莱阳盆地Albian阶林家庄—辛格庄组古环境演变沉积地球化学记录

胶莱盆地是一白垩系发育较为完整的陆相含火山地层沉积盆地.白垩系中发现有大量恐龙骨骼、恐龙蛋,以及其它动植物化石,是研究陆相白垩纪古环境演变的重要地区.本文通过对胶莱盆地莱阳洼陷Albian阶林家庄组—辛格庄组地层沉积特征、碳酸盐碳氧同位素组成(δ13C,δ18O)、色度(L*,a*,b*)、碳酸盐含量、TOC含量,以及...     

广西六景泥盆系弗拉斯阶-法门阶界线层牙形石生物地层及碳同位素组成

广西六景泥盆系剖面是中国泥盆系标准剖面之一,通过对其弗拉斯阶-法门阶(F-F)界线附近地层进行详细的牙形石生物地层研究,自下而上识别出3个牙形石带:晚rhenana带、linguiformis带和triangularis带。F-F界线位于融县组下部(第7号层与第8号层之间),在谷闭组顶界之上3.32,m处。碳同位素的分析结果表明,F-F之交δ13C具有显著正偏移,增幅为2.0‰,与湖南老江冲、广西垌村和杨堤以及欧洲、美洲、非洲和澳洲等地的F-F界线附近的碳同位素记录一致,且具有相近的变化幅度。δ13C正异常与F-F界线上的生物灭绝有关,由于食微生物的高等生物灭绝,微生物大量繁盛,诱导海水缺氧,导致海洋有机碳埋藏速率增加,从而形成δ13C的正偏。F-F界线层发育一套以碎屑灰岩为特色的事件沉积,该事件沉积在广西乃至全球具有等时性,可能与小行星碰撞地球引起的全球性海啸有关。     

城口-鄂西海槽西侧晚二叠世碳酸盐台地边缘发育新认识

基于城口-鄂西海槽西侧地区详细的露头调查、钻井资料分析,结合古生物、古生态以及地层对比,对研究区晚二叠世长兴期碳酸盐台地边缘沉积相及其演化进行详细解剖,得出区内台地边缘骨架礁-凝块石灰泥丘生态-沉积演化对碳酸盐台地边缘构筑具有积极作用的认识。研究表明区内长兴期碳酸盐台地边缘礁滩经历了三个演化阶段:第一阶段,碳酸盐台地边缘坡折带尚未形成,台地边缘礁滩欠发育,且台地前缘斜坡坡度较缓;第二阶段,碳酸盐台地镶边开始形成,发育骨架礁及滩相沉积,垂向上构成进积-加积组合序列,台地前缘斜坡变陡;第三阶段,微生物逐渐占据后生造礁生物生态空间,发育台地边缘凝块石灰泥丘,与上覆台地边缘滩构成垂向加积组合序列,促进了台地边缘正向地貌的发育,使区内台地边缘更加陡峭,台地前缘斜坡发育滑塌角砾岩。造礁生物生态演替及相对海平面变化共同影响并控制长兴期碳酸盐台地边缘构筑过程。     

贵州六枝-盘县地区早二叠世隆林期[竹蜓]类组合与沉积环境

六枝-盘县地区的早二叠世隆林期地层，相区分异明显、篮类化石数量巨大。各相区篮类化石群落特征差异较大：半局限台地相为Staffella—Nankinella—Pisolina；台地边缘生物滩（礁）相为Parafusulina—Pseudofusulina;斜坡-盆地相为Pseudofusulina，进一步划分为近岸碳酸盐上缓坡环境的Staffella-Parafusulina-Wentzellophyllum群落、远岸碳酸盐上缓坡环境的Pamirina-Schwagerina-Pseudofusulina群落、碳酸盐下缓坡环境的Pseudofusulina Robustoschwagerina-Kepingophyllum 群落和盆地环境的Pseudofusulina-Schwagerina-Verbeekiella群落。     

贵州六枝—盘县地区早二叠世隆林期类组合与沉积环境

六枝—盘县地区的早二叠世隆林期地层,相区分异明显、类化石数量巨大。各相区类化石群落特征差异较大:半局限台地相为Staffella-Nankinella-Pisolina;台地边缘生物滩(礁)相为Parafusulina-Pseudofusulina;斜坡-盆地相为Pseudofusulina,进一步划分为近岸碳酸盐上缓坡环境的Staffella-Parafusulina-Wentzellophyllum群落、远岸碳酸盐上缓坡环境的Pamirina-Schwagerina-Pseudofusulina群落、碳酸盐下缓坡环境的Pseudofusulina-Robustoschwagerina-Kepingophyllum群落和盆地环境的Pseudofusulina-Schwagerina-Verbeekiella群落。     

湖北长阳资丘二叠纪沉积及演化特征

湖北长阳资丘二叠系剖面地层出露良好,特征明显,以碳酸盐岩沉积为主。野外剖面测量和室内微相分析表明,二叠系岩相主要由生物碎屑颗粒灰岩、砂屑灰岩、砾屑灰岩、硅质岩、钙质页岩等组成。根据岩相、古生物化石及碳酸盐岩微相分析,研究区二叠系主要为碳酸盐斜坡、台地和盆地沉积。其中,中二叠世发育碳酸盐斜坡沉积和盆地沉积,晚二叠世发育斜坡沉积、碳酸盐台地和盆地沉积。沉积演化表明,该区二叠纪发生了2次海进—海退旋回:第一次海侵发生在栖霞期,茅口期末结束;第二次始于吴家坪初期,持续到长兴末期。在中二叠统栖霞组下部发现了丰富的遗迹化石Zoophycos,形态及沉积构造研究表明此遗迹化石产生于浪基面以下较深水的碳酸盐岩斜坡环境。     

扬子地台西南缘早三叠世层序地层格架

扬子地台西南缘早三叠世地层被划分为4个沉积层序。通过综合研究已取得的牙形石生物地层资料,与Haq等人提出的三叠纪牙形石生物时带进行了对比,初步定出了各沉积层序及体系域的界面年龄(层序1底界年龄251Ma;层序2底界年龄245.2Ma;层序3底界年龄243Ma;层序4底界年龄240.5Ma,顶界年龄239.4Ma),从而建立了区内分辨率较高的早三叠世地层格架。格架中层序组合特征在碳酸盐岩台地边缘显示得非常清楚,其中,层序1-层序2高水位体系域的台地边缘依次向陆后退,呈退积或超覆(overlap)型组合关系;层序3-层序4高水位体系域的台地边缘则依次向海推进,呈进积或退覆(offlap)型组合关系。这种组合特征主要受沉积盆地的构造沉降及2级海平面升降亚旋回的海面变化的控制,构造沉降加速和海面上升期形成的层序呈退积型组合关系;构造沉降平缓及海面下降期形成的层序呈进积型组合关系。此外,还研究了斜坡地带(贵阳改毛)层序1-层序3底部的碳氧同位素组成变化规律:海侵体系域-高水位体系域碳、氧同位素组成变化不大,δ13C主要为正值,但在高水位体系域顶部明显负向偏移;低水位体系域碳、氧同位素组成变化剧烈,且均为负值。这为地层划分提供了地球化学方面的依据。     

四川盆地东部开江-梁平海槽东西两侧三叠系飞仙关组碳酸盐岩碳氧同位素组成对比及古海洋学意义

海相碳酸盐岩的碳氧同位素组成具有显著的古海洋学意义,其组成具有随时间变化的长期趋势,但不同沉积环境中古海水碳氧同位素组成的异同仍存在争议并需要进一步深入研究。本文测试了四川盆地东部开江-梁平海槽东侧孤立台地内的四川宣汉渡口剖面飞仙关组及相邻地层133件海相碳酸盐岩样品的碳氧同位素组成,对比研究了海槽西侧作为镶边陆棚沉积的华蓥/邻水仰天窝剖面对应地层样品的碳氧同位素组成。研究表明,孤立碳酸盐台地和镶边陆棚飞仙关组具有非常类似的碳同位素组成和演化趋势,并与对应时间全球海水碳同位素演化趋势一致,显示全球事件是海水碳同位素组成的主要控制因素。然而,开江-梁平海槽东侧孤立碳酸盐台地和西侧镶边陆棚飞仙关组的氧同位素组成并不完全一致,存在如下共性和个性:(1)两种台地类型飞仙关组的氧同位素组成都显示出类似的变化样式,即从二叠-三叠纪界线附近δ~(18)O的低值演化至其余时间相对稳定的氧同位素组成,曲线主体氧同位素组成也具有类似的变化幅度;(2)两种台地类型飞仙关组底部地层中都检测到氧同位素组成非常低的样品,它们可能不完全是成岩蚀变的结果,如可能与界线附近广泛的热事件有关,但仍需要数据的进一步积累以及更多剖面高分辨率年代框架内氧同位素的对比研究;(3)孤立台地内碳酸盐岩δ~(18)O显著低于镶边陆棚,差值达到1‰左右,由此换算的古海水温度差值大致在4℃左右,显示孤立台地内部具有更高的碳酸盐形成温度;(4)孤立台地存在一些氧同位素组成较正、且显著偏离演化曲线主体的样品,其高δ~(18)O值的原因除白云石-水和方解石-水具有不同的氧同位素分馏系数以外,同时还反映海槽东侧孤立台地内部飞仙关组沉积时海水具有较高的盐度。开江-梁平海槽东西两侧氧同位素组成的差别表明东侧孤立碳酸盐台地内海水比西侧镶边陆棚内具有更高的温度和盐度,海水循环更受限制,台内海水更具有白云石化作用的潜力,这不仅造成东侧台地内飞仙关组发育更多的与萨布哈模式有关的准同生白云岩,还会通过回流作用或台内热对流作用造成台地边缘滩相颗粒岩的白云石化,这使得开江-梁平海槽东侧的滩相颗粒岩更可能成为质量较好的颗粒白云岩储层。     

广西香田弗拉斯-法门阶界线事件标志——碳、氧稳定同位素异常特征

本文对广西香田晚泥盆世弗拉斯-法门阶界线剖面进行了系统的碳、氧稳定同位素研究。发现随着弗拉斯-法门期之交的生物大量死亡和绝灭,在弗拉斯-法门阶界线层中,碳、氧稳定同位素组成出现了明显的异常。这和白垩—第三系界线灾变事件中出现的异常颇为相似。碳同位素异常达-6.6‰左右,氧同位素出现正异常达2‰。此外,在界线层中出现铱异常为230×10^-12g/g。这些表明,上述同位素地球化学异常是地球历史中生物绝灭灾变事件的重要标志。     

印度阶-奥伦尼克阶界线层型候选剖面--安徽巢湖平顶山西剖面地层序列

位于安徽省中部巢湖市郊的平顶山西剖面被推荐为印度阶-奥伦尼克阶界线的全球层型候选剖面。系统记述了该剖面的地层序列,包括岩石地层、生物地层、磁性地层、碳氧同位素地层和旋回地层等方面的最新研究成果。该剖面包括3个岩石地层单元、7个牙形石带、5个菊石带、3个双壳类带;在剖面下段地层中识别出2个正向磁性带和2个反向磁极性带;与地球轨道天文周期相对应的Milankovitch气候沉积旋回也可以明确地辨认;碳氧同位素δ1 3Ccarb演变呈现两次大的旋回。以牙形石N eospathodus waageni首现定义的印度阶-奥伦尼克阶界线在该剖面上位于三叠系第二个主要的正向极性带近顶部,也接近三叠纪碳同位素δ1 3Ccarb首次正向漂移峰值处     

Hypersaline and anoxia in the Devonian Frasnian-Famennian transition :Molecular fossil and mineralogical evidence from Guangxi ,South China

Abundant normal alkanes, isoprenoid hydrocarbons, terpanes and steranes were detected in 23 samples taken from the carbonate platform to basin facies in the Devonian Frasnian-Famennian (F-F) transition of Guangxi, South China. They were mainly derived from the phytoplankton or bacteria and algae. Molecular stratigraphic parameters, abundant micron gypsums and pyrite framboids show that hypersaline and anoxia prevailed in the F-F transition, the highly stressed environments occurred near the F-F boundary. Orbital cyclostratigraphic studies indicate that the hypersaline and anoxia prevailed in the F-F transition spanned an interval at least from the Palmatolepis linguiformis conodont Zone to the Middle Palmatolepis triangularis conodont Zone and lasted about 1.2 Ma. The Devonian marine ecosystem underwent Early Devonian gradual optimization, Middle Devonian to the F-F transitional stepwise deterioration and late Famennian recovery. A positive feedback among higher surface ocean temperatures, hypersaline, water column anoxia, enhanced nutrient regeneration, phytoplankton productivity and eutrophication was probably substantial in the F-F transition in Guangxi, South China, even in other regions of the world, such as Holy Cross Mountains of Poland, Montagne Noire in southern France, Alberta in Canada. The point that should be emphasized is that the decisive and direct causes of the F-F transitional mass extinction would be the stepwise deterioration of the marine ecosystem since the Middle Devonian other than a bolide impact on the earth. The hypersaline and anoxia prevailed in the F-F transition favor the formation and preservation of hydrocarbon source rocks in South China.     

分子地层学的原理、方法及应用实例

当前分子地层学研究已涉及蛋白质、核酸、碳水化合物、类脂物和木质素等多种生物化学组分。在地层中,分子化石具有分布的广泛性、定量的准确性、应用的指纹性和信息的多样性等特点,其地层学应用的主要原理是依据分子化石的生物源信息和其离开生物体后发生的一系列转化途径来实现的,其表述方法可以是含量、相对丰度、碳数分布和单体同位素特征等。在各类年代学框架下,由这些分子化石参数所揭示的各类生物事件和环境事件可以成为区域性乃至全球性地层对比的主要依据。分子地层学与分子古生物学、生物地球化学、有机地球化学密切相关,它与传统三大地层学分支学科明显不同,目前还没有明确的分子地层单位,也没有进行广泛的分子地层划分与对比工作。对各类生物事件与环境事件有重要指示作用的分子地层学,与生态地层学、事件地层学等地层学分支学科类似,其主要任务是在传统生物地层学或其他年代学框架下,提高地层划分和对比的精度。以浙江长兴煤山二叠纪-三叠纪界线地层和第四纪泥炭为例,以高分辨率的生物事件与环境事件为切入点,分别探讨在生物地层学或其他年代学框架下的分子地层工作,由此提出了分子地层学的分类单位——分子化石带。     

Changes of palaeoenvironmental conditions recorded in Late Devonian reef systems from the Canning Basin,Western Australia: A biomarker and stable isotope approach

Although the Late Devonian extinctions were amongst the largest mass extinction events in the Phanerozoic, the causes, nature and timing of these events remain poorly restrained. In addition to the most pronounced biodiversity loss at the Frasnian–Famennian (F–F) boundary and the end Famennian, there were also less extensively studied extinction pulses in the Middle to Late Givetian and the Frasnian. Here we used a combination of palynological, elemental, molecular and stable isotope analyses to investigate a sedimentary record of reef-systems from this time period in the Canning Basin, Western Australia.The acquired data generally showed distinct variations between sediments from (i) the time around the Givetian–Frasnian (G–F) boundary and (ii) later in the Frasnian and indicated a distinct interval of biotic stress, particularly for reef-builders, in the older sediments. Alterations of pristane/phytane ratios, gammacerane indices, Chlorobi biomarkers, δD_kerogen and chroman ratios describe the change from a restricted marine palaeoenvironment with an anoxic/euxinic hypolimnion towards a presumably open marine setting with a vertically mixed oxic to suboxic water column. Simultaneous excursions in δ¹³C profiles of carbonates, organic matter (OM) and hydrocarbons in the older sediments reflect the stratification-induced enhancement of OM-recycling by sulfate reducing bacteria. Alterations in sterane distributions and elevated abundances of methyltrimethyltridecylchromans (MTTCs) and perylene indicate an increased terrigenous nutrient input via riverine influx, which would have promoted stratification, phytoplankton blooms and the development of lower water column anoxia.The detected palaeoenvironmental conditions around the G–F boundary may reflect a local or global extinction event. Our data furthermore suggest a contribution of the higher plant-expansion and photic zone euxinia to the Late Devonian extinctions, consistent with previous hypotheses. Furthermore, this work might contribute to the understanding of variations in Devonian reef margin and platform-top architecture, relevant for petroleum exploration and development in the global Devonian hydrocarbon resources.     

Palynological and bulk geochemical constraints on the paleoceanographic conditions across the Frasnian–Famennian boundary,New Albany Shale,Indiana

A down-core record of stable isotope and geochemical results is integrated with palynofacies (kerogen) data from the New Albany Shale (Indiana) to reconstruct environmental changes that occurred across the Frasnian–Famennian boundary. Preliminary interpretations are focused on developing several multiproxy linkages that will potentially lead toward a more robust understanding of the occurrence and significance of phytoplankton assemblage variations during the Late Devonian, a time of widespread black shale formation. Development of such linkages will potentially provide a more comprehensive assessment of the various controls on 1) primary production, and 2) carbon sequestration in a large, low-paleolatitude intracratonic basin.An abrupt change in the geochemical and biotic proxies for particulate organic matter across the Frasnian–Famennian boundary coincides with a distinct lithological change, characterized by laminated, brownish-black Famennian mudstones unconformably overlying alternating bioturbated, greenish-gray and non-bioturbated, dark-gray Frasnian mudstones. Elemental and isotopic profiles reflect different patterns of production, degradation, and removal of organic carbon in the two shale facies. A shift from acritarch- to prasinophyte-dominated waters across the boundary indicates the overall importance of bathymetric fluctuations, chemico-physical conditions, and nutrient availability related to eustatic sea-level change. A positive δ¹³C_V-PDB shift of 1.1‰ across the boundary is interpreted to be correlative with the global Upper Kellwasser Event. A preliminary model is proposed to explain the sustainable primary production during times of maximum flooding, thereby enhancing organic preservation during black shale formation.     

古生代海洋碳同位素演化

本文给出对中国古生代海相碳酸盐岩地层的系统的碳同位素研究结果。对密集地采自寒武纪、奥陶纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪5个海相碳酸盐岩地层剖面的681个样品作了碳同位素研究。所得到的古生代海相碳酸盐岩地层δ¹³C值长趋势演化的模式表明,从寒武纪(δ¹³C平均为-0.3‰)到石炭纪(3‰)和二叠纪(3.4‰)逐渐富集¹³C.此变化模式与古生代有机碳的埋藏数量有关,或许与大洋中脊体系的体积变化有关。     

黔西滇东地区二叠纪-三叠纪之交有机碳同位素和生物地层对比

二叠纪-三叠纪之交海、陆相地层对比研究对陆相二叠系-三叠系界线的定义以及全面认识该全球性重大生物与环境突变事件具有重要意义,是当前国际古生物学与地层学研究的重点和难点.选择贵州六盘水仲河二叠系-三叠系界线剖面为研究对象,系统研究了该剖面的化石面貌和有机碳同位素演变特征.结合黔西滇东地区二叠纪-三叠纪之交良好的陆相、海陆过渡相和浅海碎屑岩相地层记录,初步搭建了海、陆相生物地层与有机碳同位素地层对比框架.值得关注的是,综合已有研究的陆相和海陆过渡相剖面植物有机碳同位素和海相剖面无机碳同位素数据,发现均存在相同的碳同位素演变特征,且与生物地层对比方案一致.据此,认为高分辨率的有机碳同位素化学地层是实现海-陆相地层对比的有效手段之一.      

华南泥盆纪层序地层系、统、阶界线的建立与生物地层、年代地层界线的对比

安徽宿松，繁昌，江西彭泽间长江两岸的武穴组织透镜体展布，组成岩石类型（１）藻屑灰岩；（２）海绵灰岩；（３）棘屑灰岩；（４）核形石白云岩；（５）白云岩，从四条剖面的研究曲线由下向上明显地区分出三个粒屑含量与基质含量百分比连续变化序列，这种序列称基本单元，一般的变化规律为由下向上，由粗变细的正向序列，但是其中也有由细→粗→细的反向序列，这种反向序列反映出较快的沉积过程，往往起着障壁作用，几乎全由棘屑灰     

广西象州中坪马鞍山剖面上泥盆统弗拉斯阶/法门阶(F/F)界线的研究

笔者在广西象州中坪马鞍山剖面上泥盆统“融县组”中部,首次发现了地层连续、岩性均一、牙形石带齐全的弗拉斯阶/法门阶界线层。这一界线层完全符合国际泥盆纪地层分会(SDS 1983)作出的关于划分弗拉斯阶/法门阶界线条件的决议。并与被誉为盆地相最佳剖面的西德Schmidt剖面(SDS Newsl.1986,no.1,Doc.C)的牙形石序列基本一致。无论是从岩石的均一性或是牙形石生物的连续性上,马鞍山剖面完全可与西德Schmidt剖面媲美,它是目前国内研究弗拉斯阶/法门阶界线的理想剖面之一。本文除了对这一界线进