华南泥盆-石炭系界线剖面旋回地层学研究

泥盆-石炭纪过渡期是地球演化过程中的一个重要阶段,发生了地球气候系统从温室向冰室转型和生物灭绝等重大事件。准确且高分辨率的年代格架是理解这些事件的基础。本文利用高分辨率磁化率作为古气候替代指标,对贵州省长顺县睦化Ⅱ剖面和大坡上剖面以及广西壮族自治区南丹县度里剖面的泥盆-石炭系界线附近深水沉积序列进行旋回地层学研究。识别出受到短偏心率、斜率和岁差控制的沉积旋回厚度分别为1.092.39、0.290.73、0.180.51 m。利用轨道短偏心率进行天文校准,结果证实泥盆纪晚期短偏心率、斜率、岁差周期分别为约100、32.227.2和20.915 ka。利用大坡上剖面已知的U-Pb放射性同位素年龄和天文校准结果建立高精度浮动天文年代标尺并进行旋回地层对比。确定了泥盆-石炭系界线附近牙形类生物带和Hangenberg生物灭绝事件的持续时间,并计算出泥盆-石炭系界线年龄为(359.58±1.9) Ma。     

二叠系－三叠系研究的进展

介绍了近年来二叠系、三叠系年代地层学的研究趋势及最新的年代地层表与磁性地层表。在二叠系、三叠系界线方面报道了新的底界方案及四个层型候选剖面，以及与之有关的生物地层学进展。界线事件地层学的，总趋势是球外事件研究趋于沉静而缺氧事件、海侵事件及火山事件的综合作用导致生物大绝灭的观点已占主导地位，其中界线缺氧事件的确立以及海侵始于二叠纪末的新观点是引人注目的发展。在层序地层学方面对于二叠系的全球海平面变化一般趋向于分四个旋回，但对于三叠纪则尚未统一。早二叠世的全球冰期－海平面升降旋回及三叠纪的米兰柯维奇旋回在我国均有可能发现和研究。文章最后提出了层序地层界线与年代地层界线不一致所产生的理论问题并探讨了解决方法。     

陆相二叠系-三叠系界线研究进展

着重介绍了几个目前陆相二叠系—三叠系界线（TPTB）研究的重点剖面及其生物地层学研究进展；分析了陆相二叠系—三叠系界线综合地层学研究现状，包括生物地层学、事件地层学、同位素年代学、磁性地层学和层序地层学等；剖析了陆相二叠系-三叠系界线地层学研究中存在的问题及进一步的研究方向。生物地层方面，陆相二叠系-三叠系界线附近存在晚二叠世与早三叠世生物混生的层位，其中不同类别生物的时间界线常不一致，又由于陆相界线地层中含脊椎动物化石的层位一般较少，以脊椎动物化石（Lystrosaurus）为标准的精确界线常不确定，因而需重新寻找并确定陆相三叠系底界的标准化石。事件地层标志可能会成为连结海、陆相二叠系-三叠系界线地层高精度对比的纽带。     

二叠系-三叠系研究的进展

介绍了近年来二叠系、三叠来年代地层学的研究趋势及最新的年代地层表与磁性地层表。在二叠系、三叠系界线方面报道了新的底界方案及四个层型候选剖面，以及与之有关的生物地层学进展。界线事件地层学的总趋势是球外事件研究趋于沉静而缺氧事件、海侵事件及火山事件的综合作用导致生物大绝灭的观点已占主导地位，其中界线缺氧事件的确立以及海侵始于二叠纪末的新观点是引人注目的发展。在层序地层学方面对于二叠系的全球海平面变化一般趋向于分四个旋回，但对于三叠纪则尚未统一。早二叠世的全球冰期—海平面升降旋回及三叠纪的米兰柯维奇旋回在我国均有可能发现和研究。文章最后提出了层序地层界线与年代地层界线不一致所产生的理论问题并探讨了解决方法。     

湖北黄石二门二叠系/三叠系界线剖面长兴阶牙形刺分带及有机碳同位素的变化

湖北黄石二门二叠系/三叠系界线剖面出露完好,原始沉积连续,由乐平统龙潭组保安段灰黑色硅质岩、大隆组黑色硅质岩—硅质泥岩和下三叠统大冶组黑灰色泥岩以及泥岩夹灰岩组成,为介于典型浅水碳酸盐岩型与深海硅质岩型二叠系/三叠系界线剖面之间的半深海剖面。长兴阶可划分为Clarkinasubcarinata—Clarkinawangi及Clarkinachangxingensis两个牙形刺带。后者又可划分为3个亚带,自下而上依次为Clarkinachangxingensischangxingensis—Clarkinadeflecta亚带、Clarkinameishanensis亚带及Waning—Clarkina亚带,完全可以与二叠系/三叠系界线的全球层型剖面与点进行对比。另外,二叠纪末牙形刺的生态演化呈阶段性绝灭模式;有机碳同位素值在二叠纪/三叠系界线处出现明显的负偏移,指示了二叠纪/三叠纪之交生物绝灭后海水表层水原始产率的降低以及大气和海水中CO2含量的增加。     

"全球二叠系-三叠系界线‘金钉子’剖面分布区煤山镇幅、长兴县幅1∶5万区域地质调查" 成果

经国内外地质学者数十年的艰苦努力 ,1 995年我国浙江省长兴县煤山剖面成为全球二叠系—三叠系界线层型的唯一候选地。但煤山地区没有足够精度和大比例尺的区域地质图件 ,有可能阻碍这一地质历史上份量最重的三个“金钉子”之一的二叠系—三叠系界线层型剖面和点的最后确定。为此 ,1 999年受中国地质调查局委托 ,武汉中国地质大学承担了“全球二叠系—三叠系界线‘金钉子’剖面分布区煤山镇幅、长兴县幅 1∶ 5万区域地质调查”项目。项目组于 2 0 0 2年 1 2月分别以中、英文两种版本向中国地质调查局提交了地质图和区域地质调查报告 ,2 0 0 …     

广西田东剖面二叠纪-三叠纪之交的生物绝灭及生态演化

本文以广西田东地区浅海相二叠系-三叠系剖面为研究对象,对二叠纪-三叠纪之交的生物绝灭与浅海生态环境演化进行了深入的探讨。镜下化石鉴定与统计结果表明在P/T界线附近生物物种两次急剧减少,一次为生物大绝灭所致,另一次为生物迁徙所致。另外,本剖面上所研究的物种的数量变化是突变的,而不是渐变的。在残存期内,腹足类生物较有孔虫生物表现出较强的自我恢复和适应环境的能力。整个剖面沉积为一个海浸的过程,其二叠系-三叠系界线之交生态环境发生了很大的变迁。     

湖北恩施三岔口二叠系-三叠系界线附近黏土岩锆石U-Pb年龄及地质意义

通过对恩施地区二叠系-三叠系界线附近含凝灰质黏土岩的野外地质学特征调查,采用锆石U-Pb同位素测试分析,取得其206Pb/238 U加权平均年龄为251.6±1.2Ma,该年龄值为二叠系-三叠系界线附近的火山喷发事件的年龄。结合碳和氧同位素分析,二叠系-三叠系界线附近黏土层之上碳同位素明显负偏,这与该时期生物绝灭事件关系密切。通过区域对比,发现该套黏土岩在区域上可进行连续追踪,不同地区界线附近岩石组合差异性明显,二叠系顶部自西向东总体表现为碳酸盐岩比例逐渐减少、碳硅质岩逐渐增加的特征。     

泥盆系弗拉阶／法门阶之交米兰柯维奇旋回及高分辨率地层对比

在广西泥盆系弗拉阶－法门阶（F－F）之交盆地相－斜坡相碳酸盐地层（桂林杨堤剖面，阳朔龙门剖面，德保都安剖面和横县六景剖面）中识别出超层序组、层序组、层序和纹层4级旋回层，它们在牙形石带内的级序结构、数量关系和排列顺序在时间上持续、稳定，在空间上可进行跨相、跨盆地的远距离对比。我们的资料表明，超层序组、层序组、层序和纹层旋回分别相当于长偏心率、偏心率、斜度或岁差和亚米兰柯维奇旋回。泥盆纪时它们的周期值分别为400，000年100，000年、33，333年或16，667年和8，000－17，000年。长偏心率与偏心率、偏心率与斜度、偏心率与岁差的比例关系分别为1：4、1：3和1：6。与第四纪相比，泥盆纪时斜度和岁差周期变短，偏心率周期基本保持恒定，表明地球自转至少自泥盆纪以来变慢。在研究剖面上，F－F事件前后超层序组与层序组间的级序结构存在明显的差别，即F－F事件前为1：4，F－F事件后为1：3。造成这种变化的原因可能与F－F事件期间多次陨击事件对地球长偏心率周期的影响有关。利用米兰柯维奇旋回的研究结果可使弗拉阶－法门阶之交年代地层的划分对比达到十万年级和万年级的分辨率，并可对上泥盆统国际通用的标准牙形石带进行数字标定，即上rhenana带、linguiformis带、下、中、上triangularis带的时间延续分别为0．6Ma、0．8Ma、0．3Ma、0．3Ma和0．3Ma。在十万年级和万年级分辨率基础上弗拉期－法门期之交的海平面变化不具一致性和同步性。     

论二叠系-三叠系界线定义

<正> 一个合理的二叠系-三叠系界线定义对于正确划分它的界线和选择它的层型剖面是十分必要的。自1971年国际二叠系-三叠系界线会议(Calgary,Canada)以来,二叠系-三叠系界线研究有了很大的进展。在1984年莫斯科国际地质大会召开期间举行的二叠系-三叠系界线工作会议上,多数委员赞同以Otoceras 带的底为三叠系底界的传统定     

天津蓟县剖面前寒武系洪水庄组—铁岭组米兰科维奇旋回

显生宙沉积旋回会受到地球轨道参数偏心率、地轴斜率和岁差的周期性变化(米兰科维奇旋回)的控制,但目前对前寒武系的相关研究较为薄弱。天津蓟县剖面中元古界洪水庄组-铁岭组为一套潟湖-潮坪相沉积,主要呈砂岩-页岩互层的韵律性产出。为探索这种岩性韵律是否与轨道旋回有关,对其进行了高分辨率的岩性刻画,并以磁化率和伽马能谱数据作为古气候-古环境替代性指标,通过频谱分析等方法进行旋回地层学分析。结果表明各指标均记录了完整的米兰科维奇旋回。铁岭组一段下部由短偏心率、斜率和岁差控制的地层旋回厚度分别为1.2~1.5 m、0.4 m和0.17~0.19 m,其中0.1 m的半岁差周期也较明显;洪水庄组二段顶部由长偏心率、短偏心率、斜率和岁差控制的地层旋回厚度分别为1.1~1.8 m、0.34~0.54 m、0.14~0.16 m和0.08~0.09 m。以识别出的稳定长偏心率周期405 ka旋回对洪水庄组进行了天文年代校准,并估计出当时的短偏心率、斜率以及岁差周期分别为100 ka、22~24 ka和15 ka。在洪水庄组中记录的偏心率振幅变化周期为~2 Ma,比现今~2.4 Ma的周期略短。     

基于米氏旋回的黔西盘县上二叠统煤系高频层序研究

上二叠统记录了地质历史时期最大规模的生物灭绝事件和最深刻的环境变化。对上二叠统的层序地层格架进行精细 描绘，建立高分辨率的地层序列，是深入了解此次事件及其演化的基础和关键。基于钻测井、岩心观测及地球化学分析测 试结果等资料综合分析，并运用小波分析技术，对黔西盘县上二叠统煤系进行了米氏旋回的识别和划分，结果表明，研究 区上二叠统煤系记录了稳定的米兰科维奇旋回，天文轨道周期对其沉积过程具有明显影响，由长、短偏心率、地轴斜率和 岁差周期引起的地层旋回厚度分别为16.06~17.24 m、5.39~5.70 m、2.11~2.15 m、1.12~1.21 m，长偏心率周期对地层中沉积 旋回的控制和影响最强。对长、短偏心率周期进行滤波分析后，建立了上二叠统煤系“浮动”天文年代标尺，为约束同沉 积火山事件层（Tonstein） 的形成及其持续时限提供了年代学依据。以区域等时对比效果明显的长偏心率旋回为标尺，并结 合旋回沉积序列、旋回界面特征等，将上二叠统煤系划分为4个三级层序，并进一步划分为16个四级层序（对应于中期旋 回），建立了研究区高频层序地层格架。     

基于米氏旋回的黔西盘县上二叠统煤系高频层序研究

上二叠统记录了地质历史时期最大规模的生物灭绝事件和最深刻的环境变化。对上二叠统的层序地层格架进行精细 描绘,建立高分辨率的地层序列,是深入了解此次事件及其演化的基础和关键。基于钻测井、岩心观测及地球化学分析测 试结果等资料综合分析,并运用小波分析技术,对黔西盘县上二叠统煤系进行了米氏旋回的识别和划分,结果表明,研究 区上二叠统煤系记录了稳定的米兰科维奇旋回,天文轨道周期对其沉积过程具有明显影响,由长、短偏心率、地轴斜率和 岁差周期引起的地层旋回厚度分别为16.06~17.24 m、5.39~5.70 m、2.11~2.15 m、1.12~1.21 m,长偏心率周期对地层中沉积 旋回的控制和影响最强。对长、短偏心率周期进行滤波分析后,建立了上二叠统煤系“浮动”天文年代标尺,为约束同沉 积火山事件层（Tonstein） 的形成及其持续时限提供了年代学依据。以区域等时对比效果明显的长偏心率旋回为标尺,并结 合旋回沉积序列、旋回界面特征等,将上二叠统煤系划分为4个三级层序,并进一步划分为16个四级层序（对应于中期旋 回）,建立了研究区高频层序地层格架。     

测井曲线频谱分析在含煤地层沉积旋回研究中的应用

利用频谱分析法,以鄂尔多斯盆地陇东地区延安组延二段为例,对发育泥炭沼泽河流体系的自然伽马测井曲线进行分析,得出地层中保存着厚度稳定的地层旋回,其厚度比值与米兰科维奇旋回比值之间有很好的一致性。因此,可以认为:米兰科维奇旋回是影响本区地层沉积旋回发育的主要因素;古气候周期性变迁决定着大面积沼泽化的曲流河—网状河流体系中高频沉积旋回的发生、发展和定格。其中偏心率周期引起的地层旋回厚度变化范围为8 72~11 2 9m;地轴倾角周期和岁差周期引起的地层旋回厚度变化范围分别为2 5 4~4 3m和1 2 3~1 91m。本区含煤层和碳质泥岩地层旋回厚度约10m,其发育受控于时间为12 3ka的偏心率周期。自然伽马曲线包含丰富的地质信息,很好地反映了由气候变化引起的地层旋回。      

黔西上二叠统长兴组米兰科维奇旋回研究

选择黔西地区盘1井、威宁1井、纳雍1井和织金1井,对长兴组自然伽马测井数据进行频谱分析,识别出其中的米兰科维奇周期,并采用滤波手段提取出其中的稳定周期,进行连井对比。结果表明频谱峰值与米兰科维奇周期存在良好的对应关系,研究区长兴组地层中保存着123. 0 ka的偏心率周期、45. 0 ka和35. 6 ka的斜率周期、21. 2 ka和17. 7 ka的岁差周期,各级周期的旋回厚度分别为4. 59~5. 73 m、1. 37~2. 15 m和0. 66~0. 98 m;各井的短偏心率旋回曲线显示研究区长兴组地层记录了约18个短偏心率旋回,据此估计出长兴组沉积时限约为2. 21 Ma;通过短偏心率旋回层和所计算沉积速率的连井对比,发现地层中海相标志岩层段等时性对比效果明显,反映了区域快速海侵的过程,而沉积速率的变化可能受到了海平面变化和物源供应的共同影响。     

Orbital calibration of the Early Kimmeridgian (southeastern France): implications for geochronology and sequence stratigraphy

Classic stratigraphic methods rarely provide high‐resolution correlations between intrabasinal sedimentary sequences, which are important to understand the origin of sedimentation process and its environmental change. In this study, we investigate high‐resolution cyclostratigraphic correlation from magnetic susceptibility in two Early Kimmeridgian pelagic marl‐limestone successions, at La Méouge and Châteauneuf‐d'Oze, southeastern France. Spectral analysis reveals the complete suite of orbital frequencies (precession, obliquity, and eccentricity) with the marl‐limestone couplets being primarily precession‐driven. Frequencies detected by the spectral analysis are similar between the sections, but their relative amplitudes are somewhat different, linked to the palaeoenvironmental position and the completeness of the sections. High‐resolution correlation reveals two significant hiatuses at Châteauneuf‐d’Oze. Early Kimmeridgian Platynota, Hypselocyclum, and Divisum ammonite zones were orbitally calibrated for an ultra‐high resolution assessment of geological time. Finally, strong 405‐kyr eccentricity cycles are recorded as third‐order depositional sequences.     

深海记录中的热带过程及其周期性

地球运行轨道参数包括偏心率、斜率和岁差, 在地质时期分别具有413ka和100ka、41ka、23ka和19ka的周期, 它决定地表太阳辐射在不同纬度和季节的周期性变化.太阳辐射变化中, 岁差周期最为明显, 斜率周期在中高纬度比较明显, 而偏心率周期本身作用微弱, 主要通过调控岁差周期的变幅影响气候.传统的地球轨道驱动理论认为, 北半球高纬的太阳辐射决定全球冰量和地表的气候变化, 轨道周期可能线性地反映到气候变化的周期中去.实际的深海记录反映的情况并非如此, 尤其在热带海区, 气候替代性指标的周期性与太阳辐射的周期性既存在相似性, 也存在较大区别.相似性在于, 热带海区的气候替代性指标均表现出较强的岁差和斜率周期, 而且通常情况下岁差周期的强度要高于斜率周期的强度, 说明热带海区的气候变化受控于岁差调控的太阳辐射的变化; 区别性在于, 热带海区气候替代性指标通常表现出较强的不容忽视的100ka、413ka的偏心率周期和10ka左右的半岁差周期, 而且100ka、413ka的偏心率周期还是季风系统的典型周期, 说明热带海区的气候变化并不是简单的线性响应太阳辐射的变化, 也不完全受北半球高纬的控制, 而是具有自身的特性.      

郑州邙山官庄峪黄土地层研究

邙山官庄峪剖面共厚154.9 m, 出露S10及以上黄土-古土壤地层序列, 特征的马兰黄土厚度达70.125 m, 具有明显的粗粒、均匀特点, 且在该段地层中部, 并没有比较明显的弱古土壤层。磁性地层测量表明B/M界线置于深度132.04 m处, 位于L8的下部; 剖面底部未进入Jaramillo正极性亚时。与赵下峪剖面对比结果显示, 以B/M界线为标志, 72 m以下地层两者高度一致, 只是对地层的划分不同而已; 但赵下峪剖面中比较特征的具有较高磁化率值的L1SS1地层单元, 在官庄峪剖面却无明显表现, 其原因可能需进一步深入研究。      

Shallow lacustrine carbonate microfacies document orbitally paced lake-level history in the Miocene Teruel Basin (North-East Spain)

Results are presented of a detailed carbonate petrographic study of an Upper Miocene lacustrine mixed carbonate–siliciclastic succession in the Teruel Basin (Spain) with the aim of constraining lake‐level variability at different stratigraphic scales. Regular alternations of red to green mudstone and lacustrine limestone, termed the ‘basic cycle’, reflect lake‐level variations at the metre‐scale. In an earlier study, the basic cycle was shown to be controlled by the climatic precession cycle. Petrographic analysis made it possible to distinguish two main carbonate microfacies groups characteristic of very shallow transient and shallow permanent lake environments, respectively. In addition to the basic cyclicity, the microfacies analysis reveals lake‐level variations on a larger scale. As a consequence, the astronomical forcing hypothesis of the cyclicity in the Cascante section is explored further. A climate modelling study of orbital extremes indicates that high lake levels could relate to enhanced net winter precipitation and runoff during precession minima, consistent with Mediterranean geological data. Using this phase relationship, an astronomical tuning of the cycles is established starting from astronomical ages of magnetic reversal boundaries. Subsequently, successive basic cycles are correlated to precession minima. The tuning reveals an identical number of basic cycles in the Cascante section as precession‐related sapropel cycles in the deep marine succession at Monte dei Corvi (Italy), corroborating the precessional control of the basic cycles at Cascante. Lake‐level highstands in the large‐scale cycle identified by the microfacies analysis relate to maxima in both the ca 100 and 405 kyr eccentricity cycles, again consistent with Mediterranean geological data. Subtraction of the identified astronomically related (lake‐level) variations from the palaeoenvironmental record at Cascante indicates a shift to deeper and more permanent lacustrine environments in the upper half of the section. The cause of this shift remains unclear, but it may be linked to tectonics, non‐astronomical climate, long‐period astronomical cycles or autogenic processes.