鄂尔多斯盆地东缘泥质岩黏土矿物特征及其地质意义

为研究鄂尔多斯盆地东缘石炭-二叠纪古气候特征及其与成煤作用之间的关系,利用X射线衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）对研究区石炭-二叠系泥质岩中的黏土矿物组成及其环境意义进行分析。结果显示,区内泥质岩中黏土矿物主要以高岭石、伊利石/蒙皂石混层矿物为主,次为伊利石和绿泥石。黏土矿物的垂向组合特征表现为:高岭石在桥头剖面、扒楼沟剖面和成家庄剖面山西组,桥头剖面太原组底部、成家庄剖面太原组上部及本溪组中部含量偏高。伊利石在各个剖面的山西组中含量较高,绿泥石仅在山西组中上部、太原组下部含量较高。扫描电镜下黏土矿物晶体形态规则,未见明显磨蚀痕迹,伊利石结晶度为0.42°△2θ~0.63°△2θ,平均值为0.47°△2θ,结晶度较好,混层比相对质量分数平均值25.1%,表现为自生黏土矿物。根据自生黏土矿物的习性指出研究区古气候总体表现为温暖潮湿、间或在太原组早期和山西组中-晚期伴有短周期干冷气候。古气候与沉积环境两者相互印证指示聚煤作用强度的变化过程,是控制研究区内聚煤作用的关键因素。      

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区石炭—二叠系孢粉组合

鄂尔多斯盆地临兴区块的多口探井中发现了丰富的石炭—二叠系的孢粉化石,为了建立该地区的生物地层划分标准,将该地区与华北克拉通石炭—二叠纪时期的孢粉组合进行了详细的对比,建立了4个孢粉组合：Cyclogranisporites--Denosporites--Florinites组合(Ⅰ),归属于太原组;Sinulatisporites--Gulisporites--Punctatisporites组合(Ⅱ),归属于山西组;Punctatisporites--Limitisporites--Punctatosporites组合(Ⅲ),归属于下石盒子组;Vitreisporites--Pteruchipollenites--Vittatina组合(Ⅳ),归属于上石盒子组。该研究成果为华北克拉通石炭—二叠系古植被和古气候重建提供了新的孢粉数据,古气候恢复表明,太原组—山西组沉积时期,为温暖潮湿的热带--亚热带气候;下石盒子组时期气候开始偏干旱,上石盒子组沉积时期,气候则持续向干旱环境转变。     

东特提斯地区二叠—三叠纪古气候特征及其古地理意义

对东特提斯地区二叠-三叠纪古气候特征及其演化的系统分析表明,二叠纪-晚三叠世期间东特提斯地区分带型气候特征仍然较为清楚.二叠纪早期非暖水沉积在印度板块上的时空分布表明,现今印度板块东南边缘当时应贴近南极洲而非澳大利亚西北部.早二叠世早期非暖水沉积的北界在滇西位于昌宁-孟连带之西;在青藏高原,可能位于班公湖-丁青带.之后随着联合古大陆的整体北移,亲冈瓦纳地块群经历了由南温带到热带的古气候演化,欧亚大陆南部经历了由热带到北温带的古气候演化.各地块二叠-三叠纪期间古气候特征的演化为其古地理位置的确定提供了重要依据.二叠纪栖霞期古地理再造表明特提斯洋具多岛洋特点,二叠纪早期昌宁-孟连洋向北延入班公湖-怒江带,向南延入清迈带,大体占据南部亚热带,宽约10°古纬距.     

陕西镇安二叠系碳酸盐岩粘土矿物特征及其对古气候的指示

二叠纪是地质历史中的一个关键时期,恢复其古气候具有重要意义。陕西镇安地区二叠纪时为古特提斯洋东部的一个孤立台地,二叠纪地层连续发育,厚度巨大(超过3 km),是研究二叠纪古气候古环境的理想之地。粘土矿物作为重要的古气候指标,可以恢复地质历史中的古气候。本次研究对陕西镇安二叠系159件碳酸盐岩样品进行了粘土矿物的定性和半定量分析,结果显示研究区粘土矿物组合为伊利石(平均含量70.9%)、高岭石(平均含量7.9%)、蒙脱石(平均含量4.4%)、绿泥石(平均含量8.6%)和伊蒙混层(平均含量8.3%)。伊利石相对含量变化显示研究区二叠纪古气候的变化可分为8个段:即阿舍尔期(Asselian)至空谷期(Kungurian)中期的干冷期(P1);中二叠世中期经历了湿热(P2)—干冷(P3)—干冷暖湿交替(P4)的变化;卡匹敦期(Capitanian)中期至吴家坪期(Wuchiapingian)早期的气候变冷(P5);吴家坪期(Wuchiapingian)早期的短暂暖湿期(P6);吴家坪期(Wuchiapingian)早期至吴家坪期(Wuchiapingian)末期的气候逐渐变冷(P7);以及长兴期(Changhsingian)干冷暖湿交替显著的气候(P8)。同时,对比研究表明,研究区二叠纪古气候变化受晚古生代冰期事件(LPIA)、Kamura事件及G—LB(Guadalupian—Lopingian boundary)生物灭绝事件的影响。此外,研究区沃德期(Wordian)存在一个持续约2.4Ma的短暂寒冷期,这与前人认为的空谷期(Kungurian)以来气候逐渐变暖不一致,其是否具有全球意义还有待进一步认识。     

单县煤田张集井田地质特征与成煤环境分析

区域性张性断裂把鲁西地区分割成凸起、凹陷相间排列的构造格局,控制着该区含煤地层及煤炭资源的分布。山东省单县煤田张集井田位于青崮集凸起（潜）北侧,单县断层以南,含煤地层盖层为第四系、新近系和古近系,厚度约500～700 m,沉积基底为奥陶系,含煤地层为石炭-二叠纪月门沟群,其中山西组是该区最重要的含煤地层。石炭-二叠纪是海相到陆相的过渡时期,在古气候、古环境和古构造的共同作用下,形成了煤层;同时,该区所处的特殊构造位置为煤层的保存提供了有利条件。     

豫西荥阳P?Tr之交孙家沟组沉积环境及古气候变化

荥阳万山地区出露的孙家沟组陆源碎屑岩沉积,保存了丰富的二叠纪—三叠纪之交陆相沉积记录,有助于探究二叠纪末生物大灭绝事件前后陆相沉积环境和古气候的变化规律.在实测野外地质剖面的基础上,结合传统岩性分析、粒度分析、沉积相分析和微量元素地球化学分析,综合分析了研究区孙家沟组的沉积环境及其古气候变化特征.结果表明:孙家沟组主要...     

贵州二叠纪——三叠纪古气候和古海洋环境的地球化学研究

通过对贵州二叠纪和三叠纪地层沉积岩相、古生物组合、稀土元素、碳氧同位素和微量元素地球化学综合研究,发现贵州二叠纪、早一中三叠世和晚三叠世三个地质时期古气候和古海洋环境有明显差别。其中二叠纪为潮湿的热带海洋性气候,海水相对氧化,盐度正常,平均温度为53℃;早一中三叠世为干燥的大陆性气候,海水相对还原,盐度较高,平均温度为38℃;晚三叠世又转变为潮湿的气候,海水相对氧化,盐度正常,平均温度为44℃。,结合泛大陆演化特征,讨论了造成气候变化的原因。     

天文事件与二叠纪末联合古陆解体

二叠纪末发生了全球规模的剧烈变化，这种变化表现为古地磁逆转、古气候改变、显生宙规模最大的海退、缺氧事件、火山活动、地球化学异常及地史上规模最大的生物集群灭绝。全球二叠纪／三叠纪界线附近陆续发现了陨星撞击抛射物(微球粒)和不同程度的Ir等地球化学异常，表明二叠纪末发生了陨星撞击地球的天文事件。联合古陆从三叠纪开始解体，联合古陆解体的过程实际上就是特提斯洋缩小直至消亡的过程，也就是特提斯洋周缘板块聚合的过程。陨星撞击点可能位于二叠纪末特提斯洋北部，最终导致了特提斯洋消亡及联合古陆解体。     

古环境、古气候分析对P-T之交灭绝事件的启示——以豫西济源孙家沟组为例

二叠纪—三叠纪之交,海洋和陆地均经历了地球历史上最严重的生物危机,大灭绝事件前后沉积环境的恢复及古气候的重建是生物大灭绝事件研究的基础。济源盆地位于华北板块南缘,二叠纪—三叠纪陆相地层发育完整且接触清晰,是研究华北板块二叠纪—三叠纪之交古气候和沉积环境演化的良好区域。以豫西济源大峪镇剖面孙家沟组为研究对象,综合运用岩石学、沉积学、古生物学和地球化学方法对研究区进行了系统研究。结果表明：济源孙家沟组从下部曲流河环境逐渐过渡为滨湖环境。孙家沟组下、中段地化数据表明当时的年降水量较低,古温度与化学风化强度较高,反映了干旱—半干旱为主的气候特征,可能为全球性巨型季风影响的结果,并由此导致了“济源动物群”的消失和微生物成因沉积构造（MISS）的发育。中段沉积期末期气候向湿润转变,到上段顶部干旱气候再次占据主导地位并持续至早三叠世。整体上,孙家沟组沉积期呈湿润—干旱—半湿润—干旱的气候变化,干旱炎热的气候可能是研究区陆地生态环境遭到破坏的重要原因,环境的退化加剧了陆相生物灭绝;根据岩性特征、古气候、古环境、MISS等,综合推测P-T之交灭绝事件发生在孙家沟组沉积期早期。     

南华北早二叠世泥岩沉积与深时陆地古温度重建

地球在地质历史时期经历过多次冰室与温室气候状态间的相互转换,也发生了以雪球地球为特征的极冷和以快速升温为特征的极热气候事件.二叠纪是晚古生代冰期到中生代温室气候转换的关键时期.为深入认识二叠纪的重大气候演变,急需解决的一个科学问题是如何获取高精年代地层约束的陆地古气候信息.通过总结近年来报道的华北南部石炭—二叠纪含煤岩...     

山东二叠系石盒子组孢粉特征及古气候意义

对山东彭庄煤田、淄博地区二叠系石盒子组各段进行采样,经孢粉分析、鉴定和统计,共发现46属62种及部分未定种,根据孢粉化石的纵向分布规律及其含量变化,自下而上建立三个孢粉组合:Ⅰ.Apiculatisporites—Gulisporites—Laevigatosporites(黑山段);Ⅱ.Patellisporites—Densosporites—Florinites(万山段、奎山段);Ⅲ.Anapiculatisporites—Cordaitina(孝妇河段)。孢粉组合特征表明,石盒子组沉积时期植物属于华夏植物群面貌,与下伏地层沉积时期不同的是裸子植物越来越繁盛,且种类越来越丰富,表明气候较下部地层趋于干旱。同时依据二叠系山西组植物群的组成、形态和总体面貌的变化,分析了山东二叠纪的古气候状况及其演变历程,即山西组、石盒子组黑山段沉积时期为温暖半潮湿气候;石盒子组万山段、奎山段、孝妇河段沉积时期为干旱气候。     

中国二叠纪植物群与地层分区的关系

中国二叠纪分布着安格拉植物群、华夏植物群和冈瓦纳植物群。三个植物在地地层中的分布是受古地理模式控制的，安格拉植物群沿北部边缘地层区，塔里木地层区展布；冈瓦纳植物群仅见于喜马拉雅地层区；华夏植物物群分布在华北地层区和华南地层区。三个植物群常混生有欧美植物群的分子。在植物群与地层分区关系的基础上，探讨了中国二叠纪植物群古气候特征。     

豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组古气候特征分析

二叠纪- 三叠纪之交发生了地史上最大规模的生物灭绝事件,该事件可能与当时气候环境的强烈变化有关。前人对该时期较连续的海相地层揭示的古气候研究较为成熟,而对同时期陆相地层的研究缺乏系统性,研究资料需要进一步完善。本文选取豫西宜阳地区上二叠统孙家沟组为研究对象,运用沉积学、矿物学与元素地球化学等方法对该时期的古气候进行恢复,并与同时期陆相地层对比,进而讨论气候变化对该时期生物灭绝的影响。结果表明：①宜阳地区孙家沟组经历了滨湖- 浅湖- 滨湖等亚相的演化过程,其地层中岩相变化、古生物化石缺失、大量的钙质结核及其它沉积构造的出现揭示了孙家沟组的上段气候明显比下段炎热干旱。②元素地球化学指标以及粘土矿物组合的垂向变化等指示了该时期的气候经历了温湿向炎热半干旱- 干旱转变。③宜阳地区孙家沟组的气候指标所得出的结论与其他地区同时期陆相地层古气候的变化基本一致,反映了研究区与同时期全球古气候的变化存在一致性。二叠纪末期温度的骤升、气候极度干旱化以及陆表生态系统遭受毁灭性破坏等因素,可能是导致或加速陆地生物灭绝的主要原因之一。本次研究对该时期气候变化与生物灭绝之间的关系具有一定的指导意义,为探讨全球P- T之交生物灭绝的原因提供新的证据。     

第五讲 粒度分析(之二)

应用粒度分析资料判别沉积环境近年来已应用在太原西山、山西阳泉、河南禹县等地的石炭二叠纪含煤岩系沉积环境分析中,并取得了较好的结果。现在常用的有Sahu的判别函数及环境鉴别图、各种粒度参数散点图、概略累积曲线图及C-M图等。      

安徽省华北型石炭—二叠纪地层多重划分与对比

安徽省华北型石炭—二叠纪地层的划分与对比一直存在着不同的观点。在《中国地层指南及中国地层指南说明书》（2001）思想框架下,采用多重地层分类原则,对区内岩石地层、生物地层、年代地层和层序地层进行划分对比研究。岩石地层可划分为本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和孙家沟组,其中山西组和上石盒子组为主要含煤地层;在生物地层方面,建立2个组合带和5个植物组合带;区内石炭纪地层仅发育上石炭统,二叠纪地层齐全;区内石炭二叠系含煤地层划分为6个三级层序。通过多重地层划分与对比,突出了不同地层单位的属性特征,优化了区域等时地层格架,有助于煤炭资源的预测与评价。     

平朔矿区山西组发现Cathay SipteriS Whitei植物化石

笔者近来在山西平朔矿区山西组中部采得 Cathaysiopteris whitei（Halle）Koi-dz 植物化石。平朔矿区石炭二叠纪生物地层研究程度较低,过去发表的晚古生代植物化石较少。近年张泓做了大量的工作,从他1987年发表的材料看,山西组由5个植物化石层组成,计25属65种,但未见有 Cathay-      

山东唐口二叠纪孢粉组合特征

通过对唐口二叠纪孢粉组合的分析研究,建立了该区二叠纪3个孢粉组合带,①Densosporites（套环孢）-Crassispora（厚环孢）组合;②Gulisporites（匙唇三缝孢）-Sinulatisporites（曲环三缝孢）组合;③Anticapipollis（逆沟粉）-Macrotorispora（大一头沉孢）组合。这3个组合带分别反映太原组、山西组、下石盒子组及上石盒子组的孢粉组合面貌,其地质时代分属于早二叠世、中二叠世,晚二叠世早期。     

准噶尔早三叠世古地理及古气候特征

二叠纪和三叠纪是衔接古生代和中生代的两个地质时代,在这个地质时期内,世界上出现了板块大联合--泛大陆,发生了地史上最大规模的生物更替。从早二叠世开始到晚二叠世,世界上发生过巨大规模的海退,显示出古气候、古海洋方面许多变化,对古地理环境造成了巨大的影响。早三叠世古地理和古气候的研究,对阐明古生代与中生代地质发展史、生物演化及沉积环境均有重要的意义。 准噶尔早三叠世古地理,经过新疆地质矿产研究所两轮古地理图的编制（1985-1987年,1999-2000年）已经有了许多比较深入的认识,本文侧重在早三叠世古地理及古气候与…     

二叠纪古板块再造与岩相古地理特征分析

依据古地磁方法,对二叠纪全球古板块进行再造,并在此基础上,结合区域地质资料,编制了二叠系全球古板块再造图、全球岩相及烃源岩分布图和全球古地理图。二叠纪板块格局以泛大陆和泛大洋为主,大陆内部裂谷系(如劳亚板块内部北海—北大西洋裂谷系和非洲大陆内部裂谷系)持续发育,最终导致了泛大陆的裂解。二叠纪冰期持续发育,又由于干旱带广泛发育的古气候条件,造成全球海平面在晚二叠世达到整个显生宙的最低值。浅海广泛发育的古地理环境造成古、新特提斯洋周缘和劳亚大陆整体以浅海碳酸盐岩和海相碎屑岩沉积为主。冈瓦纳大陆内部以河湖相碎屑岩沉积为主。二叠系烃源岩不发育,主要层系是下二叠统泥页岩,分布集中在劳亚大陆北缘、特提斯洋周缘以及冈瓦纳大陆内部和澳大利亚东部,以海陆过渡相沉积环境为主。泛大陆形成过程中,洋壳消减与不同陆块之间的拼合,最终造成了二叠纪末气候的剧变,形成了晚古生代末超大规模的冰期。板块运动所产生的壳幔物质循环造成二叠纪全球二氧化碳含量剧烈升高,最终导致了二叠纪生物灭绝程度最大。     

贵州紫云二叠纪生物礁的基本特征及其发育规律

贵州紫云二叠纪生物礁是我国二叠纪发育最好的生物礁之一。该地区生物礁包括茅口阶堤礁、吴家坪阶珊瑚层、长兴阶堤礁和点礁。本文通过大比例尺地质填图和剖面测量，系统地研究了该地区生物樵的沉积学特征和古生物学特征，建立了成因模式。研究结果表明，紫云二叠纪生物礁类型较多。礁组合相带齐全，礁骨架结构极为典型，古岩溶十分发育。生物礁发育程度具有明显的旋回性，海平面的相对变化和古气候是控制生物礁发育的主要因素。