大兴安岭南段幸福之路组新认识及区域对比

晚二叠世—中三叠世是中亚造山带东段构造演化过程中承上启下的关键地质时期,涉及古亚洲洋的最终闭合、沉积环境剧变等重大地质问题。重新实测了晚二叠世—早三叠世幸福之路组一段、二段的建组剖面,运用同位素测年和孢粉化石综合研究的方法,结合野外观察及前人资料,提出对幸福之路组沉积序列的新认识：幸福之路组为以红层出现作为划分标志的一套砂泥岩夹火山岩沉积,原划为幸福之路组一段的砾岩时代晚于原二段、三段,时代不老于中三叠世,不宜划入幸福之路组。研究区上二叠统与下三叠统为连续沉积,晚二叠世晚期盆地边缘开始出现红层沉积(幸福之路组),同时期盆地中心仍为灰黑色、灰绿色砂泥岩沉积(林西组上部),林西组上部与幸福之路组下部为同时异相沉积。结合区域地质特征推测,晚二叠世—早三叠世,研究区处于整体隆升阶段,古亚洲洋应闭合于早三叠世之后。     

大兴安岭南部幸福之路组的时代及二叠—三叠系界线研究——来自凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄的证据

多数研究者认为西拉木伦河—长春—延吉断裂带为华北与西伯利亚两大板块的最后缝合带,但最后拼合时间仍存在分歧,原因之一是对晚二叠世—早三叠世地层研究不足,尤其是对上二叠统与下三叠统接触关系研究更为欠缺。幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,含有叶肢介、介形虫、双壳、植物及孢粉化石。笔者对采自巴林右旗幸福之路苏木幸福之路组上段的岩屑晶屑凝灰岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年分析,结果为(254.3±2.6)Ma。结合已有的火山岩测年及化石资料认为,幸福之路组上段下部时代为晚二叠世,上部为早三叠世早期,大兴安岭地区上二叠统与下三叠统为连续沉积,晚二叠世晚期两大板块发生碰撞拼合,古亚洲洋消失,发生南北生物群的混生,早三叠世西伯利亚板块和华北板块碰撞结束。     

大兴安岭南段陆相二叠系-三叠系界线地层序列及其意义:来自锆石U-Pb年代学和生物地层学的证据

陆相二叠纪-三叠纪地层划分与对比研究对认识该时期全球性重大生物和环境事件具有重要意义.以大兴安岭南段阿鲁科尔沁旗坤都地区新发现的下三叠统老龙头组为研究对象, 重点对二叠系-三叠系接触关系开展详细调查研究, 系统采集了界线上下的古生物化石, 对老龙头组火山岩进行了锆石U-Pb同位素测试分析, 并确定了老龙头组与下伏林西组呈平行不整合接触关系, 两者之间存在短暂沉积间断.生物地层显示林西组时代为晚二叠世晚期, 老龙头组古生物匮乏, 可能与二叠系-三叠系之交的生物灭绝事件有关.而老龙头组中3个同位素年龄值分别为251.5±2.2 Ma、249.7±2.5 Ma和249.5±1.8 Ma, 时代指示为早三叠世, 然而二叠系-三叠系界线的准确位置还需进一步研究.大兴安岭南段普遍存在可能与古亚洲洋闭合有关的早三叠世岩浆事件, 古亚洲洋沿着西拉木伦河缝合带发生碰撞闭合, 其闭合时限至少持续至早三叠世, 老龙头组是两大板块拼贴碰撞作用的产物.      

太原西山上二叠统—下三叠统地层最大沉积年龄的碎屑锆石U Pb定年约束

二叠纪—三叠纪之交是古生界向中生界过渡的重要地质历史转折时期,发生了地史时期规模最大的生物灭绝事件。石千峰组作为华北地台二叠系—三叠系过渡阶段沉积,其时代归属对二叠系—三叠系界线的准确划分至关重要。本文应用LA-MC-ICPMS对华北中部太原西山晚二叠世—早三叠世上石盒子组、石千峰组、刘家沟组中4件砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年,4件砂岩样品(SNF、XM、K8、LJG)分别给出了最年轻锆石峰值年龄270Ma、296Ma、250Ma、262Ma,表明太原西山上石盒子组师脑峰砂岩(SNF)的沉积时间不早于270Ma,石千峰组底部K8砂岩(K8)沉积时间不早于250Ma。因此,太原西山地区石千峰组应归属于早三叠世,二叠系—三叠系的界线应位于石千峰组K8砂岩之下。     

内蒙古巴林右旗下三叠统幸福之路组化石新发现

下三叠统幸福之路组分布于大兴安岭南部,时代为早三叠世.重新实测了幸福之路组三段建组剖面,采集了孢粉、叶肢介、双壳及植物化石,其中孢粉化石为首次发现.孢粉化石为A lisporites communis-Vittatina costabilis组合,叶肢介为Cyclotun-guzites-Euestheria组合.综合分析孢粉、叶肢介化石组合特征,认为其时代相当于早三叠世早期;幸福之路组孢粉组合在古植物地理区划上与新疆北部晚二叠世—早三叠世孢粉组合关系密切,但也含有华北地台晚二叠世晚期的一些分子,记录了安加拉和华夏两大植物群的交流.幸福之路组与林西组孢粉组合具有明显的连续性.     

内蒙古巴林右旗下三叠统幸福之路组凝灰岩LA—ICP—MS锆石U—Pb年龄及其地质意义

下三叠统幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,时代为早三叠世。笔者重新实测了幸福之路组三段建组剖面——巴林右旗幸福之路苏木哈拉山东剖面,除采集到早三叠世早期的孢粉、叶肢介等化石外,在剖面下部首次发现了凝灰岩夹层。采用LA—ICP—MS技术,对2个凝灰岩中的锆石进行了u—pb年龄测定,获得的年龄值为252．6±1．7Ma（MSWD=0．64）和249．9±1．6Ma（MSWD=0．22）,即火山岩大约在250Ma前形成。结合地层古生物及区域岩浆岩资料,认为幸福之路组三段的形成时代为早三叠世早期,大兴安岭南部存在约250Ma与板块闭合相关的岩浆事件,以红层为特色的幸福之路组含有华夏和安加拉两大植物群混生的孢粉化石组合,反映华北板块与西伯利亚板块在250Ma时已经完成碰撞拼贴,幸福之路组形成于碰撞之后。     

内蒙古巴林右旗下三叠统幸福之路组凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

下三叠统幸福之路组分布于大兴安岭南部,为一套以红层为主要特征的杂色碎屑岩组合,时代为早三叠世。笔者重新实测了幸福之路组三段建组剖面——巴林右旗幸福之路苏木哈拉山东剖面,除采集到早三叠世早期的孢粉、叶肢介等化石外,在剖面下部首次发现了凝灰岩夹层。采用LA-ICP-MS技术,对2个凝灰岩中的锆石进行了U-Pb年龄测定,获得的年龄值为252.6±1.7Ma(MSWD=0.64)和249.9±1.6Ma(MSWD=0.22),即火山岩大约在250Ma前形成。结合地层古生物及区域岩浆岩资料,认为幸福之路组三段的形成时代为早三叠世早期,大兴安岭南部存在约250Ma与板块闭合相关的岩浆事件,以红层为特色的幸福之路组含有华夏和安加拉两大植物群混生的孢粉化石组合,反映华北板块与西伯利亚板块在250Ma时已经完成碰撞拼贴,幸福之路组形成于碰撞之后。     

内蒙古林西地区晚二叠世—早三叠世沉积演化及构造背景

在林西地区新发现的叶肢介和介形虫等化石，证实了大兴安岭南部存在早三叠世地层。这套地层为具有红层性质的河—湖环境产物，与下伏上二叠统林西组沉积有较大的差异。林西组中—下部以海相沉积为主，并发育浊流沉积，反映直到晚二叠世中期大兴安岭南部仍有残余海盆存在，应是造成晚二叠世南北植物化石仍保持区系特征的主因。林西地区晚二叠世—早三叠世的沉积—构造演化特征揭示，大兴安岭南部的晚古生代板块构造活动一直到印支构造旋回才结束。     

大兴安岭南部下三叠统幸福之路组的建立及其地质意义

幸福之路组广泛分布于大兴安岭南部地区,该组可分为三个岩性段。下段为杂色砾岩,厚173～342m,平行不整合于上二叠统林西组之上;中段为紫红色杂砂岩及粉砂岩,一般厚520m;上段为细粒碎屑岩,厚860m以上,其顶部被上侏罗统地层所不整合覆盖。在上段地层中含丰富的双壳类、叶肢介、植物等化石,具有晚二叠世—早三叠世生物相混生特点。但从区域地层对比来看,该组在岩性及构造变形方面,与晚二叠世地层存在明显差异,其时代应归属于早三叠世沉积更为妥当。     

西秦岭地区晚二叠世—早三叠世沉积相分析和沉积古环境再造

青海省同仁地区处于祁连和秦岭造山带的接合部，构造演化历史悠久。本次工作在该地区隆务河一带发现较好的二叠—三叠系剖面。将该剖面从下而上划分为上二叠统石关组、下三叠统果木沟组和江里沟组，其中江里沟组又进一步划分为下部的浊积岩段和上部的风暴岩段，初步确定了二叠—三叠纪的界线。沉积序列、沉积相和沉积物表明上二叠统石关组和下三叠统果木沟组为一套陆源碎屑浊积岩，下三叠统江里沟组下部为一套不纯的内碎屑浊积岩，而下三叠统江里沟组上部为风暴岩沉积。根据沉积相和火山岩夹层的地球化学特征认为该地区上二叠统石关组和下三叠统果木沟组处于半深海的活动大陆边缘，下三叠统江里沟组早期的浊积岩段处于较稳定的半深海大陆边缘。根据沉积相和遗迹化石，恢复了晚二叠世—早三叠世的海平面变化特征。     

大兴安岭南部二叠纪-三叠纪之交孢粉化石及古气候环境分析

大兴安岭南部巴林右旗幸福之路苏木查干布拉格村老龙头组（原幸福之路组模式）剖面首次发现孢粉化石18属21种,以Cyclogranisporites sp.,Alisporites parvus De Jersey,Alisporites circulicorpus Clarke,Sulcatisporites rhombicus Qu,Lueckisporites virkkiae R.Potonie et Klaus,Piceites sp.为主。通过典型属种对比,结合已发现的动植物化石、孢粉组合及同位素测年结果分析,确定幸福之路地区老龙头组的时代为晚二叠世-早三叠世,即二叠系-三叠系界限存在于这套陆相连续沉积内部。孢粉化石的亲缘母体以发育种子蕨纲和松柏纲的针叶植物为主,指示当时研究区处于暖温带的干旱-半干旱的古气候环境。     

大兴安岭中段晚二叠世林西组介形虫化石及环境意义

晚二叠世-中三叠世在中亚造山带东段构造演化过程中是承上启下的关键地质时期,所以晚二叠世林西组沉积环境对研究古亚洲洋闭合这一重大问题具有重要意义。大兴安岭地区晚二叠世林西组曾有双壳、叶肢介、植物及孢粉化石记录,但鲜有介形虫化石报道。在大兴安岭中段林西组研究中首次发现介形虫化石,经初步研究,主要分子有Kemeroviana,Volganella,Iniella,Qitaina,Darwinuloides,Palaeocypridopsis,Tomiella,Darwinula和Urumqiella等,暂划为Volganella-Kemeroviana组合,其时代为晚二叠世。与俄罗斯地台晚二叠世介形虫化石群关系较为密切,部分属种曾见于我国新疆准噶尔盆地和塔里木盆地。从介形虫化石组合特征和保存特点来看,其生存环境为淡水湖泊,故认为这一地区的林西组为陆相沉积。     

大兴安岭北部下侏罗统战备村组的建立及其地质意义

大兴安岭北部战备村地区出露一套火山岩,岩石组合主要为一套浅灰色、灰白色流纹质火山碎屑岩、流纹质火山熔岩、碎屑熔岩夹少量火山沉凝灰岩。在1∶5万区域地质填图的基础上,查明该套地层下部呈角度不整合覆盖于晚三叠世二长花岗岩之上,上部被中—上侏罗统塔木兰沟组平行不整合覆盖,锆石U-Pb同位素年龄为178~192Ma,时代为早侏罗世。根据《中国地层指南》关于新建"组"的要求,指定战备村剖面为层型,新建为战备村组。下侏罗统地层单位的建立,对大兴安岭早中生代火山构造岩浆活动的研究及中生代火山岩地层划分对比具有重要地质意义。     

山东济宁煤田(东区)晚古生代孢粉组合

鉴定了山东济宁煤田(东区)晚古生代孢粉组合中的孢粉化石70属189种.据孢粉化石在地层中的分布和垂向的变化规律自上而下建立了5个孢粉组合:Ⅴ. Cyclogranisporites pressus-Lycospora pellucida组合, Ⅳ. Granulatisporites piroformis组合,Ⅲ. Sinulatisporites sinensis组合,Ⅱ. Thymospora pseudothiessenii-T. thiessenii组合,Ⅰ. Densosporites annulatus组合.通过与邻区及华北部分地区对比,确定本区孢粉组合的地质时代应为:晚石炭世晚期(组合Ⅰ),早二叠世早期(组合Ⅱ),早二叠世中期(组合Ⅲ),早二叠世晚期(组合Ⅳ)和晚二叠世早期(组合Ⅴ),本区石炭系-二叠系界线应置于太原组第11层灰岩之底.     

Intensifying aeolian activity following the end-Permian mass extinction: Evidence from the Late Permian–Early Triassic terrestrial sedimentary record of the Ordos Basin,North China

Sedimentary successions provide direct evidence of climate and tectonics, and these give clues about the causes of the mass extinction around the Permian–Triassic boundary. Terrestrial Permian–Triassic boundary strata in the eastern Ordos Basin, North China, include the Late Permian Sunjiagou, Early Triassic Liujiagou and late Early Triassic Heshanggou formations in ascending order. The Sunjiagou Formation comprises cross-bedded sandstones overlaid by mudstones, indicating meandering rivers with channel, point bar and floodplain deposits. The Liujiagou Formation was formed in braided rivers of arid sand bars interacting with some aeolian dune deposits, distinguished by abundant sandstones where diverse trough and planar cross-bedding and aeolian structures (for example, inverse climbing-ripple, translatent-ripple lamination, grainfall and grainflow laminations) interchange vertically and laterally. The Heshanggou Formation is a rhythmic succession of mudstones interbedded with thin medium-grained sandstones mainly deposited in a shallow lacustrine environment. Overall, the sharp meandering to braided to shallow lake sedimentary transition documents palaeoenvironmental changes from semi-arid to arid and then to semi-humid conditions across the Permian–Triassic boundary. The die-off of tetrapods and plants, decreased bioturbation levels in the uppermost Sunjiagou Formation, and the bloom of microbially-induced sedimentary structures in the Liujiagou Formation marks the mass extinction around the Permian–Triassic boundary. The disappearance of microbially-induced sedimentary structures, increasingly intense bioturbation from bottom to top and the reoccurrence of reptile footprints in the Heshanggou Formation reveal gradual recovery of the ecosystem after the Permian–Triassic boundary extinction. This study is the first to identify the intensification of aeolian activity following the end-Permian mass extinction in North China. Moreover, while northern North China continued to be uplifted tectonically from the Late Palaeozoic to Late Mesozoic, the switch of sedimentary patterns across the Permian–Triassic boundary in Shanxi is largely linked to the development of an arid and subsequently semi-humid climate condition, which probably directly affected the collapse and delayed recovery in palaeoecosystems.     

内蒙古科尔沁右翼中旗上侏罗统满克头鄂博组木化石新资料

报道了首次在大兴安岭中南段侏罗系火山-沉积地层中发现的木化石。化石产于内蒙古自治区科尔沁右翼中旗地区满克头鄂博组中酸性火山碎屑沉积岩中,经沈阳地质矿产研究所张武研究员详细鉴定,有5属3个已知种和2个未定种。对新发现木化石的主要特征进行了描述,讨论了木化石的时代。综合分析所发现化石的组合特征,认为其时代属中晚侏罗世。这些木化石新材料为大兴安岭地区上侏罗统地层区域对比提供了新的古生物资料依据。     

内蒙古科尔沁右翼中旗上侏罗统满克头鄂博组 木化石新资料

报道了首次在大兴安岭中南段侏罗系火山-沉积地层中发现的木化石。化石产于内蒙古自治区科尔沁右翼中旗地区满克头鄂博组中酸性火山碎屑沉积岩中,经沈阳地质矿产研究所张武研究员详细鉴定,有5属3个已知种和2个未定种。对新发现木化石的主要特征进行了描述,讨论了木化石的时代。综合分析所发现化石的组合特征,认为其时代属中晚侏罗世。这些木化石新材料为大兴安岭地区上侏罗统地层区域对比提供了新的古生物资料依据。