晚中生代地球表层重大地质事件的陆地环境剧变与生物群演替响应

晚中生代时期华北东北部发育燕辽生物群、热河生物群和阜新生物群陆地生物群。它们的快速演变过程和华北克拉通上同时期发育的岩石圈减薄、大面积强烈岩浆活动、变质核杂岩及伴随的伸展盆地等地球表层重大地质事件并行发生,表现着地壳表层系统圈层间的相互作用和响应。生物群的繁盛与灭绝与地球表层大规模岩浆-火山活动(髫髻山组—张家口组和大北沟组—义县组)发育时代高度协同一致。地球表层重大地质事件直接或间接地控制或改造着地球表层古地理和古生态环境,生物群只得调整自身去适应环境和生态背景的改变。火山-岩浆活动改变着地质-生态环境,生物群都紧密联系多期次火山-岩浆活动,化石也都被埋葬在沉积-火山碎屑岩中。华北克拉通破坏重大地质事件发生响应于全球变化和统一地球表层系统。盆地沉积充填序列、特殊陆相环境沉积建造、特殊环境沉积物等记录了响应的古地理、古环境变化与响应。陆地生物群分布、演化、更替与精确定年,脊椎-无脊椎生物(化石)埋葬特征,生物演化速率、消长关系和生物群(组合)更替的形式和性质,以及脊椎动物骨骼、牙齿的常量、微量元素、H-B-C-N-O-S和C-O-Sr等地球化学特征的研究可以恢复和重建古地理、古生态环境和古生态系统。     

赣西南下寒武统杂砂岩地球化学特征和沉积环境

赣西南地区早寒武世发育巨厚的砂泥质复理石沉积,砂岩杂基含量普遍大于15%,以杂砂岩为主。赣州市、井冈山市和萍乡市3个地区杂砂岩的主量、微量、稀土元素含量和组合特征表明,赣西南下寒武统杂砂岩具有较高的SiO2含量,高的Al2O3/(CaO+Na2O)和K2O/Na2O比值,较低的Al2O3/SiO2、Fe2O3/MgO比值和CaO含量;微量元素含量接近中国东部上地壳值,富集大离子亲石元素;稀土元素具有LREE富集、Eu亏损明显的特征。综合分析推测,物源剥蚀区为华夏陆块,其北缘显示为被动大陆边缘的地球化学特征,赣西南地区海水较深,且自南向北略微加深。     

江山-绍兴断裂带构造格局的新元古代SHRIMP锆石U-Pb年龄证据

报道采自双溪坞群不同岩组岩石样品的锆石年龄,其中,平水组英安质凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为908.2±6.8Ma,双溪坞群北坞组安山岩年龄为901.6±5.5Ma,双溪坞群章村组火山角砾岩安山质角砾岩年龄为899±8Ma,上覆河上镇群骆家门组底砾岩（花岗闪长岩）SHRIMP锆石U-Pb年龄为878.96±4.5Ma。通过年龄数据探讨位于该断裂带的构造背景,依据该年龄数据限定区域地层对比和构造演化序列。锆石U-Pb年龄和地球化学标示了江山-绍兴断裂带北侧双溪坞群的沉积地层,地球化学分析表明该群代表了新元古代早期华南洋的中间岛弧。上述年龄为江山-绍兴断裂带变质地层的对比增添了可靠的年龄依据。     

华北东北部晚中生代陆相地层、生物群及其年代学研究

华北东北部晚中生代陆相地层十分发育,从下至上为九龙山组、髫髻山组、土城子组、张家口组、大北沟组、义县组和九佛堂组。它们主要的岩石组合为陆相火山岩熔岩、火山碎屑岩和间夹的河流-湖泊相沉积岩。九龙山组、髫髻山组（165-154 Ma）火山沉积岩系中发育以带毛恐龙（近鸟龙）、哺乳动物、翼龙和昆虫类等为代表的燕辽生物群（J2-J3）,晚侏罗世末期土城子组时期(154-139Ma)该生物群大多数生物属种消亡,并在早白垩世早期（张家口组、大北沟组、义县组和九佛堂组）(144-120Ma)萌生新的生物群-热河生物群（K1）,以恐龙、哺乳类、被子植物、鱼类和昆虫等为特征。中侏罗世-早白垩世燕辽生物群和热河生物群表现了明显的演化关系,响应着古环境变化与重大地质事件发生的复杂地球表层圈层作用。     

中国北方埃迪卡拉纪冰碛岩及冰川作用

中国北方从东到西绵延3000 km范围上的华北克拉通、塔里木克拉通及其中间微地块上都保存有埃迪卡拉纪冰川沉积记录,但有关它的年代学、冰川规模、古地理重建和大地构造背景等存有争论。本文基于中国北方埃迪卡拉纪冰碛岩空间分布、地层与沉积层序,沉积环境与沉积相等,结合以往国内外文献,系统分析了埃迪卡拉纪冰川上述有关问题。研究揭示,埃迪卡拉纪时期,国内外应存在年轻于(Gaskiers)580 Ma的冰期;中国北方埃迪卡拉纪冰川时限约562.5～551 Ma,堆积了冰下、冰缘和冰前沉积相(物),构成垂向上(由下至上)从冰下至冰前与海相冰碛物沉积层序,符合大陆冰川(盖)沉积响应样式;此外,国内外埃迪卡拉纪冰碛岩及冰川剥蚀地貌均十分发育;部分冰碛岩之上还可见盖帽白云岩,并呈现与成冰纪盖帽白云岩类似的沉积构造,但彼此碳同位素剖面却不尽相同;本研究推测,埃迪卡拉纪时期,原特提斯洋及周缘大陆(群)可能普遍存在至少是洲际性大陆冰盖,甚至是全球性的冰期。研究认为,埃迪卡拉纪时期的亚洲陆块群应与冈瓦纳大陆缺乏构造亲缘性的若干重要证据。本文研究结果在埃迪卡拉纪大陆及其古地理重建和大地构造背景恢复方面具有重要科学意义...     

扬子克拉通西北缘成冰系冰川沉积特征和地层格架

扬子克拉通西北缘成冰系沉积学研究相对较少,大巴山城口地区更为薄弱,特别是成冰系木座组/明月组和代安河组是否存在冰川沉积缺乏详细的沉积学解释,制约了对扬子克拉通成冰纪沉积演化过程的理解,也不利于该时期地层格架的厘定和区域对比。本文选择城口地区四个典型成冰系剖面开展精细地层学和沉积学解剖,识别出了发育冰川擦痕砾石、坠石和冰下软沉积变形等冰川沉积标志,证明代安河组和木座组/明月组为冰川成因,并划分出陆相冰川、冰缘和海相冰川等沉积相类型。进而依据岩石组合、沉积特征、上下地层结构、地化指标(如化学蚀变指数等)和碎屑锆石U-Pb年龄等特征将代安河组二分,一段对比古城组,二段对比大塘坡组,木座组/明月组对比南沱组。在此基础上开展了区域对比,重新厘定扬子克拉通西北缘成冰系的地层格架,认为其可与相邻神农架以及扬子克拉通东南缘对比。恢复了城口—神农架地区成冰系沉积演化过程：斯图特冰期发育着由冰海至陆地再至冰海的冰川进退旋回,随后间冰期的广泛海侵形成了碳质粉砂质泥岩为代表的潟湖环境;随着全球气温再次下降引发马雷诺冰期,经历了多次从冰海近缘至冰海远缘的冰川沉积动态演化过程,并伴随有冰盖打开最终至成冰纪结束。研...     

扬子克拉通拉伸系莲沱组年代框架与沉积过程

扬子克拉通保存的独特拉伸纪晚期碎屑岩建造为研究新元古代中期演化提供了绝佳素材,内部丰富的凝灰岩夹层和同位素年龄也为扬子克拉通新元古代中期演化提供有效的年代学约束。然而扬子克拉通拉伸系莲沱组内部演化缺少年代学约束,制约了拉伸纪晚期扬子克拉通的沉积演化研究。本研究通过野外地质调查,采用LA-ICP-MS技术获取莲沱组底界(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄为763.1±6.2 Ma,莲沱组下部陆相地层中获得(鹤峰)的凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄761.8±7.1 Ma,莲沱组中下部海陆过渡段获得通山(764.1±3.5 Ma)、长阳(751.5±6.3 Ma)、神农架(752.1±6.5 Ma)三组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄。莲沱组顶部海相地层获得729.6±9.2 Ma(皖南休宁组)、722.4±4.5 Ma(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄,以及城口龙潭河组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄(712.4±6.4 Ma)。这些凝灰岩锆石年龄数据和地层序列表明：820～770 Ma扬子克拉通普遍处于暴露剥蚀环境,770～750 Ma开始沉积陆相-海陆过渡相莲沱组,750 Ma之后扬子克拉通过渡到海...     

湘东北岳阳地区冷家溪群和板溪群凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄——对武陵运动的制约

对冷家溪群及其上覆板溪群斑脱岩中的锆石进行研究,测得冷家溪群小木平组斑脱岩SHRIMP锆石U-Pb年龄（822Ma±10Ma）和上覆板溪群张家湾组斑脱岩锆石U-Pb年龄（802.6Ma±7.6Ma）,结合＂江南造山带＂东部变质基底双桥山群和西南地区四堡群、下江群的SHRIMP锆石U-Pb年龄,将冷家溪群与其相应的江南古陆变质地层明确定位于新元古界。该年龄对重新界定＂武陵运动＂的时限和进行同期地层的区域对比、构造演化研究都有重要意义。冷家溪群与双桥山群、梵净山群、四堡群、双溪坞群一样,均为低变质绿片岩系,构成了江南古陆地区的变质基底。多年来冷家溪群一直划归中元古界,并且视为＂武陵运动＂的主体,其时代的定位将影响整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,也将制约江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。上述锆石U-Pb年龄不仅标示了湘东地区新元古代地层的时代,也为江南古陆中部变质基底提供了新的、精确的年代学数据。     

“三江”北段沱沱河盆地古近纪—新近纪沉积格架与盆地演化分析

通过对青藏高原腹地沱沱河盆地古近纪—新近纪沉积序列、区域不整合面、岩性特点及分布特征等的分析研究,认为沱沱河盆地古近纪—新近纪沉积由下而上可分为沱沱河组、雅西措组、五道梁组和曲果组4个向上变浅序列,构成两个完整的陆相造山磨拉石建造序列。盆地分析表明,古近纪—新近纪沱沱河盆地经历了前陆盆地演化阶段(56.5~45.0 Ma)→走滑拉分盆地阶段(45.0~30.0 Ma)→整体抬升,山间残留盆地阶段(23.5~16.0 Ma)→前陆盆地-局限盆地-山间残留盆地阶段(16~2.6?Ma)等阶段。根据构造岩相古地理的演化史认为,在雅西措组沉积早期,大约在45 Ma左右,区域大地构造背景发生了大的转换,由区域挤压增厚阶段转变为以板块间的侧向走滑作用为主,由此进入陆内板块汇聚演化阶段。从沱沱河盆地古近纪—新近纪的沉积演化来看,印度板块与欧亚板块的碰撞是脉动性的,整个古近纪—新近纪的沉积中4个区域不整合面和2个磨拉石建造序列是脉动造山过程的沉积响应,初始碰撞可能发生在白垩纪与古近纪之交,时间在56.5 Ma之前。     

湖北神农架地区南华系大塘坡组元素地球化学特征

湖北神农架地区南华系大塘坡组属于间冰期沉积,目前对其沉积地层及古环境等方面的认识有限。在神农架地区南华系大塘坡组野外调查的基础上,利用元素地球化学分析测试资料,系统研究了该地区大塘坡组古环境特征及其对油气勘探的意义。CaO/(CaO+Fe)、Sr/Ba、Rb/K、K/Na值表明神农架地区大塘坡组沉积水体盐度整体为中—低盐度,其中大九湖剖面沉积水体盐度比宋洛剖面沉积水体高。氧化-还原性敏感元素相关参数V/(V+Ni)、Ni/Co、Ce_(anom)值研究表明,神农架地区南华系大塘坡组沉积于弱氧化—弱还原水体。CIA、ICV、Sr/Cu、Sr/Ba、Rb/Sr、Mg/Ca值和Sr含量等研究表明,神农架地区大塘坡组沉积期属于温暖湿润气候环境。总有机碳(TOC)、古生物资料以及Cu和Ba含量综合分析表明神农架地区大塘坡组沉积期温暖湿润气候以及合适的水体条件,为藻类的大量繁殖提供了优越的环境,并为大塘坡组优质烃源岩的发育提供了充足的有机质来源。