我国西部新生代磁性地层学研究的若干进展与挑战

磁性地层分析是建立沉积地层年代框架的有效方法,特别为我国西部新生代盆地分析研究提供了重要手段。通过对与青藏高原生长密切相关的柴达木盆地、昆仑山、西宁盆地、祁连山等众多新生代沉积盆地的磁性地层学研究,学术界对中国西部新生代构造变形的时代和强度有了比较深入的理解。但是仅仅根据沉积地层的磁极性序列与地磁极性年表对比来确定地层年代学框架的方法也遇到了困扰,例如对比方案不唯一、难以确定部分时段地层是否缺失等问题。本文通过对磁性地层研究中一些问题的分析,论述了对磁性地层年代学研究具有重要意义的生物地层学、具有“年龄锚点”作用的火山灰夹层或者是地层中矿物年代对地层年代限定的辅助作用。同时提出,不同的指标对于同一地质事件的记录在时间上可能有先后,地层对比过程中对于某些地质事件的分析应该考虑一致性悖论的问题。     

长周期层序形成机制的探索:层序地层学进展之二

将不整合面所限定的地层单位定义为层序,赋予这种层序以"构造旋回"的概念;将"不整合面及其可以对比的整合面"所限定的地层单位定义为"沉积层序",简称为"层序",并将沉积层序的形成过程解释为海平面变化过程。如果将前者作为"构造层序",则这种层序代表了二级层序,新定义的"沉积层序"则属于三级层序。概念的调整和变化意味着层序存在一个级别或序次问题。地质学家长期研究的结果表明,海平面变化主要存在两种基本的驱动机制,一种是由于构造运动所造成的"洋盆体积"的变化,另一种是气候变化所造成的地球极地冰盖消长而最终产生的海水体积的变化;前者所造成的变化以周期长、速度慢为特征,被简称为"构造型海平面变化",后者所产生的变化则以高频率和高速率为特征,被简称为"冰川型海平面变化"。根据上述概念,显生宙可识别出两个一级旋回,并可以进一步划分为6个二级层序(Sloss模型)或13个二级层序(Vail模型),显生宙二级层序划分的差别反映了长周期层序形成机制研究的一些重要变化和进展。对长周期层序形成机制的研究,除了考虑地球本身的构造活动所造成的洋盆体积的变化以外,地质学家们还将一级旋回与银河年旋回对应、二级旋回与银道面旋回对应、三级旋回与奥尔特星系旋回对应起来进行更大范围的思考和探索,也为研究长周期层序形成的最终驱动机制提供了一个重要的思考途径。如果把对Exxon层序地层模式概念体系不协调的研究而产生的各种层序地层模式作为层序地层学的第1个进展,长周期层序形成机制的研究则可以作为层序地层学的第2个进展。包括:(1)把来自于显生宙的一些重要模型和概念应用到前寒武纪,由此在更长的时间框架内探索一级旋回与超大陆旋回的成因联系;(2)二级旋回与地球水圈和大气圈演变的成因关联;(3)进一步总结三级旋回的形成机制。追索这方面的进展,可以更加深入地理解当年Exxon科学家们将层序形成机制归因于海平面变化的初衷以及所包含的科学意义,从而有利于今后的深入研究。     

黑龙江东部早白垩世生物地层学研究的主要进展

巴列姆期的菊石、巴列姆期—阿尔必期的海相双壳类、早白垩世的沟鞭藻、放射虫和有孔虫等的发现 ,均证实了黑龙江东部含煤地层龙爪沟群、鸡西群和大架山组的时代为早白垩世中、晚期。鸡西群中含有热河或威替姆动物化石群中常见的双壳类化石 ,这一事实似乎暗示着中国热河或俄罗斯威替姆动物化石群为早白垩世时代。早白垩世 ,特别是巴列姆期—阿尔必期 ,沿大架山—云山—虎林-裴德—鸡西一线北东东方向存在着一条向东 (古太平洋 )开口 ,但由东向西变浅的狭长海湾。多次海侵和海泛沿着这一海湾由东向西至鸡西后向南和向北 ,并可能向西扩散。正是这一海湾和海平面的升降控制着东北地区的早白垩世的气候、地理、生物群落的演变、甚至煤的聚集和油的形成     

从层序地层学到高分辨率层序地层学

简要回顾了层序地层学的发展历史，将层序地层学划分为初期阶段、地震地层学和现代层序地层学三个阶段。总结了层序地层学的主要成就和存在的问题。扼要介绍了高分辨率层序地层学的理论基础和关键定义，并展望了其发展前景。     

从旋回的有序叠加形式到层序的识别和划分：层序地层学进展之三

在Exxon层序地层学概念体系中,由不整合面及其可以对比的整合面所限定的地层单位被定义为 层序,即三级沉积层序;构成三级层序的单元为体系域,体系域由若干准层序和准层序组所组成。基于海岸沉 积的层序地层模式,准层序被定义为“由海泛面所限定的层或层组组成的一个相对整合的序列”;作为准层序界 面的海泛面被进一步定义为：一个将老地层与新地层分开的面,穿过该面存在一个突然的“水深加深”。因此, 从海泛面到准层序,其定义由于不具有普遍性而表现出欠完整性。虽然类似级别的地层单元后来又被Exxon的 科学家修改为“高频层序”,但是,准层序这个欠完整的概念一直被广泛使用着。与层序地层学的Exxon时代大 致同步,或者在更早的时期,地质学家就已经注意到那些由岩层所构成的沉积旋回,以“洛非尔旋回层” 为典 型代表;这种类似的旋回性沉积记录,后来被进一步定义为“米级旋回”,而且将米级旋回进一步解释为异成因 机制控制下的自旋回沉积过程（间断-加积-旋回机制;PAC机制） 的产物,这种异成因机制是与米兰柯维奇 旋回相关的极地冰盖的消长所造成的海水体积变化,以及由这种数万年至数十万年级别的海水体积变化所产生 的高频海平面变化旋回。这些厚度为数厘米至数米的沉积旋回,在长周期三级层序中常常构成有序的叠加形式, 这种叠加形式成为研究三级层序内沉积趋势变化的主要标志。再者,对与米兰柯维奇旋回存在成因关联的沉积 旋回的研究,成为另一个地层学分支---旋回地层学的主要内容。如果说对Exxon层序地层学概念体系不协调 的研究是第1个进展、对长周期层序的形成机制的探索为层序地层学的第２个进展,那么,从旋回的有序叠加 形式到层序的识别与划分,不但表现出了旋回地层学和层序地层学的交融,而且也代表了层序地层学的第3个 重要进展。     

生态地层学的研究现状与进展

本文简要介绍了近阶段在生态地层学的基本概念,生态地层学的基础——群落结构和群落生态,以及生态地层学在地层学和盆地分析中的应用等方面的研究中所取得的进展、成果和研究现状。     

天文地层学的兴起

“天文地层学”是由旋回地层学等演变而成的一个新名词,可明确地与层序地层学等其他研究旋回的学科相区别。天文地层学的主要优点是把地质时间与天文因素相联系,它的研究成果可以有助于进行比阶一级年代地层单位更精细的划分;它是应用连续沉积物的自组织特性,求出其中由于响应天文轨道周期的影响而形成的旋回特性,可用以进行地层高分率的划分和对比。     

从第31届国际地质大会看地层学研究进展

介绍了第31届国际地质大会有关地层学学术讨论的主要内容，包括地质年代表、生物地层学、事件地层学、层序地层学、磁性地层学、同位素地层学、综合地层学、沉积相与沉积古地理、生物古地理、构造古地理10个方面。这些研究可以明显反映出目前国际地层学研究的现状和发展趋势。地层学研究不断深入，特别是一些经典地区和关键层段的研究仍然在不断深入，这些经典地区和关键层段在研究理论和研究方法上的突破带动了整个地层学研究的发展；地层学研究领域不断扩大，服务范围也不断扩大，地层学与其它学科相互渗透，为地层学这门古老的学科注入了新的生命力；地层学各分支学科相互结合，向多学科综合研究的综合地层学方向发展。     

构造地层学

近年来,一个新的地质分支学科—构造地层学(Tectonostratigraphy)正在引起人们的重视。但地层发育和大地构造之间的密切联系,早就为地质学家所重视。正如王鸿祯教授(1989)指出的:“地层和构造学者一向注意地层类型及其所处构造位置的关系和意义”。苏联地质学家早就使用,在我国也曾广泛流行的“建造”这一术语,就是一种与大地构造背景密切有关的岩石组合。     

定量地层学

当国际地层委员会在70年代初讨论制定国际地层指南的时候,一些学者面对不断涌现的大量地层资料,产生了用计算机结合专门的计算技术,进行地层资料的自动严格处理的设想。于是IGCP计划第148号“定量地层对比技术的开发与评价”被批准并于1976年开始实施。从1976年到1981年,研究重点是地层对比定量方法的摸索与建立。1981年以后,研究重点已从理论性或方法学的探讨。转向各种方法的应用研究。IGCP计划148号的重点是生物地层学,但所取得的成果,远不限于此。Agterberg and Gradstein(1988)将148号计划从1976——1986十年里所取得的主要成果归纳为以下五个方面:     

层序地层学的研究进展

“层序地层学”作为当今地质学界研究的热点问题之一，备受国内外地质学界的关注。笔者在综合国内外大量研究成果的基础上，本文回顾了层序地层学的起源和基本思想，总结了层序地层学在陆相、海相、盆地分析、层序充填动力学、岩相古地理编图、层序界面分类、浅水台地与深水陆棚对相对海平面变化的层序响应等方面的研究进展，展望了未来层序地层学的美好前景。     

我国早前寒武纪地层研究进展、问题和建议

主要介绍自1996年以来我国早前寒武纪地层研究的新进展、存在问题和今后工作的建议。新进展主要包括三个方面：正确认识早前寒武纪地层研究的复杂性和工作难度；在学术思想和工作方法方面取得的新进展；在研究具体的早前寒武纪地层中取得新进展。在了解存在问题的基础上，提出今后工作的8点建议。     

分子地层学的原理、方法及应用实例

当前分子地层学研究已涉及蛋白质、核酸、碳水化合物、类脂物和木质素等多种生物化学组分。在地层中,分子化石具有分布的广泛性、定量的准确性、应用的指纹性和信息的多样性等特点,其地层学应用的主要原理是依据分子化石的生物源信息和其离开生物体后发生的一系列转化途径来实现的,其表述方法可以是含量、相对丰度、碳数分布和单体同位素特征等。在各类年代学框架下,由这些分子化石参数所揭示的各类生物事件和环境事件可以成为区域性乃至全球性地层对比的主要依据。分子地层学与分子古生物学、生物地球化学、有机地球化学密切相关,它与传统三大地层学分支学科明显不同,目前还没有明确的分子地层单位,也没有进行广泛的分子地层划分与对比工作。对各类生物事件与环境事件有重要指示作用的分子地层学,与生态地层学、事件地层学等地层学分支学科类似,其主要任务是在传统生物地层学或其他年代学框架下,提高地层划分和对比的精度。以浙江长兴煤山二叠纪-三叠纪界线地层和第四纪泥炭为例,以高分辨率的生物事件与环境事件为切入点,分别探讨在生物地层学或其他年代学框架下的分子地层工作,由此提出了分子地层学的分类单位——分子化石带。     

历史气候变化影响研究中的社会经济等级序列重建方法探讨

重建历史时期的社会经济序列是研究气候变化对社会经济影响的难点问题.基于中国历史文献记载丰富、覆盖时段长、记录时间分辨率高、含有大量的社会经济信息描述的特点,本文阐述了采用语义差异法定量重建历史时期社会经济序列的方法,特别是其中的文字描述等级化和时间尺度归一化技术.语义差异法源于心理学,通常采用双极(相对、反义)形容词来刻画研究对象的属性,以表示不同程度的言语进行量化区分,根据描述词汇的语义差异构建分级量表.采用语义差异法对历史社会经济变化进行量化的关键是确定重建指标分级量化的标准,需要在兼顾不同词汇的语义是否易于区分的同时,特别注意各等级及其所对应的标准词汇的物理意义.时间尺度归一化主要解决根据原始记录重建的原始等级序列可能存在的时间分辨率不均等或时间不连续问题,以10年分辨率作为时间尺度均一化的基本时间单元,对年分辨率的记录,可采取先逐年等级化重建再加权平均到10年等级值的方法进行升尺度处理;对年代际以上尺度的数据则可先直接对记录进行等级化,再通过多时间分辨率10年数据的融合方法进行降尺度处理,得到10年分辨率的等级值.     

论我国的全球资源战略

面对全球资源继续受损和生态环境继续恶化的严峻形势,制定我国的全球资源战略意义重大。在本世纪末至下世纪初,我国的全球战略任务主要是(1)积极参加全球性资源革命;(2)大力加强资源利用与保护科学技术;(3)继续规划和加快实施保护自然资源、改善生态环境的巨型工程;(4)建立为实现现代化目标的资源保障体系;(5)推进资源产业化进程,使经济建设与资源再生产协调发展。为实现上述战略任务,必须从严控制人口数量,从快提高人口素质,对全民进行以提高“全球资源意识”的资源与环境教育,建立健全资源系统的法制管理。     

综合地层学的发展趋势

综合地层体的多种信息,探讨地质演变过程和生命历史的潮流,使地层学重新成为地质学各分支依托的基石。本文扼要评述了近年来在优化全球年代地层格架、重建历史生态系统、研究大规模突发性生物的环境变化、建立三维地质图和促进地层研究定量化等方面的发展趋势。     

新近系-第四系界面撞击事件研究的新进展

通过对中国黄土高原南缘的段家坡黄土-红粘土剖面Ga/M边界(2.48MaBP)上下地层中5种微颗粒和土样微量元素的研究,进一步确定了下更新统午城组黄土底部记录着两次撞击事件的信息。较早的一次记录于L38中,年代为2.53-2.48MaBP,以多种撞击成因或与之有关的微颗粒为标志,且有丰度为58.3×10-12g/g的Ir异常和14.3×10-9g/g的Au异常给与确证。这是一次真正的N/Q界面撞击事件,在气候地层上与从上新统红粘土向更新统黄土的过渡相一致,在磁性地层上与从高斯正极性向松山反极性的转变相联系。较晚的一次记录于S37中,年代为2.43-2.42MaBP,在多种微颗粒标志中,还包括含有Ir异常分别为3.89×10-6g/g的宇宙尘和2.15×10-8g/g的生物球粒。文中用综合成因模式解释了不同特性的撞击记录共存的现象,并指出中国黄土在天文地质研究方面尚蕴藏着大量信息。      

从层序地层学研究试论华北地区寒武系与奥陶系分界

华北地区寒武系－奥陶系过渡沉积可划分为三个层序：凤山层序、两河口－红花园层序和大湾层序，凤山层序与两河口－红花园层序之间的界面为Ⅱ型层序界面（ＳＢ２），而两河口－红花园层序与大湾层序之间的界面为Ｉ型层序界面（ＳＢ１）。华北地区寒武系－奥陶系界线应置于两河口－红花园层序的海侵体系域的下界面，在徐州地区为三山子组（狭义）与韩家组之间，在北京西山为韭园组微晶丘与冶里组之间。     

成矿年龄的测定方法及其新进展

成矿年代一直是矿床学研究的热点问题.矿床形成时代的确定对认识矿床成因、成矿事件与其他异常事件的耦合关系认识、以及对找矿勘探均具有重要的理论及实际意义.文章系统阐述了国内外有关矿床同位素定年方面的最新进展和古地磁法、地质体定年法的基本原理,并对常用同位素定年法的适用性和局限性进行了评述.     

从综合地层学的观点论华南上泥盆统和下石炭统年代地层划分

摘 要　 运用综合地层学方法讨论了华南上泥盆统和下石炭统年代地层划分。为了便于和国 际年代地层标准进行对比‚建议把华南岩关阶的底界提高到与国际上泥盆系—石炭系界线相 一致的位置‚把上泥盆统锡矿山阶与修订后的岩关阶之间的地层归入邵东阶。邵东阶和岩关 阶分别相当于欧洲的斯特隆阶和杜内阶。这个方案使阶与地球演化的自然节律相对应。阶的 界线和重大地质事件吻合‚它不仅是一条生物地层界线‚而且有明显的事件地层标志。在邵 东阶和岩关阶之间的界线上古群落的分布模式和地层的磁学特征及地球化学特征都发生了显 著变化‚可能代表一条自然界线。从层序地层学的观点来看‚邵东阶大体由1个三级层序组 成‚岩关阶由3个三级层序组成。上述各种地质事件中‚海平面升降似乎起着关键性主导作 用‚其变化导