上扬子台地北缘上奥陶统碳酸盐岩微相及古环境意义

晚奥陶世桑比期晚期—凯迪期早期作为奥陶纪末生物大绝灭前的关键时期,其中蕴藏了一些与大灭绝有关的古海洋古环境信息。本研究通过对四川省南江县桥亭乡上奥陶统(桑比阶—凯迪阶)西乡组至宝塔组进行野外实测、取样、室内磨片,以及碳酸盐岩微相分析,共识别出8种微相：紫红色薄层状白云岩、灰色层状白云岩、灰黑色层状白云岩夹黑色页岩、无生物扰动层状白云岩、钙质石英砂岩、似球粒黏结灰岩、生物碎屑泥粒灰岩和生物碎屑粒泥灰岩。根据各微相特征并结合野外宏观特征综合分析,将南江桥亭剖面的沉积相划分为陆表海潮坪相组合、混积台地相组合及碳酸盐缓坡台地相组合。经研究表明,西乡组大部都为近岸浅水的潮坪相沉积,在顶部开始出现海侵趋势,随后在宝塔组快速转变为碳酸盐岩缓坡沉积,海平面明显上升与凯迪早期的全球性海侵相对应,并且全球性GICE事件可能与此次海侵有关。     

四川盆地及邻区晚震旦世古地理与构造—沉积环境演化

利用最新的地震资料、探井资料及区域地质资料等,结合前人的研究成果,建立四川盆地及邻区晚震旦世区域地层格架,编制晚震旦世各沉积时期构造—沉积环境图,并探讨构造—沉积演化过程。研究认为,四川盆地及邻区晚震旦世构造—沉积环境展布受基底构造限制,并具一定继承性。晚震旦世开始大规模的碳酸盐岩台地沉积,整体来看自西向东海域环境由浅变深,由古陆过渡至碳酸盐岩台地、向东至台地边缘—斜坡沉积泥质岩,至深水盆地相沉积硅质岩,各相带总体呈南西—北东走向。上震旦统灯影组一段（简称灯一段）沉积时期—灯二段沉积中期为填平补齐沉积充填过程;灯二段沉积时期末—灯三段沉积期在克拉通内拗陷盆地基础上初步形成了平缓的克拉通内部隆起;灯四段沉积时期伴随着海平面的下降,碳酸盐岩台地边界整体向东迁移。灯二、灯四段沉积时期末受桐湾运动两期抬升的影响,川中部分地区形成岩溶不整合面,盆地西部灯三、灯四段遭受强烈剥蚀。灯影组是四川盆地及邻区重要的油气储集层。     

汉南—川东北灯影组古地理演化:晚震旦世扬子西北缘拉张背景的沉积学证据

古地理面貌的呈现往往是构造演化与沉积充填共同作用的结果。通过对野外露头系统的观察与分析,在汉南—川东北地区进行了晚震旦世灯影期沉积相分析,识别出古隆起、局限台地、开阔台地和台缘斜坡4种类型的古地理单元;确定了汉南—川东北地区地势南高北低、各沉积单元呈南北向和北东向展布,且在平面上呈现"一隆两凹"的古地理面貌特征。在露头及盆地内钻井岩芯识别出的同沉积断层等特征,反映了沉积区处于拉张构造背景;且古地理研究中所确定的沉积坳陷区与隆起区的位置与重磁震等地球物理资料中识别出的裂陷/坳陷和古隆起位置相吻合,证实了四川盆地内绵竹—乐至—隆昌—长宁拉张槽/裂陷槽和万源—达州裂陷槽的存在,表明灯影期汉南—川东北地区处于拉张的构造背景,反映古地理背景发生了由稳定沉积到活动拉张的变化,并且经历了稳定沉积、拉张前奏和主体拉张三个阶段,进一步印证了沉积演化与构造背景之间的耦合关系。     

上扬子地台留茶坡组与灯影组关系初探

上扬子地台黔中、鄂西等地区灯影期沉积一套碳酸岩台地白云岩,湘西等地区留茶坡期沉积岩性以暗色硅质岩为主,留茶坡组被普遍认为与灯影组相当。通过对扬子地台区多条剖面岩性、生物化石等对比,灯影组白云岩出现于湘西的留茶坡组中部,笔者认为留茶坡组与灯影组可能存在另一种关系。     

四川盆地晚震旦世古海洋环境恢复及地质意义

基于四川盆地灯影组3个采样点69组碳氧同位素样品测试分析,在充分论证样品有效性的基础上,对研究区碳氧同位素特征展开分析,进而探讨对应的古海洋环境及地质学意义.四川盆地灯影组白云岩δ13C值分布在-2.85‰～4.44‰,平均值为1.8‰;δ18O值为-9.02‰～-1.90‰,平均值为-5.42‰,碳氧同位素整体变化趋势与中国扬子地台其他区域基本相同.古海洋环境恢复表明,震旦纪灯影期研究区整体处于海相环境;灯影期海水温度主要介于15～30C之间,属温暖或炎热的亚热带气候;海平面共经历了缓慢海进、低位振荡海退、高位振荡海退、短暂海进、持续海退、振荡海退六个阶段.在海平面升降、气候变化、构造运动以及火山活动等众多因素的影响下,灯影组白云岩δ13C值共出现4次负漂移(N1～N4)和2次正漂移(P1～P2);受古海洋环境的影响,盆地沉积了特征明显的灯二段葡萄状藻云岩、灯三段暗色碎屑岩以及灯四段富藻云岩.     

上扬子地台南缘早志留世埃隆期碳酸盐岩岩石学特征及沉积环境

上扬子地台南缘早志留世埃隆期发育的碳酸盐岩,近期揭示具有较好的油气勘探前景,但有关该套岩层的岩石学特征及其沉积环境研究需要进一步深入。论文以野外地质剖面和室内薄片鉴定为基础,对上扬子地台南缘早志留世埃隆期碳酸盐岩开展系统的岩石颗粒组分、岩石类型和沉积环境分析。发现早志留世埃隆期碳酸盐岩颗粒类型主要为生物碎屑,含少量内碎屑与鲕粒;根据曾允孚先生等的碳酸盐岩结构成因分类方案,该地区碳酸盐岩主要有7种类型:包括亮晶鲕粒灰岩、亮晶生物屑灰岩、珊瑚礁灰岩、亮晶砂屑灰岩、砂屑-生物屑微晶灰岩、微晶砂屑灰岩和微晶灰岩。根据岩石学特征和野外露头分析,认为在早志留世埃隆期研究区从早期到晚期沉积环境经历了碳酸盐缓坡到碳酸盐台地的转变,并发育了外缓坡、内缓坡、台地边缘斜坡、台地边缘滩、台地边缘生物礁、开阔台地等亚相。以三级层序为编图单元,揭示了礁滩沉积区域展布特征,生物礁滩体主要发育于SQ2层序,具有环带状展布的特征。     

上扬子地台区晚古生代海相碳酸盐岩的碳,锶同位素研究

未经蚀变的海相碳酸盐岩的碳，锶同位素组成代表了原始海水的同位素组成，在确定样品末经显著蚀变的基础上，本文测定了上扬子地区晚古生代７条剖面２３８个海相碳酸盐岩样品的碳、锶同位素组成，分布了它们的测试结果和演化曲线，为其他相关研究提供了可利用的基础参照数据。     

上扬子西南部晚三叠世古隆起演化及其构造意义

在大量野外地质调查和资料分析的基础上,通过不同剖面的沉积特征和地层对比分析,识别出上扬子西南部存在晚三叠世古隆起;并结合区域构造背景,探讨了古隆起的构造属性、演化和大地构造意义。研究结果表明,上扬子西南部普遍缺失上三叠统,这一地层的缺失不是后期剥蚀造成的,而是由于上扬子西南部在晚三叠世存在一个与上扬子西南缘近平行的古隆起。该古隆起的发育与金沙江-哀牢山-马江-八布洋、甘孜-理塘洋的关闭及之后的碰撞造山作用密切相关。在早三叠世末,金沙江-哀牢山-马江-八布洋关闭,上扬子西南部南缘的右江和楚雄盆地成为前陆盆地,形成的前缘隆起共同组成了该古隆起;至晚三叠世诺利期,甘孜-理塘洋关闭,上扬子西南部西缘发育西昌前陆盆地,其前缘隆起与右江、楚雄前陆盆地的前缘隆起一起组成古隆起;至瑞替期末,由于右江前陆盆地停止发育,古隆起仅由楚雄和西昌前陆盆地的前缘隆起组成。这一古隆起的发现对研究四川盆地晚三叠世盆地原型和上扬子西南部构造演化具有重要意义。     

上扬子区志留纪层序地层特征

在稳定的上扬子地区,对志留系（439～409Ma）进行了露头层序地层研究,建立了2个二级层序（不完整）和9个三级层序（OS1- OS9）,每个三级层序的时限约3.3Ma, OS1由龙马溪组和香树园组构成。雷家屯组包括2个三级层序。OS4由马脚冲组和溶溪组构成。秀山组和回星哨组构成OS5和OS6层序。OS7位于关底组下部。由关底组上部和妙高组下部组成OS8。OS9由妙高组上部和玉龙寺组构成。OS1和OS7为Ⅰ型层序,其余为Ⅱ型层序。三级层序均发育TST和HST,而缺乏LST和SMST。层序的发育与全球海平面变化有密切关系。加里东运动造成的扬子地台持续上升及差异升降对二级层序的组成具有明显的影响。     

扬子地块西北缘震旦系灯影组铅锌矿的成矿地质背景

按照“构造控盆、盆控相、相控矿”的思路,对铅锌矿形成的沉积盆地、含矿建造、控矿构造、岩相古地理等成矿条件进行研究,分析成矿特点,总结成矿规律。灯影期在扬子西北缘川西式基底上发育北东向、北北东向同生断裂,形成近北东向次级盆地和台地,构成台-盆相间的构造格局,次级盆地为局限盆地潮下相带沉积,台地边缘斜坡出现滑塌砾屑白云岩,沿同生断裂运移的含矿热液流体在角砾状白云岩中聚集成矿。研究结果表明,灯影组铅锌矿成矿明显受盆地半活动类型基底、镁质碳酸盐岩台地中次级盆地、控制次级盆地的同生断裂等因素的控制。     

扬子地块西北缘震旦系灯影组铅锌矿的成矿地质背景

按照“构造控盆、盆控相、相控矿”的思路,对铅锌矿形成的沉积盆地、含矿建造、控矿构造、岩相古地理等成矿条件进行研究,分析成矿特点,总结成矿规律。灯影期在扬子西北缘川西式基底上发育北东向、北北东向同生断裂,形成近北东向次级盆地和台地,构成台-盆相间的构造格局,次级盆地为局限盆地潮下相带沉积,台地边缘斜坡出现滑塌砾屑白云岩,沿同生断裂运移的含矿热液流体在角砾状白云岩中聚集成矿。研究结果表明,灯影组铅锌矿成矿明显受盆地半活动类型基底、镁质碳酸盐岩台地中次级盆地、控制次级盆地的同生断裂等因素的控制。     

Ediacaran (Sinian) palaeogeographic reconstruction of the Upper Yangtze area,China, and its tectonic implications

ABSTRACT

The Ediacaran (ca. 635–541 Ma) was a critical period in Earth history, which saw a dramatic transformation in global biological, chemical and climatic conditions, making it one of the most intensively investigated time intervals worldwide. As the first mixed clastic–carbonate succession deposited on the Upper Yangtze Craton, the Ediacaran succession overlies Neoproterozoic continental rifts, and records a complex basin infill history. In this study, we focus on the tectonostratigraphic environment and basin infill process, integrating multiple data sets, including boreholes, outcrops, well correlations, seismic data, isopach maps and the spatial distribution of sedimentary facies. The Ediacaran System includes the Doushantuo Formation and overlying Dengying Formation which can be subdivided into four lithostratigraphic members (D1–D4). The Doushantuo Formation and D3 Member consist of mixed clastic–carbonate sediments, while carbonates predominate in the D1, D2 and D4 members. Intracratonic depressions and continental margin rifts dominated the Upper Yangtze area during the Ediacaran. During deposition of the Doushantuo Formation, the Upper Yangtze area contained a variety of environments, including terrigenous shorefaces, mixed tidal flats, lagoons, shelves, slopes and bathyal seas. A rimmed carbonate platform developed during deposition of the D1 and D2 members. The Deyang–Anyue Trough, which is related to post-rift subsidence in the intracratonic basin, began to develop in this interval. A relatively intense extension during deposition of the D3 Member resulted in intensification of intracratonic and continental margin rifting, creating distinct tidal flat, deep-water shelf, slope and bathyal environments. With the expansion of the Deyang–Anyue Trough during deposition of the D4 Member, the rimmed carbonate platform was divided into two segments. We suggest that the Deyang–Anyue Trough was a structurally controlled intracratonic rift-sag and likely arose from multiple episodes of rifting in the cratonic basement, as well as differential uplifting and exposure caused by the ongoing Tongwan Movement. Our model highlights the role of basement heritage on the structure and evolution of intracratonic rift-sag.     

黔南坳陷上震旦统灯影组地球化学特征及沉积环境意义

黔南坳陷上震旦统灯影组发育局限-开阔台地相白云岩。在麻江羊跳寨剖面灯影组碳酸盐岩样品测试分析基础上,利用常量元素和微量元素相关性、组分含量及特征元素比值特征,探讨了研究区元素地球化学特征与古沉积环境意义。结果表明:(1)CaO和MgO成明显正相关,SiO2与CaO、MgO呈负相关;Sr与MgO呈明显负相关,与Al2O3、K2O、Na2O、TiO2,P2O5,TFe存在正相关性;V,Al2O3,K2O,TiO2,TFe,P2O5之间呈正相关;Mn与TFe存在弱正相关性。(2)Sr含量和1 000×(Sr/Ca)值随沉积水体的加深而增大,可作为判断古水深和层序界面的标志。(3)根据Sr/Ba、镁铝比值(m=100×(MgO/Al2O3))、MgO/CaO及V/(V+Ni)比值特征分析了灯影组沉积期的古盐度、古气候和古氧化还原环境。灯影组总体上形成于炎热干燥气候下的陆表海还原沉积环境,有陆源碎屑物质供应。其中灯影组二段沉积末古水深达到最大,灯影组五段古盐度最高。灯影组元素地球化学特征反映的沉积环境与岩性特征所得出的结论基本一致,表明元素地球化学特征与沉积环境关系密切,可作为沉积相分析的重要标志。     

扬子地台西缘志留系牙形刺研究新进展

笔者详细研究了扬子地台西缘宁蒗-盐边地区志留系岩石地层和牙形刺生物地层的特征,该岩系自下而上可建立3个牙形刺组合带:①Panderodus gracilis-Panderodus simplex组合带;② Pterospathodus celloni Walliser组合带;③Pterospathodus amorphognathoides Walliser组合带;从生物地层学、沉积学和区域对比的角度对地层进行了重新划分,分析了Pterospathodus celloni Walliser带和Pterospathodus amorphognathoides Walliser带之间的相互重叠关系,并认为其相互关系为渐变演化关系,而不是突变关系;并对部分重要属种进行了描述。     

上扬子西南待补地区飞仙关组年代学、岩石地球化学及其对Rodinia超大陆构造演化的指示

晚二叠世以来受印支造山运动及峨眉山玄武岩喷发事件的影响,上扬子西南缘地区沉积物源及沉积模式发生了重大改变,引发学术界热议。本文以上扬子西南待补地区下三叠统飞仙关组碎屑岩为例,从岩相学、岩石地球化学和碎屑锆石U-Pb年代学等方面对飞仙关组源岩属性、物源、沉积及构造环境进行约束。飞仙关组碎屑岩整体成熟度较低,岩石风化程度中等,源区曾经历过持续的构造抬升剥蚀,并于早三叠世扬子西南缘浅海-滨海相的氧化环境中沉积。其碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在257±2.9 Ma,与晚二叠世峨眉山玄武岩主喷发时限一致,岩石地球化学特征表现出与峨眉山高钛玄武岩高度一致,指示飞仙关组主要物源区为近源的峨眉山大火成岩省,源岩主要为板内拉张环境形成的峨眉山高钛玄武岩,并在玄武质岩浆上涌过程中混染了少量扬子陆块古老结晶基底成分。此外,康滇古陆及扬子克拉通也提供了部分物源,主要为Rodinia超大陆汇聚及裂解背景下产生的岩浆岩。年代学证据显示,Rodinia超大陆汇聚及裂解事件在区内具有较好的沉积物源响应,为全球性Rodinia超大陆汇聚及裂解事件的时限约束提供了重要参考依据。     

上扬子海南缘晚奥陶世赫南特期沉积相特征及海平面变化

晚奥陶世赫南特期经历了由冈瓦纳冰川事件引起的全球海平面下降和温度降低,以及由此引发的生物集群绝灭事件,同时又是构造-沉积的转换期。因此,该时期成为奥陶—志留纪之交重大的地质事件转折期。本文通过野外露头对上扬子海南缘五峰组观音桥段岩性组合、古生物以及沉积构造的研究发现,晚奥陶世赫南特期上扬子海南缘经历了滨岸潮坪相、浅滩和浅水陆棚相三种沉积相类型的改造。滨岸潮坪相主要为混积潮坪,呈环状分布于滇黔桂古陆周缘及黔中水下隆起。浅滩相可识别出生屑滩和砂屑滩两个微环境,主要分布于近潮坪相带的重庆秀山、贵州松桃以及贵州凤冈等地区。浅水陆棚可分为浅水陆棚下部和浅水陆棚上部两个区域,与潮坪相带相接触并向北过渡,其中浅水陆棚区上部又可划分为浅水混积陆棚和浅水碎屑陆棚两种类型。另外,通过岩性与生物碎屑的组合和分布特征,表明赫南特期至少经历了一次完整的海平面升降变化,并为研究全球海平面的变化提供了新的材料。     

上扬子克拉通北部晚古生代-中三叠世大陆边缘盆地的形成与演化

上扬子克拉通北部晚古生代-中三叠世的沉积盆地是在勉-略洋盆南侧发展起来的被动大陆边缘盆地, 在泥盆纪-中二叠世以稳定沉降为主, 向北以碳酸盐岩缓坡与台地向勉略洋盆过渡; 中二叠世末期受峨眉地裂运动影响形成隆坳相间的格局; 早-中三叠世构造体制由伸展变为挤压, 沉积建造由开阔海碳酸盐岩台地逐渐向半局限台地、半封闭海湾膏盐湖相以及陆相碎屑岩含煤岩系过渡.该陆缘盆地经历了晚三叠世上扬子北缘前陆盆地、中侏罗世-早白垩世川西、川北前陆盆地, 以及晚白垩世至今构造残留盆地的改造.其中, 晚三叠世须三-须六期上扬子北缘前陆盆地的前缘隆起大致沿汶川、剑阁和万源一线分布.热年代学分析结果表明, 汶川、剑阁和万源一线以南的上二叠统烃源岩在早中生代始终处于埋藏增温状态, 只是自晚白垩世才进入抬升降温阶段, 呈"同代"烃源岩的特征; 而汶川、剑阁和万源一线以北的龙门山、米仓山和大巴山山前冲断地区, 上二叠统烃源岩则围绕生烃窗经历了多次增温和降温过程, 热演化历史复杂, 呈"隔代"烃源岩的特征.因此, 对于上扬子克拉通北部晚古生代-中三叠世陆缘盆地的勘探, 汶川、剑阁和万源一线以南比其北侧更有利.     

上扬子克拉通南缘中泥盆统-石炭系高频层序及复合海平面变化

上扬子克拉通南缘中泥盆统—石炭系地层高频层序可以划分为三个级别 ,并与层序地层学术语可以对比 :六级层序—韵律层 ;五级层序—准层序 ;四级层序—准层序组。不同级别高频层序的形成受米兰柯维奇驱动力引起的具不同周期和频率的复合海平面变化控制。克拉通边缘沉积环境中 ,低频海平面变化的上升阶段形成以淹没节拍为主的高频层序 ,而在停滞至下降阶段形成以暴露节拍为主的高频层序。所以 ,通过对不同特征的高频层序及垂向叠加的分析 ,可以求解低频海平面的变化     

扬子地台西缘志留纪层序地层研究

笔者应用层序地层学的原理和研究方法,对扬子地台西缘陕西宁强和四川广元地区的志留纪地层剖面进行了重新研究,识别出9个三级层序。三级层序均发育T ST和HST,而缺乏LST和SM ST。通过区内沉积层序的对比,建立了扬子西缘志留纪层序地层格架。最后探讨了该区志留纪的海平面变化规律。