遵义松林下寒武统钾质斑脱岩SHRIMP U-Pb锆石年龄及其地质意义

遵义松林地区广泛出露前寒武系及寒武系,是国际上研究前寒武纪-寒武纪过渡时期生物演化、古环境变迁及成矿事件的重要窗口之一.     

贵州天柱早寒武世黑色岩系自燃现象的发现

贵州天柱位于宜昌一都匀大断裂带的南沿部分,该断裂正好是震旦纪-寒武纪两个古构造单元的分界线.该区早寒武世地层出露稳定,矿产资源丰富,其中大河边重晶石矿床是储量最大,矿石质量最好的超大型矿床(杨瑞东等,2007),区域内出露地层有新元古代南沱组、陡山沱组、留茶坡组,下寒武统牛蹄塘组、明心寺组、耙榔组、清虚洞组等.     

贵州金沙下寒武统牛蹄塘组中的高肌虫

描述了贵州金沙岩孔镇长岩沟下寒武统(纽芬兰统一寒武系2统)牛蹄塘组底部黑色页岩中呈碳质薄膜保存的高肌虫化石,共2属1种1相似种和1未定种:朵氏昆明虫Kunmingella douvillei,昆明虫(未定种)Kunmingella sp.和新月形遵义虫相似种Tsunyiella of luna.这些高肌虫化石与最古老的三叶虫Tsunyidiscus(Mianxiiandiscus)共生,其层位可与云南的Abadiella带对比,表明Kunmingella和Tsunyiella的下限层位已下延至筇竹寺阶的底部.本应属于早寒武世高肌虫分布中区的金沙一带却发现了两区的典型分子Kunmingella和中区的Tsunyiella,说明两区与中区间的混生区的范嗣应从长宁-镇雄小区扩大至贵州的金沙和织金一带.贵州寒武系底部大量高肌虫的发现丰富了牛蹄塘生物群的组成,对研究寒武纪早期生物的演化具有一定的意义.     

安徽石台早寒武世黑色岩系稀土元素地球化学特征及其地质意义

安徽石台地区发育早寒武世黑色岩系,岩石地层单元为下寒武统荷塘组和黄柏岭组.稀土元素地球化学研究表明,黑色岩系稀土总量不富集,轻稀土较重稀土富集;δEu=0.81～2.32,平均1.1;δCe=0.52～0.97,平均0.77.剖面自下而上δCe值和δEu值规律变化,δCe值由大渐小再增大,但总体逐渐增大,δEu值总体变化则与之相反.稀土元素地球化学特征反映该区早寒武世曾发生过一次明显的海侵-海退过程,黑色岩系为正常海水与热水混合沉积的产物,形成于缺氧还原状态过渡到半还原-弱氧化状态的过程中,沉积环境为干燥气候条件下相对较深的浅海斜坡环境.     

四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组钾质斑脱岩特征及其地质意义

四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组黑色页岩地层中斑脱岩广泛分布,蕴含着丰富的地球化学信息。开展相关矿物学（XRD）、主量元素（XRF）,以及微量元素（ICP-MS）等分析,结合野外露头观察,对四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组黑色页岩地层中斑脱岩进行了分析。研究结果表明：1）斑脱岩主要由伊利石、斜长石、石英等矿物组成;2）主量元素以SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O 为主,其中K₂O/Na₂O介于15.54～270之间;3）微量元素富集Th、U、Pb、Zr、Hf、Ta等高场强元素（HFSE）和Rb、Cs、Ba等大离子亲石元素,亏损La、Ce、Sr、Sm、Eu等元素;4）稀土元素∑REE介于19.58×10^-6～383.88×10^-6之间,平均值为105.43×10^-6,LREE/ HREE介于0.74～12.67之间,平均值为3.93,总体表现为轻稀土（LREE）富集,而重稀土（HREE）亏损,轻、重稀土元素分异明显,Eu表现出一定的负异常,而Ce未出现明显异常。综合分析认为：1）四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组斑脱岩具有高钾低钠的特点,与钾质斑脱岩特征相符,且五峰组与龙马溪组斑脱岩特征相似,火山灰物质来源相近;2）原岩构造环境主要为岛弧环境,同时也存在板内环境,火山灰主要来源于北部秦岭地区;3）火山灰可以提高海洋表层初级生产力,为优质页岩有机质形成提供物质基础。     

雪峰古隆起边缘下寒武统牛蹄塘组页岩气成藏地质特征及有利区预测

雪峰古隆起边缘下寒武统牛蹄塘组页岩具有良好的生烃和储集条件,是重要的页岩气勘探层位,但受多期构造运动改造,页岩气保存条件复杂,页岩气勘探一直未获突破.基于野外地质调查、钻探资料,结合有机地化分析测试等手段,对雪峰古隆起边缘即沅麻盆地及周缘下寒武统牛蹄塘组页岩气地质条件和勘探前景进行综合评价.研究表明:牛蹄塘组沉积于深水陆棚相,页岩有机碳含量TOC值普遍大于2.0%,一般在3.0%~5.0%之间;有机质类型为Ⅰ型;有机质成熟度2.17%~3.38%之间,平均为2.79%;页岩碎屑矿物平均含量77.25%;粘土矿物平均含量22.71%,硅质含量高,脆性较大,易于储层改造.综合地化、储层物性及保存条件等评价指标,提出沅麻盆地草堂凹陷及古隆起北缘凤凰-吉首-张家界一带为牛蹄塘组页岩气勘探有利区带.      

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶纪火山活动记录:来自陕甘地区平凉组钾质斑脱岩地球化学和锆石年代学的信息

鄂尔多斯盆地西南缘多个奥陶系剖面中出露多层粘土岩。研究表明,这些粘土岩层多为钾质斑脱岩,是火山喷发的凝灰质物质在海相环境下沉积、蚀变的产物,其研究对鄂尔多斯盆地奥陶系年代地层格架的重新厘定和周缘火山-岩浆活动事件的确定具有重要意义。本文报道了鄂尔多斯盆地西南缘陕西泾阳西陵沟剖面和甘肃平凉银洞官庄剖面奥陶系平凉组钾质斑脱岩的地球化学特征和锆石U-Pb年龄。主量元素表明其源岩为中酸性岩浆,且所有样品K2O含量大于Na2O含量,显示了富钾质特征;Nb-Zr图解中样品大多落在高钾、亚碱性岩浆范围内。利用在风化过程中不活动元素对钾质斑脱岩的原岩进行了恢复,结果表明其原始岩浆为高钾亚碱性流纹英安岩和粗面安山岩。微量元素特征显示多数样品具有典型的岛弧火山岩的特征。分别对上述二个剖面的4个和2个钾质斑脱岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得了变化于449±3Ma~457±3Ma范围的6组谐和年龄,据此将平凉组的沉积时代厘定为晚奥陶世桑比期-凯迪期(Sandbian-Katian)。根据钾质斑脱岩区域分布判断其源于南部北秦岭地区或/和西南部北祁连地区的火山喷发。     

贵州凤冈地区早寒武世牛蹄塘组页岩孔隙结构特征

利用扫描电子显微镜观测、低温液氮实验、CO₂吸附实验及高压压汞实验等分析手段,对贵州凤冈地区早寒武世牛蹄塘组页岩钻孔岩心最优孔隙段进行了综合分析。牛蹄塘组页岩各种孔隙发育较齐全,连通性好,是良好的页岩气储集层。微孔及纳米级孔隙发育,孔隙形态为墨水瓶孔、圆锥状等无定型态孔隙,为吸附气提供了较大的比表面积;有机质孔、粒内孔、晶间孔、粒间孔较发育,连通性好,孔径多数为100 nm~5 μm;大孔（>1 000 nm）连通性好,有利于气体解吸、扩散及渗透,具有较大的孔隙体积和比表面积,为气体提供了较好的吸附空间。     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气储集条件研究

为客观评价湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气资源勘探潜力,本研究利用X射线衍射仪（XRD）、高倍扫描电镜、扫描探针显微镜等系统研究了其页岩气储集条件。XRD分析结果表明, 泥页岩中脆性矿物含量为53.8%-98.1%, 平均77.9%,脆性矿物含量丰富,其高值区主要分布在张家界柑子坪、三岔及其周边地区。高倍扫描电镜分析结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中发育残余原生孔隙、有机质微孔隙、不稳定矿物溶蚀孔、矿物层间微裂隙和构造裂缝,其中构造裂缝、有机质微孔隙和不稳定矿物溶蚀孔是页岩基质孔裂隙的主要组成部分。扫描探针显微镜分析结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中蜂窝状的有机质丰富,主要呈分散状和条带状分布,其内部纳米级孔隙发育。Ultrapore-200A氦孔隙仪测试结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩孔隙度较低,为0.6%～11.7%,平均4.6%,其影响因素主要是构造裂缝,其次是泥页岩有机碳含量和长石含量。ULTRA-PERMTM200渗透率仪测试结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩的渗透率度较低,为 0.002mD~0.06mD,平均0.014mD,其影响因素主要是构造裂缝,其次是矿物层间微裂隙。等温吸附实验结果表明,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩具有较好的吸附气性能,其影响因素主要是有机碳含量,其次是粘土矿物含量。     

华南埃迪卡拉系底部钾质斑脱岩的岩石地球化学特征及其地质意义

我国华南扬子地台不同地区（湖北宜昌、安徽休宁）埃迪卡拉系底部的盖帽碳酸盐岩中均保存有浅色粘土岩层。岩石薄片和扫描电镜观察,以及X射线衍射分析表明,这些粘土岩层以伊利石和伊/蒙混层矿物为主,同时含有港湾状熔蚀石英、高温透长石及岩浆锆石等斑晶矿物。X荧光光谱仪和ICP-MS等离子质谱仪等地球化学元素分析表明,这些粘土岩层具有相似的元素组成和配分模式,以高K₂O、低TiO₂,富含Nb、Ta、Zr、Hf、Th、Y等亲石元素为特征,Al₂O₃/TiO₂、Zr/Hf 和Ti/Th 值均指示了酸性火山灰的性质,同时稀土元素配分模式与花岗岩较为相似。岩石学和地球化学特征表明,这些浅色粘土岩层是火山喷发事件形成的钾质斑脱岩。通过两处剖面的对比,可以将安徽休宁地区的钾质斑脱岩年龄限制在大约635Ma左右。岩浆判别图指示了这些钾质斑脱岩的原始岩浆为高钾亚碱性流纹英安岩;依据微量元素特征和构造环境判别图,初步认为原始岩浆形成于大陆弧环境。这些钾质斑脱岩在区域上的分布,表明我国扬子地台埃迪卡拉纪早期发生了广泛的火山活动,“雪球地球”事件的结束可能是导致这期以钾质斑脱岩为代表的火山喷发事件的诱因。     

贵州松林下寒武统牛蹄塘生物群中的球状海绵化石

贵州遵义松林牛蹄塘生物群含球形海绵2个属,即麦粒海绵Triticispongia（Mehl et Reitner）,1993和鬃毛状海绵Saetaspongia（Mehi et Reitner）,1993。描述了产自松林中南村黑沙坡牛蹄塘组下部的牛蹄塘生物群中球状海绵化石的2个种,即Triticispongia diagonata（Mehl et Reitner）,1993及Saetaspongia derma（Mehl et Reitiner）,1993,丰富了这两属种的特征和分布资料。     

澄江生物群分子在贵州遵义牛蹄塘组发现

澄江生物群是认识寒武纪生命大爆发的重要窗口,它的分布范围一直仅限于滇东地区,员近在贵州遵义松林牛蹄塘组底部页岩中发现有Naronia,Archotuba Conoidalis,Isaxys,Perpicaris,Lingulepis,Tsunyidiscus,Scenella,水母状化石(medusiform fossil),海绵动物化石Leptomitus,类似半索动物秆壁虫Rhabdopleura化石,软舌螺类Hyolithids,宏观藻类和疑源类化石Zunyiphyton perelegans Yang et Zhao,1999,Yuknessia sp.,Longenema Ding,1996,Sphaerocongregus variabilis等。其中有一部分是属于澄江生物群分子,这是云南省外澄江生物群分子的新发现。由于生物群之下40m处还产大量海绵动物、高肌虫和藻类化石等组成的松林生物群,其上又有下寒武统明心寺组古杯动物群,因此,这一生物群的发现对研究早寒武世生物的演化也具有一定的科学意义,同时,对澄江生物群的古生态学研究也具有重要意义。     

黔东北地区寒武系清虚洞组钙质风暴岩及其地质意义

在黔东北铜仁-江口地区下寒武统清虚洞组下部发育一套特征典型、序列特殊的钙质风暴岩.该风暴沉积的底面侵蚀构造清楚,板片状泥晶灰岩砾石呈菊花状排列,发育丘状交错层理、负载构造、递交层理和小波纹层理等沉积构造,为典型的浅海风暴岩.该风暴沉积序列的最大特点是含有大量钙质鮞粒.另外,不同的、类似于近源和远源的风暴沉积序列出露于同一剖面的相邻层位,可能反映了风暴登陆路径或者风暴流强度的差别.该风暴沉积的发现,对建立与黔中和湘西北同期地层的沉积学对比剖面、探讨风暴沉积模式的空间变化具有重要意义.     

黔北下寒武统黑色岩系的沉积环境与地球化学响应

下寒武统黑色岩系在我国华北、华南及塔里木盆地等广泛发育,但富有机质泥页岩的分布特征及其控制因素未有定论。本文对黔北地区下寒武统牛蹄塘组(及同时期地层)不同沉积相带典型剖面中的富有机质泥页岩及其上下层位进行了地球化学分析,识别出寒武纪早期不同沉积相带氧化还原环境的明显差异。台内凹陷相主要岩性为黑色页岩,底部为不等厚的薄层磷块岩和硅质岩或硅磷质结核,沉积的黑色页岩厚度大,有机质丰度高,V、Ni、Mo、U等微量元素显著富集,反映了贫氧-缺氧环境,以及短暂动态的硫化环境,Mo/TOC反映了其为局限盆地特征;上斜坡相为贫氧到氧化的沉积环境,但更多地是表现为氧化的沉积环境,其中牛蹄塘期存在局部的硫化环境,沉积的黑色页岩厚度小,但有机质丰度最高,V、Ni、Mo、U等微量元素的富集程度较低;盆地相为黑色硅质岩与富有机质的黑色硅质页岩间互沉积,同期沉积厚度较小,有机质丰度相对较低,V和U的富集程度大于台内凹陷相,而Ni和Mo的富集程度则低于台内凹陷相,指示了缺氧环境,期间伴随有贫氧和短暂的氧化环境存在,且可能存在局部的硫化环境,Mo/TOC反映了中等的局限程度。总的来说,黔北下寒武统黑色岩系的有机质丰度...     

黔东北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气特征及主控因素分析*

黔东北地区页岩气资源丰富,其下寒武统牛蹄塘组具有巨大的勘探潜力。在对几口探井分析的基础上,结合露头资料及地球化学特征,认为研究区牛蹄塘组页岩具有厚度大、分布广、有机碳含量高、热演化程度相对较高、储集条件较好等特征。但由于大部分针对牛蹄塘组页岩气的钻井遇到的都是含气量低、甲烷含量低、氮气含量高的页岩,因此对黔东北地区页岩气富集的主控因素进行了系统分析,认为该地区牛蹄塘组页岩气具有沉积控带、断裂控藏的明显特征。     

贵州东南部下寒武统层序地层格架

贵州东南部下寒武统发育较为完整,相变剧烈,组成总体向上变浅的沉积序列,该序列代表一个二级层序;该二级层序还可以进一步划分为5个三级层序。自北西向南东,随着从斜坡到盆地的沉积背景变化,下寒武统逐渐变薄,直至变为一个难以进行三级层序划分的凝缩作用序列。依据三级层序空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性,以地层记录中两种相变面和两种穿时性为基本要素建立研究区下寒武统层序地层格架,该格架表明了在寒武纪早期的快速海侵所造成的台地淹没事件之后,所形成的特殊的三级沉积序列样式。     

New Bradoriid Arthropods from the Early Cambrian Balang Formation of Eastern Guizhou, South China

The Early Cambrian Balang Formation is comprised of mudrock and shale, which was deposited in a shelf environment in the eastern part of Guizhou, south China. The Balang Fauna, which consists of seven phyla, occurs in the middle and upper parts of the Balang Formation. Arthropods are important constituents of the Balang Fauna and include a great number of trilobites, large bivalved arthropods, and newly-discovered well-preserved bradoriid fossils. The bradoriids present include three genera and four species : Comptaluta inflata (Cheng, 1974) emend Hou et al., 2002; Comptaluta kailiensis sp. nov., and Alutella elongeta sp. nov., Aluta sp. This faunal assemblage in the Balang Formation is distinguished from the Tsunyiella Chang, 1964, Songlinella Yin, 1978 and Kunmingella Hou, 1956 assemblage which occurs in the Niutitang and Mingxinsi formations of the Yangtze Platform in middle region of Guizhou and which is earlier than the Balang Formation in age. However, this assemblage resembles the Comptaluta pik, 1968 assemblage from the Early Cambrian Heilinpu Formation in Wuding County, Yuanan Province and from the Ordian Stage of the Cambrian of Australia. The great abundance of Comptaluta pik, 1968 and overall taxonomic diversity of the Comptaluta pik, 1968 assemblage set it distinctly apart from the Alutella Kobayashi et Kato, 1951 and Aluta Hou, 1956 assemblages of the Balang Formation. Alutella Kobayashi et Kato, 1951 and Aluta Hou, 1956 also occur in the Early Cambrian Niutitang Formation of the Yangtze Platform of Guizhou. Individual Bradoriids from the Balang Formation are characterized by large size (3 mm). The discovery of new Bradoriid assemblages not only expands the group’s geographical range and assemblage affinities, but also indicates that Bradoriids migrated eastward from shallow-water to deeper-water environments during the Early Cambrian, indicating that they were capable of life in deeper-water, and adaptation to a new ecological setting.     

REE geochemistry of Early Cambrian phosphorites from Gezhongwu Formation at Zhijin, Guizhou Province, China

The Cambrian Gezhongwu Formation in Southwest China is the lowest Cambrian phosphorite unit. The Formation belongs to the Meishucun stage with small shelly fossils. Rare-earth element (REE)data from the Gezhongwu phosphorites of Zhijin documented the depositional conditions. The total REE concentrations are high in the Gezhongwu phosphorites, which are especially rich in yttrium. The PAASnormalized REE patterns of the Gezhongwu phosphorites are characterized by negative Ce anomalies and slight enrichment of MREE, as being hat-shaped. The hat-shaped patterns suggest that the REE originated from depositional environments rather than from subsequent diagenesis. The negative Ce anomalies indicate that the depositional environments are oxic. The positive Eu anomaly, the high total REE and the hatshaped REE pattern revealed contributions from the normal marine environment mixed with hydrothermal water to the REE budget of the Gezhongwu phosphorites.