论断代构造-地层区划的原则与方法:以中国寒武纪构造-地层区划为例

基础地质调查的首项任务就是查清不同构造-地层区划单元内的地层层序和时代.因此,开展构造-地层区划和建立地层格架,是矿产能源、水文环境和工程地质等工作不可缺少的一项奠基性工作.本文强调构造、沉积和气候环境等对地层发育的主控作用,并提出断代构造-地层区划定义为:是指对一个国家或地区某一地质发展阶段(如新元古代,寒武纪等)内形成的地层,通过对其形成的构造环境、沉积和气候环境、岩石组合、古生物组合、地球物理和地球化学特征等记录的综合调查分析对比后,所进行的地层地理分布划分.根据新含义,本文以中国寒武纪构造-地层区划为实例,拟定出构造-地层区划的主要依据是:全球洋陆重建分布、地层建造大类、基底和盖层地层序列和洋陆转化时间、地层序列完整性与接触关系、地层岩性岩相序列对比、造山带对接缝合带洋板块地层分布与特征、造山带叠接缝合带洋板块地层分布与特征、生物古地理区系、构造-岩相古地理格局、古气候分区、区划边界11条识别标志.      

桂东北越城岭岩体加里东期成岩作用:锆石U-Pb年代学、地球化学和Nd-Hf同位素制约

桂东北越城岭岩体是一个由加里东期-印支期花岗岩组成的复式岩基,是目前南岭地区钨锡矿产调查评价的重点对象。本文选取该复式岩体中的加里东期不同岩性花岗岩,包括细粒花岗闪长岩、(粗)中粒斑状二长花岗岩和(中)细粒(斑状–含斑)二长花岗岩为研究对象,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、矿物学、地球化学和Nd-Hf同位素组成研究。研究结果表明,细粒花岗闪长岩和(粗)中粒斑状二长花岗岩具有较低SiO_2(70%)含量和A/CNK值(0.99~1.05),较高CaO、TiO_2含量和FeO+MgO值,中等(La/Yb)N值以及中度亏损Ba、Sr、Eu元素等特征,副矿物以榍石为主加少量磁铁矿,属于I型花岗岩,形成时间为435~438 Ma;(中)细粒(斑状-含斑)二长花岗岩具有富硅(70%)、富碱、贫钙,高A/CNK值(1.04~1.14),低FeO+MgO值和(La/Yb)N值,中到重度亏损Ba、Sr、Eu元素等特征,副矿物含量低,以钛铁矿、独居石为主,为S型花岗岩,形成时间为423~429 Ma,略晚于前者。C/MF-A/MF图解反映I型花岗岩由变质中基性火成岩部分熔融形成,源区具有负且稳定的εNd(t)值(–7.1~–7.9)和εHf(t)值(–6.4~–7.8),平均地壳存留年龄为1.8 Ga左右。S型花岗岩的ε_(Nd)(t)值(–7.9~–8.8)和t_(Nd2DM)值(1.81~1.88 Ga)与I型花岗岩类似,但是其CaO/Na_2O值(0.28~0.64)和相对分散的ε_(Hf)(t)值(–2.6~–7.9)和t_(Hf2DM)值(1.57~1.90 Ga)说明源区可能存在变杂砂岩、变泥质岩和年轻地壳组分的三元混合,且以前两者为主。综合分析华南加里东造山带构造演化序列可以得知,造山带从褶皱缩短、逆冲加厚阶段向伸展垮塌阶段转化而形成的等温降压过程,是形成越城岭花岗岩的诱因。等温降压过程可以通过岩基旁侧新宁-资源深大断裂的松弛调整来实现。     

中国新元古代青白口纪早期(1 000~820 Ma)洋陆分布

约1 000~820 Ma的新元古代青白口纪早期,全球罗迪尼亚超大陆汇聚的构造环境是中国该时期洋陆分布的主控因素;华北、扬子和塔里木三大陆块均位于当时地球的北半球,三大陆块的外围被边缘海和洋环绕.华北陆块周缘以稳定型的滨浅海沉积为主;而扬子陆块周缘表现为沟-弧-盆体系;塔里木西北缘发育阿克苏活动陆缘,塔里木北东缘和西南缘分别发育库鲁克塔格被动陆缘浅海碎屑岩建造和铁克里克被动陆缘碳酸盐岩建造.环绕华北、扬子和塔里木三大陆块的边缘海和洋内分布有众多裂离地块,多数地块亲扬子和塔里木陆块,如伊宁、敦煌、阿拉善、松潘、罗霄和武夷等;少数亲华北和西伯利亚陆块,如宝音图、锡林浩特、额尔古纳、韩家园、佳木斯和阿勒泰等.      

江西石城通天寨地质公园晚白垩世河口组碎屑锆石年龄及地质意义

江西石城通天寨地区位于南丰-会昌中—新生代盆地带内,区内出露的上白垩统河口组主要为一套陆相冲积扇红色碎屑岩系,自下向上分为3段,分别代表扇根→扇中→扇缘沉积相。通过岩相古地理分析,其物源分别来自北西方向和南东方向的2个隆起蚀源区。采用碎屑锆石LA-ICP-MS测年方法,获得河口组2件样品的111组和108组碎屑锆石有效U-Pb年龄,其年龄谱主要存在104~137Ma、400~418Ma、750~752Ma、1854~1895Ma四个年龄峰值,揭示出蚀源区曾存在4次主要的构造热事件。1854~1895Ma和750~752Ma热事件可能分别是对哥伦比亚和罗迪尼亚超大陆聚散的响应;400~418Ma是对华夏造山带洋陆转换的响应;104~137Ma是古太平板块西缘转化为活动陆缘对华南东缘的构造岩浆热事件的响应。     

青海省同仁地区上二叠统石关组上部火山岩的新发现及其地球化学特征和构造环境意义

青海省同仁地区位于秦、祁结合部,构造演化历史悠久.在该区隆务河两侧广泛发育着二叠、三叠纪地层,通过两套地层岩石组合分析,我们认为晚二叠世晚期至早三叠世早期该区属于半深海浊积扇相沉积环境.在该区晚二叠世晚期地层中新发现一套火山岩,火山岩的岩石组合主要为玄武岩、安山岩、玄武安山岩等.根据岩石的常量元素特征,可以将本区火山岩分为两部分:下部岩石的SiO2含量为49.04%~52.43%,平均为51.28%,TiO2含量为0.67%~1.11%,平均为0.9%,ALK值为2.64%~3.6%.通过常量元素投点图分析,本组火山岩岩性偏基性,属于拉斑玄武岩系列,显示高钛玄武岩特征.上部岩石的SiO2含量为56.25%~60.36%,平均为58.76%,TiO2含量为0.52%~0.63%,平均为0.58%,ALK值在5.26%~5.54%之间.岩性偏中性,属于钙碱性系列,显示低钛玄武岩特征.火山岩的稀土元素也有明显差异,下部稀土总量较低,∑REE=(61.7~97.17)×10-6,(La/Lu)N比值平均为3.07,轻重稀土分馏不明显,显示与过渡型洋中脊玄武岩相似的特征;而上部稀土总量较高,∑REE=(107.51~143.32)×10-6,(La/Lu)N比值平均为7.78,轻重稀土分馏明显,稀土分配曲线显示与岛弧安山岩相似的特征.该区火山岩的微量元素比值蛛网图显示与岛弧钙碱性玄武岩-过渡类型玄武岩具有较强的相似性.构造环境判别显示出本区火山岩具有从拉张的过渡型洋中脊环境到闭合的岛弧环境的演化特征.     

甘肃省榆中地区中元古代兴隆山岩群火山岩地球化学特征及构造环境

分布于甘肃省榆中县兴隆山地区的兴隆山岩群为一套浅变质火山岩与浅变质碎屑岩所组成的岩石组合，其火山岩主要出露于兴隆山岩群中岩组和上岩组。兴隆山岩群火山岩岩性主要为变质玄武岩,具有低w（K2O）、w（Na2O＋K20）和w（TiO2）的特点，且w（TiO2）和w（P2O5）接近于洋中脊玄武岩的平均质量分数，为亚碱性的拉斑玄武岩系列，火山岩稀土元素总量低，轻、重稀土元素分馏不明显，稀土元素配分曲线为轻稀土元素略亏损、重稀土元素平坦型，与洋中脊玄武岩的配分曲线类似，火山岩大离子亲石元素相对富集，高场强元素和重稀土元素平坦，稀土元素、微量元素特征及构造环境判别显示兴隆山岩群的火山岩形成于中元古代秦祁昆多岛洋中部略富集的E型洋中脊的海底扩张环境。     

广西全州地区晚泥盆世牙形石和腕足类生物地层

广西东北部泥盆系发育良好,化石丰富,对研究中国华南地区泥盆纪生物地层具有重要意义。对广西全州地区东山剖面上泥盆统佘田桥组、锡矿山组和孟公坳组进行了系统的化石采集及室内分析,共获得104枚牙形石化石和34件腕足类化石。经鉴定,牙形石共21属19种,腕足类化石共6属9种。根据化石种属在东山剖面上的分布,自下而上可划分出8个牙形石带:Icriodus brecis带,Schmidtognathus hermanni-Polygnathus cristatus带,Schmidtognatus wittekindtii带,Palmatolepis linguiformis带,Palmatolepis triangularis带,Palmatolepis rhomboidea带,Icriodus cornutus带和Palmatolepis gracilis manca-Rhodalepis polylophodontiformis带,指示研究区内佘田桥组、锡矿山组、孟公坳组分别对应国际年代地层单位的弗拉斯阶上部、法门阶下部和法门阶中上部,并通过Palmatolepis triangularis的首现确立了该地区弗拉斯阶和法门阶(F-F)的界线;在东山剖面共划分出2个腕足类组合带:弓石燕(Cyrtospirifer)组合带和云南贝(Yunnanella)-帐幕石燕(Tenticosififer)组合带,它们分别与东山剖面中牙形石Palmatolepis falsiovalis-Palmatolepis linguiformis带、Palmatolepis rhomboidea-Palmatolepis marginifera带对应。     

青海省同仁县古浪堤中上三叠统古浪堤组孢粉组合及其地层意义

经过对青海同仁县古浪堤组实测剖面的17块样品做孢粉分析, 在6个层位样品中见有孢粉化石30属41种, 据此在该剖面自下而上划分2个孢粉组合:Dictyophyllidites-Di-saccus组合和Verrucosisporites-Di-saccus组合.上述孢粉组合中的孢粉的优势属为Dictyophyllidites, Cyathidites, Verrucosisporites和Chasmatosporites, Protopicea, Pinuspollenites.其中, Dictyophyllidites频繁出现于欧亚、北美、大洋州的晚三叠世和早侏罗世组合, Aratrisporites在南半球大量发育于中三叠世, Asseretospora在澳大利亚的分布时期是中三叠世-早侏罗世.前人于黄南的阿龙江上游及柴陇沟北, 古浪堤组产卡尼期的菊石Protrachycerassp.及双壳类Eumorphotis (Asoella) cf.illyrica.综合而言, 该地区古浪堤组时代厘定为中-晚三叠世, 古植物群生长于暖温带-亚热带河控三角洲环境.      

甘肃夏河-青海同仁一带二叠系大关山组有孔虫动物群

甘肃夏河-青海同仁一带位于西秦岭造山带的西段, 区内中二叠世大关山组发育, 经本次研究为生物礁灰岩.大关山组产出丰富的古生物化石, 主要种类为串管海绵, 纤维海绵, 苔藓虫, 钙质藻类, 复体珊瑚, , 非有孔虫, 腕足, 腹足, 棘皮和双壳等.本次在大关山组中共发现11属16种, 其中包括10个未定种, 非有孔虫共16属23种, 其中包括11个未定种.根据和非有孔虫属种在大关山组中的逐层分布, 自下而上划分为2个组合和一个带: Pseudofusulina-Parafusulina组合, Cancellina cf.houchangensis带和Afghanella-Sphaerulina组合; 2个小有孔虫组合: Pachyphloia-Cribrogenerina-Nodosaria组合和Cribrogenerina-Hemigordius组合.通过将研究区的化石组合与国内外其他地区相同层位的带对比, 将西秦岭大关山组的时代厘定为中二叠世罗甸期—冷坞期.      

新疆塔里木盆地哈拉奇地区晚石炭世—早二叠世哈拉奇组的建立简

哈拉奇组为新疆阿合奇县开展1∶5万区域地质矿产调查工作时建立的岩石地层单位,分布在新疆阿合奇县哈拉奇地区北部,主要为一套深水碳酸盐沉积,与该区南部属碳酸盐台地沉积的康克林组在岩性、岩石组合及古生物组合上形成明显的差别。通过对该组重力流成因的生物屑砾屑灰岩中古生物化石的研究,确定其 带为Triticites带和Pseudoschwagerina带,进而确定该组地质时代为晚石炭世—早二叠世,与南区康克林组为同时异相沉积。哈拉奇组的建立完善了该地区上石炭统—下二叠统的地层系统,确定了该地区晚石炭世—早二叠世台地边缘斜坡相的存在,对塔西北地区晚石炭世—早二叠世岩相古地理研究具有重要意义。