朝鲜平南盆地埃迪卡拉系-下寒武统地层碳同位素特征

中朝古陆(华北古陆)平南盆地位于朝鲜半岛中部,广泛发育新元古界-古生界地层。根据化石记录,一般认为燕滩群(自下而上包括飞狼洞组和棱里组)主体属于埃迪卡拉系,黄州(超)群坪山组和中和组主体属于下寒武统。然而,该套地层记录的新元古界-古生界界线处在什么位置,燕滩群是否记录冰期事件(如,Gaskiers冰期),尚有争议。本文对这些地层开展了碳、氧同位素分析。结果表明,飞浪洞组δ13C值从底部+2‰开始,在+2‰和+6‰之间变化,最上部为+2‰;棱里组从下到上从0降至-7‰;坪山组在-3.1‰~0‰之间变化;中和组基本上在-1.2‰~+1.9‰范围变化。这些数据表明,原先认为有冰碛岩的飞浪洞组可能没有记录Gaskiers冰期;棱里组δ13C值与Gaskiers或Marinoan等冰期不可对比,而可能对应于埃迪卡拉系最末期的负漂移。通过将平南盆地燕滩群-黄州群地层碳同位素值变化趋势与国际地层对比,明确地层时代属于埃迪卡拉系末期-下寒武统;由于不存在明确的的不整合,燕滩群-黄州群地层可以作为这一时期连续剖面。我们认为黄州群坪山组底部含磷、含金属硫化物黑色板岩可以作为界线标志层。     

华北寒武系芙蓉统底界附近的碳同位素组成演化特征

为了确定我国华北寒武系苗岭统鼓山阶和芙蓉统排碧阶的底界,对豫北沙滩剖面碳酸盐岩碳同位素组成演化趋势进行了研究.结果表明寒武系δ13C演化表现出3次正漂移和2次负漂移,正漂移分布于张夏组下部、中部和炒米店组上部,δ13C分别达到最大值2.0‰、1.0‰和3.0‰;负漂移分布于张夏组底部和中下部,δ13C分别降到最低值-3.4‰和-1.0‰.炒米店组上部的δ13C正漂移起始于三叶虫Chuangia带底部,相当于美国、澳大利亚、西伯利亚及我国华南地区的芙蓉统排碧阶的SPICE正漂移.张夏组底部的δ13C负漂移对应于三叶虫Bailiella-Lioparia带,相当于鼓山阶底部的DICE负漂移.这2次δ13C漂移事件不仅可作为区域地层对比的依据,还可作为我国华北寒武系苗岭统鼓山阶和芙蓉统排碧阶底界确定的标志.寒武纪δ13C漂移事件与海平面变化、古生态环境演化密切相关,因海侵作用导致的古生态环境扩大及海洋初始生产力的繁盛可能是海相碳酸盐岩δ13C正漂移演化的主要原因.      

四川盆地寒武系含盐盆地演化及其找钾意义:来自碳氧同位素的证据

四川盆地寒武系岩盐分布广泛,面积约20万km2,主要分布于川东南、滇东北、渝东北、黔西北和鄂西北等地。含盐层位主要为中下寒武统(寒武系第二统与第三统)。不同地区的含盐层位不同,根据含盐盆地的分布与含盐系地层,将四川盆地大致划分为两个膏盐聚集区(次盐盆地):(1)川东南次盐盆地;(2)渝东北次盐盆地。川东南次盐盆地含盐层位为下寒武统清虚洞组(寒武系第二统第四阶中上部);渝东北次盐盆地含盐层位为中寒武统覃家庙组(寒武系第三统)。前人对四川盆地在岩相古地理与找钾水化学等方面进行了较多研究,但缺少寒武系钻孔样品的碳酸盐岩碳氧同位素分析其含盐盆地的演化研究。所以本文首次选取四川盆地寒武系3个具有代表性的钻孔岩屑样品(丁山1井、临7井与建深1井),对碳酸盐岩碳氧同位素组成进行对比分析,认为四川盆地寒武系碳酸盐岩δ13 C负漂移多与海退及生物灭绝事件有关,δ13 C的正漂移则多受海侵事件影响。四川盆地寒武纪海进、海退交替较为频繁,有利于组成良好的生储盖组合而形成油气藏。四川盆地下寒武统龙王庙阶(第四阶中上部)在川东南地区环境相对封闭,蒸发作用强烈,形成以江津—泸州为沉积中心的膏盐岩沉积区。中寒武世建深1井碳酸盐岩样品的δ13 C相对临7井较高,盐度也相对较高。结合四川盆地岩相古地理研究,认为从早寒武世至中寒武世古海水的浓缩方向有由川东南次盆地向渝东北次盆地演化的趋势,该认识对该区寒武系成盐找钾提供重要的依据,对成油气条件研究也有一定的参考价值。     

朝鲜半岛平南盆地地质演化综述

平南盆地位于朝鲜半岛中部,处于华北克拉通（中朝克拉通）东缘;其演化历史长达10亿年,其地质记录为揭示东亚现今构造格局的形成提供重要制约。盆地发育中元古界-中生界,从下至上包括黄海群（1.3~1.1Ga）、祥原超群（1.0~0.9Ga,自下而上包括直岘群、祠堂隅群、默川群和灭岳山群等）、燕滩群（狗岘系,0.72~0.54Ga）、黄州系/超群（0.52~0.46Ga,包括下部黄州群和上部法洞群）和平安超群（0.33~0.24Ga）等5个构造层序;各单元之间均为平行不整合;沉积跨度超过10亿年,沉积物厚度累计达到15000m。另外,平南盆地南部发育临津群（0.42~0.35Ga）,该地层与中元古界上部-奥陶系很可能呈构造接触关系。平南盆地沉积中心自中元古代晚期从南部逐渐向北部转移,新元古代及早古生代均位于中部,二叠纪盆地沉积中心位于北部。平南盆地沉积碎屑锆石年龄则显示物源发生多期变化：中元古代以盆地北侧基底~1.8Ga峰期岩浆-变质作用岩石为主;中元古代晚期以同沉积就位的岩浆岩为主;新元古代以1.6~1.5Ga和1.2~1.1Ga峰期的岩浆岩为主;寒武纪以~2.5Ga和~1.8Ga峰值的变质基底岩石为主。以上变化反映了古地理格局的显著变化。推测新元古代早期及之前,华北克拉通曾与某个发育1.6~1.5Ga和1.2~1.1Ga岩浆作用的克拉通或者岩浆弧相邻（近邻或远邻）;地层记录了迄今所知新元古代最早的碳同位素负漂移（默川负漂移,~0.92Ga）,地层可能还记录了最晚的负漂移（燕滩负漂移,可能对应全球Gaskiers负漂移,~0.55Ga）,它们可能是对新元古代全球长期多次岩浆-裂解-冰期事件的响应。

     

朝鲜平南盆地祥原超群的沉积时代与拉伸纪早期碳同位素负漂移

朝鲜平南盆地与东华北克拉通(中朝克拉通)中新元古代盆地的对比存在争议,准确厘定相关沉积建造的沉积时限是解决这些争议的关键。朝鲜平南盆地的地层主体为祥原超群,从下往上依次为直岘群、祠堂隅群、默川群、灭恶山群和燕滩群。直岘群是祥原超群的最下部层位,大部分由陆源碎屑岩组成。从平南盆地"北部型"和"南部型"直岘群碎屑岩中分选锆石,测得LA-ICP-MS U-Pb年龄,限定祥原超群沉积时代晚于1100Ma,并且得出所谓的"北部型"和"南部型"地层没有时代和物源差异。鉴于默川群的基性岩床时代为~900Ma,祥原超群的沉积时代为新元古代早期(1000~900Ma),燕滩群的时代可能稍晚。这说明平南盆地与华北徐淮盆地和旅大盆地等同时。祥原超群碳酸盐岩样品的δ~(13)C值数据表明,默川群时期碳同位素发生了负漂移(δ~(13)C值为-6‰~-5‰)。鉴于侵入到默川群的基性岩床的时代为~900Ma,我们认为该碳同位素(δ~(13)C值)负漂移略早于~900Ma,可能与同一时期的岩浆活动有关。     

湖北宜昌地区寒武系—下奥陶统的碳氧同位素记录

对宜昌地区寒武系和下奥陶统的碳酸盐碳、氧同位素进行测定,所得δ18O大 于－10‰且与δ13C不相关,表明研究区碳酸盐样品基本上保存了碳、氧同位素的初 始比值。δ18O在白云岩样品中呈现正漂移而在非白云岩样品中呈现负漂移,认为δ 18O反映海水古盐度变化,即δ18O随着古盐度升高而增大;δ13 C在缺氧沉积物中呈现负漂移,但负漂移的δ13C却不限于缺氧沉积物,推测δ13 C可能反映古海洋的初级生产力,即δ13C随着初级生产力的提高而降低。研究还指 出,由于Z值与δ13C密切正相关（相关系数为0.99）,综合运用δ18O和δ 13C的经典盐度公式不适用于研究区古盐度环境的重建。     

塔里木盆地寒武系烃源岩的研究新进展

塔里木盆地的勘探程度较低,下古生界不同烃源岩的特征及其展布仍是困扰地质家的重大问题。通过详细分析已钻揭的寒武系烃源岩,深入探讨了寒武系烃源岩的地球化学特征。结果表明由于不同地区寒武系烃源岩的沉积环境存在差别,因此不同地区有机质的丰度、甾萜烷的分布特征以及“三芴”组成均存在一定的差异,因此进行寒武系的油源对比时应考虑到这种差别,以提高油源对比的精度。总体来讲,寒武系烃源岩的标志性特征主要包括甾烷中的C28含量较高（>25%）、伽马蜡烷的含量较高（峰高与C31H接近,G/C31H22R>0.89）、碳同位素比值偏重（δ13C饱重于-30‰,δ13C芳接近或重于-28‰）,三芳甾烷的分布特征也明显区别于中—上奥陶统烃源岩。     

中国东部寒武系与奥陶系界线地层的碳氧同位素研究

对我国东部不同地层区一些代表性的寒武系-奥陶系界线层位开展了碳?氧同位素研究?结果表明,由于沉积环境差异和成岩蚀变影响,界线层位的δ18O值变化较大,规律性不明显,δ13C值变化虽小,但在界线处均发生不同程度漂移?漂移的层位与寒武纪-奥陶纪主要生物群面貌变化的界线相一致?综合各方面资料分析,笔者认为,碳同位素组成的漂移很可能由晚寒武世到早奥陶世时期内海平面的升降所引起.     

全球寒武系第三统第七阶GSSP候选剖面的碳同位素地层

湘西罗依溪剖面包含有被国际地层委员会寒武系分会表决通过的、确定全球寒武系第三统第七阶底界的球接子三叶虫Lejopygelaevigata的首现点位,是全球寒武系第三统第七阶GSSP的候选剖面。野外按0.25—0.5m的样品间距,对该点位附近的碳酸盐岩采取了264件碳、氧同位素样品,分析结果表明全球寒武系第三统Drumian阶上部δ13C值呈恒幅波状演化、波动范围较小,δ18O波动强烈、幅度较大;而第七阶下部δ13C值跳跃强烈、幅度较大,总体表现为高值,δ18O值波动减弱、趋向低值;全球寒武系第三统第七阶底部的候选GSSP正好处于δ13C值由恒幅波动向剧烈跳跃的转折处。第七阶早期δ13C值、δ18O值及海平面三者之间存在较好的耦合关系,表现为海平面上升到最高位置、δ13C值较高、δ18O值较低,造成耦合的原因可能为全球气候变暖,大量淡水流向海洋、海域扩大,初始生产率提高,较多12C为生物所摄取,导致海水中13C的浓度相对升高,沉积的碳酸盐岩具有较高的δ13C值。同时,由于最大海泛期洋流活动频繁,对江南斜坡带沉积作用有一定影响,致使碳酸盐岩沉积物的碳、氧同位素组成变化较大。     

朝鲜半岛平南盆地中元古代岩浆事件

朝鲜平南盆地翁津地区发育中元古代黄海群和同时期(称之为瓮津期)花岗岩,花岗岩体侵入于黄海群。本文采用锆石原位微区U-Pb定年技术,对黄海群中的酸性火山岩及花岗岩进行了年龄测试。获得的数据表明,黄海群中下部层位及上部层位的酸性火山岩分别在1235±5Ma和1203±7Ma喷发,由此说明黄海群的沉积时代应为中元古代,而不是传统上认为的古元古代;两个翁津期花岗岩体(翁津和黄衣山岩体)的侵位年龄分别为1251±22Ma和1248±13Ma,为中元古代花岗质岩浆活动的产物。上述1251~1203Ma年龄的获得,表明朝鲜半岛发育中元古代岩浆作用,从而明确朝鲜黄海裂谷与华北东缘裂谷在时间上具有同期性,同时也表明中国华北与朝鲜在中元古代具有类似的发展历史。     

朝鲜平南盆地叠加褶皱构造特征

对于朝鲜平南盆地沉积盖层内发育的倒转褶皱,过去一般认为是直立褶皱的次级从属褶皱。通过对平南盆地内倒转褶皱发育区详细的地质调查,结合煤炭开发过程中获得的地质及钻探资料,提出平南盆地内叠加褶皱的主要识别标志为：地质平面图上呈现不同类型的两组褶皱脊线的交叉;倒转褶皱的轴面被直立褶皱改造弯曲;直立褶皱的两翼发育的倒转褶皱表现为两组牵引褶皱。查明了平南盆地存在3个阶段的褶皱构造：第一阶段为东西向的倒转褶皱,形成于印支期;第二阶段褶皱为东西向的直立褶皱,形成于早燕山期;第三阶段褶皱为北北东向的直立褶皱,形成于晚燕山期。     

朝鲜平南盆地泥盆纪化石的发现及其地质意义

平南盆地位于中朝地台东缘朝鲜半岛中部。平南盆地古生界比较发育,特别是盆地中南部地区发育寒武系、奥陶系和志留系,仅在盆地东南部谷山、法洞地区发现了晚奥陶世到志留纪的地层,其它地区末曾发现过晚奥陶世到早石炭世的地层。最近在平南盆地中部平壤之东原中奥陶统(晚达组)上部发现了Chaetetes cf. nantanensis, Calceola sp., Thamnopora sp., Cladopora sp. 等指示泥盆纪的化石;该含化石层的走向延续性比较好,延伸长度2~3 km。基于上述研究,认为原来的中奥陶统(晚达组)上部可能为泥盆系。在中朝地台,除了西缘和西南缘地区以外,大部分地区没有发现晚奥陶世-早石炭世的地层,只有辽东太子河流域本溪组的地质时代被认定为早石炭世晚期到晚石炭世早期。这些泥盆纪、早石炭世化石都发育在中朝地台东部,说明古生代时期中朝地台西部和东部沉积环境及构造演化有差别,因而对于中朝地台古生代古地理和构造演化需要重新认识。     

Carbon Isotope Stratigraphy of the Cambrian System in the Eastern Tarim Basin, China

The ultra-deep Cambrian System in the Tarim Basin is an important field for petroleum exploration, while fine division of the Cambrian strata remains controversial. In recent years, carbon isotope stratigraphy of the Cambrian System has been established and widely used. Here, we report an integrated profile of carbonate and organic carbon isotopic values (δ13Ccarb and δ13Corg) from cuttings of the Tadong2 Well in the eastern Tarim Basin. Three carbon isotope anomalies of BACE, ROECE and SPICE were recognized on the δ13Ccarb profile. Three apogees and a nadir on the δ13Corg profile and the onset of ROECE on the δ13Ccarb profile were suggested as boundaries of the present four series of the Cambrian System. Suggested boundaries are easily identifiable on the gamma logging profile and is consistent with the previous division scheme, based on biostratigraphic evidence in outcrop sections. Abnormal carbon cycle perturbations and organic carbon burials during the BACE and SPICE events might be related to the reduction and expansion of a huge dissolved organic carbon reservoir in the deep ocean of the ancient Tarim Basin.     

西藏特提斯喜马拉雅白垩纪中期Cenomanian-Turonian期碳同位素偏移

过去大量关于白垩纪中期Cenomanian-Turonian晴期的古海洋及其界线时期缺氧事件研究的高分辨率碳氧同位素的实际材料绝大多数都来自深海钻探(DSDlP)、大洋钻探(0DP)和欧美的一些较深水盆地．通过对西藏南部地区(位处特提斯洋东南)同一层位高分辨率碳同位素分析,目的在于为Cenomanian-Turonian古海洋及全球事件的碳同位素响应提供西藏地区的对比材料,并试图就浅海相的变化情况进行探讨．西藏定日和岗巴地区的高分辨率碳同位素分析结果显示．δ^13C值在Cenomanian中晚期稳定,Cenomanian-Turonian界线时期快速高幅正偏,Turonian期持续负偏,这种长期变化趋势在特提斯甚至全球可以对比．深入研究还发现,Turonian中后期存在2个较大幅度的负偏凹陷区,与来自欧洲的相关资料在偏移时间和幅度方面惊人相似．对比分析表明,岗巴地区δ^13C值长期变化和短期波动幅度及步调与定日及全球其他地区存在一定差别,幅度差异可能与样品制备和成岩改造有关,步调不一致则可能受生物地层定位的影响．研究区近海一半远洋环境Cenomanian-Turonian界线时期未出现典型富有机质黑色页岩,说明δ^13C值极度正偏与黑色页岩的出现并非一对应．     

Relationship Between Gas Carbon Isotope and Maturity in the Craton Basin,Tarim Basin

Carbon isotopes of natural gases are controlled not only by source and mature effect,but also by accumulating (leakage and mixing)effect.The gases,distributed in the three paleo-uplifts,Tazhong,Tabei and Bachu in the Tarim Basin,are generated mainly from Cambrian and Lower Ordovician hydrocarbon-source rocks.Being under good preservation conditions,gas pools in the Tzahong region experienced a long accumulation period.rsulting in a successive gas accumulation region in this region.The gas carbon isotope values are more negative than those in other regions because of the strong accumulating effect.The tabei and Mazhatage regions have poor preservation conditions,the gas pools are formed in a short accumulation period,and the gas carbon isotope values are more positive.This is called the transiftion-stage gas accumulation region.Because of involvement of low mature gas.even biogenic gas from UpperMiddle Ordovician,some gas in ordovician reservoirs on the northern slope of the Tazhong uplift is characterized by much more negative δ13C1,The δ13C2-δ13C1 value is an effective index to measure the gas maturity of the main body in a gas pool,Combining δ13C2-δ13C1 with δ13c1 and δ13C2,the effects described above can be explained very well,results of our study show that the gas maturity for the Mazhatage region is the highest in the craton basin.followed by tabei,Gases in the Tazhong area are high-over mature gases though the gas carbon isotope values are highly negative.     

四川盆地东部下寒武统龙王庙组碳、氧同位素组成及古环境意义

在野外沉积特征研究、室内薄片观察的基础上,对四川盆地东部龙王庙组22个碳酸盐岩样品的碳、氧同位素进行测试,在充分论证样品的有效性后,分析研究区龙王庙组碳、氧同位素特征,进而探讨龙王庙组沉积期的古气候及古海洋环境。样品实验数据显示δ13C值分布在-1.533‰~2.619‰,平均为0.046‰;δ18O值分布在-9.916‰~-3.580‰,平均为-7.746‰;碳、氧同位素整体变化趋势与扬子地台其他区域基本相同。古海洋环境恢复表明,龙王庙组沉积期四川盆地东部整体处于海相环境,海水盐度呈先降低、后增高、复又降低的多段式变化;海水温度主要分布在20~30℃,属于温暖或炎热的亚热带气候;在海平面缓慢波动性下降、陆架暴露、生物灭绝的沉积环境影响下,龙王庙组δ13C值具有负漂移的演化趋势。龙王庙组沉积中期的水体深度最浅,古盐度最高,是白云岩最为有利的发育阶段。     

云南东部上新元古界-下寒武统地层碳同位素变化

云南东部上新元古界-下寒武统沉积序列中碳酸盐岩较多，本文研究的三条剖面上厚约500m，包括：东龙潭组、渔户村组及筇竹寺组底部，覆于海相冰水沉积之上，反映了从潮上蒸发至浅水相环境。已获得的δ^13C和δ^18O值显示出较大的变化范围，分别是-7．33～ 2．64(‰)和-14．98～ 0．78(‰)。依靠δ^13C测试，结合岩矿鉴定，发现梅树村震旦系．寒武系界线层型剖面岩石成岩作用中有改造现象。显然，δ^13C总的变化范围及变化模式比世界其它地区小，但却包含一个δ^13C负异常，直接位于古生物学上的前寒武系-寒武系界线之下。     

扬子地区中-晚奥陶世转折期的碳同位素漂移事件及其成因探讨

中-晚奥陶世转折期的两次全球性碳同位素正漂--Middle Darriwilian Inorganic Carbon Excursion（MDICE）和Guttenberg Inorganic Carbon Excursion（GICE）--在发生时间上与生物辐射、全球大规模海侵和地球磁极的倒转等重大地质事件,以及海水锶、氧、硫同位素的显著变化相吻合,说明它们可能受相同形成机制的控制。在报道了扬子地区陈家河剖面中-晚奥陶世界线附近的这两次碳同位素正漂事件,并与塔里木盆地进行对比之后发现,扬子地区和塔里木盆地的MDICE和GICE与海水锶同位素比值的快速剧烈下降出现在同一层位,指示这两次碳同位素的正漂的形成可能和当时洋中脊热液活动的加剧有关。海底热液系统能够通过向海水中注入铁等生命必需元素,刺激海洋生物的繁盛,提高海洋的生产力和有机碳的埋藏,进一步引起了MDICE和GICE这两次碳同位素正漂。