组地层沉积发生在1634±9Ma之前.结合前人大红峪组火山岩的研究结果还表明,燕辽拗拉槽(裂谷)钾质火山岩的喷发开始于1637±15Ma,在大红峪期(～1625Ma)达到高潮.     

河北省兴隆地区大红峪组沉积古环境研究

大红峪组为燕山地区惟一中、新元古界碎屑岩与碳酸盐岩混合沉积地层。根据“岩性—岩相—相序”的研究思路与方法 ,在详细研究成因单元基础之上 ,将大红峪组地层叠置规律归纳为碎屑岩型、混合岩型、碳酸盐岩型三种相序 ,横向上划分为两个相区 :东部相区以碎屑岩为主、西部相区以碳酸盐岩为主 ,沉积环境表现为由东部靠近陆源区缓斜坡砂质海滩向西部过渡为浅水碳酸盐台地型相模式 ,沉积作用以潮汐作用为主 ,偶见浅水风暴沉积     

北京十三陵中元古界长城系沉积相标志及沉积环境演化模式

北京十三陵地区中元古界长城系包括5个组：常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组、高于庄组，前2个组主要由碎屑岩组成，后3个组主要由碳酸盐岩组成。众多的沉积相标志从不同侧面说明：常州沟组沉积属于滨浅海碎屑岩沉积环境；从串岭沟组开始，其沉积环境向碳酸盐岩沉积环境过渡；后3个组沉积时的环境为典型的陆表海碳酸盐岩沉积环境。在综合研究的基础上给出了沉积环境演化模式。另外，长城系还有许多特殊的沉积现象值得进一步研究和讨论：世界上最古老的宇宙球粒；高于庄组白云岩层面上双脊波痕的内碎屑颗粒成因和硅化白云岩内青鱼骨状层理及硅质团粒的成因；特别是在大红峪组首次发现太阳星云物质－碳质球粒陨石。     

辽宁凌源柏杖子金矿床地质特征及成矿模式

柏杖子金矿系辽西凌源地区重要的岩浆热液型金矿.矿区出露的地层主要为中元古代长城系大红峪组,其次为太古宙建平群变质岩系.长城系大红峪组为金矿的主要容矿围岩,太古宙建平群变质岩系为金矿的矿源层.柏杖子岩体为区域上大柱子岩体的分支岩体,柏杖子岩体由地壳深部上侵的过程中萃取了建平群变质岩系中的成矿物质,沿北北东-北东方向上侵并在长城系大红峪组地层中形成金矿体.通过总结、分析成矿的主要过程,建立了柏杖子金矿的成矿模式.     

中国晚前寒武纪年表和年代地层序列

本文依据2009年11月24日全国地层委员会前寒武纪分会扩大会议上形成的一个共识,对中国晚前寒武纪年表进行重新标定:即长城系限定在1.8～1.6Ga,包括常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组;蓟县系限定在1.6～1.4Ga,包括高于庄组、杨庄组、雾迷山组、洪水庄组、铁岭组;待建系1.4～1.0Ga,蓟县剖面上仅发育下马岭组;青白口系限定在1.0～0.78Ga,包括骆驼岭组和景儿峪组;南华系限定在780～635Ma及震旦系限定在635～542Ma。关于最新的江南古陆晚前寒武纪地层中的一系列锆石U-Pb数据,应标定在青白口系上部。另外,华北古陆上最新的锆石U-Pb测年结果,初步揭示华北古陆前寒武系火山岩省的存在和分布范围,结合全球大陆动力学的基本特征,有利于我们建立一个前寒武纪统一的、精确的和具有年代系统的高精度年龄的基础剖面。     

Detrital Zircon Dating of Meso- and Neoproterozoic Rocks in North China and Its Implications

New dates from Meso- and Neoproterozoic strata contribute to the recently defined Precambrian stratigraphical timescale of China agreed by the Subcommission on the Precambrian System, and the National Commission on Stratigraphy of China on Nov. 24, 2009. First, the age range of the Changcheng System, including the Changzhougou, Chuanlinggou, Tuanshanzi and Dahongyu formations has been constrained to 1.8–1.6 Ga. Second, the Jixian System including the Gaoyuzhuang, Yangzhuang, Wumishan, Hongshuizhuang and Tieling formations has been constrained to 1.6–1.4 Ga. Third, an as-yet unnamed (undefined) system (1.4–1.0 Ga) is only developed in the Xiamaling Formation at the Jixian section, Tianjing. Fourth, the Qingbaikou System, including the Luotuoling and Jing’eryu formations has been constrained to 1.0–0.78 Ga. Fifth, the Nanhuan System ranges between 780–635 Ma, and the Sinian System is within 635–542 Ma. However, according to a series of SHRIMP U-Pb dates from the late Precambrian in the Jiangnan Orogen Belt in South China Platform, the constrained strata will be redefined as in the upper part of the Qingbaikou System. To aid global geodynamics, it is useful to denote a late Precambrian section with unified, precise and high-precision chronological dating; this is here defined in North China Block and Jiaoliao-Korean Block. However, the Neoproterozoic Qingbaikou study in North China will be influence in whole Meso- and Neoproterozoic in the Jiangnan Orogenic Belt in between the Yangtze Block and the Cathaysia Block in South China.     

前寒武纪海侵砂岩中的微生物砂质碎片：以北京南口虎峪剖面大红峪组为例

碎屑岩中微生物形成的原生沉积构造,由于缺乏直接的微生物证据,其识别常常比较困难。位于北京西北郊的南口虎峪一带,古元古代晚期的大红峪组(1650～1600Ma),海侵体系域砂岩地层与高水位体系域砂泥质白云岩和叠层石白云岩组成了较为有规律的沉积相序特征,成为将大红峪组划分为三个三级层序的主要标志。在大洪峪组的海侵体系域砂岩层中,一种类似于碳酸盐岩中的“内碎屑”的奇特的砂质碎片,代表了前寒武纪海侵砂岩沉积面上曾经发育过微生物席;该砂质碎片与变余波痕和皱饰构造组成系列席底构造,特殊的形态和产出特点成为窥视前寒武纪砂岩中微生物席发育的一种典型标志。因此,南口虎峪剖面大红峪组海侵砂岩中的微生物砂质碎片及其相关的席底构造的发现,有益于今后对类似沉积构造的阐释与研究,特别是那些常常被厘定为前寒武纪古老的后生动物遗迹化石的沉积构造;同时也表明,在前寒武纪地层之中,除了要关注叠层石之类的微生物沉积构造以外,碎屑岩中也存在微生物活动的若干证据即席底构造(第五类原生沉积构造),这些特别的沉积构造对前寒武纪沉积环境重塑具有重要意义。     

东北地区中元古代地层划分与对比研究

根据全国地层委员会中国中新元古代地层年表的新方案和近年的来新研究成果,对东北地区中元古代地层岩性、同位索年龄、叠层石以及地层接触关系等进行了研究,对区内中元古界岩石地层单位进行了核实,辽宁的长城系(1.8～1.6 Ga)包括常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组,蓟县系(1.6～1.4 Ga)包括高于庄组、杨庄组、雾迷...     

库鲁克塔格赛马山一带中元古界构造变形研究

通过构造解析的研究，确定赛马山地区中元古代所发生的阿尔金运动共有三幕变形，第一幕发生在长城纪早期，为EW向伸展机制下中部构造相的大规模顺层滑脱韧性变形，形成了赛马西山顺层滑脱韧性变形带，具超塑性流动变形特征和多层结构样式，第二幕发生在长城纪末，为主期变形，在NS向挤压机制下，在浅部构造相形成了EW向紧闭褶皱（局部倒转褶皱），并卷入早期的顺层滑脱韧性变形带，褶皱后期，由于应力的集聚，在浅表层次下，沿兴地塔格群内岩层软弱面发生剪切而形成了滑脱面，产生由南向北的逆冲，形成了具叠瓦扇结构的永红山飞来峰构，第三幕，蓟县纪末由于SN向强烈挤压后出现“松驰”引张而产生EW向挤压应力，形成NS向开阔褶皱，叠加于主期褶皱之上，形成了赛马西山－永红山穹盆构造。