地层记录中的天文事件及其研究意义

在地球岩石和其他地质样品中,记录了许多可以反映出地质历史时期的天文过程的信息,其中最显著、研究最多的有米兰柯维奇旋回、潮汐韵律层和天体陨击事件层等。由于天文事件具有全球等时性和瞬时性,且通常具有明显的地化特征和生物特征,是年代地层对比中最为有效的标志层。本文简要介绍了地层记录中这三类天文事件的确认过程以及它们的研究意义。     

陨击天文事件与新生代全球气候变化

全球范围内已确认的新生代陨击天文事件有8次,根据陨击直接证据或板块构造演化等推测的陨击事件至少还有3次,这些陨击天文事件都对应了新生代不同程度的气候变化。新生代全球气候变化的触发因素主要包括陨击天文事件、地球轨道参数变化、CO₂浓度降低和全球碳循环变化、海洋及大气系统大量甲烷水合物释放、洋流变化及全球规模的构造运动(如构造隆升、超地幔柱、大规模火山活动)等,陨击天文事件是全球气候变化最主要的触发因素。     

广东湛江陨击混杂堆积层的发现及其意义

通过野外地质调查和取样分析,首次在广东湛江地区中更新统早期的北海组地层中发现了一层罕见的陨击混杂堆积层,它是陨击作用下的特殊产物,是北海组含砾砂、粘土质砂在陨击高温作用下烧结、抛射堆积而形成的。陨击混杂堆积层主要分布在湛江坡头的部分地区,有的出露地表,有的为第四系所覆盖,厚度大约为0·1~4m。陨击混杂堆积层中共生玻璃陨石(雷公墨)。陨击混杂堆积层中的击变岩砾石与原岩相比较,Si O2的含量明显减少,Fe2O3的含量明显增加,其他化学成分及含量与原岩近于一致。陨击混杂堆积层的发现可能对澳大利亚—东南亚微玻璃陨石场陨击源坑的寻找和探讨该期玻璃陨石和微玻璃陨石与靶岩之间的关系有重要意义。     

日本海陨击事件与新生代东亚大地构造演化

北太平洋及东亚地区在始新世左右发生了一系列重大地质事件:日本海发生开裂;日本西南和中国板块北部发生顺时针旋转(>20°);NNW向运动的太平洋板块突然改变方向开始NWW向运动;郯庐断裂带由强烈断陷造成快速冷却事件;渤海湾盆地出现地幔热异常开始形成裂谷系;阿尔金断裂开始脉冲式走滑;贝加尔湖裂谷开始形成。这些重大地质事件的发生都与日本海陨击事件相关。     

米兰柯维奇韵律层及其年代地层意义

本文简要介绍了米兰柯维奇轨道三要素（岁差、黄赤交角及偏心率）及其变化周期，并对因轨道要素的变化引起的韵律沉积层的研究现状进行了综述，由于气候变化的全球性以及轨道参数的相对稳定性，本文认为，米兰柯维奇韵律层可以作为盆际，盆内地层对比的重要辅助手段，并可用来测定地层单元的延续时间，实际应用结果表明，其精度要高于现行的生物地层学对比及同位素测龄法。     

沉积事件及其在地层中的记录

这里定义的某些侧向延伸的事件沉积物几乎均产于各种类型的沉积盆地中。它们既反映了局部的盆地内的作用过程,也与区域的或全球的机制有关。事件层的某些类型,如沉积物重力流、砂质和泥质浊积岩,通常保存完好,它们构成盆地大部分充填物;而另一些事件层,如海啸沉积物和原地地震构造,在地质记录中却不太常见或十分稀少。事件沉积物的体积、频率和相受事件前沉积物的堆积、触发机制和搬运机制,以及最后沉积的方式等作用的控制。     

青藏高原末次快速隆升与“亚澳”陨击事件

黄土、山前磨拉石年代学最新研究成果表明青藏高原及其相邻山脉最晚一期,也是最强烈的隆升事件发生在早更新世晚期(0.9～0.8MaB.P.)。这是一次由于印度板块脉冲式陆内俯冲(A型)引起的“挤压隆升”,而不是重力均衡引起的“伸展隆升”。它对中亚及我国西部广袤区域盆-岭地貌的形成、盆地中-新生界构造变形和大范围的干旱与沙漠化起了决定性的影响。0.9～0.8MaB.P.期间发生在印度洋洋中脊三联点附近(67°E,20°S)的“亚澳”陨击事件,很可能是引起印度洋快速扩张、导致印度板块在锡瓦利克带强烈俯冲(A型),并引起了青藏高原0.9～0.8MaB.P.快速隆升的大陆动力学背景。其影响不止于印度洋周边,而且还涉及西南太平洋。0.9MaB.P.前后引起全球气候变化的“中更新世革命”(MPR)、“西太平洋暖池”的形成以及0.78MaB.P.布容期与松山期地磁极性倒转(BM界限)的发生都可能与此有关。     

层序地层学在地层对比中的应用

以组作为岩石地层单元又作为年代地层单元的作法已存在多年，其主要弊端是地层界线不统一和单元过大，未能适应寻找地层圈闭或复杂圈闭类型油气田的需要。本文结合珠江口盆地的实例，总结了从应用岩石地层单元到层序地层学的年代地层单元的生产实践，认为层序地层学最重要的贡献是它能够提供统一的和比阶（或本区的组）更细的年代地层单元，从而提高年代地层对比的精度和预测岩相的能力。     

豫西地区中、新元古界层序地层研究及其区域地层对比意义

１豫西地区中、新元古界地层层序划分豫西地区位于华北地台南部,区内中、新元古代地层发育齐全,露头连续,是我国新元古界发育最好的地区之一,也是进行露头层序地层学研究的理想地点。华北地台南缘在中、新元古代为发育有裂谷系的被动大陆边缘,总体为滨海—浅海环境,...     

松辽盆地断陷层系年代地层时间框架及其地质意义

为厘定松辽盆地深部断陷层系地层的地质时代,解决不同断陷间断陷层系地层横向对比难度大的问题,笔者整理了松辽盆地及其周边露头断陷层系火山岩(火山灰)锆石U-Pb测年数据,选择有断代地质意义的有效年龄数据,并结合国际标准地层年代表对松辽盆地白垩系断陷层系年龄的限定,建立了松辽盆地断陷层系年代地层时间框架。确定了断陷层系地层年龄范围为登娄库组105.5～100.5 Ma、营城组118.0～105.5 Ma、沙河子组124.0～118.0 Ma、火石岭组135.0～124.0 Ma。该研究成果为松辽盆地开展断陷层系区域地层划分对比研究提供了时间标尺,为其他早白垩世断陷盆地的地层划分对比研究提供了参考。     

华北晚寒武世风暴作用与天文周期的地层意义

在晚寒武世，华北陆表海位于赤道附近的南热带，由于明显变化的天文周期对古气候的影响，广泛发育了风暴沉积及风暴沉积序列。根据不同级别天文周期的旋回率，在华北晚寒武世地层中识别并归并为３次特大型风暴旋回，１１次大型风暴旋回。这些风暴旋回可作为地层对比的标志，从而得出晚寒武世华北陆表海盆地的演化特征。     

二叠纪地层研究述评

近二十年来 ,全球和中国的二叠纪年代地层方案基本形成。层序地层、同位素年龄和磁性极性地层也获得系统的资料 ,所以国际二叠系对比的精度大为提高。不过年代地层单位的界线层型犹待厘定 ,还存在若干重要的对比问题。     

湖南永顺地区寒武系SPICE事件及其地层对比意义

提要：对采自斜坡相区寒武系湖南永顺王村剖面的38件碳氧稳定同位素样品测试分析和研究显示,在该剖面存在一个碳稳定同位素的异常事件——SPICE事件。该事件碳稳定同位素具有明显的正漂移,其值从花桥组顶部的0.69‰逐渐增加,至车夫组中部达到峰值3.05‰,其后,其值逐渐减小,大致在比条组中部达到最低0.67‰。该事件的成因不但和上升流、有机质快速埋藏等有关,还叠加了碳酸盐岩风化作用的因素;鉴于该事件具有广泛的可比性,在地层划分对比中,特别是在局限台地相地层划分对比中具有重要意义。     

峡东埃迪卡拉系陡山沱组稳定碳同位素记录及其年代地层意义

基于峡东秭归青林口、泗溪和宜昌晓峰河埃迪卡拉系下部陡山沱组剖面岩石、层序和精细的碳同位素地层研究,在埃迪卡拉系下部陡山沱组底部、下部、中部、上部和顶部分别识别出5次以灰岩出现或黑色页岩增厚为标志的海侵事件,划分出5个可以进行区域对比的三级层序,自下而上分别命名为BDSS,LDSS,MDSS,UDSS和TDSS。以层序界面为对比标志,峡东埃迪卡拉纪不同古地理部位碳同位素组成变化的对比显示峡东埃迪卡拉系陡山沱组中内部发育5次可以进行区域乃至全球对比的碳同位素负异常,分别是分布在BDSS下部的SN1,LDSS上部的SN2,MDSS上部和顶部的SN3和SN4,以及分布在UDSS上部的SN5。其中SN1和SN4碳同位素负偏离最为明显,最小δ13C分别达到-4‰~-5‰和-9‰~-10‰,分别与Marinoan冰期上覆盖帽白云岩以及Gaskier冰碛沉积上、下地层中的碳同位素组成特点接近。SN4是埃迪卡拉系最晚冰期的产物。与SN1是埃迪卡拉系底界划分对比的标志相对比,SN4的出现应该是埃迪卡拉系内部再划分中另一个不可忽视的界线标志。     

火山地层中的沉积层特征及其地层对比意义:以松辽盆地营城组为例

火山地层常具穿时和倒转现象,并且缺少化石资料,致使其地层序列划分和对比困难.营城组火山地层序列是松辽盆地火山岩油气勘探的基础和关键,火山岩中的厚层沉积夹层（营城组二段）在火山地层序列划分中可作为标志层,是营城组进一步分段的关键层位.从盆缘露头剖面入手,根据实测剖面、钻井、测井、地震、同位素年龄等资料,证实徐家围子断陷存在营二段地层,通过地层对比,总结其地层发育时限、岩性及序列特征、地层分布规律及其成因、地球物理识别标志,并将其作为标志层对火山地层进行准确划分和对比.结果显示:营二段形成于早白垩世Albian期（110~108 Ma）,沉积时限2~3 Ma;以富含凝灰质夹煤层为主要特征,其碎屑粒度自下至上呈现"粗-细-粗"的全韵律;断陷内营二段地层厚度变化大,平面上存在着两类沉积中心:（1）与营一段火山岩最大厚度中心重叠的火山期后热沉降中心;（2）继承性古地貌凹陷.不同成因地层其地球物理识别特征不同.以营二段为标志层可将徐家围子断陷营城组分为3段,其中一段和三段均以火山岩为主.而原分层中的营四段实属盆地不同充填期的两套地层:下部细粒砂泥岩段应为断陷期的营二段,上部粗粒砂砾岩段应为拗陷期的登娄库组一段.该方法可为其他地区火山地层划分与对比提供借鉴.      

西藏普兰石炭纪地层的厘定及其地质意义

通过区域地质调查,利用确定上覆、下伏地层时代与区域地层对比方法,结合邻区古生物年代特征,对西藏普兰北喜马拉雅分区下石炭统进行了厘定。普兰地区早石炭世受沉积环境与物质供应量等因素影响,岩性、岩石组合特征与邻区略有差异,其下部以变质粉晶灰岩为主夹变质泥质粉砂岩,厘定为亚里组;上部以变质细粒砂岩为主夹变质粉晶灰岩,厘定为纳兴组。     

沉积地层中坠石的成因及其研究意义

坠石是沉积时落入水体底部沉积物中的单个或集群状外来碎屑，按其搬运载体不同可分为：（１）冰筏成因坠石：冰山作用形成的坠石和季节性冰体形成的坠石；（２）非冰筏成因坠石；动物植成因坠石和其它成因坠石。坠石是寒冷气候的标志，其形成时的气候具有多解性。     

新疆—甘肃—内蒙古衔接区地层对比及其意义

新疆—甘肃—内蒙古相邻的天山—北山衔接区由于分属不同行政区域,在地层单位划分上出现差别.通过地层特征对比,认为从天山东段至北山,地层具有连续性.统一的地层系统可为正确划分构造单元提供重要依据:太古宇—古元古界北山杂岩(Ar2Pt1Bc)、中元古界长城系星星峡群(ChX)、古硐井群(ChG)和蓟县系卡瓦不拉克群(JxK)、平头山组(Jxp)构成星星峡-旱山微板块中心的地块;太古宇-古元古界敦煌杂岩(Ar2Pt1Dc)及少量中元古界长城系铅炉子群(ChQ)构成敦煌微板块中心的地块;红柳河-牛圈子-洗肠井蛇绿岩带被厘定为早古生代缝合带的辅助依据,是其南侧保存有指示南北两个板块开裂前伸展拉张浅海-次深海环境沉积的寒武系含磷钒铀锰矿地层,证明该带代表南北两个板块间分裂和聚合的位置.     

地层特征对比研究在地体解析中的意义

不同地区地层特征的对比研究,是地体解析的重要方法之一。在对中国那丹哈达地区和日本美浓地区出露的地层、岩石等进行对比研究后认为,在老第三纪日本海尚未形成之前它们是连在一起的统一的地体。三叠纪时它们在赤道附近生成,侏罗纪—白垩纪时随板块运动增生于亚洲东部大陆边缘,白垩纪—老第三纪时左行剪切北移,新第三纪时因日本海的扩张而分裂移动到现今的位置。