华北晚古生代层序地层模式及其演化

华北晚古生代沉积建造是在陆表海环境向大陆环境演化的背景下形成的,其层序地层模式包括陆表海型、过渡型和湖泊型等3类。陆表海型层序的底界面为IP型,顶界面为IP型和I型层序界面,层序内由海侵体系域和高位体系域构成;过渡型层序的底、顶界面均为I型层序界面,层序由陆表海低位体系域、海浸体系域及高位体系域构成,陆表海低位体系域以发育席状砂体为特征;湖泊型层序的顶、底界面亦为I型层序界面,层序由低位体系域,水进体系域和高位体系域构成。该沉积建造的形成经历了上述3种模式5个阶段的演化,这5个阶段是盆地的形成、发展、鼎盛、萎缩和转化阶段,分别对应于DS₁~DS₅这5个沉积层序。     

东北及邻区晚古生代大地构造属性新认识

哲斯腕足动物群是一个凉水型腕足动物群,土著种含量在75%以上,古生物地理区划属于北方生物地理大区的内蒙古区。自成一个地理区说明其北有重要地理隔绝:暗示存在一个较大地块(佳—蒙地块);凉水型性质则说明中二叠世这个稳定地块与华北板块之间存在一个足够宽的深海洋盆——古亚洲洋南支。在佳—蒙地块上,晚古生代地层发育较佳,保存较好。这些晚古生代地层围绕佳—蒙地块核心呈环带状分布,明显构成佳—蒙地块的大陆边缘沉积。在我国东北地区,出露的晚古生代海相地层主要为佳—蒙地块的南缘和北缘沉积。根据目前已有资料统计,中生代为东北及邻区花岗岩侵位的峰期,志留纪—泥盆纪为花岗岩浆活动相对沉寂的时期,花岗岩的这种侵位时代特征支持晚古生代存在一个稳定地块的设想。东北地区晚古生代地层主体未见遭受低绿片岩相区域变质的迹象,说明这一地区晚古生代地层主体未曾发生过强烈的褶皱造山、普遍的区域变质的地槽发展过程。东北及邻区为天然地震弱震区,其周缘被锡霍特—珲春、蒙古—鄂霍次克、阿尔泰—华北北缘强地震带所围,似乎可以得出这是一个构造相对稳定的区域、其间不曾存在晚古生代以来的板块构造缝合线的结论。东北地区中、新生代发生的大规模拆离—走滑使得原本较为完整的、稳定的块体发生了分割与位移。如此,一个完整的地块被切割成多个块体(即所称的众多"微板块")。东北及邻区晚古生代构成了一个巨大地块:佳—蒙地块。佳—蒙地块是北由蒙古—鄂霍次克缝合带、南由西拉木伦河—延吉缝合带、东由中锡霍特俯冲带所围限的一个晚古生代稳定的大地构造单元。     

东北地区晚古生代海相地层属于大陆边缘沉积的确定

东北地区晚古生代海相地层围绕佳—蒙地块呈环带状分布。岩屑长石砂岩等非稳定型沉积发育,岩性横向变化较大,岩相不稳定,火山岩发育等说明其属于活动型沉积。从佳—蒙地块的核心到边缘缝合带可见有古陆—类陆表海—陆棚海—深海的较为明显岩相带变化。从环带状分布、活动型沉积和构造岩相带有规律分布等方面确定东北地区晚古生代海相地层属于佳—蒙地块的大陆边缘沉积。     

滇黔桂盆地及其邻区晚古生代层序地层格架及相对海平面变化

受同生断裂的控制 ,在晚古生代滇黔桂盆地及邻区形成特殊的“台—盆—丘—槽”的古地理格局 ,发育了复杂而有序的盆地充填序列。根据三级沉积层序的两大特性 ,在滇黔桂盆地及邻区的晚古生代地层中识别出 2 5个三级沉积层序 ;以地层记录中的的两种相变面和两种穿时性界面为关键 ,建立了晚古生代的区域层序地层格架。研究表明 ,地层记录中的层序界面大致可以划分为 4种类型 ,即构造不整合面、沉积不整合面、淹没不整合面以及它们的相关面 ,而且它们还可以进一步归为暴露间断面以及加深间断面两种范畴的界面。     

河北省晚古生代煤系层序地层与聚煤特征研究

华北晚古生代含煤岩系是在巨型克拉通盆地海陆过渡相和陆相背景中形成的,通过分析近期的一些实测地质剖面和钻井地质剖面资料对河北省晚古生代含煤岩系层序特征进行阐述,以沉积基准面和沉积物可容纳空间变化为理论核心,利用钻井岩心、露头剖面及层序地层学有关理论及其研究方法,对河北省晚古生代含煤地层进行了层序地层学研究.层序地层理论的应用为成煤机理的研究提供了新的途径,聚煤规律研究可在高分辨率等时地层格架中进行.河北省聚煤盆地层序地层与成煤机理、富煤带的迁移、富煤单元的形成有着密切的联系.     

河南省晚古生代煤系层序地层格架与沉积演化

通过对露头及钻井资料的研究,河南省晚古生代煤系可划分为1个一级层序(308~252 Ma);以太原组上部灰岩段底界面为区域性沉积间断面,将该一级层序又分为Ms₁和Ms₂两个二级层序;进而依据次级层序界面又细分为20个三级层序。通过对本区沉积演化特征的研究表明:本溪组沉积早期,本区海侵方向为自东向西进行,海侵中心由南向北迁移,而到本溪组沉积晚期,海侵范围扩大,海侵中心部位继续北移,海侵方向由NEE向SWW进行;自太原组沉积开始,区内海侵逐渐达到高潮,海域扩大;到山西组沉积期,区内大面积海退,海域范围向东南退缩,经历了滨海-潮坪-泻湖-下三角洲平原的沉积演化;到下石盒子组至上石盒子组沉积期,海水基本退出华北盆地范围,致使河南境内沉积演化最后经历了从三角洲前缘-下三角洲平原-上三角洲平原沉积的演变过程。研究成果对分析研究区晚古生代成煤、古地理、古环境及聚煤规律具有参考价值。     

佳木斯地块及邻区早古生代——晚中生代构造演化

为厘清嘉荫—牡丹江缝合带的形成时代,确定佳木斯地块早古生代—晚中生代构造演化过程,笔者对佳木斯地块及邻区出露的一些特征岩石的相关资料进行了收集与系统分析。分析结果显示,黑龙江杂岩外来岩块原岩具有类似蛇绿岩的特征,锆石U--Pb年龄结果显示其形成时代为257～210 Ma,云母及蓝闪石Ar--Ar年龄显示基质与外来岩块共同发生高压变质与退变质事件的时间为193～145 Ma,结合出露于佳木斯地块与松嫩地块的早古生代-早侏罗世火成岩地球化学特征及锆石U-Pb年龄,提出佳木斯地块与松嫩地块间经历了早古生代拼合—二叠纪末期三叠纪裂解—侏罗纪-白垩纪初期再次拼合的构造演化过程。古太平洋板块向西的俯冲作用,驱动了其最终的拼合,形成了以黑龙江杂岩为标志的嘉荫—牡丹江缝合带。     

滇黔桂地区晚古生代至三叠纪层序地层序列及沉积盆地演化

志留纪末期的加里东运动使扬子板块与华夏板块基本上连接成一个统一的华南板块,在这个较为稳定的构造背景下,从晚古生代至三叠纪滇黔桂地区经历了一个较为复杂的盆地演变过程,形成了一个复杂而有序的层序地层序列。晚古生界可以划分为25个三级沉积层序,三叠系大致可以划分为10个三级沉积层序;35个三级沉积层序又大致可以归并为8个二级构造层序。从三级沉积层序到二级构造层序的归并,代表了滇黔桂地区从晚古生代的“滇黔桂盆地”演化为早、中三叠世的“南盘江盆地”、最后在晚三叠世早期结束海相沉积历史的沉积学和地层学响应过程,为在层序地层学框架内理解复杂的地质演化历史提供了一个较为典型的实例。     

东北地区及邻区晚古生代晚期构造特征及演化规律

本文通过区域物探、地质资料的综合分析和野外调查,在重新厘定了东北地区晚古生代晚期区域断裂构造和区域构造格局的基础上,重点探讨了石炭—二叠纪的沉积构造特征。     

基于洋板块理论对内蒙古古生代地层区划分的实践和认识

内蒙古较为系统的地层划分始于1978年,之后在编写内蒙古自治区区域地质志、内蒙古第二代区域地层表、内蒙古自治区岩石地层以及内蒙古矿产资源潜力评价成矿地质背景等论著时,均对内蒙古全区古生代岩石地层进行了详细的划分与研究,采用的理论体系为"槽台论"和"板块构造"。本次地层区划将新理论——大洋板块地层系统(Ocean Plate Stratigraphy, OPS)引入其中,与以往不同之处是分别建立了大陆板块地层系统和大洋板块地层系统。大陆板块地层包括陆块区及大陆边缘两大部分的沉积产物,大洋板块地层是大洋板块消减过程中形成的无序岩石组合,野外露头上表现为"俯冲增生杂岩"。据此,内蒙古古生代岩石地层划分为五个一级地层大区,以古亚洲洋消减对接带为限,东北部属西伯利亚地层大区、西北部为塔里木地层大区、南部归华北地层大区,该对接带本身称为恩格尔乌苏—西拉木伦(古亚洲洋消减对接带)地层大区,秦祁昆地层大区位于华北地层大区之南,以龙首山断裂为界。根据古地理环境、岩石组合及古生物化石等因素的差异,进一步将其划分为8个地层区、13个地层分区,其中鄂尔多斯地层分区细划为4个地层小区。一级地层区划(地层大区)的...     

华北晚古生代煤系古地理演化

根据华北晚古生代沉积岩系的环境标志，识别出29个相，归并为冲积扇，河流、三角洲、潮汐砂滩、碳酸盐台地等6个沉积体系。系统总结了华北晚古生代岩相古地理时空演化规律和沉积体系分布规律。     

华北晚古生代煤的稀土元素地球化学特征

采用仪器中子活化分析法(INAA)测定了华北晚古生代石炭纪-二叠纪58个煤及煤层夹矸和顶底板样品的稀土元素含量。通过对稀土元素地球化学特征的研究表明,华北晚古生代煤中稀土元素总量绝大多数变化于30×10~(-6)～80×10~(-6)之间,平均为56×10~(-6),属正常水平;靠近物源区的华北北部太原组比远离物源区并且受陆表海影响的华北南部太原组更加富集稀土元素;稀土元素总量还受煤中灰分所影响,与煤的灰分产率成正相关关系,尤其与<2μm的粘土矿物密切相关。这证明稀土元素在煤中的聚集过程中陆源物质起重要作用。煤中LREE明显富集,LREE/HREE一般在2～8之间,与高灰低硫煤相比,低灰高硫煤中其比值较低,该比值在顶底板岩石中达12以上,在黄铁矿结核中最高,达21,表明受海水影响的还原环境中HREE与有机质更具亲和力。稀土元素中普遍存在Eu亏损现象。在整个华北地区,正常煤层内的稀土元素分布模式十分相似,表明在华北晚古生代石炭纪-二叠纪成煤期间,保持有相对稳定的陆源物质供应。在低灰煤中,稀土元素主要由细粒的吸附灰分和生物灰分所承载,有机物质同时也吸附了一定比例的REE。受岩浆活动影响的煤其稀土元素总量最高,岩浆物质加入可以促使煤中稀土元素增加,并会导致稀土元素分布模式出现异常,同时常伴随有如U、W和A     

华北地台晚古生代地层定量时间分析

以[美]学者Shaw AB法为原理,以地层多重划分研究为基础,对华北地台晚古生代地层进行了定量地层的时间分析,进行了分区内以标准参考剖面(SRS)为准的地层定量的时间分析、区域范围内的复合标准参考剖面(CSRS)的定量地层的时间分析,进而讨论了Shaw法在多重地层划分研究中的意义和作用。     

华北晚古生代含煤岩系以层序古地理为背景的聚煤特征

华北晚古生代含煤盆地是我国最大的含煤盆地。笔者通过对盆内４９个典型剖面，５０个辅助剖面的环境分析，以及层序地层学研究，将其划分为Ⅰ—Ⅲ级层序及Ⅳ级准层序，共４级地层单元。Ⅳ级准层序相当副层序。一个Ⅳ级准层序内所含的煤体称为煤层。全区自晚石炭世至晚二叠世早期所限定的７个成煤期内，共圈出煤组７个，煤层２０层以上，以Ｂ３，Ｄ２，Ｇ７１煤层最具工业价值。Ｂ３煤层分布于盆地北部，Ｇ７１煤层分布于盆地南部，Ｄ２煤层全盆地均有分布。煤层聚积受多种因素控制，而构造活动及海平面升降则是第一位的控制因素     

On Geodynamic Evolution of Simao Region (Southwestern Yunnan, China) during Late Paleozoic and Triassic

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅＳｉｍａｏｒｅｇｉｏｎ (ＳＷＹｕｎｎａｎ ,Ｃｈｉｎａ) ,ｓｉｔｕａｔｅｄｂｅ ｔｗｅｅｎｔｈｅＡｉｌａｏｓｈａｎｂｅｌｔｉｎｔｈｅｅａｓｔａｎｄｔｈｅＬａｎｃａｎｇｊｉａｎｇｚｏｎｅｉｎｔｈｅｗｅｓｔ (Ｆｉｇ .1) ,ｉｓａｋｅｙａｒｅａｔｏｃｈｒｏｎｏｌｏｇｉｃａｌｌｙｃｏｎｓｔｒａｉｎｌａｔｅＰａｌｅｏｚｏｉｃｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｌｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｕｓｏｆｐｒｉｍｅｉｎ ｔｅｒｅｓｔｗｈｅｎｄｉｓｃｕｓｓｉｎｇｔｈｅｐｌａｔｅ ｔｅｃｔｏｎｉｃｈｉ…     

A Reconstruction for the Late Paleozoic Tectonic Evolution of the Tekes Daban Area, Western Tianshan Mountains: Evidence from Unconformities

The identification of unconformities is the key to reconstructing tectonic evolution, revealing crust movement and establishing tectonic cycle. For a long time, there were some controversial issues on the episodes of Variscan cycle (especially on the period of Carboniferous-Permian stages) of the Tianshan area. The essential questions fall on the numbers and property of unconformities in this area, for example, in the western Tianshan area. Previous research only recognized three or four fold movements. Detailed regional geological mapping of 1:50000 in the Tekes Daban area, western Tianshan have allowed us to characterize the seven unconformities within the Carboniferous-Permian strata and understand its implications for tectonic reconstruction of the Tianshan orogen. Seven angular unconformities, which indicate that seven tectonic episodes occurred in the Late Paleozoic Period, were identified in this area. Therein, the newly discovered unconformities based on the angle-unconformity between the Dongtujinhe and Keguqinshan Formations, and angle-unconformity between the Wulansayi and Wulang Formations, respectively indicates the Tekes episode and Gongliu episode. The unconformity between the Dongtujinhe and Yishijilike Formations is angle-unconformity instead of parallel unconformity indentified by previous research, so the former Bogda ascending can be revised as Bogda movement. Therefore, these newly identified seven episodes, including the Tekes episode, suggest that there are seven tectonic movements in the Tianshan area at least. This has significant implications for reconstruction of the Late Paleozoic tectonics in the Tianshan Area, NW China     

塔里木板块周缘晚古生代以来的构造演化

塔里木板块在晚古生代以来,经历了一系列碰撞和拼合事件,受北侧哈萨克斯坦－准噶尔板块碰撞的影响,南天山石炭纪再生洋盆于早二叠世末隆起,并导致天山山前陆盆地形成。这一时期塔木西部强烈的热活动事件,反映了一次地壳开裂活动,并导致天山山前的前陆盆地形成,这一时期里木西部强烈的热活动事件,反映了一次地壳开裂活动,同时进一步推动了塔里木向天山下插的陆内俯冲活动及前陆盆地的形成,中生代时期,特提斯洋盆的活动及先     

北大巴山地区晚古生代滔河口组碎屑锆石年代学研究及对古生代岩浆事件的限定

长期以来,一直认为北大巴山地区仅分布着早古生代地层,实际并非如此。滔河口组主要为一套火山-沉积组合序列,保留相对完整的地层记录。本文运用LA-ICP-MS U-Pb方法,对由灰绿色砂岩和玄武岩组成的滔河口组同一采样位置的2件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,获得了52组U-Pb有效年龄,重新限定了滔河口组的形成时代,且为北大巴山地区早古生代构造演化提供了详细资料。获得的11个较年轻的锆石年龄表明,滔河口组形成不早于早泥盆世。碎屑锆石的谐和年龄表明,物源主要集中在407~434Ma侵入岩、粗面岩和玄武岩等。研究区的岩浆成因碎屑锆石年龄值表明,古生代时期发育3期岩浆作用,分别对应431~439Ma侵入岩、426.9Ma斑鸠关组粗面岩和414.3Ma滔河口组玄武岩。     

Reconstructing Late Paleozoic exhumation history of the Inner Mongolia Highland along the northern edge of the North China Craton

The Inner Mongolia Highland (IMH), along the northern edge of the North China Craton, was considered to be a long-standing topographic highland, whose exhumation history remains elusive. The aim of this study is to reveal Late Paleozoic exhumation processes of the IMH based on an integrated analysis of stratigraphy, petrography of clastic rocks, and U–Pb ages and Hf isotopes of detrital zircons from Permian–Triassic succession in the middle Yanshan belt. The results of the study show that the Benxi Formation, which was originally regarded as a Late Carboniferous unit, proves to be Early Permian in age because it contains detrital zircons as young as ∼298 Ma. The Lower Shihezi Formation is demonstrated to be a unit whose age spans the boundary of the Middle and Upper Permian, constrained by a U–Pb age of 260 ± 2 Ma from a dacite layer. Clastic compositions of conglomerate and sandstone change markedly, characterised by the predominance of sedimentary components in the Benxi–Shanxi Formations, by large amounts of volcanic clastics in the Lower and Upper Shihezi Formations, and by the presence of both metamorphic and igneous clastics in the Sunjiagou–Ermaying Formations. Sedimentary clastics include chert, carbonate, sandstone and quartzite, which may have been derived from Proterozoic to Lower Paleozoic sedimentary covers. Volcanic clasts were directly related to volcanic eruptions, while granite and gneiss grains were sourced from exhumed Late Paleozoic intrusive rocks and basement rocks. Detrital zircon U–Pb ages can be divided into five populations: 2.6–2.4 Ga, 1.9–1.7 Ga, 400–360 Ma, 325–290 Ma and 270–250 Ma. Precambrian detrital zircons are typically subrounded to rounded in shape, implying a recycling origin. Late Paleozoic zircons show oscillatory zones and their Th/U ratios >0.4, suggesting a magmatic origin. Most Phanerozoic zircons have negative ε_Hf(T) values of −3.2 to −25.5, which are compatible with those of Late Paleozoic plutons in the IMH. The results indicate that the IMH may have been covered with Proterozoic to Lower Paleozoic sedimentary strata, which then underwent subsequent erosion and served as provenances for adjacent Late Paleozoic basins. Vertical changes in both clastic compositions and detrital zircon ages in Permian–Triassic strata imply an unroofing process of the IMH. Three phases of the IMH uplift are distinguished. The first-phase uplift commenced 325–312 Ma and resulted from magmatic intrusion related to southward subduction of the Paleo-Asian Ocean. The second-phase uplift took place in the Middle Permian and may be attributed to crustal contraction related to the collision of the North China Craton and the Southern Mongolia terrane. The third-phase uplift happened at the end of the Permian, and may have been induced by upwelling of calc-alkali magma under an extensional setting.