吉林南部通化二道江剖面新元古界万隆组臼齿构造及其沉积特征

吉林南部通化二道江剖面新元古界万隆组广泛发育缓坡碳酸盐岩沉积,其中发育的一种特殊的碳酸盐岩——臼齿碳酸盐岩,近年来引起了中国乃至世界各国地质学家的重视。通过对野外露头的详细观察和描述、室内薄片观察、扫描电镜、能谱分析等测试手段,揭示了二道江剖面万隆组的地层、岩石、臼齿构造(MT)及沉积岩相和沉积环境特征。臼齿构造是特指那些发育在前寒武纪细粒碳酸盐岩中有清晰边界、粒度在0·01mm左右的由等轴或多边形的微亮晶方解石组成的集合体,其形态可分为条带状构造、瘤状构造及棱角碎块状构造。臼齿构造的形成严格受沉积岩相和沉积环境的控制。万隆组由下而上可分为3段第1段下部为发育臼齿构造的纹层状泥晶灰岩、砂屑灰岩及风暴砾屑灰岩,为中—深缓坡沉积环境的产物;上部由浅缓坡相的泥灰岩、钙质页岩、砂屑灰岩与叠层石灰岩组成;第2段为厚层泥晶灰岩和粉屑泥晶灰岩、瘤状灰岩组成的深缓坡相沉积;第3段本剖面未出露。万隆组形成于缓坡沉积环境,其中浅缓坡相可分为4种岩相组合,中缓坡相可分为11种岩相组合,深缓坡相有6种岩相组合。     

中朝板块旋回层序、事件和形成演化的探索

通过 10余年来对中朝板块旋回层序、事件及构造演化的调查研究和综合分析 ,笔者编制了中朝板块旋回层序、事件和形成演化综合图 ,深刻地认识到地质科学是复杂性的科学体系。复杂系统研究要求重组现有的科学划分 ,实现跨越岩石矿物学、古生物学、层序地层学、地质地球化学、磁性地层学、古地理学、古构造学、天文学、海洋学及矿床学等不同学科的协同 ,从而促进学科的交叉和融合 ,以求学科体系理论和方法论的深刻变革 ,以推动地质科学的发展。这就是笔者提出以宇地系统观来综合研究地球、层序、事件和演化的基本思路。依据宇地系统作用原理 ,研究了中朝板块从元古宙至中新生代的旋回层序、事件和演化历史。从 180 0Ma至第四纪共划分出 2 0个超旋回或巨旋回周期和百余个奥尔特周期 ;还研究了海泛事件、隆升间断事件、跷跷板运动事件、臼齿碳酸盐事件、热事件、反极性事件、岩溶事件、火山喷发事件、风暴事件、物源区类型及古构造演化等一系列重大事件。应用宇地系统周期等时原理对中朝板块拗拉谷、鲕滩台地建造、前陆盆地演化和陆相裂谷盆地 ,按长偏心率周期进行了古地理演化的精细研究 ,再现了中朝板块构造、古地理和地层格架的演变 ,并对具全球性意义的大气圈、水圈、生物圈、沉积圈及成矿作用等重大地球     

吉林省南部震旦系万隆组层序地层格架

吉林省南部震旦系地层发育，从下至上可分为桥头组、万隆组、八道江组、青沟子组，其中万隆组沉积以各类碳酸盐岩为主，厚度巨大，且是与辽宁南部和徐淮地区震旦系地层对比的关键层位，因此建立吉南万隆组海平面变化曲线和对比格架是十分必要的。依据沉积发育过程和米级旋回的叠置规律、费希尔图解、最大海泛事件等层序划分对比方法，吉南万隆组可划分出9个三级层序，根据Sr、C同位素测年资料，万隆组底部绝对年龄为850Ma、八道江组底部绝对年龄为812Ma，每个三级层序的年限约为4．2Ma。     

皖北新元古代臼齿碳酸盐岩石学特征及沉积环境探讨

臼齿构造是一种发育在元古代碳酸盐岩中的特殊类型的沉积构造。通过对皖北新元古代臼齿碳酸盐岩旋回层序和岩石学特征研究，探讨了臼齿构造形成的环境。以旋回层序和海平面变化为基础，将皖北新元古界地层划分为上、下两个旋回层序组，臼齿构造在各旋回层序中广泛发育，主要分布在泥晶灰岩、泥灰岩、粉屑灰岩中，在粗颗粒的碳酸盐岩中很少出现。研究发现，臼齿构造具有两个标志性特点：其一是臼齿构造在结构上与基质有明显区别，它是由均一的、等轴的、多边形的微亮晶方解石组成，个体为3～10μm；其二是臼齿构造比基质具有先固结，快速石化作用的特点，臼齿构造的^87Sr／^86Sr比值明显低于基质。臼齿碳酸盐岩的岩石学特征指示其形成并发育在稳定克拉通缓坡沉积体系中，是潮下浅水环境的标志。根据臼齿构造类型在各级旋回层序微相单元中的分布关系，将臼齿构造划分为垂直、斜交、杂乱、平行层面四种主要类型和六种组合类型，这种划分方案具有环境指示意义，不同的臼齿构造类型反映了不同的沉积环境，建立了臼齿构造碳酸盐岩微相环境模式。     

滇中地区大龙口组微亮晶(臼齿)碳酸盐岩研究

运用多种技术方法,如电子探针、扫描电镜、电子显微镜等,对滇中地区大龙口组中的微亮晶碳酸盐岩进行了宏观、微观、成岩作用和成因分析。研究表明,大龙口组中的微亮晶以3种形式存在于底基质中:呈散乱的微亮晶颗粒分散于底基质中,呈等粒微亮晶集合体分布于臼齿构造条带内,或呈鲕粒、内碎屑或藻团块的胶结物形式存在。臼齿构造内部的微亮晶并不是完全致密状排列的,晶间有石膏充填,电子探针分析结果表明其含有Ca、Si、Al、Ti,为晚期成岩阶段晶间水中析出的产物。藻叠层石与臼齿构造出现共生的现象表明,臼齿构造可能与藻类存在某种成因联系,微亮晶集合体作为藻屑或鲕粒的胶结物出现,显示高能动荡水体中生物化学作用和水动力化学作用的结果。文中同时解释了中间宽、两端尖细的臼齿构造的成因,分叉的次级臼齿构造是应力降低的结果,受岩石的非均质性和各向异性的影响。对臼齿构造的成因分析表明,母岩中的有机质被埋藏后经细菌分解产生生物气造成局部高压环境,当超过临界压力时岩石就破裂产生裂隙,而后裂隙中充填的溶液快速结晶成岩,使压力转移而在另一部位聚集高压,然后重复上一过程,从而使岩石中出现密集的臼齿构造,直到与围岩压力平衡为止。     

A study on the environmental conditions of the microsparite （Molar-tooth） carbonates

Along with the progress in research on the Precambrian, Molar-tooth carbonates (simplified as MT, or microsparite carbonates or MT structure) which were formed in the Middle-Late Proterozoic have become a hot subject recently. The Proterozoic Molar-tooth (MT) carbonate rocks refer to those Meso- to Neoproterozoic (1600-650 Ma) carbonates with MT structure, i.e., a series of peculiar, ptygmatically folded and spar-filled cracks in fine-grained carbonates of Precambrian age, located in the environment of mid- to inner ramp and shallow platform. MTS, like a bridge connecting the inorganic world with the organic one, are closely related to the evolution of paleo-oceans, atmosphere and biosphere. Their development and/or recession are/is related to the origin of life and the abruption of sedimentary geochemistry events of marine carbonates. By using modern instruments and testing methods adequately, the contents of oxides in sandstones were measured and the REE distribution pattern curves were established; an accurate value of isotopic ratio of 87Sr/86Sr was obtained, that is, the age of MT formation is about 750-900 Ma; C and O isotopes of some fresh micrite limestone samples were analyzed; the energy spectrum analysis revealed that the MT consists mainly of microspar calcite, while as for its chemical composition, the matrix shows outstanding peaks of Ca, Mg, Al, Si, and K. The geochemical indicators proved that Neoproterozoic MT carbonates in the Jilin-Liaoning region were developed at the margin of a stable continent, in the torrid zone where the paleo-temperature was about 50℃, the seawater had normal salinity when MT was formed during the Wanlong period in southern Jilin and during the Yingchengzi and Xingmincun periods in eastern Liaoning. The sedimentary environment was located in the inner ramp. In summary, it is of great importance to understand the origin of MT, ascertain the paleo-climate and paleo-environment characteristics, constrain the age and the stratigraphic division and comparison of the Proterozoic so as to study the geochemical characteristics of MT carbonates and their formation environment.     

天津蓟县高于庄组微亮晶(MT)碳酸盐岩的沉积环境及成因初探

MT(微亮晶)碳酸盐岩是具有复杂肠状褶皱构造的特殊碳酸盐岩,自从Bauerman将发育在加拿大-美国边界Montana西部的Belt超群中具有类似大象臼齿构造的碳酸盐岩,命名为臼齿碳酸盐岩(Molar-Tooth carbonates)以来已有130多年.     

中朝板块旋回层序、事件和形成演化

通过十余年来对中朝板块旋四层序、事件及构造演化的调查研究和综合分析,笔者编制了中朝板块旋四层序、事件和形成演化综合图。深刻地认识到地质科学是复杂性的科学体系。复杂系统研究要求重组现有的科学划分,实现跨越岩石矿物学、古生物学、层序地层学、地质地球化学、磁性地层学、古地理学、古构造学、天文学、海洋学及矿床学等不同学科的协同,从而促进学科的交叉和融合,以求学科体系理论和方法论的深刻变革,以推动地质科学的发展。这就是笔者提出以宇地系统观来综合研究地球、层序、事件和演化的基本思路。依据宇地系统作用原理,研究了中朝板块从元古宙     

徐淮地区上元古界臼齿构造碳酸盐岩事件

臼齿构造是一种发育在中—上元古界中的特殊类型的沉积构造，具有特定的时限。在对徐淮地区上元古界臼齿构造碳酸盐岩旋回层序、岩石学特征和臼齿构造形成环境研究的基础上，探讨了臼齿构造碳酸盐岩的成因。采用旋回层序、海平面变化及臼齿构造碳酸盐岩事件的综合分析方法，划分了徐淮地区上元古界臼齿构造发育的地层层序。臼齿构造主要出现在泥晶灰岩中，而在粗颗粒灰岩中则很少出现，臼齿构造与基质碳酸盐岩在组分和结构上有明显不同，臼齿构造是由纯净的微亮晶方解石组成，而基质则是由含粘土和细粉砂的泥晶碳酸盐岩组成，二者呈突变接触关系。对臼齿构造在层序中相序分布关系的详细研究表明，臼齿构造具有重要的环境意义，从台地内缓坡下部、中缓坡到外缓坡上部均有分布，但在不同环境中臼齿构造的类型不同。     

吉辽徐淮地区新元古代地层对比格架

根据层序地层学最大海泛,Sr、C同位素测年,地质事件,生物化石和古地磁资料对吉辽徐淮地区新元古代地层进行了时代界定和对比。研究表明吉辽徐淮地区震旦纪海平面变化趋势基本一致,旋回层序基本上可以对比,其沉积主体除辽南兴民村组和淮北史家组的2个数据小于750Ma之外,相互之间的Sr、C同位素比值对比性很好,沉积时限在750—860Ma之间,为北方青白口系之后的沉积。吉南的八道江组、辽南的十三里台组和徐淮的魏集组可作为三地的对比标志,并提出了新的地层对比方案。