华北板块晚古生代古气候变化对聚煤作用的控制

在研究华北板块晚古生代煤炭资源的地质地理分布基础上,对生态域和其他具古气候含义的地质记录的综合分析表明,该板块的煤为无季节性分化的热带雨林气候条件下的产物。由于二叠纪的全球性升温事件和热带一亚带热干旱带向低纬度扩张以及华北板块的向北漂移,使得晚石炭世一亚丁斯克期早期广泛存在的聚煤作用,在亚丁斯克斯晚期一卡赞期收缩至该板块的东南一隅。     

古土壤干湿特征指示晚古生代气候演化

古土壤是地质历史时期气候变化的重要记录者,通过古土壤记录的信息,可以定性和定量重建深时古环境和古气候,为认识地质历史时期的各种地质事件提供依据。前人大多对特定区域展开古土壤研究,对全球性古土壤数据的整理和古气候、古环境研究相对较少。基于古土壤的干湿情况对古气候环境的指示作用,我们按照植物根迹、根系结构与根化石、黏土矿物以及古土壤的结构构造等依据,将前人报道的古生代(410～255 Ma)古土壤分为干旱古土壤和湿润古土壤两种类型。将古土壤干湿特征与其他气候敏感性沉积物进行对照,显示为干旱古土壤分布与钙质结核以及蒸发岩等指示干旱气候带的敏感性沉积物分布一致,湿润古土壤分布与高岭石、煤以及铝土矿等指示湿润气候带的敏感性沉积物分布一致。干旱古土壤大都分布在晚古生代中低纬度干旱地区;湿润古土壤大都分布在晚古生代赤道附近及中纬度湿润地区。通过以上分析认为,古土壤干湿特征可以作为一个新的气候敏感指标指示古气候环境,进而作为划分气候带的有力依据。     

古土壤干湿特征指示晚古生代气候演化

古土壤是地质历史时期气候变化的重要记录者,通过古土壤记录的信息,可以定性和定量重建深时古环境和古气候,为认识地质历史时期的各种地质事件提供依据。前人大多对特定区域展开古土壤研究,对全球性古土壤数据的整理和古气候、古环境研究相对较少。基于古土壤的干湿情况对古气候环境的指示作用,我们按照植物根迹、根系结构与根化石、黏土矿物以及古土壤的结构构造等依据,将前人报道的古生代（410~255 Ma）古土壤分为干旱古土壤和湿润古土壤两种类型。将古土壤干湿特征与其他气候敏感性沉积物进行对照,显示为干旱古土壤分布与钙质结核以及蒸发岩等指示干旱气候带的敏感性沉积物分布一致,湿润古土壤分布与高岭石、煤以及铝土矿等指示湿润气候带的敏感性沉积物分布一致。干旱古土壤大都分布在晚古生代中低纬度干旱地区;湿润古土壤大都分布在晚古生代赤道附近及中纬度湿润地区。通过以上分析认为,古土壤干湿特征可以作为一个新的气候敏感指标指示古气候环境,进而作为划分气候带的有力依据。     

塔里木及邻区晚古生代早期古气候与构造

影响塔里木及邻区晚古生代早期气候的地球内部因素为古昆仑和南天山两个古洋盆封闭及有关的两条缝合构造带演化，从而形成上述时空段内热带海洋气候、热（亚热）带季风气候、热带沙漠气候以及热带滨岸干湿气候区域的更替，古气候特征的判断主要依据古地磁数据、古生态气候学、沉积环境诸方面。     

塔里木陆块晚古生代以来古地磁特征研究

塔里木陆块晚古生代以来极移曲线具有相似的规律,二叠纪以来塔里木陆块是一个稳定的整体.经统计各时代古地磁极位置:晚石炭世:184.9°,56.0°N;二叠纪:194.4°,64.4°N;三叠纪:206.0°,78.2°N;侏罗纪:251.6°,75.9°N;白垩纪:296.3°,75.8°N;老第三纪:223.4°,75.3°N;新第三纪:268.3°,79.9°N.     

新疆北部晚古生代沉积盆地类型及其沉积特征

新疆北部晚古生代，构造岩浆活动十分强烈并发育复杂且变迁迅速的众多沉积盆地。沉积盆地可划分为７类（大陆边缘裂谷类、岩浆弧类、弧前盆地类、边缘海盆地类、弧后前陆盆地类、边缘前陆盆地类、海沟－洋盆类）１９型。沉积组合复杂多变，不同类型的沉积盆地各具特色。沉积盆地的演化经历了５次重大变革。新疆北部晚古生代沉积盆地随新疆北部板块的拉张－俯冲－碰撞而产生、发展、消亡。     

海南岛晚古生代裂谷作用

海南岛于晚古生代发生了裂谷作用。在石炭纪发育了由玄武岩与流纹岩组成的双峰火山岩。在晚古生代地层中广泛地发育了多层受裂谷断裂控制的河流相山间型砾岩。以碎屑岩为主的晚古生代沉积中,主体部分为海相,下部及上部为陆相。碎屑岩的岩石学及岩石化学研究表明,其形成的构造背景为大陆裂谷。裂谷演化到由大陆裂谷向陆间裂谷过渡的阶段后,即告夭折,裂谷盆地为一个向西开口的海湾。     

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     

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     

青海循化盆地晚渐新世沉积物中坡缕石的特征及其古气候指示意义

采用X射线衍射和扫描电子分析方法,对青海循化盆地晚渐新世沉积物的矿物组成、坡缕石的矿物学特征以及古气候指示作用进行了深入的研究。结果表明,晚渐新世循化盆地沉积物中粘土矿物组成主要有蒙脱石、伊利石、坡缕石和绿泥石等;坡缕石一般呈纤维状或者针状,沿片状蒙脱石的边缘及表面交代生长,为典型自生成因的坡缕石。坡缕石是干旱-半干旱气候条件的特征矿物,其出现表明循化地区晚渐新世气候特征较为干旱,与粘土矿物组合及伊利石结晶度所反映的气候环境信息相吻合;沉积物中坡缕石相对含量及有序度自下而上逐渐增大,说明循化地区的干旱化逐渐加剧。循化地区晚渐新世(～23 Ma)的干旱化可能与青藏高原隆升或者全球气候变冷事件密切相关。     

东北地区晚古生代构造-沉积特征与油气资源

东北地区晚古生代的构造属性一直被认为是海西期褶皱带或碰撞造山带,长期以来它被作为中、新生代盆地的变质结晶基底成为油气勘查的禁区。新的研究结果表明:东北地区各地块在500 Ma左右发生一次重要的陆壳固结事件;泥盆—早石炭世东北各地块沿嫩江-扎赉特一线拼合形成统一的复合地块(佳木斯—兴蒙地块)。晚古生界是复合地块基底之上的第一个具有区域性分布的准盖层沉积;晚古生界以海相沉积为主,化石丰富,保存完好,岩石没有遭受区域变质作用,其主体处于高级成岩阶段;大面积分布的花岗岩主体形成于中生代(220~180 Ma),而不是海西期。岩相古地理特征显示,晚石炭—二叠纪沉积环境是一个规模巨大、南与古亚洲洋相连的海相沉积盆地,以松辽和二连为代表的中、新生代裂谷盆地是在晚古生代海相沉积盆地背景上发展起来的。因此,晚古生界不是松辽盆地和二连盆地的变质结晶基底,它们是一种叠合盆地关系。鉴于晚古生界潜在的烃源岩发育和叠合盆地特点,东北地区晚古生界具有巨大的油气资源潜力,应成为深部油气资源勘探的重要新层系。     

Morphology and distribution of fossil soils in the Permo-Pennsylvanian Wichita and Bowie Groups, north-central Texas, USA: implications for western equatorial Pangean palaeoclimate during icehouse–greenhouse transition

Analysis of stacked Permo‐Pennsylvanian palaeosols from north‐central Texas documents the influence of palaeolandscape position on pedogenesis in aggradational depositional settings. Palaeosols of the Eastern shelf of the Midland basin exhibit stratigraphic trends in the distribution of soil horizons, structure, rooting density, clay mineralogy and colour that record long‐term changes in soil‐forming conditions driven by both local processes and regional climate. Palaeosols similar to modern histosols, ultisols, vertisols, inceptisols and entisols, all bearing morphological, mineralogical and chemical characteristics consistent with a tropical, humid climate, represent the Late Pennsylvanian suite of palaeosol orders. Palaeosols similar to modern alfisols, vertisols, inceptisols, aridisols and entisols preserve characteristics indicative of a drier and seasonal tropical climate throughout the Lower Permian strata. The changes in palaeosol morphology are interpreted as being a result of an overall climatic trend from relatively humid and tropical, moist conditions characterized by high rainfall in the Late Pennsylvanian to progressively drier, semi‐arid to arid tropical climate characterized by seasonal rainfall in Early Permian time. Based on known Late Palaeozoic palaeogeography and current hypotheses for atmospheric circulation over western equatorial Pangea, the Pennsylvanian palaeosols in this study may be recording a climate that is the result of an orographic control over regional‐scale atmospheric circulation. The trend towards a drier climate interpreted from the Permian palaeosols may be recording the breakdown of this pre‐existing orographic effect and the onset of a monsoonal atmospheric circulation system over this region.     

冀东晚古生代东湾子岩体的岩石成因研究

冀东晚古生代东湾子岩体由角闪石岩、少量辉石岩和辉长岩组成.典型的堆晶结构、全岩和镁铁质矿物(透辉石、角闪石)的上凸型稀土分布模式、相容元素含量低且变化范围大(如:角闪石岩中V=296×10-6～673×10-6)的特征表明了岩体的堆晶成因.计算得到的与辉石岩中的透辉石相平衡的熔体具有很高的稀土含量,轻重稀土分馏较为明显,富集大离子亲石元素(如:Sr,Ba,K),亏损高场强元素(如:Nh,Zr,Ti),具有典型的弧岩浆特征.透辉石和角闪石的矿物成分也具有弧岩浆的特征.高钙透辉石、大量的角闪石与黑云母的存在说明母岩浆富水.透辉石在高PH2O的状态下与熔体反应,生成角闪石的结构特征也证明了这一点.结合岩体的球化学特征,认为岩浆来源于富集的含有角闪石的尖晶石橄榄岩的部分熔融,母岩浆具有富水的特征(>3%).考虑到岩体形成时代(～300Ma;Zhao et al.,2007)和地质背景,认为东湾子岩体与位于华北北缘的其它晚石炭-早二叠世的岩体形成于同一构造背景下,都是晚古生代时期古亚洲洋向华北板块之下俯冲的产物.     

临清坳陷晚古生代沉积环境及演化分析

该文分析了临清坳陷晚古生代沉积体系及沉积相,通过连井剖面沉积相的对比研究总结出其纵向演化特征。研究结果表明：临清坳陷晚古生代主要发育了台地-泻湖沉积体系、障壁-泻湖-潮坪沉积体系、潮坪沉积体系、河控浅水三角洲沉积体系以及河流-湖泊复合沉积体系。研究区沉积演化在纵向上表现清晰,其中晚石炭世—早二叠世的本溪、太原期主要发育海相沉积;二叠纪山西期主要为过渡相沉积;二叠纪上、下石盒子期主要为陆相沉积。     

A Carbon Isotopic Stratigraphic Pattern of the Late Palaeozoic Coals in the North China Platform and Its Palaeoclimatic Implications

This paper gives the stable carbon isotopic data in coals from the Late Namurian to Kazanian stages inthe Serteng Mt., Xishan and Huainan coalfields of the North China Platform. Its stratigraphic pattern shows that sev-eral isotopic shifts are apparent, and the large δ~(13)C negative shifts (approximately 2.5 to 3.0‰) occurred during theStephanian, Artinskian and Kazanian are observed in three Permo-Carboniferous coalfields. Those negative shifts areneither related to the coal rank and coal macerals, nor caused by the variety of peat-forming plants. The general de-crease in the δ~(13)C values of the Stephanian, Artinskian and Kazanian coals is consistent with an overall decrease inthe δ~(13)C values of ambient atmospheric CO_2 and/or a relative increase in atmospheric P_(CO2) during the coal-forming pe-riods. Therefore the authors postulate that the oxidation of peat, and the δ~(13)C-depleted CO_2 flux into the atmosphereduring the above stages may have contributed to coeval palaeoclimatic warming by way of the greenhouse effect.     

晚古生代—中三叠世右江盆地的格局和转换

晚古生代—中三叠世右江盆地是在夷平的南华加里东造山带基础上再生裂陷的大陆边缘盆地,该盆地的形成与金沙江—哀牢山古特提斯洋盆关系密切,是一个具有台地与台间海槽相间结构的大陆边缘裂谷盆地。右江盆地自早泥盆世埃姆斯晚期开始裂陷,到石炭纪盆地与越北地块之间出现一个与古特提斯洋相关的局限小洋盆或深海盆。至二叠纪,该洋盆开始向西南俯冲于越北地块之下,形成活动大陆边缘。早三叠世晚期以后,随着该洋盆的闭合和碰撞造山,在凭祥、那坡等地出现同碰撞型的火山活动,右江盆地也于中三叠世转变为以复理石为特征的前陆盆地。因此右江盆地经历了裂谷盆地(早泥盆世晚期—晚泥盆世)、被动大陆边缘(早石炭世—早三叠世)、前陆盆地(中三叠世)的构造演化阶段。     

江苏晚古生代孢粉组合序列

结合新得的孢粉材料 ,总结了江苏泥盆纪—二叠纪孢粉组合序列 ,共计 7个组合 (带 ) :1)五通组下部观山段AL组合 (Fa2 b- c) ;　 2 )擂鼓台段中下部 L H组合 (Fa2 d) ;　 3)擂鼓台段中上部 L C组合 (Tn1 a— Tn1 b早期 ) ;　 4a)擂鼓台段顶部 MD组合 (Tn1 b晚期— Tn2 ) ;　 4b)“老坎组”MC组合 (Tn1 b晚期— Tn2 ) ;　 5 )高骊山组 DP组合(Tn3— V1 - 2 ) ;　 6 )龙潭组 GM组合 (P21 — P1 2 ) ;　 7)大隆组 CS组合 (暂名 ) (P22 )。简要介绍了每个组合的内容和特征并对某些地层的时代作了进一步讨论。     

Contrasting geochemical signatures on land from the Middle and Late Permian extinction events

The end of the Palaeozoic is marked by two mass‐extinction events during the Middle Permian (Capitanian) and the Late Permian (Changhsingian). Given similarities between the two events in geochemical signatures, such as large magnitude negative δ¹³C anomalies, sedimentological signatures such as claystone breccias, and the approximate contemporaneous emplacement of large igneous provinces, many authors have sought a common causal mechanism. Here, a new high‐resolution continental record of the Capitanian event from Portal Mountain, Antarctica, is compared with previously published Changhsingian records of geochemical signatures of weathering intensity and palaeoclimatic change. Geochemical means of discriminating sedimentary provenance (Ti/Al, U/Th and La/Ce ratios) all indicate a common provenance for the Portal Mountain sediments and associated palaeosols, so changes spanning the Capitanian extinction represent changes in weathering intensity rather than sediment source. Proxies for weathering intensity chemical index of alteration, ?W and rare earth element accumulation all decline across the Capitanian extinction event at Portal Mountain, which is in contrast to the increased weathering recorded globally at the Late Permian extinction. Furthermore, palaeoclimatic proxies are consistent with unchanging or cooler climatic conditions throughout the Capitanian event, which contrasts with Changhsingian records that all indicate a significant syn‐extinction and post‐extinction series of greenhouse warming events. Although both the Capitanian and Changhsingian event records indicate significant redox shifts, palaeosol geochemistry of the Changhsingian event indicates more reducing conditions, whereas the new Capitanian record of reduced trace metal abundances (Cr, Cu, Ni and Ce) indicates more oxidizing conditions. Taken together, the differences in weathering intensity, redox and the lack of evidence for significant climatic change in the new record suggest that the Capitanian mass extinction was not triggered by dyke injection of coal‐beds, as in the Changhsingian extinction, and may instead have been triggered directly by the Emeishan large igneous province or by the interaction of Emeishan basalts with platform carbonates.