非海相白垩系年代学和对比

从1800年代初最早确定的白垩系定义起,白垩系就包括了海相和非海相白垩纪的地层和化石。白垩纪是一个全球性气候温暖、海平面高、构造和火山活动强烈的世界。此时,多块大陆分解,几乎所有海洋都已打开,形成了与现代相近的海陆分布的地理图案。这一变革导致了全球生物群的区域化,给全球对比带来了困难。白垩纪的全球年代地层表是主要依据菊石和微体生物(有孔虫和钙质超微浮游生物)化石,并与已完整建立的全球极性倒转年表和很多放射性同位素年龄相结合的产物。从孢粉到恐龙等各类非海相化石均已用于白垩纪生物地层学。此期专刊的特色是聚焦于区域或全球的孢粉(包括沟鞭藻)、大植物、甲壳类(包括叶肢介和介形类)、软体动物(包括腹足类和双壳类)和脊椎动物(包括硬躯体和足印)非海相白垩纪生物地层学和生物年代学。这些研究大大扩展了非海相白垩系对比的内容,并强调了将能取得更多进展的研究方向。非海相地层和化石群中直接夹有海相地层和化石的剖面/地区的非海相生物地层学更精确的研究,高分辨率的微体化石,特别是既出现于非海相又见于海相地层中的微体化石的微体生物地层学的进展,更多的直接与非海相生物地层学相关的放射性同位素和古地磁年龄的测试,非海相地层的高分辨率层序和旋回地层学分析及与非海相生物地层学对比的化学地层学的发展等,均将促进全球非海相白垩纪地层时代和对比,甚至以国际地质时标为准绳的全球非海相白垩纪地层对比框架表的建立。     

“白垩纪大洋红层——海洋/气候响应”研究进展综述

“白垩纪大洋红层”是中国学者提出并开拓的白垩纪研究新方向。在其所领导的两个国际地质对比计划项目(IGCP463/494)的推动下,“白垩纪大洋红层”所蕴含的古海洋与古气候意义,正引起越来越多的学者的重视。特别是近几年召开的学术会议对“白垩纪大洋红层”研究起到了很好的推动作用: (1)在2002 年度IGCP463 项目启动会议上,对“白垩纪大洋红层”的研究现状进行了初步的交流,制订了项目研究的总体目标和未来五年工作计划,并考察了亚平宁—阿尔卑斯—喀尔巴阡沿线的大洋红层;(2)2003 年度的IGCP463 工作会议和IGCP494 启动会议,不仅积累了大洋红层研究的资料,而且将白垩纪大洋红层研究推进到白垩纪中期;(3)2004 年度两个项目的工作会议,以及通过在第32 届国际地质大会特别讨论会的工作,进一步推进了大洋红层的研究,并将“白垩纪大洋红层”研究介绍给广大的国际地球科学界;(4)在欧洲地球科学联盟2005 年会上,“白垩纪大洋红层”研究体现出了多学科共同参与的可喜现象。回首近几年来的研究历程可以发现,“白垩纪大洋红层”研究已实现了如下转变:(1)从区域性研究到全球对比综合研究的变化;(2)从由中国科学家单独研究变为多个国家的科学家申请到项目和经费共同研究;(3)从举办IGCP项目学术年会快速向国际大会或     

层序地层学和海平面变化

一、引言、意义海平面相对于大陆的震荡变化受全球海面变化,以及沉积物供给的变化和沉降速率的控制。如果我们想要了解全球海面变化的原因,以及它与其它全球地质现象,如板块构造、气候、大洋缺氧事件等之间的关系,那么,区分全球海面变化与沉积物供给和沉降的影响,这一地层学上的老问题便具有极大的重要性。从地震地层学以及最近的层序地层学认识到:沉积层系可分成许多由不整合面限界的沉积序列;最近又进一步了解到,这些序列内的相组合和几何形态与海平面变化有关。这样,就为阐明全球海面变化史铺平了道路。CRER第一工作组的任务——层序地层学和海面变化——就是要在上述成就的基础上,对白垩纪时的沉积旋回性的成因,按1-10百万年的时标进行预定的研究,特别要估计白垩纪时,全球海面     

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。     

湖南桃源瓦尔岗剖面层序地层框架下的寒武系第10阶旋回地层学研究

很多地层学与沉积学特征,如显生宙较高的海平面位置以及最高的大气圈二氧化碳含量、全球性温暖的气候(温室效应条件)、后生动物骨骼生物礁的贫乏、三叶虫的主导性、典型的方解石海、SPICE碳同位素事件所代表的大洋缺氧事件和大气圈增氧事件,将寒武纪芙蓉世特征化。经过多年的努力,一个全新的芙蓉统年代地层格架已经得到了系统的确立,芙蓉统可以进一步划分为排碧阶、江山阶和没有得到最后定义的第10阶。湖南桃源县瓦尔岗剖面,以丰富的斜坡相三叶虫的发育著称,是全球寒武系芙蓉统第10阶底界GSSP的候选剖面。为了配合第10阶层型剖面的年代地层学研究,在层序地层学框架内,对该剖面第10期地层为主的地层序列进行了较为系统的旋回地层学研究。基于基本的岩相和沉积相的观察与研究,将该剖面沈家湾组中主要归为第10期的大部分地层归为一个三级沉积层序,并进一步划分为两个四级海平面变化层序;该三级沉积层序大致包含48个准层序级别的六级米级旋回,这些米级旋回常常4个一组构成五级旋回(准层序组)而表现出明显的沉积旋回的1∶4的叠加样式,成为较为典型的米兰柯维奇旋回属性而可以作为代表性的"定时器"。结果表明,第10期地层的形成时限大致为4.80Myr(百万年),稍大于地球化学测年得出的4.10Myr(~495.0-489.5Ma);而且层序界面代表的沉积环境变化要超前于阶的界面代表的生物变化。因此,层序地层学框架内的旋回地层学研究,丰富了瓦尔岗剖面的地层学内容。     

前寒武纪旋回地层学研究进展与展望

旋回地层学是利用已知的地球轨道天文周期, 对地层记录的周期性变化进行识别、解释的地层学新兴分支学科。在过去近30年, 旋回地层学研究取得了一系列重要进展, 对于认识地质历史时期的气候变化、重大地质事件的天文驱动、天文运行规律等诸多科学问题做出了重要贡献;同时, 基于此研究建立的天文年代标尺, 也成为一种新的高精度地质定年方法, 被应用于国际地质年代表的编制以及地表地质过程年代及持续时间的精确标定。然而, 全球旋回地层学研究主要集中在显生宙, 并以中、新生代最为详细。对于更早的占地球历史约7/8 的前寒武纪时期, 相关研究较少, 但一些新研究显示了可靠的天文沉积旋回可能存在的证据。因此, 前寒武纪有可能成为旋回地层学研究新的突破方向。中国华北克拉通北缘元古代地层沉积旋回非常发育, 具有开展旋回地层学研究的潜力。     

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。     

层序地层学发展趋势

<正> 层序地层学的发展历史大体可划分成概念萌芽阶段(1949—1977),地震地层学形成和发展阶段(1977—1988)及层序地层学综合发展阶段(1988至今)。当前,层序地层学已经成为国际地质科学的热门话题,1989年以来的历届 AAPG年会上它都是重要的研究内容。层序地层学的发展非常迅速,但它的理论和方法也并不是一开始就成熟完善的,也面临着争论和挑战。这些争论包括:关于全球海平面变化;关于不同级别层序或旋回的划分     

全息地层学原理与方法综述

全息地层学是以全球旋回地层学和高分辨率事件地层学为基础，综合生物地层学、磁性地层学、化学层学以及构造地层学等地层学各个分支的研究结果，以崭新的思路，全方位地开发和提取出沉积记录中所蕴涵的各类地层学信息，从而以极高的时间精度划分对比地层的综合性地层学。     

旋回地层学理论基础、研究进展和展望

在过去30余年中旋回地层学研究得到了极大发展, 对理解和解决地球科学领域众多科学问题做出了很大贡献.旋回地层学(Cyclostratigraphy)已被定义为"对地层记录的(准)周期性旋回变化进行识别、描述、对比和成因解释, 并将其应用于地质年代学以提高地层年代框架的精度和分辨率, 实现地层高精度划分与对比的一门地层学分支学科".能够反映古气候变化的岩性、岩相、地球物理和地球化学参数(即古气候替代指标)均可用于旋回地层学分析.通过岩性组合识别、频谱分析、连续窗口频谱分析、小波分析、滤波和调谐等方法可进行识别米兰科维奇旋回信号和建立高精度天文年代标尺.中国学者在北方黄土剖面、南海新近纪海相沉积、古生代海相沉积和部分中新生代陆相沉积中获得了良好的旋回地层学研究成果.对中国东北松辽盆地陆相白垩系和华南海相二叠系乐平统—中三叠统开展旋回地层学研究有望取得重要突破.      

地层学的三次重要革命

<正> 围绕地质时间坐标的建立和优化,地层学经历了三次重要革命,形成了三种具有代表性的地层学形态:斯坦诺地层学(1669)、史密斯地层学(1817)和高分辨率地层学(1968)(表1)。高分辨率地层学的显著特色是划分、对比出的主体地层单元的持续时间必须小于百万年级,十万年级至千万年级高分辨率地层划分对比和高分辨率地质时间坐标的建立可望通过对地层记录中 Milankovitch 旋回和 ENSO 事件沉积的高分辨率地层学研究实现。     

柴达木盆地北缘东段石炭纪至白垩纪构造演化 模式及地层缺失原因探讨

为了明确柴达木盆地北缘东段石炭纪至白垩纪盆地演化历史,分析石炭系—侏罗系缺失的原因,本文重新确定了石炭系和侏罗系残余地层分布范围,并根据平衡剖面恢复和断裂落差计算,分析了主要断裂的活动特征,提出了柴北缘东段石炭纪至白垩纪的构造演化模式。应用有限单元法模拟了柴北缘东段印支期(三叠纪)、燕山早期(早—中侏罗世)、燕山晚期(晚侏罗世—白垩纪)的应力场,对构造演化模式加以验证。研究结果表明:柴北缘东段自石炭纪至白垩纪经历了石炭纪—二叠纪伸展、三叠纪挤压褶皱、早—中侏罗世断陷、晚侏罗世—白垩纪早期挤压坳陷和白垩纪末挤压反转五个构造演化阶段。三叠纪,柴北缘东段在印支期发育两排近东西走向的背斜凸起,造成石炭系—二叠系在各地区遭受不同程度的剥蚀;侏罗纪—白垩纪早期,欧南地区为继承性隆起区,未完全接受沉积;白垩纪末,受燕山晚期旋回影响,构造反转,逆冲断裂复活,绿梁山、锡铁山、埃姆尼克山、欧隆布鲁克山等主要山体隆升,遭受剥蚀。     

松科1井南孔白垩系姚家组沉积序列精细描述:岩石地层、沉积相与旋回地层

中国白垩纪大陆科学钻探松科1井南孔连续取姚家组岩心长157.67m,岩心收获率为99.96%。上白垩统姚家组对应着三冬阶和坎潘阶下部。松科1井南孔姚家组岩心的精细描述,揭示其岩性-岩相-旋回的沉积序列及其过程。姚家组中可识别基本岩石类型11种,相类型为浅湖、半深湖和三角洲前缘3种亚相,白云岩沉积、泥质灰岩沉积、浅湖和深湖浊流沉积、河口坝、远砂坝、席状砂、分流间湾、水下滑塌沉积、浅湖和深湖静水泥沉积11种沉积微相。姚家组可识别的米级旋回(六级旋回)有8种类型,可划分出151个米级旋回。这些米级旋回叠加成45个五级旋回、9个四级旋回和3个三级旋回。完整组段厘米级刻画为高精度沉积过程研究提供了可能。姚家组红层厚度占姚家组总厚度的43%,作为该时期已被揭示的全球为数不多的陆相红层之一,厘米级刻画的姚家组大套陆相红层为全球白垩纪富氧事件研究提供了可能的立典剖面。     

全球旋回地层学

全球旋回地层学是指在对全球沉积岩进行综合系统研究之基础上，通过估算沉积盆地中源于物源区的沉积物类型和沉积环境条件变化，来预测地层学特征的一种过程一结果模型。其研究内容包括对全球地质演化时期全球海平面变化、全球气候条件、全球构造运动、全球古地理背景、全球沉积环境特征、全球古生物事件及全球矿产形成过程进行动态模拟，强调古气候在地质记录中的意义，注重沉积记录的全球同时性研究；强调各种事件在沉积作用中的意     

天文地质年代表与旋回地层学研究进展

Rio等（2003）依据旋回地层学研究成果提出了“天文地质年代表”，旋回地层学研究是依据地层记录中的旋回与有关米氏旋回来确定地质时间。轨道（或天文）方法已被确定为建立2004年“国际地质年表”（由国际地层委员会确认）的重要方法之一（Gradstein等，2004）。我国在新近系、古近系、下侏罗统、二叠系等陆相沉积的旋回地层研究方面已取得一批成果。     

西藏特提斯喜马拉雅海相白垩纪—古近纪生物地层与重大地质事件研究进展

地质历史时期曾发过许多对生命的演化进程造成过重大影响与制约的全球性地质事件,白垩纪—古近纪就是一个重大地质事件频发的时期。随着冈瓦纳大陆在中生代时期的解体,全球海陆格局发生了根本的变化,地球的表层和岩石圈层均发生了重大的改变,由此引发了构造运动空前活跃,发生过诸如大洋缺氧事件(OAE)、大洋富氧事件(CORBs)、白垩纪/古近纪(K/Pg)生物大灭绝事件、古新世—始新世极热(PETM)事件、印度-亚洲板块碰撞、新特提斯洋的演化及最终消亡等一系列的全球性重大地质事件。对这些重大地质事件的研究,有助于加深我们对古海洋、古地理、古环境的认识。尝试追踪和捕捉这些重大地质事件,恢复和重建古地理,其基础是建立精确的年代地层格架。西藏南部保存了中国最为完整的海相白垩纪—古近纪沉积,完整地记录了上述的全球性重大地质事件,通过对札达、岗巴、定日、亚东、江孜、萨嘎和吉隆等地区高分辨率浮游和底栖有孔虫、介形虫、钙质超微化石和放射虫生物地层学研究,可直接约束全球性重大地质事件发生的时间,并为重建新特提斯洋古海洋环境和古地理提供证据。此外,在重大地质环境突变期间生物的演化过程,也可为探明极端环境变化发生时期气候-环境-生物之间的协同演化关系提供证据。本文系统总结了课题组为主的近年来对藏南白垩纪—古近纪海相地层中微体古生物学的研究成果及重要进展,并对未来研究提出展望。     

鄂尔多斯盆地西南缘上三叠统延长组层序地层学与砂体成因研究

以鄂尔多斯盆地西南缘延长组为例,运用高分辨率层序地层学原理,对延河等露头沉积特征进行深入研究。研究认为不整合面、冲刷侵蚀面、岩性岩相转换面和湖泛面为重要的层序界面,并划分出1个超长期基准面旋回,5个长期基准面旋回及17个中期基准面旋回。延长期东、西两岸发育河流—三角洲沉积体系,东北部主要为曲流河、曲流河三角洲体系;西南主要发育辫状河及辫状河三角洲沉积体系。有利储集砂体主要为水下分流河道成因、水下分流河道—河口坝复合成因、河口坝成因和滑塌浊积扇成因等4种类型。研究认为,随湖平面变化,在基准面升降过程中,可容纳空间(A)与沉积物补给量(S)的比值(A/S)影响不同物源方向沉积体系的分布,并建立了沉积演化分布模式。     

晚古生代冰期研究进展

晚古生代冰期作为地质历史时期重要的地质事件,已成为目前地质学研究的热点之一。由于冰期事件在不同纬度地区表现不同,其沉积响应及相应的地质变化也就有明显的差异。国际上对不同纬度地区的冰期事件进行了详细研究,包括对高纬度地区的冰成岩地层学、中低纬度地区海平面变化及旋回地层学,以及低纬度地区的稳定同位素研究。系统总结了全球晚古生代3次冰期事件在不同纬度地区的沉积响应及其他地质变化规律,主要冰期记录包括冈瓦纳大陆冰成岩,中、低纬度地区全球冰川型海退事件,无机碳同位素全球同步性正漂移事件,以及大气中CO_2浓度变化,并进一步阐述了晚古生代冰期事件规模、演替规律及与全球气候和地质演化的关系。在此基础上提出了冰期研究中存在的问题和未来研究展望。     

华北地台中寒武世鲕滩碳酸盐旋回沉积、古海平面变动控制及旋回年代学研究

 华北地台中寒武世鲕滩碳酸盐沉积序列中具有特征的低频(级)和高频(级-级)旋回层序叠加样式和规律。旋回层序内部的沉积构成、微相组构、成岩特点以及高频旋回的复合、叠加严格受复合海平面变动的控制。巨厚鲕滩形成于低频海平面变化的回落时期,但复合叠加于低频海平面变化中的级海平面变化更直接地控制着鲕滩建造的时空发育、进积迁移。鲕滩微相中鲕粒组构特征则主要与高频海平面变化相关。鲕滩高频海平面变化旋回层序的厚度频率分布、不同级次旋回叠加比率和样式以及大范围空间上的连续可比性规律可能说明它们受地球轨道参数周期性变动的控制。轨道旋回层序具有的特定变化时间周期和频率使得旋回地层学具有了年代学意义,可以对重要地层段、事件层及生物带高精度测年。应用旋回地层学的研究得到了中寒武世毛庄\徐庄\张夏期的界线(面)年龄,即毛庄(期)\徐庄(期)为530.50Ma、徐庄(期)\张夏(期)为526.90Ma,与前人应用生物年代地层学等方法得到的年龄值极为一致。     

江西信江白垩纪陆相盆地地质作用与构造演化

以现代地层学理论为指导,应用砾石成分的旋回变化、沉积物地球化学元素变化和岩浆活动类型变化的综合信息,论述了江西信江白垩纪陆相盆地的地层划分和中生代晚期的构造演化。