四川龙门山区泥盆纪海水来自何方

四川龙门山区的泥盆系以其发育完整、出露良好、厚度巨大、化石丰富、地层连续、层序清楚等特点驰名中外,尤其是北川桂溪—甘溪—沙窝子剖面的研究程度不断提高,已成为世界泥盆系分统分阶研究中不可多得的系统剖面。但长期以来对龙门山区泥盆纪时的古地理特点和海侵方向等关键问题,始终没有得到明确的、肯定的和统一的认识。本文就目前作者的认识,提出一些看法以供大家讨论。一、四川龙门山区泥盆系的特点为探讨龙门山区泥盆纪时海侵方向,海水通道,就有必要首先介绍龙门山区泥盆系空间分布格局、生物群特点及其与邻区的关系等,以作为分析的依据。 (一)龙门山区泥盆系的空间分布格局     

桂东北D/C界线沉积特征及对台盆相间演化的启示

台盆相间是桂东北泥盆纪和石炭纪沉积的重要特色,而D/C界线又是台盆相间沉积最突出的一个时段之一。文章回顾并评述了桂东北D/C界线的研究历程、相序划分、主要代表剖面,认为桂东北D/C界线可划分为碎屑岩相序和碳酸盐岩相序以及它们的过渡类型。通过对20条典型剖面的岩性组合特征对比,恢复了桂东北D/C界线海平面相对下降期的岩相古地理,结果显示桂东北在该时期主要存在柳州、桂林两大台地以及多个小型台地,台地间普遍发育快速相变的台沟、盆地沉积,石炭纪初期海水变浅,台地分布范围显著扩大,江南古陆供给增强,台盆相间格局迅速发展。为了进一步探讨桂东北D/C界线的演化过程和背后的控制因素,文章分析了广西整体的台盆相间演化的阶段性、同沉积构造作用以及海平面变化的影响,梳理了台盆相间演化过程中沉积环境分异与构造运动- 海平面的关系,认为在滇黔桂裂谷盆地在持续断陷发展的前提下,桂东北D/C界线沉积分异的主要原因可能是受冈瓦纳大陆冰川形成与消融导致的海平面异常波动,以及柳江运动引发的局部同沉积断陷强度差异变动影响,且构造和沉积要素在D/C界线的耦合作用达到最强,最终促进桂东北台盆相间格局在D/C界线达到鼎盛。在此模式下,可以将台盆相间的演化划分为4个阶段,早泥盆世中期—晚期为台盆相间格局的孕育期,早泥盆世晚期—中泥盆世晚期沉积开始分异,为台盆相间格局的发展期,晩泥盆世—早石炭世台- 盆出现强烈分割,海平面异常下降和柳江运动同时作用于沉积,为台盆相间格局的鼎盛期,早石炭世之后,台盆相间沉积维持了一定时期的强度,晚石炭世开始海水逐步恢复正常后台盆相间逐渐减弱,为台盆相间格局的衰退期。     

加里东运动构造古地理及滇黔桂盆地的形成--兼论滇黔桂盆地深层油气勘探潜力

中国南方的滇黔桂地区,早古生代与晚古生代之交曾经发生过较为强烈的加里东运动,包括三个幕:寒武纪末期的郁南运动,中、奥陶世末期的都匀运动以及志留纪末期的广西运动;奥陶系与志留系的残留不全和晚奥陶世至志留纪大片古陆———滇黔桂古陆的展布是加里东运动的重要体现。志留纪末期的广西运动之后,在大致相当于早古生代“滇黔桂古陆”分布的地区形成一个特殊的“滇黔桂盆地”,而且在滇黔桂盆地的主体部位常常是泥盆系直接覆盖在寒武系之上。寒武系,特别是下寒武统,由于寒武纪初期的快速海侵作用而在研究区域普遍发育烃源岩系;研究区域的泥盆系,特别是中泥盆统,在台间盆地中发育优质烃源岩。因此,巨大的构造古地理演变和海陆变迁,形成了一个晚古生代的泥盆系优质烃源岩与早古生代的下寒武统优质烃源岩的空间叠合区域,该叠合区域的加里东运动不整合面上、下的储集体即成为该地区的深层油气勘探对象,预示着滇黔桂盆地的深层存在较大的油气勘探潜力。     

中国泥盆纪维管植物的组成与古地理分布

依据泥盆纪早、中、晚3个时期的中国岩相古地理图及中国泥盆纪植物已有的资料,绘制出中国泥盆纪这3个时期的植物古地理分布图。中国泥盆纪海侵的主要方向是从中国西南部的云南地区（早泥盆世）逐渐向长江中游的华中地区（中泥盆世）及长江下游的华东地区（晚泥盆世）发展。中国泥盆纪维管植物在南方的分布是随着海侵,逐渐向华中及华东地区扩展,由早泥盆世西南地区的云南、四川、贵州,以及广西和湖南南部等地区,发展至中泥盆世云南、四川、贵州、湖南的中北部以及湖北的南部地区,在晚泥盆世的分布范围扩大到广东、湖南、湖北、江西、安徽、浙江以及江苏等地区。泥盆纪维管植物在北方的分布范围较小,从中泥盆世才开始出现,主要分布在新疆的北部,晚泥盆世在宁夏等地区也有分布。中国泥盆纪3个时期陆地维管植物各个种类所占的百分含量表明,早期的植物主要以较为原始的莱尼蕨类、工蕨类以及前石松类为主,中期石松类占优势,到了晚期石松类依然占优势,而楔叶类、真蕨类以及前裸子植物开始繁盛。     

黔南-桂中地区泥盆系沉积体系研究

以详细的野外调查和前人资料为基础,对岩石组合、沉积组构、剖面序列、生物组合、沉积机理等进行分析,研究了黔南—桂中地区泥盆系沉积体系特征。研究区可划分出四种沉积体系,即台地体系、台坡体系、陆棚体系、台盆体系,其中陆棚体系主要发育于早泥盆世至中泥盆世早期;建立了相应的沉积模式,并分析其影响因素。     

广西加里东运动构造古地理问题

广西历来被认为是我国加里东运动的典型地区,志留纪末的造山运动使早泥盆世莲花山组砾岩不整合于下伏地层之上。但是,实际上莲花山组只分布于广西中部的大明山－大瑶山地区和东北部扬子地块边缘,并且,它不具备同造山期磨拉石沉积特征,而是古陆剥蚀面上新海侵序列底部的滨海相沉积。广西西部的晚古生代台地相区,泥盆系底部为泥岩或粉砂岩,超覆于寒武系台地相沉积层之上。滇东南和越南北部邻区情况类似。推测在早古生代时它们属于一个地块,可称为“桂滇－北越地块”。早奥陶世云开地块和桂滇－北越地块、扬子地块的会聚和挤压,形成了大明山－大瑶山地体寒武系东西向的线形褶皱带。这是广西加里东运动的主幕。晚奥陶世-早志留世华夏地块和扬子地块的碰撞带在广西仅限于它的东北部,表现为震旦系-下志留统近南北向的线形褶皱带。志留纪末并无造山运动的证据。早泥盆世开始,可能由于地幔柱活动而使桂滇－北越地块裂解,形成北越地块、靖西台地和其他更小的块体。     

贵阳乌当上古生界的海侵—海退层序

在位于上扬子古陆边缘的贵阳乌当泥盆纪至石炭纪剖面上, 泥盆系包括蟒山群碎屑岩和高坡场组白云岩, 其中可以识别出 5个三级层序; 石炭系至二叠系船山统包括祥摆组、旧司组、上司组、摆佐组、黄龙组、马平组和梁山组,其中祥摆组和梁山组为含煤碎屑岩系地层, 其余各组为碳酸盐岩地层, 可以划分出 5个三级层序。与贵州南部至广西一带较为完整的泥盆系和石炭系相对比(泥盆系包含 13个三级层序,石炭系至二叠系船山统包含 6个三级层序 ), 贵阳乌当剖面以较薄的地层厚度和较多的三级层序的缺失为特征, 成为间断大于沉积的典型地层代表, 这是由于古陆边缘海退作用的沉积响应大于海侵作用所致。石炭纪与二叠纪过渡时期的大幅度慢速海侵作用改变了这种局面, 同邻区一样研究区域也进入了大片海域发育的时期, 所以阳新统和乐平统的层序大致与贵州南部至广西一带相近, 这是由于与相应的三级海平面上升相关的大幅度慢速海侵作用的结果。     

南华海泥盆纪烃源岩的古氧相和缺氧环境模式——以广西中、上泥盆统为例

缺氧条件是形成和保存优质烃源岩的重要条件。古氧相的研究对查明海相优质烃源岩时空分布、恢复地史时期古环境演化具有重要意义。泥盆纪时期,南华海受陆内裂陷作用影响,形成台地(滨岸台地和孤立台地)与台沟间列的盆地格局。不同的控制因素控制了古氧相的类型。在台沟和钦防裂陷海槽中,海水分层控制了泥盆纪的古氧相类型和变化。台沟和钦防裂陷海槽以厌氧相与准厌氧相为主。在台地相区,海平面变化控制了古氧相的类型和分布。台地相区的古氧相主要是常氧相和贫氧相。南华海中、晚泥盆世硅质沉积、磷质沉积发育,有机质丰富,形成了有机质-硅质-磷质沉积三位一体的特征,指示上升流作用明显。南华海地区泥盆纪位于赤道附近的信风带,向西的表面洋流越过南华海在西部形成离岸流,海底海水向东补充形成上升的底流,也说明了泥盆纪南华海上升流存在的可能性。     

华南泥盆纪沉积演化及海水进退规程

根据湘黔桂地区泥盆纪沉积相带的时空展布和迁移规律,建立了华南泥盆纪完整的海平面变化曲线,识别出2个Ⅱ级海侵-海退(T-R)旋回和16个Ⅲ级旋回。湘桂海域和黔东南海域的T-R型式有明显差异,可能为不同沉积背景所致。早泥盆世的T-R型式与南西西伯利亚的较为相似,中、晚泥盆世的T-R型式则与欧美地区相似,反映了早泥盆世已受到古特提斯海的影响。     

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.     

黔桂地区泥盆系层序地层格架及相对海平面变化

志留纪末期的加里东运动,使黔桂地区的古地理格局发生了重大变化,早古生代的滇黔桂古陆演变为晚古生代的滇黔桂海。泥盆纪初期,海水由南而北逐渐海侵超覆,在泥盆系的底部形成一套海侵碎屑岩系地层;早泥盆世晚期的大规模海侵事件造成了明显的相分异,在习称的滇黔桂盆地中发育了若干孤立碳酸盐台地,这种“台-盆-丘-槽”的格局一直延续到晚泥盆世早期;而泥盆纪末期的紫云运动所造成的地壳抬升,又使晚泥盆世地层产生海退尖灭。因此,该地区的泥盆系构成一个二级构造层序,其中包含13个三级沉积层序。在前人大量生物地层学研究的基础上,追索和对比不同沉积背景中的三级沉积层序的相序组构特征以及由其所代表的相对海平面变化,即可建立黔桂地区泥盆系的层序地层格架。层序地层格架较为充分地表现出三级沉积层序的两大特征--空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性,同时也明显地显示出地层记录中的两种相变面和两种穿时性。     

广西中-上泥盆统界线附近的化学地层学特征

中国广西是世界上泥盆系发育最好的地区之一 ,沉积相齐全、出露良好 ,是进行地层学及沉积相研究的理想地区。大乐剖面与马鞍山剖面直线距离约为 7km,根据生物地层学的研究 ,两剖面中 -上泥盆统 (D2 - D3 )界线附近发生了明显的穿时现象。化学地层学的研究表明在这两条剖面上的界线附近 disparilis带内碳同位素组成发生了明显的两次负向波动 ,波动幅度分别可达 1.1‰和 0 .8‰ (马鞍山军田剖面 )和 1.5‰和 1.3‰ (大乐剖面 ) ;两条剖面上该牙形石化石带内及上下地层中元素锶 (Sr)的含量波动趋势同样可以很好地对比 ,本研究结果显示了岩石地层学界线的穿时现象并纠正了以往用岩石地层学特征划定 D2 - D3 界线的错误     

广西热水沉积成矿作用的基本特征

详细叙述了广西热水沉积型矿床的成矿时代、空间分布和控矿环境，指出主要的矿产种类有锡、铅、锌、锑、汞、金、铜、钨、锰、铁、磷、重晶石及黄铁矿。其成矿时代为早元古代、晚元古代、早古生代、晚古生代及中生代，以泥盆纪为最重要的成矿时代；矿床在空间上主要分为桂北晚古生代裂陷锡-多金属成矿带及桂西南泥盆纪裂陷锰-重晶石-黄铁矿成矿带，次为桂东南早古生代裂陷铅-锌-多金属成矿带、桂中-桂北泥盆纪走滑断陷铅-锌-重晶石黄铁矿成矿带及桂西北早中三叠世裂陷金矿成矿带，此外还有桂北-桂东元古宙裂陷铁-锡-重晶石成矿带；控矿构造环境为裂谷构造，成矿受裂陷槽及区域性同沉积断裂控制；控矿沉积环境主要为台沟相带，次为局限-半局限台地相带、开阔台地相带、生物礁相带及海槽相带。并指出广西的热水沉积岩主要有硅质岩、电气石岩、层状矽卡岩及重晶石岩。     

层、相、位对广西北山银、锌、镉、黄铁矿矿床的控制作用探讨

一、概述本矿床是一个以银、锌、镉、黄铁矿为大型,铅为中型的硫化物矿床。它兼有我国南方泥盆系碳酸盐岩层控铅—锌矿床和层控黄铁矿矿床的主要地质特征,是一个研究典型层控矿床和成矿理论不可多得的矿床,因此不少专家学者前往参观考察。矿床位于扬子准地台东南缘,在南华后加里东准地台上,处于“江南古陆”南端西南缘,桂中褶断束的北西段,于南岭多金属成矿带西端,属北山—泗顶铅、锌、黄铁矿成矿远景区的西段。矿床周围出露大片泥盆系和石炭系,它的北部和东部是江南古陆,出露有四堡群、板溪群、震旦系及零星分布的寒武系,西北角和南西偶有二叠系出露。     

广西罗富的丹林组

<正> 广西南丹罗富下泥盆统丹林组(原称丹林群)为一套碎屑岩沉积,岩性以灰、灰白色石英亲砂岩、石英细砂岩和粉砂岩为主,化石较少,厚度大于560m(未见底)。按其岩性可可分为8层:     

桂西晚古生代深水相地层

详细描述了分别位于桂西的北、中、南部的几个晚古生代地层剖面,据此建立桂西晚古生代深水沉积的地层序列,其岩石地层单位自下而上可归人广西原有的平恩组、罗富组、榴江组、五指山组、鹿寨组、巴平组、南丹组、四大寨组和领薅组.和这些单位的命名剖面比较,桂西腹地的同期地层具有更典型的深水相沉积,并含大量玄武岩,构成从早泥盆世晚期到晚二叠世末的连续深水沉积.桂西晚古生代为广海远洋环境,其中孤立碳酸盐台地上泥盆-石炭系灰岩中出现的二叠纪"化石脉",是古特提斯张裂作用的结果.     

贵州南部泥盆系层序地层划分和层序地层格架的建立

贵州南部的泥盆系为一个大型的楔状体。从深水背景的广西南丹罗富剖面到古陆边缘的贵阳乌当剖面,泥盆系由13个层序变薄尖灭成5个层序,这是泥盆纪早期海侵尖灭与晚期海退尖灭的结果。研究区泥盆系由海侵碎屑岩岩系到清水台地碳酸盐岩岩系地层序列构成2个二级层序,又可进一步划分为13个三级层序。二级层序和三级层序均由其特殊的沉积相序列组成。研究区泥盆系层序地层划分和层序地层格架的建立提供了一个在年代地层与海平面变化框架内研究“相迁移”的良好实例。     

桂西晚古生代海相玄武岩的特征及其形成环境

广西西部广泛分布的基性岩，过去被认为是侵入的辉绿岩，晚古生代的基性熔岩只在泥盆系和下石炭统中零星分布，呈夹层产出，厚度不大。根据近年的野外工作，我们已经指出这些基性岩实际上是与晚古生代深水沉积共生的海相玄武岩，而不是象过去认为的大陆裂谷型玄武岩。玄武岩样品的地球化学分析结果表明，它们形成大洋板内构造背景，这证实了对古特提斯东延的设想，并有必要重新认识广西晚古生代地质演化的历史     

华南加里东运动初探

华南加里东运动包含了郁南运动、北流运动(崇余运动)和广西运动,具多幕陆内造山特点。其影响范围包括扬子板块东缘"江南隆起"以东、以南广大地区。华南加里东构造带总体呈东西向展布,南部桂西右江盆地-粤南地区泥盆系不整合于下伏的寒武系之上,中部桂东-粤中-闽西-赣南-湘南地区泥盆系不整合于奥陶系之上,靠近"江南隆起"的湘中-浙西地区泥盆系不整合于志留系之上,但钦防盆地志留系与泥盆系整合接触。寒武系-志留系为同造山盆地的复理石沉积。从寒武纪-志留纪同造山盆地由南向北迁移,盆地展布、物源供给等显示"南山北盆"的盆山格局和造山带"由南向北"挤压的趋势。     

桂东早古生代地层碎屑锆石U-Pb同位素年代学及其对华夏陆块加里东期构造事件性质的约束

对广西东部大瑶山-大明山地区分别位于早古生代不整合面之下和之上的寒武纪和泥盆纪地层进行了系统的碎屑锆石U-Pb同位素年代学研究.除少数为早太古宙锆石外, 寒武纪地层碎屑锆石的年龄主要有2.7~2.6、~1.8、1.4~1.1和~1.0Ga四组峰值及分别为250Ma和105Ma的热液改造年龄记录; 泥盆纪地层碎屑锆石除少数具有古太古代年龄外, 其余主要形成于~1.7和~1.0Ga, 并记录了强烈的~100Ma的热改造事件.这些特征表明, 研究区具有华夏陆块的属性, 扬子与华夏陆块的边界应位于该区西北以远; 经加里东构造事件后, 研究区沉积盆地的物源区发生了改变, 因而加里东期岩浆作用在本区并没有显示.结合前人研究成果分析, 加里东事件可能指示了已裂开古陆块与华夏陆块间发生的斜向碰撞, 而大瑶山-大明山地区为沿垂直于该碰撞方向挤压形成的被动盆地.区域地层中部分碎屑锆石U-Pb同位素组成的重置和热液锆石的形成, 反映了研究区在印支期和燕山期存在大规模流体参与的热改造事件, 这些热液对流作用应是导致本地区乃至整个华南褶皱带陆缘Au-Cu多金属矿带形成的重要原因之一.