西准噶尔南部石炭纪地层层序及古地理演化

西准噶尔南部石炭系希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组自创名以来,其地层层序和时代已争论了近半个世纪,其主要原因在于对三个组的岩性组合特征认识不够全面,经常误用其他地质单元中的古生物或年代学证据来限定这三个组的时代,从而导致出现多种层序和时代的划分意见。此次研究在1∶25万野外地质调查的基础上,重新测制了三个组的层型剖面,并结合区域上大量的辅助剖面和路线地质调查,厘定了三个组的定义、特征及分布范围。根据在层型剖面附近组与组界线处发现的冲刷构造和粒序层理等重要的示顶沉积构造,确定了三个组的层序关系自下而上分别为希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组。三个组中的“化石混杂”现象是由于人为地层划分错误造成的,误将其他地层单元中的化石认作这三个组的内容。经厘定,这三个组中只有早石炭世的化石最为可靠,结合新发现的植物化石材料,希贝库拉斯组的时代为维宪早期,包古图组为维宪晚期,太勒古拉组为维宪末期至谢尔普霍夫期。根据三个组的空间分布及其相互关系,认为西准噶尔南部在早石炭世维宪期浊流流向NE,从维宪末期开始浊流流向SW。在此基础上,讨论了西准噶尔南部石炭纪古地理演化过程,认为西准噶尔南部晚古生代残余洋盆在早石炭世接受充填,希贝库拉斯组的粗碎屑岩代表了充填作用的开始,至太勒古拉组上段粗碎屑岩的出现,表明残余洋盆已经基本填满。西准噶尔残余洋盆最终闭合是在晚石炭世晚期,以佳木河组磨拉石及陆相火山岩的出现为标志。     

西准噶尔地区晚古生代沉积环境分析

出露于新疆西准噶尔托里老风口地区的晚古生代地层,岩性主要为火山碎屑岩,并含有丰富的腕足类、海百合茎等浅海相的生物化石。通过对其火山碎屑岩类岩石学特征、粒度分析数据和古生物化石的研究,表明新疆西准噶尔地区在晚志留世—早泥盆世到早石炭世期间沉积环境为滨海—浅海环境,同时为西准噶尔洋闭合时代的研究提供了沉积学依据。     

吉黑造山带古生代构造古地理演化

吉黑同山带夹持于华北板块和西伯利亚板块之间。对该构域古生代构造古地理演化规律的研究,是恢复板块间碰撞拼合及古亚洲洋发展演化历史的关键。在早古生代期间,华北板块与西伯业板块间通过古亚洲洋板块相接。     

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。     

西准噶尔晚古生代岩浆活动和构造背景

西准噶尔作为中亚造山带的一部分,吸引了大量学者的关注。蛇绿混杂岩带、花岗岩、中基性岩墙在本地区广泛出现,表明西准噶尔晚古生代构造演化极为复杂。但是在许多方面仍存在很多争议,例如西准噶尔蛇绿混杂岩带的形成时代、岩石组合和岩石成因;I型和A型花岗岩的岩石成因,构造背景和热机制;中基性-酸性岩墙群的年代学、岩石成因、构造背景和古应力场;西准噶尔晚古生代年代学格架和构造背景;西准噶尔显生宙地壳增生;西准噶尔基底特征和西准噶尔晚古生代构造演化等。笔者通过搜集前人的资料和数据,对西准噶尔区域发育的蛇绿混杂岩带、地层、古地理环境、花岗岩体和中基性岩墙群的总结,结合项目组野外与室内数据的研究,得到以下认识:(1)达尔布特和克拉玛依蛇绿混杂岩的形成环境为与俯冲相关的弧后盆地,源区来自含尖晶石二辉橄榄岩高程度部分熔融作用;(2)早石炭世花岗岩形成于俯冲环境,晚石炭世-早二叠世花岗岩形成于后碰撞环境,中二叠世花岗岩形成于板内环境;(3)I型花岗岩的成因与俯冲密切相关,而A型花岗岩和中基性岩墙产于后碰撞环境下;(4)A型花岗岩是下地壳受地幔底侵发生部分熔融并高度分离结晶的产物,中基性岩墙群普遍具有埃达克质岩的地球化学特点,可能产于受流体(或熔体)交代的残余洋壳板片的部分熔融;(5)中基性岩墙群稍晚于寄主岩体而形成,但两者均形成于后碰撞构造背景。在晚石炭世-早二叠世,西准噶尔处于近南北向的拉张应力体系;(6)西准噶尔在泥盆纪为洋盆体系;早石炭世,俯冲-碰撞过程结束;晚石炭世-早二叠世属于后碰撞环境;中晚二叠世处于板内环境。     

西准噶尔中古生代复理石相遗迹化石及其古环境意义

西准噶尔复理石相遗迹化石主要分布于上泥盆统-下石炭统塔尔巴哈台组以及石炭系的包古图组、太勒古拉组和哈拉阿拉特组中, 典型遗迹属包括Phycosiphon, Nereites, Megagrapton, Glockerichnus, Cochlichnus, Lophoctenium, Gordia, Chondrites, Zoophycos, Scolicia, Thalassinoides.这些遗迹化石构成具有典型深水Nereites遗迹相特征的Phycosiphon-Nereites遗迹化石组合和Megagrapton-Glockerichnus-Cochlichnus遗迹化石组合.包古图组和太勒古拉组属于海底扇中下扇扇缘-盆地平原环境; 哈拉阿拉特组和塔尔巴哈台组则属于海底扇中下扇扇叶环境.西准噶尔复理石相遗迹化石分布与鲍马序列的厚度密切相关, 在毫米-厘米级鲍马序列中, 遗迹化石属种单调且保存较差, 可见单一属的Phycosiphon或Nereites; 而在厘米-分米级鲍马序列中, 可见不同直径大小和形态上具有过渡的Phycosiphon和Nereites, 可能代表同种造迹生物不同个体发育阶段的生物遗迹.海底扇不同亚环境单个鲍马序列的厚度决定了底栖生物是否有足够的时间形成较为成熟的群落(包括一系列幼年和成年个体).      

新疆西准噶尔晚古生代大地构造演化的岩浆活动记录

晚石炭世-早二叠世是新疆北部最为重要的金属矿床成矿期.西准噶尔的区域大地构造、蛇绿岩、沉积岩、花岗岩、埃达克岩、富镁闪长岩以及广泛出露的中基性岩墙研究显示,该地区直到早二叠世早期(290Ma)仍有残余洋盆存在,并可能存在相关的俯冲活动.在290Ma之后,伴随着红色磨拉石的产出,西准噶尔地区进入碰撞造山阶段,伴有地壳快速...     

中国东北区古生代构造古地理格局

根据地层,沉积岩相古地理及古地磁等资料综合分析,认为中国东北区古生代存在着额尔古纳－兴安、松嫩、佳木斯－兴凯等中,小板块群。其中,松嫩微板块和佳木斯－兴凯微板块于早古生代末沿牡丹江断裂拼合;额尔古纳－兴安微板块和松嫩－佳木斯－兴凯微板块于中晚泥盆世沿多宝山伊尔施一线拼合,至此形成统一的黑龙江板块。石炭二叠纪在黑龙江板块与华北板块之间为古亚洲洋的南支,中晚二叠世南北陆－陆对接,而陆内俯冲碰撞造山过程     

鄂尔多斯地区晚古生代沉积体系及古地理演化

采用新的地层划分方案,在野外露头、钻井剖面的综合研究和室内编图基础上,提出陆表海碳酸盐台地-碎屑堡岛-浅水三角洲复合沉积体系是鄂尔多斯地区晚古生代重要的古地理格局。受区域构造背景影响,晚古生代盆地充填经历了裂陷海湾和陆表海浅陷共存、统一陆表海、近海内陆坳陷和内陆湖盆四个阶段,区域古地理格局由陆表海碳酸盐台地-碎屑堡岛-浅水三角洲复合体系沉积演变为三角洲-河流体系沉积,最终被河流-湖泊体系沉积取代。砂质储集体发育受控于沉积环境,主要展布在中、北部地区,以河流、三角洲砂体为主。     

东秦岭古生代古生物区与古地理变迁

本文根据对东秦岭古生代各纪古生物区的分析，指出在北美岭褶皱带，二郎坪海槽寒武纪放射虫和微浮游植物属华南区，奥陶纪头足类，腹足类、珊瑚为华北区，早志留世珊瑚为华南区，柿树园海槽中泥盆世至二叠纪孢子主要见于华南区，干江河海槽泥盆纪珊瑚，海百合为华南区。在南秦岭褶皱带，浙川陆棚寒武纪三叶虫有华北区和华南区的分子，奥陶纪牙形石、头足类由华南区变为华北区，晚奥陶世腕足类、三叶虫、珊瑚为华北区，而早志留世笔石，晚泥盆世珊瑚，腕足类和Ting、古植物以及早石炭世珊瑚和Ting均为华南区，南湾海槽泥盆纪孢子为华南区。在此基础上探讨了东秦岭古生代古地理变迁过程。     

准噶尔盆地中生代演化的地层学和沉积学证据

准噶尔盆地是一个构造演化复杂、由多个含油气凹陷构成的盆地。根据盆地中生界地层发育特征、地震资料及前人研究成果,探讨了准噶尔盆地中生代的沉积特征、沉积范围、沉积中心迁移特征及断裂对沉积的控制作用,将中生代准噶尔盆地划分为三叠纪—侏罗纪断—拗盆地和白垩纪陆内坳陷盆地两个发育阶段,其中晚侏罗世—早白垩世早期可能是盆地由张性背景向挤压背景转化的重要时期。     

西准噶尔俄姆哈剖面泥盆纪-石炭纪之交介形类的发现及其意义

为进一步丰富新疆西准噶尔地区泥盆纪-石炭纪(D-C)之交古生物地层资料,为研究区泥盆和石炭系划分、古环境重建提供新的证据,经野外采样、室内处理等工作,首次报道了西准噶尔俄姆哈地区D-C之交介形类9属12种(包括1新种):Cavellina sublatiovata, C.cf.obesa, C.sp., Glyptopleura sp., Healdianella renalata, H.sp., Bairdiocypris vafra, Bairdia sp., Rectobairdia sp., Fabalicypris sp., Youngiella calvata, Coelonella xizhunensis sp.nov..根据介形类生物地层,并参照共生的其他门类化石,认为西准噶尔俄姆哈剖面至少在第3层就进入了早石炭世,进一步证明了洪古勒楞组的时代应该是晚泥盆世-早石炭世.介形类的古生态研究表明,西准噶尔俄姆哈地区是火山岛弧区在火山间歇期的近岸浅水沉积环境.      

西准噶尔别鲁阿嘎希花岗闪长岩年代学、地球化学特征及岩石成因

为更深入了解西准噶尔晚古生代岩浆活动和构造背景,对位于西准噶尔中部的别鲁阿嘎希岩体开展了年代学、地球化学以及Sr-Nd同位素研究,讨论了岩石成因、源区性质和构造背景.别鲁阿嘎希花岗闪长岩为钙碱性系列岩石,岩浆锆石结晶年龄为318.7±3.3 Ma.其具相对高的MgO(Mg#=49~59)、Ni、Cr含量,富集大离子亲石元素(如K、Rb、Sr和Ba)、亏损高强场元素(如Nb、Ta、Ti),轻重稀土元素分异不明显.Sr-Nd同位素特征显示,其有较低的初始Sr比值(0.704 297~0.704 399),较高的ε_Nd(t)值(5.8~6.5).通过综合分析,认为在晚石炭世早期,达尔布特洋壳(板片)俯冲至地幔楔下部,俯冲洋壳板片脱水所产生的流体在上升过程中与地幔楔共同作用,底侵加热由亏损地幔形成不久的年轻地壳(由洋壳和岛弧组成),使其部分熔融形成了别鲁阿嘎希分异I型花岗岩.      

Structural Evolution of Chepaizi Uplift and its Control on Stratigraphic Deposition in the Western Junggar Basin,China

Geological mapping, interpreted cross sections, structural analyses and residual thickness maps were used to characterize the evolution of stress setting, structure and stratigraphic distribution of the Chepaizi Uplift, which is a NW-SE trending structure located in the Western Junggar Basin. The NS-trending faults show an important transpressional phase during the Late Permian, as demonstrated by tectonic stress field and stratigraphic thickness variations. A major compressional thrusting and strike-slip phase during the Late Jurassic created a series of NW-SE faults that originated by the large-scale uplift event in the Northern Tianshan. Faults were reactivated as thrust and dextral strike-slip faults. In addition, the angular unconformity observed between Jurassic and Cretaceous provide evidence of this tectonic event. Lots of normal faults indicate that the area records southward tilting and regional derived extensional stress that took place during the Neogene. Before that, thick Early Cenozoic strata are widely deposited. The balanced cross-section highlights the evolution of stress setting and stratigraphic distribution of the Chepaizi Uplift.