华北西缘太原组火山事件沉积的发现及太原组地层对比

摘要：作者主要依据镜下岩矿特征,辅以岩石的野外产状与分布特点,并参考ＲＥＥ配分模式特征,首次发现华北西缘太原组存在３个火山事件层。根据火山事件沉积并结合最大海侵事件层对华北西缘太原组进行了区域对比．     

华北地台本溪组,太原组火山事件沉积特征及时空分布规律

作者对华北地台24个煤田及煤矿区进行了详细的研究,在本溪组及太原组中共发现6期12次火山事件层。这些火山事件沉积遍及全区,主要为凝灰岩、沉凝灰岩及凝灰质沉积岩,它们在时空分布上有一定规律。火山碎屑可能来自华北地台以北及以南若干不同的火山源,而岩浆可能来自下地壳。      

辽西义县组早期火山事件层地球化学特征及意义

义县盆地早白垩世义县组为一套火山-沉积岩系,沉积层中多含凝灰质成分。为了解沉积期火山活动对沉积层产生的影响,对砖城子层火山碎屑泥灰岩(火山事件层)和纹层状泥灰岩夹层、大康堡层纹层状泥灰岩进行岩石学和地球化学的研究。研究表明:火山事件层中含大量的火山碎屑(20%±),其他各层均含凝灰质成份。样品中主量元素Ca O、Mg O和Si O_2含量较高,Si O_2含量变化较大,Al_2O_3含量较低;微量元素与上地壳(UCC)元素比值多小于1,大多数微量元素(Rb、Th、Nb、REE等)处于亏损状态,火山事件层富集Li、Sc、As、Sr和Ag元素。沉积期火山活动对沉积层中Si O_2和K_2O含量影响较大,并可能导致As元素富集。火山事件层样品化学风化指数(CIW)在82~91之间,呈逐渐增加的趋势,指示风化作用强烈。     

内蒙古大青山晚古生代煤系中火山事件层的物质来源及地层意义

在内蒙古大青山晚古生代煤系地层中发现了９层以上火山事件层，主要由凝灰熔岩、火山角砾岩、熔结凝灰岩、凝灰岩、沉凝灰岩及各种凝灰质沉积岩组成。通过剖面层序分析和岩石学、岩石化学、稀土元素和同位素比值研究，可将本区火山事件层划分为９个喷发旋回；根据火山事件层的分布，本区煤层可与山西大同同时代的煤层相对比；这一研究结果为大区域煤层对比提供了重要的科学依据。根据本区的研究工作并与内蒙海槽火山活动资料相对照，本区火山碎屑物质来自内蒙海槽钙碱性岛弧型火山活动的观点得到证实，也为华北板块与古亚洲洋板块之间的封闭机理，提供了新的资料。     

山东及邻区晚石炭世—早二叠世火山事件沉积及地层对比

作者对山东及邻区本溪组及太原组进行了详细的室内外研究,共发现了6期10次火山事件沉积,它们在时空分布上有一定规律。火山碎屑可能来自华北地台以北及以南两个不同的火山源,而火山源的岩浆可能来自下地壳。在前人的生物地层研究基础上,以遍布全区的火山事件层作为大区域等时地层对比标志,并结合最大海侵事件层,对研究区内本溪组及太原组地层提出了新的对比方案。     

火山地层中的沉积层特征及其地层对比意义:以松辽盆地营城组为例

火山地层常具穿时和倒转现象,并且缺少化石资料,致使其地层序列划分和对比困难.营城组火山地层序列是松辽盆地火山岩油气勘探的基础和关键,火山岩中的厚层沉积夹层（营城组二段）在火山地层序列划分中可作为标志层,是营城组进一步分段的关键层位.从盆缘露头剖面入手,根据实测剖面、钻井、测井、地震、同位素年龄等资料,证实徐家围子断陷存在营二段地层,通过地层对比,总结其地层发育时限、岩性及序列特征、地层分布规律及其成因、地球物理识别标志,并将其作为标志层对火山地层进行准确划分和对比.结果显示:营二段形成于早白垩世Albian期（110~108 Ma）,沉积时限2~3 Ma;以富含凝灰质夹煤层为主要特征,其碎屑粒度自下至上呈现"粗-细-粗"的全韵律;断陷内营二段地层厚度变化大,平面上存在着两类沉积中心:（1）与营一段火山岩最大厚度中心重叠的火山期后热沉降中心;（2）继承性古地貌凹陷.不同成因地层其地球物理识别特征不同.以营二段为标志层可将徐家围子断陷营城组分为3段,其中一段和三段均以火山岩为主.而原分层中的营四段实属盆地不同充填期的两套地层:下部细粒砂泥岩段应为断陷期的营二段,上部粗粒砂砾岩段应为拗陷期的登娄库组一段.该方法可为其他地区火山地层划分与对比提供借鉴.      

北京市平原地面沉降区含水岩组和可压缩层划分

通过对北京平原区水文地质、工程地质条件及地面沉降现状的区域性研究,结合典型沉降区的水文地质、钻探和土工试验数据分析,首次对含水岩组和可压缩层组进行了划分。可为首都地面沉降观测网站及地面沉降预警预报系统的建设提供重要参考。     

徐州地区太原组牙形刺分布特征及地层意义

研究了徐州九里山矿区景山3─12孔太原组13层灰岩中的牙形刺分布特征,并讨论其地层意义。     

埃达克岩的特征及其意义

讨论了中国东部C型埃达克岩与环太平洋典型埃达克岩的异同点及其不同的产出背景,认为中国东部中生代具埃达克岩特征的中酸性火成岩是陆内岩浆作用的产物,推测是来自岩石圈地幔的玄武质岩浆底侵到加厚的具克拉通性质的陆壳(>50km)底部导致古老的下地壳基性岩部分熔融形成的。论述了埃达克岩,尤其是C型埃达克岩的地球动力学意义,指出埃达克岩的发现开创了岛弧岩浆成因的新系列,是岩石学领域内一个重要的突破,开拓了花岗岩研究的新思路。探讨了埃达克岩可能的形成构造背景,指出利用埃达克岩可以追踪地质历史上的地壳增厚及其相关事件,反演下地壳组成。讨论了埃达克岩与成矿作用的关系。     

Late Carboniferous-Early Permian Volcanic Event Deposits and Stratigraphic Correlation in Shandong Province and Its Adjacent Regions

Deposits of 10 volcanic events of 6 stages have been discovered by the authors after detailed field and lab studies of the Benxi and Taiyuan Formations in Shandong Province and its adjacent regions. They show certain temporal-spatial distribution characteristics. Volcanic fragments were probably derived from two different volcanic sources north and south of the North China Platform, while the magma of the two volcanic sources was probably derived from the lower crust. A new stratigraphic correlation scheme is put forward for the Benxi and Taiyuan Formations in this region on the basis of previous biostratigraphic work with the regionally widespread volcanic event layers as the marker bed for the isochronous stratigraphic correlation on a super-regional scale and in conjunction with the maximum transgressive event layers.     

大青山、大同煤田太原组流纹质沉凝灰岩的发现及地层对比

作者依据镜下岩矿鉴定，首次在大青山煤田和大同煤田太原组中发现一层高岭石化流纹质沉凝灰岩。地球化学分析资料也证明了它的存在。火山灰可能来自大同煤田东北方向。根据火山事件层及植物群特征，作者对两个煤田的太原组进行了对比。     

西秦岭下三叠统华日组火山岩地球化学特征及构造环境分析

西秦岭合作一带华日组岩性以中酸性火山岩为主,岩性为英安岩、安山岩、火山角砾岩和凝灰岩.通过对其岩石地球化学研究,表明华日组火山岩属钙碱性系列,具高K、高AI和低碱、低Ti的特点;微量元素地球化学组成与典型火山岛弧环境的地球化学组成一致;稀土总量为61.91×10-6~185.58×10-6,平均含量为128.04×10-6,显示出轻稀土富集,重稀土亏损的特点,具有弱的Eu负异常(平均为0.98);结合西秦岭造山带的构造演化特征,认为下三叠统华日组火山岩形成于岛弧环境.     

华北板块北缘晚古生代火山事件沉积的全序列及其主要特征

本文对辽宁南票及内蒙古大青山区上石炭－下二叠统地层中火山事件沉积进行了系统的岩矿鉴定，差热，X光，电镜测试及微量稀土元素定量分析，两剖面自下而上共划分出12期火山事件沉积序列，包括了34－39层火山事件沉积层，由于各层均具有特定的岩石矿物及地球化学特征，为进一步查明华北板块北缘火山事件沉积的展布规律，并利用火山事件层作为标志层进行地层对比，提供了新的依据。     

北京西山沿河城东岭台组火山岩成因及其地质意义

北京西山沿河城东岭台组火山岩由底部(第1岩性段)玄武粗安岩、下部(第2岩性段)酸性火山碎屑岩和上部(第3、4岩性段)粗面岩、流纹岩组成。根据地球化学特征,东岭台组下部第1岩性段玄武粗安岩属于碱性系列,具有Coombs成分变异趋势,上部的中、酸性岩属于高钾钙碱性;东岭台组火山岩整体具有从碱质富集的基性岩向硅饱和的中酸性岩变化的跨越式成分变异趋势。东岭台组中—基性岩是富集Ba、Sr、LREE和K的幔源原始玄武质岩浆在中等压力条件下分离结晶的产物,岩石在成岩过程中受到了下地壳物质的混染。东岭台组上部第3、4岩性段的粗面岩或英安岩依据地球化学特征分为3大类——富铝钾质粗面岩、富铝钠质粗面岩或英安岩与贫铝粗面岩或英安岩。富铝钾质粗面岩是玄武质岩浆与中地壳岩石发生熔融反应的产物;富铝钠质粗面岩或英安岩是内侵的基性岩含水熔融的产物;贫铝粗面岩或英安岩有可能由中—基性岩分异而来,成岩过程中受到围岩混染。东岭台组下部第2岩性段的酸性火山岩形成于下地壳低钾岩石在高氧逸度条件下的低程度部分熔融。东岭台组上部第3、4岩性段的酸性火山岩中的低硅端元是基性岩浆与中地壳岩石发生熔融反应的产物;高硅端元由低硅酸性火山岩分离结晶演化而来。燕山早白垩世早、中期大规模高钾钙碱性岩浆活动很可能是幔源岩浆与陆壳发生熔融反应的产物。东岭台组火山岩是早白垩世中期地壳被内侵玄武质岩浆加热,进而导致地温梯度增高的直观表征;地壳深部温度升高和部分熔融直接促使地壳发生侧向韧性流动,致使早白垩世时期的燕山地区由山地演变为高原。     

鄂尔多斯盆地东部太原组古岩溶特征

鄂尔多斯盆地下二叠统太原组为碳酸盐与陆源碎屑混合沉积,主要由灰岩、岩屑石英砂岩、泥岩和煤岩组成。太原组沉积时期鄂尔多斯盆地东部为碳酸盐与陆源碎屑混合沉积的陆表海潮坪沉积体系和三角洲沉积体系。北部发育三角洲前缘沉积。南部发育碳酸盐潮下带—潮间带及陆源碎屑潮下带。太原组中普遍发育冲刷充填现象,说明短期的沉积间断发生频繁。太原组中岩溶角砾岩发育,主要为镶嵌状角砾岩,见到少量裂缝角砾岩和紊乱角砾岩。太原组中的岩溶形成于同生期,没有形成岩溶地貌。与现代碳酸盐沉积物相比,太原组灰岩具有较高的Mn和Fe含量,明显低的Sr含量和δ18O值。这是由于埋藏作用和淡水淋滤所引起的,低的Sr含量和δ18O值主要由淡水淋滤所致。与大多数地质学家研究得出的二叠纪生物和非生物成因的方解石的δ13C值相比较,太原组方解石的δ13C值无明显差异。宏观和微观特征均说明太原组存在古岩溶。岩溶作用使得灰岩的储集性能在一定程度上得到了改善。     

淮南煤田太原组铝质泥岩元素地球化学特征

华北聚煤盆地南缘淮南煤田晚石炭世-早二叠世太原组含煤岩系普遍沉积铝质泥岩,然而,对于多层铝质泥岩的形成条件及其地球化学特征尚未开展深入研究。在本次研究中,系统采集了淮南煤田张集煤矿补Y1钻孔岩心样品,采用XRF和ICP-OES、ICP-MS分别测试了主量元素和微量元素,对铝质泥岩地球化学特征及其地质成因进行分析。结果表明：不同层位的铝质泥岩来源于同一源区,铝土质泥岩可能受到了更强烈的红土化作用导致其明显偏离SiO₂/Al₂O₃和Fe₂O₃/Al₂O₃趋势线;Sr/Ba的结果表明铝质泥岩是在不稳定的海陆交互沉积环境下形成的,V/Cr和V/（V+Ni）的结果表明铝质泥岩是在贫氧到厌氧的沉积环境中形成的;综合主量元素和微量元素的结果,表明了不同层位铝质泥岩的母岩可能是附近古陆的中酸性火成岩,母岩风化产物经迁移至淮南地区沉积成岩。     

宣东矿区下花园组岩矿、煤岩及孢粉组合特征

河北宣东矿区含煤地层为中侏罗统下花园组,含有5个煤组,煤层多,标志层不发育,煤层对比较为困难。钻孔岩、煤心样品的岩矿、煤岩鉴定和孢粉分析等成果资料揭示:①长石砂岩主要赋存于Ⅲ煤组岩段及其以上地层,Ⅴ煤组岩段分布极少;安山岩屑砂岩集中分布在Ⅴ煤组顶底板附近,Ⅲ煤组岩段及其以上岩段未见;泥化安山岩屑砂岩仅分布在Ⅴ煤组岩段的下部;石英砂岩分布在Ⅴ煤组岩段底部与煤系基底地层接触处;鲕状粘土岩仅分布于Ⅴ煤组岩段下部,并常为煤组底板。②Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤组显微煤岩类型以微镜煤、微亮煤为主;Ⅳ、Ⅴ煤组多为角质微亮煤、微亮暗煤及丝炭微暗煤。③Ⅰ、Ⅱ煤组的裸子植物花粉含量丰富,占孢粉总数的40%～60%;Ⅲ煤组低于Ⅰ、Ⅱ煤组;Ⅴ煤组除克拉梭粉及苏铁粉含量占15%左右外,其它松科花粉少见。该结论可作为矿区岩、煤组(层)划分和对比的依据,对指导煤矿开采生产和邻区的勘查工作具有实际意义。