中国东北中生代构造体制与区域成矿背景: 来自中生代火山岩组合时空变化的制约

本文系统总结了东北地区中生代火山岩的年代学、岩石组合及其时空分布规律,以便对环太平洋构造体系和蒙古——鄂霍茨克构造体系中生代的演化历史及其东北地区中生代区域成矿背景给出制约。基于火山岩中锆石U——Pb定年结果,东北地区中生代火山作用可划分成六期:晚三叠世(200～228Ma)、早——中侏罗世(173～190Ma)、中——晚侏罗世(158～166Ma)、早白垩世早期(138～145Ma)、早白垩世晚期(106～133Ma)和晚白垩世(88～97Ma)。晚三叠世火山作用主要分布在吉黑东部和小兴安岭——张广才岭地区,前者为A型流纹岩,后者为双峰式火山岩组合,它们共同揭示了古亚洲洋最终闭合后的伸展环境;早——中侏罗世火山岩主要分布在吉黑东部、小兴安岭——张广才岭和额尔古纳地区,吉黑东部和额尔古纳地区早——中侏罗世钙碱性火山岩的存在分别标志着古太平洋板块和蒙古——鄂霍茨克洋板块俯冲作用的发生,而小兴安岭——张广才岭早——中侏罗世火山岩则以双峰式火成岩组合为特征,反映了双向俯冲的弧后伸展环境;中——晚侏罗世和早白垩世早期火山岩主要分布在松辽盆地以西和冀北——辽西地区,前者为碱性——亚碱性的过渡系列,主要由玄武粗安岩、粗安岩和少量粗面岩组成,后者为A型流纹岩或碱性流纹岩组成,这些火山岩形成于加厚陆壳的坍塌或拆沉阶段;早白垩世晚期火山岩广泛分布于东北地区,吉黑东部为钙碱性火山岩组合,而松辽盆地和大兴安岭地区则主要为双峰式火山岩组合,前者标志着古太平洋板块的俯冲,后者与早期加厚陆壳的拆沉和/或类似弧后的伸展环境有关;晚白垩世火山岩主要分布在吉黑东部和陆内,前者为钙碱性火山岩组合,后者为碱性玄武岩,反映了来自东部环太平洋构造体系的俯冲作用。综合上述中生代火山岩的岩石组合及时空分布特征,可以判定:1)环太平洋构造体系对东亚大陆下的俯冲始于早侏罗世,中生代期间存在早侏罗世、早白垩世晚期和晚白垩世三次俯冲事件,其影响的空间范围主要在松辽盆地及其以东地区,陆缘和古俯冲带是寻找斑岩型矿床的有利场所,而陆内的伸展区域主要与浅成低温热液矿床有关;2)蒙古——鄂霍茨克构造体系经历了中生代早期的俯冲事件和中侏罗世及早白垩世早期两次陆内推覆事件,其影响的空间范围主要在松辽盆地以西地区和华北地块北缘,中生代早期的俯冲事件主要与活动陆缘背景下的斑岩型矿床关系密切,而晚侏罗世和早白垩世两次与加厚陆壳拆沉有关的伸展背景有利于多金属矿床的形成。     

西藏自治区革吉县米多南地区欧利组厘定的古生物证据及其意义

研究区位于羌塘地块与班公湖—怒江结合带交汇处,保存有一套晚侏罗世—早白垩世海相沉积记录,是研究晚侏罗世—早白垩世班公湖—怒江特提斯洋沉积环境演化及其沉积盆地类型的理想地区。通过对岩性组合、沉积环境、古生物化石等方面进行研究,厘定出欧利组,并探讨了欧利组时代归属及沉积盆地类型。根据欧利组中发现的小光星珊瑚、轮形异通珊瑚、米契林柱剑珊瑚、安多准柱剑珊瑚等化石,确定欧利组时代为晚侏罗世。初步分析沉积环境为局限台地-潮坪沉积,局部具潮汐水道沉积,沉积相分析表明研究区晚侏罗世—早白垩世沉积盆地类型为弧后前陆盆地。     

广东梅县地区晚中生代伸展构造特征

广东梅县地区位于政和—大埔断裂南段之莲花山断裂带中。通过开展1:5万野外地质调查及室内研究表明,广东梅县地区存在晚中生代伸展构造体系,该体系主要由剥离断层和2个不同层次的剥离层组成,结合火山岩、侵入岩、沉积地层接触关系及高精度测年数据,讨论了该体系的形成时限,认为其形成和主导作用时期在晚侏罗世—早白垩世早期(160 ~135 Ma),最大伸展期在145 Ma左右; 前人认为莲花山断裂为早古生代俯冲带,但研究表明,其构造属性为晚侏罗世形成的剥离断层。因此,政和—大埔断裂一带很可能也存在晚中生代的伸展构造体系,说明华南主要构造形迹奠定于中生代,这为华南主要热液金属矿床区域成矿规律研究提供了新的参考模型。     

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层框架及对重大地质事件的记录

塔里木盆地西部白垩纪—古近纪发生了大规模的海侵事件,形成一个喇叭状向西开口的海湾,该海湾属于东特提斯洋的一个分支。该地区白垩纪—古近纪海相地层记录了东特提斯洋演化和一系列重大地质事件,具有重要的研究价值,但对其地层的研究仍相对薄弱,对重大地质事件的研究还不够深入。本文拟通过详细的岩石地层、生物地层和其他地层方法,完善地层划分与对比框架,并在此基础上讨论Cenomanian/ Turonian界线大洋缺氧事件(OAE2)、白垩纪/古近纪界线(K/Pg)、古新世—始新世极热事件(PETM)、特提斯海进与海退等一系列重大地质事件。塔里木盆地白垩纪—古近纪海相或海陆过渡相地层自下而上为克孜勒苏群、库克拜组、乌依塔克组、依格孜牙组、吐依洛克组、阿尔塔什组、齐姆根组、盖吉塔格组、卡拉塔尔组、乌拉根组和巴什布拉克组,上述地层中含有丰富的有孔虫、介形虫、钙质超微、沟鞭藻、孢粉、双壳类、腹足类等化石,以及少量菊石、腕足类、海胆和鲨鱼牙齿等化石。综合的生物地层和年代地层研究表明,克孜勒苏群的时代为早白垩世Barremian-Albian期,库克拜组—依格孜牙组的时代为晚白垩世Cenomanian-Maastrichtian期(Cenomanian/Turonian界线可能位于库克拜组三段),吐依洛克组的时代为白垩纪—古近纪过渡期;阿尔塔什组的时代为古新世早中期,齐姆根组为古新世晚期—始新世最早期,盖吉塔格组—乌拉根组的时代为中始新世中晚期,巴什布拉克组的时代为晚始新世,但不排除最上部进入渐新世早期。塔里木盆地的海侵开始于克孜勒苏群中上部沉积期(Albian晚期—Aptian早期),但规模很有限,大规模的海侵始于晚白垩世Cenomanian早期;从晚白垩世—古新世,共经历了5次大规模的海侵—海退事件;大约41 Ma前后,海水退出盆地南部的昆仑山山前,34 Ma前后,海水退出盆地北部的天山山前。上述海侵—海退事件可能受构造和全球海平面变化的双重影响,但构造事件对海侵的启动和结束可能更具决定性的影响。阐述了塔里木盆地西部白垩纪—古近纪海相地层所记录的OAE2、K/Pg界线、PETM和特提斯海侵—海退等事件,其中笔者及团队第一次在塔里木盆地西部齐姆根组中所发现和报道的PETM事件,将有助于揭示全球近岸地区PETM的特征和生物-环境响应。在未来的研究中,需要进一步厘清塔里木盆地西部地层序列,建立更加精细的生物地层和年代地层框架,加强对PETM和特提斯海侵—海退等重大地质事件的研究。     

南海北部—东海南部中生代盆地演化与油气资源潜力

目前的勘探成果表明,南海北部到东海南部的广阔海域普遍发育中生代地层,但是除了在台西南盆地发现工业油气藏之外,其他地区的中生界尚未有大的勘探突破。本次研究将中生代南海北部—东海南部作为一个整体,开展大地构造背景分析,厘清各构造时期盆地的性质及其形成演化机制,探讨油气资源潜力。结果表明:南海北部—东海南部从晚三叠世到白垩纪整体为一个大型盆地,盆地的演化受其周围板块相互运动所控制;晚三叠世(T₃)主要受特提斯构造域控制,发育被动陆缘边缘海沉积盆地;从早侏罗世(J₁)到早白垩世均受古太平洋板块(伊泽奈崎板块)向欧亚板块俯冲机制的控制,其中早—中侏罗世(J_1-2)发育弧前坳陷盆地,晚侏罗—早白垩世(J₃—K₁)盆地性质为弧后断陷盆地;晚白垩世(K₂)受太平洋板块、欧亚板块和印度板块的联合控制,性质依然为弧后断陷盆地,与前期相比,裂陷强度加大;海水由东南方向侵入,地层垂向上由海相向陆相逐渐过渡,由东南向西北和东北方向,水体逐渐变浅,亦由海相向陆相逐渐演变;中生界在南海北部潮汕坳陷等地区发育深海相和海湾相泥岩,在东海南部基隆坳陷也发育良好的海湾相泥岩,生烃潜力大,具有形成大型油气藏的物质基础和地质条件,勘探潜力巨大。本次研究结果可以为南海北部—东海南部中生界的油气资源勘探提供依据。     

从事件地层学角度探讨东亚陆相侏罗、白垩系界线

本文将广义的热河生物群进一步划分为晚侏罗世热河动物群（狭义）和早白垩世阜新生物群,并讨论了上述生物群的演替与侏罗、白垩纪之交古气候、海平面变化地质事件之间的关系。     

华北东北部晚中生代陆相地层、生物群及其年代学研究

华北东北部晚中生代陆相地层十分发育,从下至上为九龙山组、髫髻山组、土城子组、张家口组、大北沟组、义县组和九佛堂组。它们主要的岩石组合为陆相火山岩熔岩、火山碎屑岩和间夹的河流-湖泊相沉积岩。九龙山组、髫髻山组（165-154 Ma）火山沉积岩系中发育以带毛恐龙（近鸟龙）、哺乳动物、翼龙和昆虫类等为代表的燕辽生物群（J2-J3）,晚侏罗世末期土城子组时期(154-139Ma)该生物群大多数生物属种消亡,并在早白垩世早期（张家口组、大北沟组、义县组和九佛堂组）(144-120Ma)萌生新的生物群-热河生物群（K1）,以恐龙、哺乳类、被子植物、鱼类和昆虫等为特征。中侏罗世-早白垩世燕辽生物群和热河生物群表现了明显的演化关系,响应着古环境变化与重大地质事件发生的复杂地球表层圈层作用。     

雪峰造山带靖州盆地断裂构造及其形成背景探讨

靖州盆地是位于雪峰构造带南段的一个NE向晚三叠世-中侏罗世小型陆相盆地。作者对盆地周缘上古生界及盆地侏罗系中不同产状与运动性质的小型断裂和节理进行了大量观察研究,据此识别出近SN向挤压、NNE向挤压、NEE向挤压、近EW向挤压、NW向挤压、NW向伸展等应力事件。根据断裂构造赋存层位和部分断裂显示的次序,结合靖州盆地构造特征及区域构造演化背景,初步厘定了研究区中生代以来构造体制演化过程:中三叠世晚期印支运动中区域NW向挤压;晚三叠世-早侏罗世区域近SN向挤压;中侏罗世早、中期区域NW向挤压;中侏罗世晚期因区域NE-NNE向溆浦-靖州断裂左行走滑而具SN向挤压;白垩纪因区域NE向挤压而形成NW向伸展;晚白垩世晚期-古新世溆浦-靖州断裂右行走滑派生NEE向挤压;始新世-渐新世区域近EW向挤压;新近纪区域NNE向挤压。     

皖南屯溪地区石岭组流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其时代的重新厘定

皖南屯溪地区位于江南新元古代造山带东段,发育少量中生代燕山期石岭组流纹岩、凝灰岩等火山岩。因一直缺乏精确的测年数据,以往研究者根据屯溪地区1∶5万区域地质调查获得的石岭组火山岩全岩K-Ar年龄值115~139 Ma,将其形成时代定为晚侏罗世—早白垩世。由于2004年前后国际地质年代表将侏罗纪与白垩纪界线由135 Ma提前到145 Ma,石岭组火山岩的形成时代便由原来的晚侏罗世—早白垩世更改为早白垩世。在屯溪东面尤溪村石岭组流纹岩中首次获得精确的LAICP-MS锆石U-Pb年龄154.7±2.5Ma,早于145Ma,表明屯溪地区石岭组火山岩形成于晚侏罗世而不是早白垩世。这一发现对构建皖南乃至中国东南部晚中生代构造演化模型具有参考意义。     

赣东北樟树墩早侏罗世水北组碎屑锆石研究及其地质意义

赣东北樟树墩地区早侏罗世盆地处于江南造山带东南缘,揭示盆地沉积物质来源对于认识和探讨周缘早中生代造山事件和古地理格局具有重要意义。对樟树墩早侏罗世盆地开展了岩相学、碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。结果表明: 盆地为类磨拉石建造与内陆湖沼含煤建造,碎屑锆石年龄跨度大(2 431~263 Ma),未出现同沉积或准同沉积的碎屑锆石; 碎屑锆石年龄呈现极强的早古生代峰值(420~380 Ma,ε_Hf(t)为-10.7~-3.0, T_DM^C为2.08~1.58 Ga)、弱的新元古代峰值(858~663 Ma,ε_Hf(t)为-18.8~-6.7, T_DM^C为2.79~2.09 Ga)和晚古生代峰值(370~355 Ma),另有少量早中生代((263±5) Ma)、中—古元古代(2 431~1 224 Ma)碎屑锆石记录。碎屑锆石年龄和Hf同位素组成与华夏地块西北武夷山地区所出露地质体组成相似,而与扬子东南缘地质体组成存在显著差异,其碎屑物质主要来自陆内西北武夷山地区前寒武纪基底和古生代地质体,少量碎屑物质可能来源于浙西北地区,具有被动型大陆边缘盆地沉积特征。综合区域上早中生代盆地研究成果,认为江南造山带东段景德镇—黄山东南在早—中侏罗世并未整体隆升剥蚀,华南内陆中生代的构造-岩浆活动是其周缘多板块俯冲汇聚的构造响应,晚三叠世—早侏罗世古太平洋板块向东亚大陆的俯冲造成华南东南部隆升,使其开始为内陆盆地提供物源,至早—中侏罗世之交构造体制转换为古太平洋板块的俯冲消减。     

松辽盆地东缘营城盆地层序地层划分与地层对比

营城盆地位于松辽盆地东缘,其地层可与松辽盆地地层对比。营城盆地层序（三级）地层应与松辽盆地Ⅰ-VI和IX、X层序（火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组和泉头组）地层相对应,营城盆地地层应该划分为侏罗系上统火石岭组（J3h）;白垩系下统沙河子组（k1sh）、营城组（k1y）、泉头组（k1q）;第四系（Q）。主要可采工业煤层产在沙河子组。     

合肥盆地中生代地层时代与源区的碎屑锆石证据

合肥盆地位于大别造山带北侧、郯庐断裂带西侧,其发育过程与这两大构造带演化密切相关。本次工作对合肥盆地南部与东部出露的中生代砂岩与火山岩进行了锆石年代学研究,从而限定了各组地层的沉积时代,确定了火山岩喷发时间,指示了沉积物的源区。这些年代学数据表明,合肥盆地南部的中生代碎屑岩自下而上分别为下侏罗统防虎山组、中侏罗统圆筒山组或三尖铺组、下白垩统凤凰台组与周公山组(或黑石渡组)与上白垩统戚家桥组,其间缺失上侏罗统。盆地东部白垩系自下而上为下白垩统朱巷组与响导铺组和上白垩统张桥组。该盆地出露的毛坦厂组或白大畈组火山岩喷发时代皆为早白垩世(130～120 Ma)。盆地南部的下——中侏罗统及白垩系源区皆为大别造山带,分别对应该造山带的后造山隆升与造山后伸展隆升。而盆地东部白垩系的源区始终为东侧的张八岭隆起带,后者属于郯庐断裂带伸展活动中的上升盘。     

额尔古纳地块韩家园子?富林地区中生代火成岩的成因及其对蒙古?鄂霍茨克洋演化的启示

额尔古纳地块东缘韩家园子?富林地区紧邻蒙古?鄂霍茨克缝合带,其广泛出露的早侏罗世?早白垩世火成岩对于完善蒙古?鄂霍茨克洋俯冲?闭合历史具有重要意义.本文对韩家园子?富林地区的中生代火成岩进行岩相学、锆石U-Pb年代学、全岩主?微量元素地球化学研究.LA-ICP-MS锆石U-Pb结果显示韩家园子钾长花岗岩锆石U-Pb年龄为196±2 Ma,代表其侵位时代为早侏罗世;富林地区光华组粗安岩锆石U-Pb年龄为122±2 Ma,暗示其结晶时代为早白垩世.早侏罗世钾长花岗岩为准铝质的Ⅰ型花岗岩,Mg#值较低（36）,Nb/Ta比值（16.55~17.05）接近于原始地幔,暗示岩浆应来源于新生下地壳的部分熔融.同时,钾长花岗岩富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,与典型弧型火成岩的地球化学特征相一致,结合区域上发育同时代准铝质或弱过铝质Ⅰ型花岗岩的事实,表明其可能与蒙古?鄂霍茨克洋南向俯冲至额尔古纳地块有关.相比较下,早白垩世粗安岩具有较低的SiO₂含量（59.67%~59.93%）和较高的Mg#值（42~43）,同时富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,富集Sr,亏损Th,暗示其可能是富集岩石圈地幔重熔的产物.鉴于区域上其他来源于富集岩石圈地幔的早白垩世钙碱性火山岩呈面状分布的特征,以及早白垩世A型花岗岩和变质核杂岩的存在,暗示粗安岩为蒙古?鄂霍茨克洋闭合后伸展环境下的产物.结合区域最新火成岩和沉积岩资料,认为蒙古?鄂霍茨克洋在早侏罗世?早白垩世发生俯冲?碰撞?后碰撞作用,其在大兴安岭北部闭合时间应介于晚侏罗世末期和早白垩世早期（约150~140 Ma）.      

From foredeep to orogenic wedge-top: The Cretaceous Songliao retroforeland basin,China

Songliao Basin, the largest Mesozoic intracontinental nonmarine basin in eastern China, initiated during the latest Jurassic as a backarc extensional basin; rifting failed and thermal cooling controlled subsidence through the early Late Cretaceous. Integrating 2-D and 3D reflection seismic and borehole data with regional geological studies, we interpret sedimentary sequence and structural patterns of the Coniacian-Maastrichtian fill of Songliao Basin as defining a retroforeland basin system developed after 88 Ma (marked by the T11 unconformity in the basin), including (1) significant increase in the thickness of the Nenjiang Formation eastward towards orogenic highlands of the Zhangguangcai Range and the convergent continental margin; (2) a shift of detrital provenance in the basin from north to southeast; and (3) propagation of E-W shortened structures, increasing eastward in amplitude, frequency, and degree of inversion toward the orogen. During latest Cretaceous, foreland basin fill progressively deformed, as the foredeep evolved to a wedge-top tectonic setting, marked by the basin-wide T04 unconformity within the upper Nenjiang Formation at 81.6 Ma. Much of the basin was brought into the orogenic wedge and eroded by the end of the Cretaceous. Late Jurassic/Early Cretaceous backarc rifting of uncratonized basement comprised of accreted terranes likely facilitated and localized the foreland. Synrift normal faults reactivated and extensively inverted as thrust faults are prominent in the eastern 1/3 of the basin, whereas folds developed above detachments in shaley early post-rift strata dominate the western 2/3 of the basin. Songliao foreland development likely was driven by changing plate dynamics and collision along the Pacific margin after 88 Ma.     

中国东北地区中生代构造体制的转变:来自火山岩时空分布与岩石组合的制约

东北地区中生代经历了蒙古-鄂霍茨克构造体系向太平洋构造体系的转换,形成了不同期次火山活动。本文归纳总结了露头区与覆盖区中生代火山岩的年代学、空间分布、岩石组合以及地球化学特征,揭示了两个构造域的时空分布范围。该区火山岩锆石U-Pb年龄统计结果表明中生代存在五期火山活动:早-中侏罗世(190~160Ma)、晚侏罗世(160~145Ma)、早白垩世早期(145~120Ma)、早白垩世晚期(120~100Ma)、晚白垩世早期(100~90Ma)。早-中侏罗世火山岩分布较少,火山岩仅分布在大兴安岭西部满洲里地区和东部张广才岭以及南侧辽宁北票-朝阳地区,火山岩属于高钾钙碱性系列,为蒙古-鄂霍茨克海闭合和法拉隆板块双俯冲作用的产物。晚侏罗世东北地区火山活动明显增强,主要分布在大兴安岭地区,张广才岭以及小兴安岭也有少量分布。西部大兴安岭地区以粗面安山岩、粗面岩为主,属于同碰撞造山成因,为蒙古-鄂霍茨克海闭合造山环境产物。东部以中酸性、酸性岩为主,为法拉隆板块背离欧亚大陆,岩石圈伸展引起的壳源物质熔融产物。早白垩世早期火山活动最为强烈,火山岩主要分布在大兴安岭地区。岩性以高钾钙碱性系列的粗面玄武安山岩、粗面安山岩、安山岩、粗面岩为主,为蒙古-鄂霍茨克海闭合造山后伸展环境产物。早白垩世晚期火山岩主要分布在松辽盆地内部。火山岩以中酸性岩为主,属于中钾-高钾钙碱性系列,为伊泽奈崎板块俯冲引起的弧后拉张,软流圈上涌导致年轻地壳熔融的产物。晚白垩世早期火山岩仅分布在小兴安岭及吉林、黑龙江省东部地区。火山岩为一套玄武岩、玄武安山岩、安山岩和英安岩组合,属于中钾钙碱性系列,是伊泽奈崎-库拉板块高角度俯冲的大陆边缘岩浆活动产物。东北地区中生代不同期次火山岩记录了蒙古-鄂霍茨克构造域向太平洋构造域转换过程及其时空影响范围。     

四川盆地陆相侏罗系白垩系界线问题探讨

侏罗系/白垩系界线是国际地层年表中少有几个未定全球界线层型（GSSP）之一。传统上依据菊石类生物将Berriasian阶底界定义为白垩系的底界。国际上西北太平洋Shatsky Rise的Berriasian阶最底部玄武岩岩床的同位素年代学年龄为145 Ma,从而为侏罗系/白垩系界线提供了最接近的年龄估计值。在国际上,地层对比划分大都根据海相地层,中国广泛发育的陆相侏罗系/白垩系,难以与国际标准地层对比。中国四川盆地以陆相生物为标志的界线划分与国际年代地层对比困难,导致对四川盆地陆相侏罗系/白垩系界线问题的认识长期未有更新。根据陆相生物对比结果的同时,结合考虑同位素测年、磁性地层和旋回地层,有望获得良好的效果。基于同位素测年数据和陆相生物对比分析,在遂宁组中发现了最年轻的~120 Ma的碎屑锆石U-Pb年龄,而且该套地层与国际对比的核心证据介形类的研究也有新的发现,表明遂宁组有可能属于白垩系而非原认为的侏罗系。将沙溪庙组和遂宁组作为侏罗系/白垩系过渡地层系统研究,有可能在该套地层内部发现界线标志。      

松南-辽西地区中生代盆地发育特征及含油气性评价

松辽盆地南部-辽西地区横跨兴蒙-吉黑造山带、华北地台及其北缘的增生带几个大地构造单元。受不同类型基底和区域断裂控制,在辽西盆岭区、松辽盆地区和辽北盆地区发育不同类型的晚三叠世-早侏罗世、中-晚侏罗世、白垩纪盆地,各期盆地间继承性较差,方向性极强。三叠系烃源岩发育程度较差,下侏罗统、下白垩统2套煤系地层是主要烃源岩发育段。侏罗系北票组是朝阳-北票等盆地的重要烃源岩,白垩系烃源岩发育较好,除九佛堂组、沙海组、阜新组3套烃源岩外,义县组发育潜在烃源岩。盆地含油气性评价表明辽北盆地区发育4种不同级别的含油气盆地,其中以陆家堡断陷、钱家店断陷、昌图断陷和茫汉断陷勘探前景最好;辽西地区阜新-义县盆地、朝阳-北票盆地等具有一定的勘探价值。     

侏罗系、白垩系界线问题及对中国北方陆相界线的思考

侏罗系、白垩系间是显生宙唯一还没有定义系级GSSP的界线。生物演替在Thithonian期与Berriasian期之间不存在明显变化,很难找到可以进行全球对比的标志。作为中生代生物年代地层学主要划分依据的菊石类生物,亦受生物区系影响而难作为侏罗系、白垩系界线的标志。微体化石具有优势。近期,国际上趋于将瓮虫类Calpionella alpina带之底、钙质超微化石Nannoconus steinmannii minor和N.kamptneri minor二者的始现面作为侏罗系、白垩系界线,对应于极性带M19n.2n内部,年龄为145 Ma。国际地层划分与对比以海相为标准。中国侏罗系、白垩系以陆相地层发育为特征,与海相对比颇具难度。以陆相生物为标志的界线划分产生了地区性的生物年代地层格架,也形成了地方生物地层与国际年代地层对比的错位,导致中国陆相侏罗系、白垩系界线成为地学界争议的问题。本文认为,在综合考虑不同学科研究结果的同时,问题解决的实质是客观认识陆相生物对比的缺陷,结合考虑非生物的标准,如磁性地层、旋回地层和同位素测年的精度,获得超越相区的对比结果。基于陆相生物特点,着眼于宏观演化阶段来识别界线位置是问题解决的初期阶段。燕辽生物群与热河生物群是代表侏罗纪和白垩纪的两大生物演化类群,其间年龄可为土城子组顶部的139 Ma。这是为全方位研究而铺设的临时工作界线。今后将土城子组作为侏罗纪、白垩纪过渡地层而加大研究力度,有可能在该组顶部或其内部发现界线生物标志和同层位绝对年龄值,或许会使其向目前国际推荐年龄(145 Ma)更靠近一步;也不排除GSSP未定的国际侏罗系、白垩系界线年龄会向年轻方向变化,趋于139 Ma的Valanginian阶底界位置。     

Jurassic sediments in the Irkut basin and southwestern Transbaikalia: correlations based on paleobotanical and geochronological data

The Jurassic growth of mountain ranges along the southern edge of the Siberian platform occurred in an active tectonic setting related to the closure of the Mongol-Okhotsk Ocean. The oceanic subduction and subsequent continent collision events induced compressive deformations at the platform boundary. Understanding the paleogeography related to the Mesozoic closure of the Mongol-Okhotsk Ocean requires dating and correlation of the Jurassic Prisayan Formation in the Irkut basin and Tugnuyskaya Formation in southwestern Transbaikalia. This work presents structural and paleobotanic results within both formations. ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating of underlying volcanics from the upper member of the Ichetuyskaya Formation is used to refine the age of the sediment series and provide probable correlation. The results show that the Tugnuyskaya Formation initiated at the end of the Middle Jurassic-beginning of the Late Jurassic and was not coeval with the Prisayan Formation, whose upper fine-grained members were deposited in the early Middle Jurassic. ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating of volcanics from the upper member of the Ichetuyskaya Formation yielded a Middle Jurassic age of 167.7 ± 1.2 Ma (Bajocian to Bathonian). The paleogeographic data analysis based on facies and mineralogical composition of sediments and on a study of source areas from Sm-Nd data and the U-Pb ages of detrital zircons from the deposits in the southern Irkut basin indicates that the deposition of the Prisayan Formation was followed by the intensification of relief building along the southern edge of the Siberian Platform. Our geochronological data show that active tectonic deformations in southwestern Transbaikalia evidenced in the volcanoclastic Ichetuyskaya Formation in the Tugnuy basin also occurred during the Middle Jurassic. The uppermost sediments of the Tugnuy basin were deposited at the end of the Middle Jurassic-Late Jurassic in a quiet tectonic setting with low relief and lacustrine-boggy depositional environments.     

The Mesozoic structural evolution of the Gorgon Platform,North Carnarvon Basin,Australia

The Gorgon Platform is located on the southeastern edge of the Exmouth Plateau in the North Carnarvon Basin, North West Shelf, Australia. A structural analysis using three-dimensional (3D) seismic data has revealed four major sets of extensional faults, namely, (1) the Exmouth Plateau extensional fault system, (2) the basin bounding fault system (Exmouth Plateau–Gorgon Platform Boundary Fault), (3) an intra-rift fault system in the graben between the Exmouth Plateau and the Gorgon Platform and (4) an intra-rift fault system within the graben between the Exmouth Plateau and the Exmouth Sub-basin. Fault throw-length analyses imply that the initial fault segments, which formed the Exmouth Plateau–Gorgon Platform Boundary Fault (EG Boundary Fault), were subsequently connected vertically and laterally by both soft- and hard-linked structures. These major extensional fault systems were controlled by three different extensional events during the Early and Middle Jurassic, Late Jurassic and Early Cretaceous, and illustrate the strong role of structural inheritance in determining fault orientation and linkage. The Lower and Middle Jurassic and Upper Jurassic to Lower Cretaceous syn-kinematic sequences are separated by unconformities.