四川龙门山甘溪泥盆纪生态地层、层序地层与海平面变化

龙门山甘溪剖面是我国泥盆系重要典型剖面之一,倍受中外同行关注。本文着重对生态地层、事件地层、层序地层进行研究,为研究全球海平面变化提供区域背景资料。龙门山甘溪剖面含十分丰富的底栖生物化石,从洛赫柯夫阶-弗拉斯阶自下而上可识别出24个腕足动物群落,另外还建立了若干礁复体群落和浮游群落
本文对以上群落的特征、性质、分异度、成分、底栖组合及其与沉积环境的关系作了分析和讨论,并识别了11个海进海退事件(生物的或非生物的)
本区泥盆系是加里东构造旋回后的第一个沉积盖层,属海平面主体上升和海侵同步条件下的旋回超覆地层,由砂质海岸环境向碳酸盐台地环境推进,构成了区内泥盆纪沉积层序序列的组合特征。根据海平面的变化及其相旋回的变迁,划分出6个三级沉积层序。6个沉积层序代表6次海平面的相对升降周期,大致相当于Vail,P.R.(1977)划分的三级地层旋回的海平面变化周期(延续时限1-12Ma),包括4个较大的海平面上升周期与2个较大的海平面下降周期,即洛赫柯夫期、布拉格晚期至埃姆斯早期,吉维中期及弗拉斯早、中期的海平面上升期与艾费尔期中晚期至法门期的海平面下隆期。
上述沉积层序特征和海平面变化,说明区内泥盆纪台缘断陷盆地的形成经历了由陆向海转化和盆地发展演化过程,反映了上扬子地台西缘陆架沉积发展的历史大致可划分为:盆地的雏形阶段(碎屑岩陆架的形成阶段),盆地的发展阶段(碎屑岩与碳酸盐岩混积陆架的形成阶段)和盆地形成与消亡不同性质的三个阶段。它们的形成与演化主要是构造断陷活动和龙门山海水不断向东侵进、古特提斯海北支向东扩展的结果,展示了由滨岸陆架转变为碳酸盐台地,由陆源碎屑充填转化为碳酸盐岩沉积的发展史。     

四川江油马角坝地区上石炭统层序地层研究

应用露头层序地层学基本原理和方法、结合碳酸盐岩微相、古生物学、成岩作用、沉积相和沉积事件等理论,对江油马角坝地区上石炭统碳酸盐岩地层进行了露头层序地层研究。研究表明,研究区晚石炭世为典型的陆表海沉积,地形平坦,地壳下降相对缓慢,海水较浅,沉积物界面与海平面接近,主体为碳酸盐岩开阔台地和浅滩沉积环境。水体主体深度为0~50m,为低幅高频低速的海平面变化。根据沉积层序界面的露头和镜下标志,共划分出7个三级层序,反映了研究区晚石炭世具有7次相对较大的海平面升降旋回。发育TST和HST,普遍缺失LST,局部CS难以识别。平均每个层序时限约为2.7Ma,并伴随着多次四级、五级乃至高频海平面变化,共同组成了研究区简单而复杂的碳酸盐岩地层格架。动力机制主要源于晚古生代冰川型全球海平面变化,其原因可能为晚古生代冰期(大洋水体积的周期型变化或大陆冰盖的增长和衰减)和风暴事件共同作用的结果,同时受到古地形、物源和沉积物供应量变化的制约。其中,CSQ1、CSQ3和CSQ4对应的海平面变化幅度较大,海平面变化速率主要为突发性的快递上升到缓慢下降或缓慢上升到相对下降的特点。CSQ2、CSQ5、CSQ6和CSQ7对应的海平面变化幅度不大,为缓慢上升和缓慢下降的特点。     

塔里木板块西北缘石炭纪层序地层及海平面变化探讨

塔里木板块西北缘石炭纪时期为一典型的被动大陆边缘 ,通过对本区石炭纪沉积层序及相对海平面变化研究 ,识别出不同类型的层序界面 (SB1,SB2 ) ,并据此划分了 4个二级沉积层序—超层序(Super sequence)和 8个三级沉积层序 (Sequence) ,且在区域上或全球范围内基本上可以对比。但由于所在大地构造位置不同 ,其沉积背景条件差异很大 ,因而在不同地区可以形成不同样式、不同数量的沉积层序 ,海平面变化表现形式也存在差别。     

鲁西寒武纪三级层序地层及海平面变化

鲁西地区寒武纪地层与华北地台一样,属稳定克拉通陆表海沉积,其三级层序明显由若干个次级层序复合而成,根据苍山,新泰,长清等地露头层序地层学的研究,可将鲁西寒武纪地层划分为１６２个三级层序,每一层序均表现为向上变浅的进积序列,底部常以沉积间断面为界,顶部见有暴露标志,通过对构层成序的三个基本要素的分析,探讨了相应的平面变化。     

内蒙古西南部石炭纪层序地层学及相对海平面变化

内蒙古西南部石炭系厚达６００—１０００ｍ，属滨浅海相。依据野外露头的沉积学和生物地层学研究以及横向追踪对比，识别出两类层序界面：具下切古河谷的Ⅰ类层序界面和以扇三角洲相底界及三角洲平原相的顶面为代表的Ⅱ类层序界面。依据层序界面（区域剥蚀面）划分出四个沉积层序，分属杜内期、维宪期—纳缪尔Ａ期、纳缪尔Ｂ—Ｃ期、维斯发期一斯蒂芬期．每一层序持续时间约为１０Ｍａ，属三级旋回。讨论了凝缩层、海侵面和体系域的展布，海侵体系域由扇三角洲体系和滨－浅海体系组成，高水位体系域由三角洲体系和砂坝－湖体系组成。各个层序的最大海侵期分别出现在杜内早期、维宪晚期、纳缪尔Ｃ期和维斯发晚期。     

华北晚古生代海平面变化及其层序地层响应

依据沉积学、煤地质学、层序地层学、古生物学等多学科综合方法,对华北地区晚古生代地层进行层序地层分析,并研究了相对海平面升降和其层序地层学响应,研究结果表明:研究区晚古生代地层存在着8种层序界面,主要包括古构造运动面、古生物间断面、大面积泥炭化沼泽化界面、陆表海低水位砂体底界、盆地转换界面、大范围冲刷面、大面积暴露面和硅质海绵岩等;依据界面的划分原则可以将研究区地层划分出1个盆地充填层序、3个构造层序(相当于二级层序)和7个三级层序;分析发现,基于层序格架下的相对海平面升降可以分为层序1-层序3的短期大规模海侵阶段及长时间海退阶段和层序4-层序7的长时期的海退阶段.在此基础上,依据海平面变化曲线及其层序地层响应特征发现华北晚古生代海平面变化具有周期性与复合性和高频性与事件性等特点.     

龙门山地地区泥盆纪层序地层及海平面变化——以四川北川桂溪剖面为例

志留纪末期的加里东运动使扬子板块与华夏板块基本上拼接联合为统一的华南板块,由于古特提斯洋北支向东扩张,泥盆纪时龙门山地区形成华南板块西北缘的被动大陆边缘.在这个比较稳定的构造背景下,以桂溪剖面为代表的稳定类型泥盆系大致可以划分为18个三级沉积层序(DS1-DS18),进一步可以归并为2个二级构造层序,对应于两次海侵高潮.层序地层划分表明龙门山地区在泥盆纪经历了一个从海侵作用初期的海侵碎屑岩沉积 (DS1-DS9) 到高水位碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积 (DS10-DS12),再到海退期清水碳酸盐岩沉积 (DS13-DS18) 的有规律的沉积演变过程,从而形成了一个复杂而有序的层序地层序列.这种沉积演变规律及海平面变化与隔陆相望的滇黔桂地区的泥盆系具有相似性.但龙门山地区的泥盆系比滇黔桂地区发育齐全,厚度更大,所以后者的泥盆系只能划分出13个三级层序.     

龙门山地区泥盆纪层序地层及海平面变化——以四川北川桂溪剖面为例

志留纪末期的加里东运动使扬子板块与华夏板块基本上拼接联合为统一的华南板块,由于古特提斯洋北支向东扩张,泥盆纪时龙门山地区形成华南板块西北缘的被动大陆边缘.在这个比较稳定的构造背景下,以桂溪剖面为代表的稳定类型泥盆系大致可以划分为18个三级沉积层序(DS1-DS18),进一步可以归并为2个二级构造层序,对应于两次海侵高潮.层序地层划分表明龙门山地区在泥盆纪经历了一个从海侵作用初期的海侵碎屑岩沉积(DS1-DS9)到高水位碎屑岩和碳酸盐岩混合沉积(DS10-DS12),再到海退期清水碳酸盐岩沉积(DS13-DS18)的有规律的沉积演变过程,从而形成了一个复杂而有序的层序地层序列.这种沉积演变规律及海平面变化与隔陆相望的滇黔桂地区的泥盆系具有相似性.但龙门山地区的泥盆系比滇黔桂地区发育齐全,厚度更大,所以后者的泥盆系只能划分出13个三级层序.     

滇东南地区泥盆纪层序地层格架及海平面变化

根据精细岩相分析，在滇东南泥盆纪台地及台地边缘沉积区识别出9个三级层序，而在深水盆地沉积区仅能识别出3个三级层序。结合海平面波动及构造作用分析，认为在台地或台地边缘沉积区，能划分出的层序在盆地中难以一一对应的原因是：掀斜拉伸作用导致下沉一侧的沉降速度总大于海平面的下降及沉积速率，而保持盆地深水沉积体系的沉积特点或海侵沉积特点，或是以饥饿性盆地性质出现，以致形成的沉积层序相对较少。三级及三级以上(高频沉积层序)沉积层序的形成主要受区域构造作用影响，因构造活动强度的差异而难以进行大区域对比，同一层序界面在不同地区表现出不同的性质。     

南京附近宁镇山脉下石炭统层序地层特征

本文从南京附近宁镇山脉的下石炭统中识别出7种沉积相,并在高骊山组中识别出5个底栖生态群落。据沉积相和群落生态分析,本文对该区早石炭世层序地层进行了分析,识别出5个沉积层序,并恢复了南京地区早石炭世海平面变化特征。这一时期该地区的海平面变化特征与全球海平面变化曲线并不完全一致,其原因在于该区当时特殊的古地理位置。     

华南板块泥盆纪层序地层及海平面变化

华南板块在泥盆纪时期属东亚古特提斯泛大洋中华夏古陆群的一部分,它和冈瓦那大陆与北方大陆群(北美、东欧、西伯利亚等)处于不同的构造背景下。华南泥盆系分布广泛、发育齐全,可以作为东亚泥盆系的典型地区。本文根据华南黔桂、龙门山及南秦岭泥盆系10余条部面层序地层划分和对比,识别出21个与二级海平面变化响应的层序和T—R旋回,并与Johnson (1985,1992)和Ross (1988)以欧美大陆为代表的泥盆纪的T—R旋回进行了对比,并讨论二者之间的异同及其控制因素。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组层序地层格架研究——兼论陆表海沉积作用和早期成岩作用对相对海平面变化的响应

在论述马家沟组三级层序地层成因的基础上,重新厘定了鄂尔多斯盆地马家沟组层序地层格架。马家沟组马一段至马五段划分为4个三级层序,除了Sq1为Ⅰ型层序之外,Sq2、Sq3、Sq4都是Ⅱ型层序。在陆架内Sq1和Sq4由TST和HST构成;Sq2、Sq3由TST、HST和ISLST构成。TST以正常盐度浅海中形成的生物灰岩和泥晶灰岩为特征,HST以准同生期近地表的略为咸化海水成因的泥晶—细粉晶白云岩为特征,陆架内低水位体系域(ISLST)由陆架内盐湖形成的巨厚的蒸发岩系构成。ISLST和HST在空间分布上和成因上是密切相关的,ISLST置于Ⅱ型层序的顶部或者近顶部比较合理。传统的层序地层学将层序界面置于高水位体系域与低水位体系域之间,在此建议将层序界面置于低水位体系域与海侵体系域之间的海侵面。编制了层序3的海侵体系域、高水位体系域、低水位体系域全盆地层序古地理略图。     

南盘江盆地早—中三叠世层序地层格架及相对海平面变化研究

南盘江盆地的早—中三叠世地层中 ,沉积相形成复杂而有序的空间变化和时间变化。二叠纪与三叠纪之交的大规模台地淹没事件之后 ,三叠纪碳酸盐台地从缓坡型演化为镶嵌陆架型 ;空间上 ,从连陆台地到浊积盆地相分异特别明显 ,而且在盆地中发育若干的孤立台地 ,特别是南宁和靖西一带 ,孤立台地上早三叠世的鲕粒滩以及连陆台地边缘的礁滩相灰岩更是引人注目。尽管不同相带的三级沉积层序相序组构千差万变 ,并且它们的形成时限也不尽相同 ,但是由其所表征的相对海平面变化则具有大致的同步性 ,因此在早—中三叠世地层中可以识别出 6个三级沉积层序。以地层记录中的两种相变面和两种穿时性为基本要素 ,可以建立南盘江盆地早—中三叠世的层序地层格架。     

华北南部晚古生代陆表海盆地层序地层格架与海平面变化

陆表海盆地与边缘海盆地的区域地质条件具有根本性差异,其层序地层格架必然不同。研究表明,华北晚古生代陆表海盆地极平缓的地势难以形成大范围的侵蚀不整合,高频海平面变化和突发性的海侵事件是层序形成的主导因素。陆表海盆地含煤层序具有二元结构,即"海侵体系域—高水位体系域"的层序模式。     

华北晚古生代海平面变化研究

本文通过对华北板块沉积层序的研究,认为晚古生代沉积建造形成于一个二级海平面变化周期内,其中包括4个三级海平面变化旋回,分别发育于晚石炭世早期早时,晚石炭世早期晚时至晚石炭世晚期,早二叠世和中二叠早期至晚二叠世早期。每个三级海平面变化周期内又包含了若干个四级升降旋回。海平面变化具有全球性和等时性,本区的二级和三级海平面变化可与俄罗斯地台和北美地台等对比。     

湖南泥盆纪露头层序地层研究

湖南及相邻地区泥盆纪地层发育，其地层划分对比清楚，沉积类型丰富，地层裸露良好，是进行露头层序地层研究的理想场所。本文运用层序地层学的理论和方法，在详细的沉积学研究和精细的地层划分对比基础上，对湖南泥盆纪进行了精细的露头层序地层研究，详细阐述了层序建立和各种界面的露头标志，探讨了湖南泥盆纪的层序划分、海平面变化及全球对比，从而解释泥盆里各沉积层序的形成控制因素。     

湖北宜昌地区奥陶纪层序地层及扬子地区五峰组沉积环境的讨论

运用露头层序地层学原理与方法，将宜昌地区奥陶系划分为三个Ⅱ型层序，并阐述了各层序的体系域特征和形成的沉积动力学机制以及海平面变化对沉积、生物迁移及环境的控制作用。认为研究区奥陶纪存在三个海平面变化旋回，第一个旋回发生于两河口期早期至晚期；第二个旋回发生于两河口期末期至大湾期初期；第三个旋回发生于大湾期早期至五峰期末期，并识别出两个平衡型碳酸盐岩体系。研究结果表明，宜昌地区下奥陶统生物礁均形成了高峰