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。     

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.     

滇黔桂盆地及邻区泥盆纪层序地层格架及其古地理背景

滇黔桂盆地及其邻区的泥盆系包括下部的海侵碎屑岩系、中部的混合沉积地层和上部的碳酸盐岩地层,其中又可以进一步划分为13个三级沉积层序和两个二级构造层序.不同阶段三级层序的相序组构特征及其空间变化代表了不同的岩相古地理背景,形成了一个受海平面变化和区域构造运动共同控制的沉积盆地充填序列;同时也反映出研究区域三级海平面变化与欧美地区相对比存在较大的差异.     

上扬子区下寒武统的层序地层划分和层序地层格架的建立

上扬子区特别是贵州及邻区的下寒武统发育完整，是一套从黑色页岩系到碳酸盐岩的地层序列。寒武系与震旦系之交的台地淹没事件之后。在研究区域普遍形成一套以牛蹄塘组为代表的缺氧盆地相黑色岩系，随着沉积环境的逐渐变浅，在下寒武统顶部发育一套以清虚洞组为代表的碳酸盐岩地层。因此。下寒武统组成一个二级层序．其中可以进一步划分为5个三级层序，形成一个有序的海侵-海退旋回序列。在二级层序之中，三级层序形成一个有序的垂直叠加形式。自下而上三级层序由“凝缩段（CS）＋高水位体系域（HST）”序列演变为“海侵体系域（TST）＋凝缩段（CS）＋高水位体系域（HST）”，层序界面类型由淹没不整合型层序界面演变为明显的暴露间断面，意味着二级层序的相序组构与三级层序存在相似性。上述时间变化在不同的空间古地理背景之中形成了一些差异，从北西向南东，古地理背景由浅变深，下寒武统厚度变薄，向东南变为一个难以进行三级层序划分的凝缩序列。以不同古地理背景的典型剖面的层序划分为基础。根据三级层序的两大属性——空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性．可以建立研究区域能反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”的层序地层格架。层序地层格架的建立表明．研究区域的下寒武统是一个复杂而有序的地层序列，代表以凝缩序列为基底的碳酸盐台地生长与形成过程；伴随着寒武纪早期的快速海侵作用事件所造成的生态空间的拓展．为寒武纪生物大爆发奠定了古地理基础，同时意味着沉积环境变化与生物多样性事件之间的较为密切的关系以及若干有待进一步研究的问题．     

上扬子区寒武系的层序地层格架——寒武纪生物多样性事件形成背景的思考

上扬子区,特别是贵州及其邻区的寒武系发育完整,是一套从黑色页岩系到碳酸盐岩的地层序列,该序列构成一个复杂而有序的层序地层格架。在时间变化方面,寒武系由两个二级层序组成,滇东统和黔东统所组成的二级层序可以进一步划分为5个三级层序,武陵统和芙蓉统所组成的二级层序可以进一步划分为7个三级层序,最终形成一个有序的海侵—海退旋回序列;在滇东统和黔东统所构成的二级层序之中,三级层序形成一个有序的垂直叠加形式:滇东统和黔东统自下而上三级层序由“凝缩段(CS)+高水位体系域(HST)”序列演变为“海侵体系域(TST)+凝缩段(CS)+高水位体系域(HST)”,层序界面类型由淹没不整合型层序界面演变为明显的暴露间断面,意味着二级层序的相序组构与三级层序存在相似性;武陵统和芙蓉统所构成的二级层序之中,厚度巨大而且化石贫乏的娄山关群白云岩自北西向南东的进积尖灭,表明该二级层序为一个总体向上变浅序列,而且其中的大多数三级层序不发育凝缩段单元,与滇东统和黔东统形成强烈的反差。在空间变化方面,从北西向南东随着古地理背景由浅变深,滇东统和黔东统厚度变薄,向东南变为一个难以进行三级层序划分的凝缩序列;武陵统和芙蓉统则从浅水台地相白云岩的向南东相变为一套陆棚相泥页岩和泥灰岩为主的地层序列。研究区域寒武系的层序地层格架不但表明了三级层序的两大属性——“空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性”,而且也反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”。在层序地层框架内可以观察到:在第一个二级海侵作用期间,从小壳化石组合经松林生物群到与澄江动物群同时代的遵义生物群,形成了寒武纪早期最为引人注目的生物多样性事件;在第二个海侵作用期间,从台江生物群到凯里生物群,又形成了另一个显著的生物多样性事件。该事实表明,大规模的海侵作用为生物多样性事件奠定了基本的沉积背景,而海退事件是否对应着生物灭绝事件还有待于进一步研究。因此,海侵—海退事件与生物变化事件之间的复杂关系还需要更进一步的研究才能得到更加合理的阐释。     

上扬子区震旦系层序地层划分

上扬子区的震旦系包括陡山沱组和灯影组,前者包含较多的黑色页岩,而后者则以大套白云岩为特征。从岩相序列到米级旋回,从沉积相序列到三级层序,可将浅水台地背景的震旦系划分为5个三级层序,这些三级层序均以总体向上变浅的沉积相序列为特征;该5个三级层序组成一个二级层序,陡山沱组较多的黑色页岩到灯影组大套白云岩所组成的向上变浅序列是该二级层序的主要特点,从而表明二级层序与三级层序具有相似的相序组构。以各个主要剖面点的层序划分为基础,依据地层记录中的两种相变面和两种穿时性,可以建立研究区域震旦系层序地层格架。层序地层格架表明,包含较多的深水黑色页岩系的陡山沱组,代表了大冰期之后的海侵作用的特点;与寒武系的变化特征不同,而原生沉积组构保存较为完好的灯影组白云岩,自北西而南东沉积环境由浅变深的沉积背景中均为白云岩,这种变化特点可能意味着前寒武纪末期特殊的白云石化作用特征,同时也意味着许多有待于进一步研究的沉积学问题。     

黔桂地区泥盆系层序地层格架及相对海平面变化

志留纪末期的加里东运动,使黔桂地区的古地理格局发生了重大变化,早古生代的滇黔桂古陆演变为晚古生代的滇黔桂海。泥盆纪初期,海水由南而北逐渐海侵超覆,在泥盆系的底部形成一套海侵碎屑岩系地层;早泥盆世晚期的大规模海侵事件造成了明显的相分异,在习称的滇黔桂盆地中发育了若干孤立碳酸盐台地,这种“台-盆-丘-槽”的格局一直延续到晚泥盆世早期;而泥盆纪末期的紫云运动所造成的地壳抬升,又使晚泥盆世地层产生海退尖灭。因此,该地区的泥盆系构成一个二级构造层序,其中包含13个三级沉积层序。在前人大量生物地层学研究的基础上,追索和对比不同沉积背景中的三级沉积层序的相序组构特征以及由其所代表的相对海平面变化,即可建立黔桂地区泥盆系的层序地层格架。层序地层格架较为充分地表现出三级沉积层序的两大特征--空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性,同时也明显地显示出地层记录中的两种相变面和两种穿时性。     

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。     

上扬子区下寒武统的层序地层格架及其形成的古地理背景

上扬子区特别是贵州及邻区的下寒武统发育完整,是一套从黑色页岩系到碳酸盐岩的地层序列,该序列构成一个复杂而有序的层序地层格架。在时间变化方面,下寒武统组成一个二级层序,其中可以进一步划分为5个三级层序,形成一个有序的海侵-海退旋回序列;在二级层序之中,三级层序形成一个有序的垂直叠加形式,自下而上三级层序由“凝缩段（CS）+高水位体系域（HST）”序列演变为“海侵体系域（TST）+凝缩段（CS）+高水位体系域（HST）”,层序界面类型由淹没不整合型层序界面演变为明显的暴露间断面,意味着二级层序的相序组构与三级层序存在相似性。在空间变化方面,从北西向南东随着古地理背景由浅变深,下寒武统厚度变薄,向东南变为一个难以进行三级层序划分的凝缩序列。该层序地层格架不但表明了三级层序的两大属性--“空间上相序的有序性和时间上环境变化的同步性”,而且反映出地层记录中“两种相变面和两种穿时性”。同时,所建立的层序地层格架表明了其复杂的古地理背景;具有不同特点的三级层序代表了不同的古地理背景,意味着早寒武世复杂的古地理变迁。因此,系列层序地层格架栅状图反映出每一个三级层序的相序组构的时空变化,而系列古地理图又代表了各个三级层序形成时期的独具特色的古地理背景。     

贵阳乌当上古生界的海侵—海退层序

在位于上扬子古陆边缘的贵阳乌当泥盆纪至石炭纪剖面上, 泥盆系包括蟒山群碎屑岩和高坡场组白云岩, 其中可以识别出 5个三级层序; 石炭系至二叠系船山统包括祥摆组、旧司组、上司组、摆佐组、黄龙组、马平组和梁山组,其中祥摆组和梁山组为含煤碎屑岩系地层, 其余各组为碳酸盐岩地层, 可以划分出 5个三级层序。与贵州南部至广西一带较为完整的泥盆系和石炭系相对比(泥盆系包含 13个三级层序,石炭系至二叠系船山统包含 6个三级层序 ), 贵阳乌当剖面以较薄的地层厚度和较多的三级层序的缺失为特征, 成为间断大于沉积的典型地层代表, 这是由于古陆边缘海退作用的沉积响应大于海侵作用所致。石炭纪与二叠纪过渡时期的大幅度慢速海侵作用改变了这种局面, 同邻区一样研究区域也进入了大片海域发育的时期, 所以阳新统和乐平统的层序大致与贵州南部至广西一带相近, 这是由于与相应的三级海平面上升相关的大幅度慢速海侵作用的结果。     

四川龙门山地区中泥盆统金宝石组混合沉积特征

四川龙门山地区是中国泥盆系出露较好、研究程度较高的地区。中泥盆统金宝石组发育由碎屑岩、碳酸盐岩、混积岩组成的混积沉积。本研究以平武县平驿铺剖面和北川县甘溪剖面为切入点,基于实测资料和薄片观察对金宝石组沉积相开展详细研究,认为龙门山地区中泥盆统金宝石组发育河流、碎屑滨岸、陆棚和碳酸盐岩缓坡4种沉积相,沉积演化经历了2个沉积旋回。金宝石组以相混合和原地混合2种方式形成混合沉积。相对海平面的变化、陆源碎屑的供应、碳酸盐生产速率和古气候是引起相混合的主要控制因素,波浪和风暴浪则是引起陆源碎屑和碳酸盐组分混合沉积的主要作用方式。对金宝石组沉积序列、沉积特征及沉积演化过程的研究,有利于增进对龙门山地区泥盆系沉积古环境的认识。     

From Basin Black Shales to Platform Carbonate Rocks： A Study on Sequence Stratigraphy for the Lower Cambrian of the Upper-Yangtze Region in South China

In the Upper-Yangtze region,especially in Guizhou Province and its adjacent areas,the Lower Cambrian is well developed and is marked by a succession from black shales of the basin facies to carbonate rocks of the platform facies.The drowning event of the platform occurring at the turn from Sinian to Cambrian resulted in a set of black shales,i.e.the Niutitang Formation,which makes up the bottom part of the Lower Cambrian.With the shoaling of the sedimentary environment,a set of carbonate rocks,i.e.the Qingxudong Formation,was formed in the top part of the Lower Cambrian.Thus,the Lower Cambrian in the study area makes up one second-order sequence that can be further subdivided into five third-order sequences,and forms a regularly cyclic succession of transgression-regression.There is a regularly vertical stacking pattern for the third-order sequences in the second-order sequence.From bottom to top,the succession of the"CS(condensed section) HST(high-stand system tract)"of the third-order sequences is changed into the succession of the"TST(transgressive system tract) CS HST".Correspondingly,the drowning-type sequence boundary is changed into the exposure-type one.Therefore,both the second-order and the third-order sequences have similar sedimentary-facies architectures.A concomitant with these temporal changes, the Lower Cambrian with a thickness of 1000m that contains five third-order sequences is changed into a condensed succession that cannot identify third-order sequences toward the southeast with the deepening of the sedimentary environment.According to the elementary features of the third-order sequences,i.e.the regularity o sedimentary-facies successions in space and the synchronism of sedimentary-environment changes in time,the detailed division of the third-order sequences at main logged sections in different paleogeographical background becomes the basis to establish the sequence-stratigraphic framework that can demonstrate two types of facies-changing surface and two types of diachronism in the stratigraphic records.This sequence-stratigraphic framework shows a growing process of the carbonate platform from the base of the condensed succession formed by black shales of basin facies.Resulting from the rapid transgression at the turn from Sinian to Cambrian the ecological space became open,which formed the antecedent condition of paleogeographical setting for"the Cambrian Biological Explosion".Ultimately,the genetic relationship between the depositional events and the biological-diversity events is very complex and there remain lots of problems that need further research in the future.     

安徽中南部震旦纪-三叠纪二级层序的划分

安徽中南部震旦纪至三叠纪各时期为陆源碎屑沉积环境和碳酸盐沉积环境的交替,据沉积盆地内或滨、浅海交接地带沉积相序的变化、相的叠置变化关系,结合关键部位的层序界面和凝缩层特征,将其分为８个二级层序,每一个二级层序在盆地内或滨、浅诲交接部位,在沉积相序上总的趋势均表现为由浅→深→浅的变化,且与海平面变化曲线相吻合。二级层序的界线和凝结层往往是该二级层序内若干个三级层序中海平面下降或上升最为显著的转折部位,这些界面类型往往与构造运动、海平面变化、冰川事件有关。     

济阳坳陷古近系区域层序地层格架地层特征对比

综合生物地层学、磁性地层学（ESR测年法）、地震地层学及层序地层学等地层学的研究成果,通过对断陷盆地区域等时界面的识别、界面级次和界面性质的分析与对比,以三级层序为基本组构单元建立了济阳坳陷古近系区域等时地层格架系统。通过分析济阳坳陷四大次级凹陷古近系各二级层序和隐蔽油气藏最为发育的重点三级层序的可对比性,认为二级层序完全受构造幕的直接控制,具有很好的可对比性。四个次级凹陷的重点三级层序地层格架的旋回性质具有一致性,标志性沉积物出现于相同或类似的旋回位置。然而,T2(沙一段底)、T4（沙三段上亚段底）和T6(沙三段中亚段底)的三级层序界面性质在不同凹陷间具有明显的差异性。从层序成因动力学角度来解释,这种旋回性质的相似性和界面性质的差异性分别表明了同一层序地层格架中沉积环境对沉积物类型起决定性的影响作用以及渤海湾盆地构造沉降沉积中心的迁移对层序界面性质所起的主要控制作用。     

云南拖顶泥盆纪岩相古地理及层序地层分析

云南拖顶一带的泥盆纪地层,由于受构造的影响呈断块产出。通过对矿区泥盆纪地层的详细研究,认为其地层层序较为清楚,可以分出下泥盆统碎碎岩、中泥盆统碳酸盐岩和上泥盆统碎屑岩－碳酸盐岩。在斩野外实地考察和室内研究的基础上,本文详细厘定子泥盆纪的沉积相,并恢复了岩相古地理格局。进而建立了该区的层序地层格架,分为５个沉积层序,并对沉积体系与拖顶铜矿的关系进行了探讨。     

燕山西段雾迷山组层序地层格架及古地理演化

以野外露头观察和室内详细研究为基础,结合沉积模式和层序地层学基本原理,系统分析了燕山西段雾迷山组的沉积相特征,进行了单剖面的层序地层划分。燕山西段雾迷山组以环潮坪型碳酸盐沉积为主,陆源碎屑贫乏,叠层石非常发育。在延庆千沟剖面可以识别出26个三级层序,并进一步归为6个二级层序（S.1-S.6）。每个三级层序三分性明显,都由海侵体系域（TST）、早期高水位体系域（EHST）和晚期高水位体系域（LHST）组成。通过空间上的大范围追索和对比,建立了燕山西段雾迷山组的层序地层格架,绘制了其中5个主要阶段的栅状图（S.2-S.6）,并且根据二级层序所表征的沉积相带空间展布初步恢复了雾迷山组沉积期的古地理环境,编制了相应的古地理图（S.2-S.6）。雾迷山组一、二段沉积期古地理环境表现为缓慢海侵,到三、四段沉积期海域范围达到最大值,随后在五、六段沉积期发生海退作用,沉积相带逐渐向沉降中心收缩,海域范围明显缩小。     

下扬子地区寒武纪层序格架及古地理演化

下扬子地区在寒武纪处于相对稳定的克拉通盆地背景,盆地沉积格局基本上为两坳夹一隆的特点,中部以碳酸盐岩台地沉积为特征,南北为深水碎屑沉积与碳酸盐沉积为特征。作者以下扬子发育的野外露头为主要研究对象,通过精细测量与观测南京、巢湖、杭州等12个露头点露头资料,建立了下扬子地区寒武纪的层序地层格架。寒武纪可划分为2个二级层序及14个三级层序,作者首次以二级层序体系域为单元对寒武纪进行了岩相古地理编图,并对寒武纪层序—古地理演化3个关键的控制因素进行了分析。下扬子区寒武纪古地理格局相对稳定,继承性地发育了开阔台地、局限台地、台地边缘斜坡、盆地等沉积相类型。