河南北秦岭晚古生代孢子化石的发现及其地质意义

河南南召地区的柿树园组为一套浅变质碎屑岩系，在其中、下部灰岩夹层中采获较丰富的古孢子化石：Ｃａｌａｍｏｓｐｏｒａ ｃｆ．ｍｉｃｒｏｒｕｇｏｓａ，Ｄｉｃｔｙｏｔｒｉｌｅｔｅｓ ｍｉｎｏｒ，Ｐｕｎｃｔａｔｉｐｏｒｉｔｅｓ ｍｉｎｕｔｕｓ等属种，时代为晚古生代沉积。从柿树园组原岩建造性质、变质及变形作用特点分析，它不应划归二郎坪群或宽坪群，其层位与豫陕交界地区的粉笔沟组和信阳群的南湾组大体相当。在晚古生     

河南南召发现泥盆纪—石炭纪孢子化石

河南省北秦岭地区宽坪群南侧瓦穴子断裂以南,二朗坪群细碧角斑岩系以北,出露有一套宽2～3km 的轻微变质的碎屑岩系,主要岩性为变石英砂岩,绢云石英片岩,变斑状二云石英片岩,夹少量结晶灰岩透镜体,厚2165m,一比五万区调命名为柿树园组。对这套地层的时代划分认识不一。有的划归宽坪群下部属中元古界,有的划归二郎坪群上部或下部,属上元古界一下古生界,有的认为是二郎坪群本身由断裂分割的同期异相沉积的不同岩片(分别称二郎坪蛇绿杂岩组合体、柿树园变质砂岩—变泥砂质岩组合体、小寨—抱树坪变泥质岩—变砂岩—变基性岩组合体),也有的提出为泥盆系。但均因无化石依据而无     

渭河地区及周缘晚古生代-中生代碎屑锆石年代学、地球化学及构造-沉积意义

本文在对渭河地区及周缘晚古生代-中生代残存地层分布研究的基础上,采用岩石学、锆石同位素年代学、主微量元素地球化学分析方法,对渭河地区南北两侧上古生界二叠系及中生界三叠系进行对比,进而恢复了研究区晚古生代晚期、中生代早期沉积面貌,并结合裂变径迹构造抬升的研究结果,探讨了渭河地区中生代后期改造过程及演化阶段。结果显示:渭河盆地内部主要凹陷可能仅残留小范围的、不连续的C-P地层,未发现中生代地层。岩石学、锆石U-Pb年龄、主微量元素表明鄂尔多斯南部和北秦岭地区二叠系、三叠系具有很好的对比性,两者在相同时期为同一盆地。二叠系碎屑岩源区可能为再旋回造山带及陆块源区,主要来自北秦岭中-新元古界宽坪群变质碎屑岩及南部二郎坪群火山-沉积岩;三叠系沉积岩物源主要来自北秦岭地区的宽坪群、秦岭群或同期发育的火山岩。裂变径迹资料暗示渭河地区与渭北隆起及秦岭造山带中生代抬升期次具有一致性:晚侏罗世-早白垩世末,地层以强烈的构造变形、弱抬升为主;早白垩世末以来,地层发生大规模抬升、剥蚀,致使上古生界-中生界在渭河地区残留较少。在以上研究的基础上,将渭河地区晚古生代-中生代演化过程分为晚古生代二叠纪、中生代三叠纪-早中侏罗世、晚侏罗世-早白垩世末、早白垩世末-白垩纪末几个演化阶段。     

北秦岭晚古生代海槽与华北陆块石炭—二叠纪含煤岩系

南召柿树园组发现晚古生代孢子化石,证实存在北秦岭晚古生代海槽。西伯利亚板块与华北板块对接,导致华北陆块北缘自早石炭世接受海侵,海水由北向南侵进,注入北秦岭海槽。中石炭世—二叠纪在华北陆块沉积盆地内形成由北向南穿时,由下而上演化的陆表海—三角洲—河湖相沉积体系,伴随沼泽化和泥炭化,形成由北向南穿时的煤层。     

北秦岭晚古生代海槽与华北陆块石炭—二叠纪含煤岩系

南召柿树园组发现晚古生代孢子化石,证实存在北秦岭晚古生代海槽。西伯利亚板块与华北板块对接,导致华北陆块北缘自早石炭世接受海巡,海水由北向南侵进,注入北秦岭海槽。中石炭世一二叠纪在华北陆地沉积盆地内形成由北向南穿时,由下而上演化的陆表海－三角洲－河湖相沉积体系,伴随沼泽化和泥炭化,形成由北向南穿时的煤层。     

鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组—石盒子组母岩类型和构造背景

通过岩石学及地球化学分析方法,对鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组1段—石盒子组8段碎屑岩物源区的母岩类型和构造属性进行分析。研究结果表明: 山1段和盒8段的砂岩碎屑组成相似,具有基本相同的物源区组成,它们在构造背景、物源及物源特征上具有很好的继承性;砂岩碎屑颗粒镜下特征及石英阴极发光颜色显示母岩主要为变质岩和火成岩;轻矿物特征反映物源与再循环造山带源区中的碰撞缝合线及褶皱—逆掩带物源区密切相关;研究区与北秦岭地区秦岭群和宽坪群斜长石种类一致;构造环境判别图解反映物源区长期受被动大陆边缘物源影响,到晚古生代后期有向主动大陆边缘转换的趋势;源岩判别图解显示物源区主要是长英质岩石;山1段、盒8段沉积岩的REE配分模式均呈右倾型且基本相互平行,与北秦岭地区秦岭群、宽坪群变质岩的稀土元素配分模式相似;锆石U-Pb同位素定年结果显示物源主要来自元古代,有少部分来自晚古生代。综合分析认为研究区主要受被动大陆边缘物源影响,其次为主动大陆边缘物源,母岩主要为北秦岭下元古界秦岭群的片麻岩、石英岩等和中、上元古界宽坪群的绿泥石片岩、阳起石片岩,其次为北秦岭造山带晚古生代岩浆岩。     

鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组—石盒子组母岩类型和构造背景

通过岩石学及地球化学分析方法,对鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系山西组1段—石盒子组8段碎屑岩物源区的母岩类型和构造属性进行分析。研究结果表明:山1段和盒8段的砂岩碎屑组成相似,具有基本相同的物源区组成,它们在构造背景、物源及物源特征上具有很好的继承性;砂岩碎屑颗粒镜下特征及石英阴极发光颜色显示母岩主要为变质岩和火成岩;轻矿物特征反映物源与再循环造山带源区中的碰撞缝合线及褶皱—逆掩带物源区密切相关;研究区与北秦岭地区秦岭群和宽坪群斜长石种类一致;构造环境判别图解反映物源区长期受被动大陆边缘物源影响,到晚古生代后期有向主动大陆边缘转换的趋势;源岩判别图解显示物源区主要是长英质岩石;山1段、盒8段沉积岩的REE配分模式均呈右倾型且基本相互平行,与北秦岭地区秦岭群、宽坪群变质岩的稀土元素配分模式相似;锆石U-Pb同位素定年结果显示物源主要来自元古代,有少部分来自晚古生代。综合分析认为研究区主要受被动大陆边缘物源影响,其次为主动大陆边缘物源,母岩主要为北秦岭下元古界秦岭群的片麻岩、石英岩等和中、上元古界宽坪群的绿泥石片岩、阳起石片岩,其次为北秦岭造山带晚古生代岩浆岩。     

北秦岭与华北地台南缘火山岩地球化学、成因及其壳幔演化、构造环境特征

豫陕境内华北地台与秦岭地槽邻接地带,由北往南有火山岩华北地台南缘的熊耳群(180—1400Ma)和大红口组(734—507Ma),北秦岭的宽坪群(1410—884Ma),二郎坪群及其相当地层草滩沟群、斜峪关群、云架山群,丹矾窑群、大河群(550—450Ma),秦岭群(2226—1800Ma)与丹凤群(448—402Ma)。按多旋回观点,秦岭群归早元古代旋回,熊耳群、宽坪群、大红口组归中、晚元古代旋回,二郎坪群、丹凤群属早古生代旋回,火山活动具有从中元古代到早古生代,由北往南迁移的特征。不同的火山岩共生组合或建造所具的地球化学特征,反映了不同的岩浆成因类型、壳幔环境和成矿作用。壳幔环境包括地壳类型、地幔能量状态和构造环境。     

陕西眉县——蓝田间下古生界斜峪关群的建立

眉县、周至、户县、长安、蓝田一带的秦岭北坡,发育有一套变质沉积—火山岩系。因其变质较深,未发现可靠的生物化石,长期被视为宽坪群或秦岭群的一部分,其时代也随之而变化。笔者通过近年调研发现,这套地层的原岩建造、变形变质及含矿性等与宽坪群迥然不同,但与凤(县)太(白)地区的草滩沟群和蟒岭地区云架山群的中、下部基本可以对比,故将其解体出来,另建斜峪关群。它包括下部文家山组和上部干岔沟组,时代属早古生代。     

北祁连地区二叠纪植物群演替

北祁连地区二叠纪植物群自老而新可分５个植物组合：（１）早二叠世早期Ｎｅｕ ｒｏｐｔｅｒｉｓｐｓｅｕｄｏｖａｔａ—Ｌｅｐｉｄｏｄｅｎｄｒｏｎｐｏｓｔｈｕｍｉ组合；（２）早二叠世中期Ｅｍｐｌｅｃｔｏｐｔｅｒｉｓｔｒｉａｎｇｕｌａｒｉｓ—Ｅｍｐｌｅｃｔｏｐｔｅｒｉｄｉｕｍａｌａｔｕｍ组合；（３）早二叠世晚期Ａｌｅｔｈｏｐｔｅｒｉａｎｏｒｉｎｉ—Ｌｏｂａｔａｎｎｕｌａｒｉｓｓｉｎｅｎｓｉｓ组合；（４）晚二叠世早期Ｙｕａｎｉｓｓｔｒｉａｔａ—Ｃｌａｄｏｐｈｌｅｂｉｓｏｚａｋｉ组合；（５）晚二叠世晚期Ｉｎｉｏｐｔｅｒｉｓｓｉｂｅｒｉ ｃａ—Ｌｏｂａｔａｎｎｕｌａｒｉａｌｉｎｇｕｌａｔａ组合。该区晚二叠世早期（窑沟组）曾出现过一次植物危机事件，而晚二叠世晚期由于大量亚安加拉植物（如Ｉｎｉｏｐｔｅｒｉｓ，Ｃｏｍｉａ，Ｐｕｒｓｏｎｇｉａ，Ｚａｍｉｏｐｔｅｒｉｓ和Ｃａｌｉｐｔｅｒｉｓ等）的入侵，植被又得以复苏。北祁连二叠纪大部分植物群属华夏植物群；但晚二叠世晚期为华夏—亚安加拉混生植物群。     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426~420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500~420Ma、955~550Ma、1866~1227Ma和3039~2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

西秦岭两当地区太阳寺岩组碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄：形成时代与源区特征

选取西秦岭两当地区太阳寺岩组的变质碎屑岩为研究对象,依据CL图像,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年方法,探讨两当地区太阳寺岩组的形成时代与物源。两当地区太阳寺岩组的锆石U-Pb年龄及与邻近地层的变质变形关系和时代对比表明,太阳寺岩组的沉积时代为426～420Ma,为晚志留世—末志留世。太阳寺岩组的碎屑锆石年龄谱可分为4组：500～420Ma、955～550Ma、1866～1227Ma和3039～2132Ma。早古生代年龄组呈现最强的烈峰值特征,峰值为438Ma,该组锆石物源以西秦岭北缘构造带为主;新元古代年龄组的碎屑锆石物源为西秦岭北缘构造带和北祁连造山带;中元古代和古元古代—新太古代年龄组的碎屑锆石物源主要来自于北祁连造山带和西秦岭北缘构造带基底岩系。综合分析认为,西秦岭北缘构造带为天水两当地区太阳寺岩组碎屑沉积物的主要源区。     

华北地台变火山岩的Co丰度及其地幔温度指示意义

华北地台南缘出露有晚太古宙—早古生代的变质火山岩。本文通过微量元素地球化学研究证明其Co丰度随时代的变化与上地幔的温度演化有关。 1.样品及其分析方法本文研究的样品均取自华北地台南缘的太华群、熊耳群、秦岭群、宽坪群、丹凤群和二郎坪群中的(变)火山岩。其中太华群斜长角闪岩样品取自河南灵宝、洛宁、鲁山地区,其原岩是拉斑系列的基性火山岩,形成时代为晚太古宙(2841±6Ma,2806±7Ma,锆     

黑沟断裂带及其对东秦岭北坡构造演化的控制

黑沟断裂带是东秦岭北部分隔秦岭地槽与华北地台的边界断裂。本文围绕黑沟断裂带,阐述了黑沟断裂带的地质特征,对比了黑沟断裂两侧的形成环境、变形特征及变质环境。由黑沟断裂南侧到北侧,存在以下几个变化极向性:形成环境由秦岭大洋环境到华北地台南缘改造大陆边缘环境,改造大陆边缘可进一步划分为洛南—栾川岛弧环境,熊耳山弧后盆地环境;变形由强烈的塑性变形到弱变形,变质由角闪岩相到低绿片岩相及低于低绿片岩相。在宽坪群内部存在一由南往北的递增变质带,由低绿片岩相→绿片岩相→低角闪岩相。宽坪群以及黑沟断裂带中存在高压相系。由此,作者从板块构造思想出发,认为黑沟断裂带是以板块结合带存在、发展并控制着东秦岭北坡构造环境的发展演化,其发展演化可划分为四个阶段:(1)中元古代俯冲阶段,(2)晚元古代推覆剪切阶段,(3)早古生代伸展阶段,(4)早古生代末挤压阶段。     

西秦岭造山带的演化

地层分区与构造单元相印证是综合地层区划所遵循的主要原则。遵照这一原则，并以沉积类型等７个方面为划分标志，将西秦岭地区自北而南划分为祁连—北秦岭地层区（北秦岭加里东造山带）、中秦岭礼县—镇安地层区（中秦岭华力西陆褶带）和南秦岭—大别地层区（南秦岭印支陆隆带），再细分为６个地层小区。首次明确指出南秦岭归属于扬子大陆。西秦岭造山带的演化，早期主要经历了原始陆核的形成（太古—早古元代）、裂开成洋（中元古代）、闭洋（晚元古代）并俯冲造山（晋宁运动）等主要发展阶段。早古生代—早印支期，裂解开３个各具特色的构造盆地，分别经历了北秦岭活动型裂陷槽沉积和加里东陆陆碰撞造山、中秦岭拉分盆地沉积和华力西陆褶、南秦岭稳定大陆沉积和早印支陆隆。晚印支期以来３个盆地演化趋于一致，以共同发育“开”—“合”构造及伸展机制下的断块运动为特色。聚与分、开与合是对西秦岭造山带演化史的概括     

北秦岭造山带的早古生代多期变质作用

北秦岭造山带的秦岭岩群以高级变质岩石为特征,主要包括少量榴辉岩、高压麻粒岩和区域上广泛分布的麻粒岩-角闪岩相变质岩石。年代学研究显示秦岭岩群中不同岩石记录了多期变质作用。已有的定年资料给出北秦岭官坡地区的榴辉岩的年龄为500Ma左右,代表榴辉岩相的变质时代。结合岩相学资料,对两个高压麻粒岩样品的SHRIMP和LA-ICPMS U-Pb测定分别获得504±7Ma 和506±3Ma的年龄,应代表高压麻粒岩相变质时代。这表明高压麻粒岩和相邻的榴辉岩有相近的变质时代,但形成在造山带中不同的构热造环境中。西峡地区的角闪二辉麻粒岩的U-Pb定年给出两组早古生代年龄,一组为440±2Ma,可能代表了中低压麻粒岩相的变质时代,另一组为426±1Ma,应代表区域角闪岩相的变质时代。桐柏山北部的石榴二辉麻粒岩的U-Pb定年数据给出436±1Ma的年龄,为中压麻粒岩相的变质时代。这些资料表明北秦岭造山带经历了早奥陶世的俯冲和地壳增厚作用,并在晚志留世遭受了广泛的巴罗式区域变质作用。     

北秦岭柳叶河盆地上三叠统物源区及其与鄂尔多斯盆地的关系——来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

对陕西省周至地区北秦岭晚古生代—中生代柳叶河盆地上三叠统石英砂岩进行单颗粒锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素分析。以岩浆锆石为主的77个测试点给出的年龄值形成7个年龄组:256~475Ma、1500~1680Ma、1750~2190Ma、2190~2310Ma、2400~2650Ma、2700~2800Ma和2850~2960Ma。其中最年轻的锆石年龄为256±4Ma,最老的锆石年龄是2954±25Ma。峰值年龄以1750~2190Ma古元古代年龄组为代表(占总测点的64%)。将柳叶河盆地上三叠统与石炭系碎屑锆石年龄结构进行对比,前者新元古代年龄结构缺失,表明晚古生代介于柳叶河与鄂尔多斯盆地间的北秦岭北部具新元古代年龄结构的古陆,晚三叠世相对沉降,成为盆地次要物源区。结合与周缘地体年龄结构对比,北秦岭南部二郎坪群、秦岭群、丹凤群、南缘的沉积楔形体刘岭群及北秦岭与加里东期活动陆缘沟-弧-盆体系相关的岩浆作用产物此时则成为盆地主要物源区。北秦岭内部北降南升。柳叶河盆地上三叠统碎屑锆石与鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组砂岩碎屑锆石较好的可对比性,以及柳叶河盆地北侧源区(北秦岭北部)的构造变动、化石等证据表明,柳叶河盆地与鄂尔多斯盆地在晚三叠世很有可能连通,柳叶河盆地可能代表鄂尔多斯盆地的南部边缘。     

东秦岭古生代古生物区与古地理变迁

本文根据对东秦岭古生代各纪古生物区的分析，指出在北美岭褶皱带，二郎坪海槽寒武纪放射虫和微浮游植物属华南区，奥陶纪头足类，腹足类、珊瑚为华北区，早志留世珊瑚为华南区，柿树园海槽中泥盆世至二叠纪孢子主要见于华南区，干江河海槽泥盆纪珊瑚，海百合为华南区。在南秦岭褶皱带，浙川陆棚寒武纪三叶虫有华北区和华南区的分子，奥陶纪牙形石、头足类由华南区变为华北区，晚奥陶世腕足类、三叶虫、珊瑚为华北区，而早志留世笔石，晚泥盆世珊瑚，腕足类和Ting、古植物以及早石炭世珊瑚和Ting均为华南区，南湾海槽泥盆纪孢子为华南区。在此基础上探讨了东秦岭古生代古地理变迁过程。     

华北陆块南部平顶山砂岩的最大沉积年龄和物源区:来自碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄的证据

平顶山砂岩是华北陆块晚古生代地层上部的一个显著的标志层,以其广泛的分布、特殊的岩性,以及对晚古生代地层的分划性而著称,暗示了平顶山砂岩可能是一次地质事件的记录,但有关平顶山砂岩的沉积时代和沉积环境一直是争论的焦点。本项研究选取华北陆块南部平顶山砂岩的创名地点———平顶山地区,及其北部巩义地区和宜阳地区的平顶山砂岩样品,进行碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,并辅以Hf同位素测定,分析平顶山砂岩的最大沉积年龄和沉积物源区,在此基础上,进一步分析平顶山砂岩的沉积时代和沉积环境。研究表明,华北陆块南部平顶山、巩义和宜阳地区平顶山砂岩4个样品的碎屑锆石主要为古生代岩浆锆石和前寒武纪变质锆石。其中,古生代锆石占13%,具有～259Ma、～318Ma和～435Ma的峰值年龄;前寒武纪锆石占87%,具有显著的～1871Ma和～2459Ma峰值年龄,还有两个仅由3颗锆石组成的不明显的峰值～812Ma和～976Ma。采用最年轻单颗粒年龄(YSG)限定地层最大沉积年龄的方法,确定出三个地区4个样品YSG年龄分别为249±8Ma、260±7Ma、252±7Ma和248±7Ma,与二叠系-三叠系沉积界线年龄251.0±0.4Ma相接近,推测平顶山砂岩的底界可能是二叠纪与三叠纪的接触界线,即华北陆块南部平顶山砂岩的地质时代应归属于早三叠世。根据平顶山砂岩的沉积和构造背景分析,以及与潜在物源区年龄图谱和值的对比,平顶山砂岩的主要物源区为华北陆块北部内蒙古隆起上的晚古生代侵入岩体和华北陆块的变质基底,次要物源区为北秦岭造山带加里东期的中-酸性花岗质侵入岩和～1000Ma花岗岩或被侵入的该地区的主要变质地层(秦岭群、二郎坪群和宽坪群)。根据平顶山砂岩最大沉积年龄和沉积物源区分析,结合平顶山砂岩下伏地层(山西组、下石盒子组和上石盒子组)沉积物几乎全部来源于华北陆块北部的内蒙古隆起,平顶山砂岩上覆的石千峰组(除平顶山砂岩之外)的物源主要来源于北秦岭造山带的认识,推测平顶山砂岩可能是二叠纪与三叠纪之交沉积和构造环境变化在华北陆块南部的物质表现。     

北秦岭宽坪岩群变质沉积岩年代学及地质意义

宽坪岩群位于北秦岭造山带,主要由广东坪岩组斜长角闪岩、四岔口岩组云母石英片岩及谢湾岩组的大理岩组成。通过LA-MC-ICPMS锆石U-Pb测年研究,宽坪岩群谢湾岩组碎屑锆石年龄为400~3502 Ma,其中最年轻一组的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄在380~418 Ma,结合黑云母⁴⁰Ar/³⁹Ar（370.9±2.0）Ma的变质年龄,表明谢湾岩组形成在晚泥盆世。四岔口岩组碎屑锆石年龄介于512~3598 Ma,最年轻的一组锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄在512~549 Ma,其黑云母⁴⁰Ar/³⁹Ar变质年龄为（370.4±1.8）Ma,表明该组形成于512 Ma（早寒武世）之后,晚泥盆世之前,主体很可能形成于早古生代。宽坪岩群是由不同时代的地层和岩片构成,应该进一步解体。宽坪岩群物源来自华北陆块、秦岭造山带和扬子陆块。其变形变质时代为晚泥盆世,代表了北秦岭造山带碰撞造山的结束时代。