燕山中段常州沟组底砾岩的成因类型

根据底砾岩的砾石成分,结构,分布,产状及沉积相序等特征,将燕山中段常州沟组底砾岩分为冲积扇沉积,河流沉积,扇三角洲沉积,海滩沉积等４种居因类型,并探讨了常州沟早期燕山盆地的岩相古地理格局。     

天津蓟县常州沟组（约1800Ma）微古植物的发现及其意义

长城系位于中国晚前寒武纪底部，下限约为18亿年，上限约为14亿年。该系以碎屑岩为主，夹不同数量的碳酸岩和火山岩，厚度可达4000－5000m，在全国都有分布。自上而下，长城系包括常州沟组，串岭沟组、团山子组、大红峪组和高于庄组。在各组中均含有微古植物，以串岭沟组页岩中最为丰富。但在天津蓟县常州沟组发现较丰富的微古植物化石确是首次。膜壳轮廓多呈圆形或椭圆形，个体直径10－20μm者占优势；表面纹饰以光面的Leiominuscula和粗面的Trachysphaeridium等属的分子为主体并有少量纹饰较复杂的分子；具大量藻类碎片。以上组合特征充分显示出长城系的特色。     

燕山地区中元古代常州沟组潜穴化石

在燕山地区中元古代常州沟组中发育有大量的潜穴化石，潜穴产于常州沟组中部的泥质粉砂岩中。潜穴呈个体较大的直管状，垂直层面保存。这是我国迄今为止发现的最古老的遗迹化石，表明在距今近1800Ma前就已出现古老的后生动物，这对于研究后生动物的起源及演化具有重要意义。     

蓟县常州沟组沉积特征及其地质意义

蓟县地区长城系常州沟组沉积特征如下:底部河流相砂岩斜层理倾向玫瑰花图指示常州沟早期为近NE古流向,结合常州沟组底部的重矿物分析,反映早期河流相沉积的物源区为沉积区西南部五台古陆和密云—怀柔隆起区;常州沟组碎屑沉积物源主要来自克拉通源区,但再旋回造山隆升蚀源区也提供极少量物源。结合中元古时期区域内张性构造背景下侵入岩体资料证据,燕辽裂陷槽成因属克拉通内部裂解,即属陆内克拉通盆地,而不是裂谷型大陆边缘盆地。但研究区可能处于克拉通与大陆边缘造山带的毗邻地带,因而接受了极少量远距离搬运的再旋回造山隆升蚀源区碎屑。以常州沟组为视角,借助已有成果资料,简要探讨了燕辽裂陷槽演化史,燕辽裂陷槽的演化发展经历了大陆裂谷—坳拉槽阶段,并未过渡到洋盆阶段便克拉通化,是一发育不完全的裂谷。     

燕山中段常州沟组砂岩岩石学、地球化学特征及地质意义

中元古代常州沟组是华北克拉通北缘燕山地区变质结晶基底上的第一套沉积盖层,不整合覆盖于新太古代各类片麻岩之上。为了解常州沟组时期的古环境、古气候及其物质来源、构造环境和盆地性质,在野外地质调查的基础上,对常州沟组砂岩进行了粒度分析和地球化学分析测试。岩石组合、沉积构造和粒度分析结果指示区内常州沟组沉积环境演化由下至上依次为冲积扇、辫状河和碎屑潮坪。常州沟组砂岩地球化学特征具有高SiO₂、Al₂O₃和K₂O,低TiO₂、Fe₂O₃、FeO、MgO含量的特点,成熟度较高,化学蚀变指数(CIA)介于52.00～73.23之间,化学风化作用指数(CIW)范围为93.04～98.68。由于岩石遭受钾交代作用影响,结合A-CN-K图解、Th/U-Th图解和古气候判别图综合分析,认为源区可能经历了较强的风化作用,古气候温暖、潮湿。Cr/Zr、Th/Sc、Ba/Sr、Rb/Sr值和La/Th-Hf图解指示常州沟组源区属性主要为上地壳环境,原岩成分以长英...     

晋东北地区燕山运动的基本特征——来自1:25万应县幅区域地质调查的总结

晋东北地区燕山期地壳活动剧烈而频繁, 经历了3次由伸展→挤压转换→隆升和岩浆活动过程。燕山运动早期形成早侏罗世断陷盆地和中侏罗世挤压坳陷型聚煤构造盆地; 中期中晚侏罗世形成被NW、NE向深大断裂围限的火山断陷盆地, 中基性-酸性火山喷发和浅成、超浅成中酸性岩浆侵入, 晚侏罗世末形成了一系列NNE向褶皱和逆冲推覆构造带; 晚期早白垩世再次形成断陷盆地和开阔平缓褶皱, 义县组不整合在火山岩之上, 晚白垩世处于挤压造山后的山体隆升阶段, 左云组不整合在义县组之上, 伴随有壳源型花岗岩侵入, NW、NE向断裂复活, 形成地堑、地垒式断裂组合, 导致山体隆升。     

晋东北地区燕山运动的基本特征——来自1∶25万应县幅区域地质调查的总结

晋东北地区燕山期地壳活动剧烈而频繁,经历了3次由伸展→挤压转换→隆升和岩浆活动过程。燕山运动早期形成早侏罗世断陷盆地和中侏罗世挤压坳陷型聚煤构造盆地;中期中晚侏罗世形成被NW、NE向深大断裂围限的火山断陷盆地,中基性—酸性火山喷发和浅成、超浅成中酸性岩浆侵入,晚侏罗世末形成了一系列NNE向褶皱和逆冲推覆构造带;晚期早白垩世再次形成断陷盆地和开阔平缓褶皱,义县组不整合在火山岩之上,晚白垩世处于挤压造山后的山体隆升阶段,左云组不整合在义县组之上,伴随有壳源型花岗岩侵入,NW、NE向断裂复活,形成地堑、地垒式断裂组合,导致山体隆升。     

燕山造山带复杂构造变形型式的新证据及其地质意义

我们在燕山造山带若干区域的构造填图工作表明，燕山带构造变形型式十分复杂。在华北地区中元古代“标准剖面”所在的天津市蓟县常州村-团山子-杨庄地区，我们的填图工作识别出众多的逆冲构造。在北京市东部密云县丰台顶一带发现了褶皱的推覆体。在北京市西北部延庆县的河口．石槽地区填绘出强烈变形的褶皱冲断构造。但是，前人已发表的地质图并未显示这些构造形迹。根据G A Davis及其合作者的研究和我们的调查工作，我们认为前人对燕山造山带的填图工作在识别区域主要构造特征方面是不成功的，燕山带挤压变形比前人所认为的要更为强烈和复杂。     

天津蓟县中元古界铁岭组叠层石灰岩中原地海绿石的沉积学意义

天津蓟县剖面中元古界铁岭组二段叠层石灰岩中普遍发育海绿石。野外观察表明,海绿石主要分布在叠层石柱体间的泥晶灰岩中,呈薄膜状富集在叠层石鞘外缘;微观特征分析表明,海绿石呈不规则状的胶体形式,显示了原地海绿石的基本特点。电子探针的组分分析表明,铁岭组中的海绿石为中成熟度的海绿石。由于产在潮下高能柱状叠层石灰岩中,铁岭组中的海绿石并不反映低沉积速率或沉积间断的沉积条件,与现代海绿石的形成环境具有明显的差异。因此,中元古界铁岭组叠层石灰岩中的中成熟度原地海绿石是特殊沉积背景下的独特产物,为研究海绿石在地质历史时期产出的多样性提供了一个重要实例。     

天津蓟县雾迷山旋回层基本模式及其马尔柯夫链分析

津蓟县的中元古界雾迷山组,是一套碳酸盐岩地层,具近似对称相序组构的环潮坪型碳酸盐米级旋回层序特别以育。其近似对称的相序组构及普遍的1：4叠加形态,表明它们与短偏心率旋回具有成因关联,被命名为雾迷山旋回层来代表真正的碳酸盐沉积旋回。雾迷山旋回层是与高频率产面变化相关的环境加深及环境变浅过程的产物。马尔柯夫链分析的结果表明了雾迷山旋回层的基本相序模式是客观存在的,由于它们以瞬时暴露间断面为界,因而与Vail等（1977）的层序地层概念体系中所定义的“准层序”存在明显的差异。尽管难以断定前寒武纪地球轨道效应旋回的周期安全与显生宙一致,但是,七级韵律层、六级旋回层及五级准层序组之间的垂直叠置形态,以及由它们所指示的周期时限,与显生宙温室效应时期的轨道效应旋回周期是大体一致的。     

对华北中元古代海侵初期"河流相"沉积的重新认识:以天津蓟县剖面为例

作为中元古代海侵初期一套厚达400余米的非成熟含砾砂岩地层,常州沟组第一段曾被解释为一套河流相沉积序列.然而,来自于蓟县剖面的实际资料表明需要重新审视前人的解释.在蓟县剖面常州沟组最底部的含细砾粗砂岩中,双向交错层理及冲刷面的频繁发育表明了其具有潮汐作用的沉积特点,这种认识否定了海侵初期大面积发育河流而衍生出的"河侵"...     

华北燕山中—新元古代震积岩系列及其地震节律

在燕山北缘河北平泉地区中，上元古界中，鉴别出一系列震积岩。主要类型有脆性型，塑性型，液化型及复合型四种。提出了啸积岩与风暴岩的鉴别标志，指出鲍马序列模式的真正拥有者是啸积岩与风暴岩，而非典型的半深海浊积岩。根据其在纵向上出现的类别和频率，划分出10个地震活跃期，其地震节律为60－80Ma，这一地震节律反映了燕山裂陷槽裂陷的历程，裂陷高峰期在高于庄至雾迷山期。     

天津蓟县中元古界高于庄组中臼齿状构造的层序地层位置及其成因的初步研究

天津蓟县剖面的中元古界高于庄组为一套厚度约为1 600m的碳酸盐岩地层，包括四个段：第一段以潮坪相叠层石白云岩为主；第二段主要为含锰白云岩；第三段发育较多的纹理化石灰岩和泥晶灰岩；第四段则以叠层石岩礁（叠层石生物丘和生物层）的发育为特点。根据岩相到岩相序列可在该套碳酸盐岩地层中识别出L-M型、潮下型、环潮坪型米级旋回层序。根据米级旋回层序的有序垂直叠加形式所反映出的沉积相序列可以把高于庄组划分为13个三级层序（SQ₁至SQ₁₃），并进一步归为4个二级层序。在以灰岩为主的高于庄组第三段中，其中的第三个三级层序（SQ₁₁）中部的灰岩层中发育臼齿状构造。这种臼齿状构造以特别的形态、富含有机质、易硅化等特点可能表明了前寒武纪碳酸盐岩沉积作用的一些基本特征：第一、在浅水环境中发育叠层石而在较深水环境（中缓坡）中发育臼齿状构造，臼齿状构造就象叠层石一样是一种极为特别的与生物沉积作用相关的沉积构造；第二、在发育叠层石的潮坪环境中有利于发生白云石化作用，发育臼齿状构造的地层则以灰岩为主，这从一个侧面反映了前寒武纪白云岩似乎又不是原生白云岩。实际上，这些特征本身即代表了一些前寒武纪沉积学问题，随着研究的深入对这些问题将会得出更加接近自然事实的答案。     

蓟县下马岭组富菱铁矿地层的基本地质特征

天津蓟县铁岭子村附近新出露的下马岭组下部黑色岩系中富含菱铁矿,本文从野外产出特征、岩石学特征及常量元素特征等3个方面对这一富菱铁矿地层的基本地质特征进行了报道.该剖面地层主要以黑色页岩、粉砂质富铁层/菱铁矿结核层互层产出为特征,夹有少量粉砂岩.部分富铁层由于风化严重,野外露头以褐铁矿层出现.菱铁矿为地层中主要的铁矿物相,可以形成菱铁矿结核,显微镜下具泥晶或微晶结构;也可以与含量相当的石英粉砂一起,构成致密粉砂质富铁层;亦或呈颗粒状零星分布于黑色页岩、粉砂岩中;另外褐铁矿层中亦存在极少量的菱铁矿残余.地层的常量元素特征整体表现为富含SiO2、TFe及有机质,而贫MnO、CaO、MgO、P2O5及S元素,且除风化层位中的铁多呈三价外,其余多呈二价.总有机碳(TOC)含量由高到低依次为菱铁矿结核、粉砂质富铁层、黑色页岩、粉砂岩.TFe与Al2O3含量的相关性图解显示,在富铁地层中,二者呈现出很好的负相关关系,而在正常的黑色页岩和粉砂岩中,二者则呈现一定的正相关关系,表明富铁地层中的铁主要为海洋自身铁的化学沉积,而正常的黑色页岩和粉砂岩中的铁主要源自陆源碎屑.同时新鲜样品中FeO与TOC含量呈现出很好的正相关关系,表明菱铁矿的形成可能与有机质有关.     

天津蓟县二维纳米级伊利石研究

天津蓟县中元古界串岭沟组上部黑色页岩产有丰富的伊利石,其矿物组合仅为石英和伊利石,是重要的可利用伊利石资源。运用化学成分分析和XRD方法确定出伊利石含量为64％～70％。由Scherrer方程计算的平均c^*轴方向厚度为12nm,平均6轴方向长度为167nm,结合伊利石的片状生长习性,可确定串岭沟组上部黑色页岩所产伊利石为二维纳米级伊利石,具有重要的纳米属性。化学成分分析表明,黑色页岩所产伊利石具有0．75的层间电荷和二八面体为主的二八-三八面体的过渡类型八面体结构特点。对数正态粒度大小的分布特征表明黑色页岩中的伊利石经历了由成核→等体积转移→最终长大的Ostwald成熟效应。     

中元古代晚期浅海高能沉积环境中的海绿石:以天津蓟县剖面铁岭组为例

海绿石是一种富钾、富铁的含水层状铝硅酸盐矿物,在沉积学领域常被作为一种普遍的指相矿物。多年研究的结果表明,现代海绿石主要形成在慢速、弱还原的较深水环境中,而且还可以作为"凝缩段"的识别标志之一。天津蓟县剖面中元古界铁岭组第二段灰岩中的海绿石,产在高能叠层石岩礁之中,主要以胶体形式富集在叠层石和均一石的边界上,代表较为典型的原地海绿石;较高的氧化钾含量(大于8%)而显示出高成熟海绿石的特点。很明显,铁岭组二段灰岩中的原地高成熟海绿石,不但不能作为"凝缩段"的识别标志,而且也不是长时间地层间断的产物。由于形成在正常高能浅海环境,而且处于中元古代末期,与现代沉积中的海绿石存在较大的差异,可能代表了中元古代末期的正常浅海还处于含氧量不够充分的弱还原状态,最终使铁岭组灰岩中的海绿石成为前寒武纪海绿石产出的一个典型代表,也间接的表明了在漫长的地质历史演变过程中海绿石产出的多样性特点。     

天津蓟县高于庄组微亮晶(MT)碳酸盐岩的沉积环境及成因探讨

微亮晶(MT)碳酸盐岩是发育在中、新元古代的特殊碳酸盐岩,全球分布广泛,MT构造由纯净、等粒的微亮晶方解石组成.天津蓟县中元古界高于庄组发育丰富的MT碳酸盐岩,并且在浊积岩中发现新的MT类型.详测高于庄组剖面,通过米级旋回类型划分、沉积环境、费希尔图解、扫描电镜、电子探针研究,并结合海平面变化、Sr和C同位素研究表明:原生MT构造主要发育在碳酸盐岩台地潮下型,深水非对称型米级旋回中上部的泥晶灰岩、细粉屑灰岩、钙质泥岩以及浊积岩球体的核心部位;MT碳酸盐岩主要发育在米级旋回海平面上升的高水位时期,~(87)Sr/~(86)Sr 值较低(小于0.709 67),δ~(13)C值为(0±1)‰的古海水环境中.     

天津蓟县孙各庄碱性杂岩体年代学和岩石地球化学特征

通过对天津蓟县孙各庄碱性杂岩体开展系统的主量、稀土和微量元素岩石地球化学研究和高精度的锆石SHRIMP U-Pb测年研究,厘定岩体的形成时代,全面认识该区碱性岩浆活动的性质、物质来源和构造背景,并探讨其重要的地质意义。研究表明:孙各庄碱性杂岩体中正长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为(225.6±1.1)Ma,形成于晚三叠世,为印支期碱性岩浆活动的产物。岩体主要岩石类型为碱性正长岩和正长辉石岩:前者高Al,富碱,贫Ca、Mg和Fe,为铝过饱和岩石;后者富碱,高Ca、Mg、Fe;均属于碱性-强碱性岩石,且相对富K。稀土元素总量高,轻、重稀土元素分馏明显,具极微弱的负Eu异常。微量元素富集大离子亲石元素Sr、Ba和轻稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm,相对亏损高场强元素Nb、Ta、Hf和Th,正长辉石岩富集过渡族元素Cr、Ni和Co。由此表明:孙各庄碱性杂岩体形成于由挤压向伸展转变的引张型后碰撞构造环境,其岩浆物质来源与富集地幔相关,进而推测华北克拉通北缘早中生代岩石圈地幔具富集性。综合对比研究结果显示,华北克拉通北缘早中生代碱性岩浆活动的时间为238～220Ma。华北克拉通早中生代大规模的碱性岩浆活动可能与华北克拉通的破坏特别是岩石圈减薄具有相同的深部地球动力学背景。可以认为:华北克拉通北缘印支期碱性岩体的侵位时代238～220Ma可能代表华北克拉通岩石圈伸展减薄的起始时间,而且,岩石圈伸展减薄是从华北克拉通北缘西部开始的。