中国二叠纪综合地层和时间框架

二叠纪发生了一系列全球性重大地质和生物事件,建立一个高精度的综合地层和时间框架是阐明这些重大事件因果关系的基础.国际二叠纪年代地层系统分为3统(乌拉尔统、瓜德鲁普统和乐平统)和9个阶,在中国分为3统(船山统、阳新统、乐平统)和8个阶,除乐平统以外,船山统和阳新统与国际标准划分时限有很大不同.二叠纪历经约4700万年,底界以牙形类Streptognathodus isolatus首现为标志,绝对年龄约为(298.9±0.15)Ma,顶界以牙形类Hindeodus parvus的首现为界,绝对年龄约为(251.902±0.024)Ma.二叠系在中国可识别出35个牙形带、23个?带、17个放射虫带和20个菊石带,其中华南瓜德鲁普统和乐平统牙形类化石带可作为国际对比的标准.二叠纪δ~(13)C_(carb)变化趋势表明在二叠纪最末期有一次3～5‰的快速负漂在全球范围内可以对比,但其他时段可能或多或少受到后期成岩作用影响或仅具有地方性效应.牙形类的δ~(18)O_(apatite)变化趋势表明从石炭纪晚期至空谷期处于一个较冷的时期,空谷晚期开始气候逐渐变暖.长兴期是一个气候较冷期,在二叠纪末有一次8～10°C的快速升高,这次温度升高全球同时发生.~(87)Sr/~(86)Sr比值由阿瑟尔初期的0.7080持续降低至卡匹敦晚期的最低值0.7068～0.7069;乐平世则持续上升,到二叠-三叠系界线处,~(87)Sr/~(86)Sr比值达到0.70708.磁性地层以沃德阶中部Illawarra反向为界,以下称为Kiaman超级反向极性带,以上称为二叠-三叠纪超级混合极性带.瓜德鲁普世末期的生物灭绝事件发生在卡匹敦晚期,持续时间长.二叠纪末的生物大灭绝事件发生于约(251.941±0.037)Ma,是突发性的.瓜德鲁普世末期的大海退在华南地区主要发生在Jinogondolella xuanhanensis至Clarkina dukouensis带之间;二叠纪最末期从大海退转入快速海侵发生在Hindeodus changxingensis-Clarkina zhejiangensis带内.二叠纪是一个古地理区系强烈分异的时期,中国各大区的海陆相二叠系对比存在诸多需要进一步研究的问题.     

西藏拉萨地块的乐平统及其古地理意义

西藏拉萨地块乐平统以海相与陆相沉积并存为特征。海相乐平统含复体珊瑚Waagenophyllum、■类Reichelina和有孔虫Colaniella。陆相乐平统含两类植物群,一类发育于措勤盆地中北部地区,为舌羊齿植物群分子Glossopteris、Noeggerathiopsis、Phyllotheca和华夏植物群分子Pecopteris、Sphenopteris共生的混生植物群;另一类主要发现于改则县下岗江和昂仁县贡久布地区,以Lepidophylloides、Paracalamites、Pecopteris等华夏植物群分子为主。根据沉积层序分析,拉萨地块乐平世时表现为整体上升。藏南喜马拉雅特提斯带的乐平统以产有冈瓦纳型Glossopteris植物群、冷水型单体珊瑚Cyathaxonia和腕足动物群为特征,并且从曲布组到曲布日嘎组表现为海进的沉积序列。拉萨地块和喜马拉雅特提斯带乐平世在植物群、动物群以及沉积层序方面存在着本质的差别,因此,拉萨地块在晚二叠世已基本脱离位于冈瓦纳大陆北缘的喜马拉雅特提斯带。     

中国南部二叠、三叠纪“混生生物群”及二叠、三叠系界线

本文系统描述了中国南部二叠、三叠纪“混生生物群”。根据笔者的统计,目前巳经发现有“二叠纪型”分子36属53种与三叠纪菊石、双壳类、牙形剌共生。 笔者认为中国南部可以以牙形剌Anchignathodus parvus 的出现作为三叠系的底界,双壳类Pteria ussurica variabilis,菊石 Hypophiceras的出现可以作为三叠系开始的辅助标志。文中还将这一界线与世界上其它地区的二叠、三叠系界线进行了对比。     

二叠系全球界线层型和点位(GSSP)研究进展

新的二叠纪年代地层系统为国际二叠系分会通过并正式纳入“国际地层表”后,已有5个GSSP得到正式批准,它们分别是阿瑟尔阶(二叠系)、吴家坪阶、卡匹敦阶、沃德阶和罗德阶的底界。长兴阶底界的GSSP提案在国际二叠系分会投票中,以94 %赞成票通过,并交国际地层委员会进行投票表决。国际二叠系分会最近的主要工作重点将是早二叠世乌拉尔统内空谷阶底界、亚丁斯克阶底界和萨克马尔阶底界的确定工作,由B.I.Chuvashov领导的界线工作组正在对俄罗斯乌拉尔南部的界线剖面进行工作。国际二叠系分会力争在2 0 0 6年底前完成投票工作,并使二叠纪的地层研究全面转入国际间对比等层型后研究     

全球古地理重建模型的构建方法、比较与知识发现

作为深时数字地球项目的底层框架,全球古地理重建模型包括地质历史时期板块的位置和运动轨迹以及地表特征两方面的内容。过去数十年里,基于不同方法、不同资料的全球古地理重建模型不断涌现。综合古地磁学、古生物学、沉积学、地球物理、地球化学以及地球动力学领域的知识与资料解释古地理,并建立起数字化、可修改、随时间演变的模型是当前常见的方法。文章介绍了国内外全球古地理重建模型的构建方法,并比较了六种主流的重建模型(PaleoMap、PLATES、UNIL、GOLONKA、GMAP和EarthByte),旨在为国内相关领域研究提供参考。文章还介绍了数字化全球重建古地理模型在古气候、板块构造驱动力以及盆地演化方面的应用及知识发现。通过对现存模型的介绍,提出展望,希望在深时数字地球计划的框架下整合国内外优秀科学家,重新设计并建立真正统一的四维古地理重建模型。     

准噶尔盆地石炭纪—二叠纪地层对比框架新进展

准噶尔盆地的石炭系—二叠系记录了古亚洲洋演化的关键阶段,是重要的烃源岩层位,但其时代划分及地层对比存在极大的不确定性,限制了对地质事件和烃源岩成因及分布规律的认识。本文系统总结了目前已经发表的年代地层和生物地层工作,以碎屑锆石年龄和生物地层数据为依据,结合沉积演化特征,厘定并提出了准噶尔盆地石炭系—二叠系划分和对比的新方案。芦草沟组、平地泉组和下乌尔禾组烃源岩均形成于乌拉尔世（Cisuralian,早二叠世）萨克马尔期(Sakmarian)—亚丁斯克期(Artinskian);风城组时代跨越石炭系—二叠系界线;石人子沟组、塔什库拉组和乌拉泊组下部形成于晚石炭世;盆地内很可能缺失空谷阶(Kungurian)至瓜达鲁普统(Guadalupian)大部分沉积。新的地层对比框架极大地改变了以往对准噶尔盆地石炭纪—二叠纪地层时代归属的认识,为建立统一的全盆地沉积演化模式提供了新的依据和方案。     

浙江长兴煤山地区吴家坪阶-长兴阶界线地层的再认识

浙江长兴煤山的 D剖面经多年研究 ,已成为二叠系长兴阶的单位层型和二叠系 -三叠系全球界线层型 ,并被推荐为吴家坪阶 -长兴阶全球界线层型的候选剖面 ,因该剖面上龙潭组地层出露较少 ,以致国内对长兴组与龙潭组的接触关系存有不同意见 ,给层型剖面的建立带来不利影响。在清理和研究了 D剖面西侧 30 0 m处 C剖面的吴家坪阶 -长兴阶界线层段后 ,证实了煤山地区龙潭组与长兴组为整合接触 ,对相关化石的地层分布也获得进一步的认识     

中国西藏南部喜马拉雅相的乐平统

西藏南部二叠系色龙群,曲布日嘎组等“喜马拉雅相”地层产有冈瓦纳区系的以Siriferella rajah,Taeniothaerus densipustulatus,Neospirifer(Neospirifer)kubeiensis和Retimarginifera xizangensis为典型代表的腕足动物群。其组成和演进层序与属于冈瓦纳大陆北缘的巴基斯坦盐岭的Wargal组上部和Chhidru组,克什米尔的Zewan组,印度斯匹提Kuling页岩上部的Gngrei组,尼泊尔西北部的Senja组和澳大利亚西部Hardman组的很接近;时代曾被归入瓜达鲁普世或乐平世早期等,分歧较大。近年来在盐岭等地发现这一冈瓦纳区系动物群明显高于乐平世一部牙形类Clarkina dukouensis带,并与菊石Cyclolbus和有孔虫Claniella动物群共生。由此推定整个色龙群或曲布组和曲布日嘎组都应属于乐平统,它与上覆三叠系以牙形类化石Hindeodus parvus和菊石Otoceras出现为界,代表冈瓦纳大陆北缘乐平世沉积的一个三级地层层序。层序以海进初期沉积的低水位体系域的曲布组石英砂岩为标志,其顶界则为比二叠系－三叠系界线略低的一个快速海进面。