石炭—二叠纪冰川型海平面变化碳酸盐岩地球化学特征及其地质意义:以安徽省宣州区宝丰船山组为例

冈瓦纳冰川的扩张和消融导致了全球石炭纪—二叠纪高频率、大振幅的冰川型海平面变化。北半球冰川活动的直接证据相对较少,但保存有地层、古盐度、古水温和冰川型海平面变化的记录。本文在露头层序地层学和沉积学研究基础上,对宣州区宝丰地区晚石炭世—早二叠世船山组碳酸盐岩的主量、微量、稀土元素和碳、氧同位素的组分含量、特征比值等地球化学指标开展系统分析。研究表明：船山组底部和内部共识别出两次明显的暴露事件,划分为两个三级层序;层序S1相当于Triticites带,时代为晚石炭世晚期,层序S2相当于Pseudoschwagerina带,时代为早二叠世早期,整体经历了两次快速上升和缓慢下降的海平面变化过程,是冰川驱动下的全球性海平面变化事件;碳酸盐岩受陆源物质的影响微弱,能较好地反映古海水的地球化学特征;稀土元素的富集和分馏程度可能与沉积水体和核形石的选择性吸附有关;船山组整体为温暖湿润、富氧的浅水开阔台地—滩相环境,早二叠世早期较晚石炭世晚期沉积水体浅、水体变化频繁、盐度高、水温低,受早二叠世萨克马尔晚期冰期P1冰盖扩张的影响更为明显,至早二叠世中晚期冰盖扩张达到顶峰。本研究为深入了解北半球晚古生代冰期...     

二叠纪末期的全球淹没事件

本文根据华南层序地层学分析，着重研究了晚二叠世的淹没事件。研究表明，晚二叠世海平面变化曲线不同于Ｃ．Ａ．Ｒｏｓｓ和Ｊ．Ｒ．Ｒｏｓｓ（１９８７）的海平面变化曲线。根据华南地区和世界其它地区的古生物分析和层序地层分析，晚二叠世海平面变化结论如下：（１）二叠纪末期，全球发生海泛淹没事件，海平面急剧上升，而不是下降；（２）晚二叠世晚期的海进开始于吴家坪末期，至长兴期末期（二叠纪末期）达到高峰时期。     

冈瓦纳大陆古生代冰盖分布研究

基于冈瓦纳大陆主要板块冰川沉积地层的对比,并结合古地磁方法对冈瓦纳大陆古生代主要冰期的冰盖分布范围进行再造,认为冈瓦纳大陆在古生代主要经历了3次较大的冰期,分别是:(1)晚奥陶世—早志留世冰期、(2)晚泥盆世—早石炭世冰期、(3)晚石炭世晚期—二叠纪冰期。晚奥陶世—早志留世冰期冰盖主要分布在西冈瓦纳大陆;晚泥盆世—早石炭世冰期冰盖主要分布在南美板块;晚石炭世晚期—二叠纪冰期冰盖在冈瓦纳大陆主要组成板块上均有分布,且冰盖存在时间最长,分布范围最广。3次主要冰期冰盖的中心点位置均靠近南极点,但并不完全重合,可认为气温是影响冈瓦纳大陆上冰盖分布的主要因素,但不是唯一的因素,冰盖的分布范围还受到盆地动力学、地形、冰川属性以及其他具体因素的影响。同时结合在保山地块的野外工作以及前人的研究成果,认为冈瓦纳大陆的3次冰期中,仅晚石炭世晚期—二叠纪冰期对中国的陆块产生了影响,且主要影响了中国的西南陆块群(包括保山地块、腾冲地块、拉萨地块、羌塘地块等)。     

华南地区石炭纪-早二叠世早期成冰期的地球生物学过程与烃源岩的形成

石炭纪-二叠纪冈瓦纳大陆成冰事件控制着全球(尤其是华南地区) 的海平面变化, 从而决定着生境型及生产力的变化.冈瓦纳大陆成冰事件造成石炭纪-早二叠世早期有4次全球性海退, 其中Tournasian末期到Visean早期的海退在华南地区最为明显, 导致生境型发生了明显的变化.在盆地相区, 由斜坡相(Ⅴ₁) 转变为下部浅海上部(Ⅳ₁).在远岸碳酸盐台地区, 由上部浅海(Ⅲ₁)、(Ⅲ₂) 转变为潮间带(Ⅱ₁)、潮下带(Ⅱ₂).在连岸碳酸盐台地区, 由浅水碳酸盐沉积区(Ⅱ₁)、(Ⅱ₂) 转变为陆相或海陆交互相沉积区.通过对生境型、生物类群的分布及氧化还原环境的分析, 探讨了冰期与间冰期生物群的演替、海洋生物生产力及埋葬条件的变化, 进而确定成冰事件对烃源岩形成和分布的控制作用.      

内蒙古西部北山-银额地区石炭纪-二叠纪层序地层与沉积演化

内蒙古西部北山-银额地区位于华北板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块的交汇带,构造背景复杂,一直是构造研究的热点地区。虽然研究区发育数千米以碎屑岩+火山岩+碳酸盐岩为特征的石炭系-二叠系,但层序地层与沉积演化研究十分薄弱,一定程度上制约了对构造背景的认识。本文通过石炭纪-二叠纪区域地层对比与层序地层研究,分别建立了北山和银额2个地区石炭纪-二叠纪层序地层格架,明确了不同构造单元石炭纪-二叠纪层序地层具有良好的对比关系,为统一构造环境沉积的地质体。通过沉积演化研究,明确了研究区石炭纪-二叠纪具有"两坳一隆"的构造格架,并控制着沉积相的展布,早石炭世晚期北山地区南部接受沉积,之后逐渐伸展,晚石炭世晚期-早二叠世早期盆地沉积范围最大,盆地演化达到鼎盛。早二叠世晚期盆地开始萎缩,晚二叠世海水基本退出研究区,仅银额东北部接受了海相沉积。总之,层序地层及沉积演化研究指示研究区石炭纪-二叠纪为相同构造环境下形成的统一的陆内(板内)裂谷盆地。     

塔里木盆地阿瓦提——巴楚地区 石炭纪-早三叠世化石大孢子组合

通过对塔里木盆地阿瓦提-巴楚地区10口探井的石炭系-下三叠统的大孢子进行研究,建立了石炭纪-早三叠世大孢子组合5个(包括早石炭世、晚石炭世、早二叠世、晚二叠世及早三叠世大孢子组合各1个),并对国内外相关层位的大孢子组合进行了对比,讨论了其所在层位的地质时代.笔者为首次报道该地区早石碳世和二叠纪大孢子组合,对本区及邻区今后开展地层古生物研究及油气勘探研究意义重大.     

上扬子石炭-二叠纪海相碳酸盐的锶同位素演化与全球海平面变化

地质历史中海水的锶同位素组成是时间的函数,全球海平面变化是其最主要的控制因素,上扬子地区石炭-二叠纪海相碳酸盐的锶同位素演化曲线与海平面变化曲线有着很好的一致性。锶同位素演化曲线说明:1)早石炭世是一个海水逐渐加深的全球海平面上升时期,锶同位素最小值所显示的最大海泛面的年龄为 34 2Ma,位于杜内阶和韦宪阶的界线上 ;2 )晚石炭世是一个全球海平面下降时期 ;3)整个二叠纪都是全球海平面上升时期,晚二叠世的海平面上升不仅幅度大,而且海水在短时间内迅速加深 ;4)晚二叠世具有古生代海相碳酸盐的锶同位素最小值,显示晚二叠世末的全球淹没事件,最大海泛面的年龄为 2 5 0Ma,正好在二叠 /三叠纪界线附近 ;5 )二叠 /三叠纪之交的全球生物绝灭事件可能与二叠世末的全球淹没事件有关。     

环渤海湾西部石炭系——二叠系层序地层及聚煤作用研究

本书以环渤海湾西部（河北、北京、天津）的石炭纪-二叠纪含煤岩系为例,探讨了近海型含煤岩系层序地层格架中的厚煤层分布及古土壤发育特征。提出研究区在晚石炭-早二叠世早期为滨外陆棚和障壁-溩湖体系．早二叠世晚期-中二叠世以三角洲体系为主,晚二叠世以河流和湖泊沉积体系为主。     

黔西南二叠纪早期陆源碎屑沉积体系对冈瓦纳冰川发育的响应

通常认为黔西南和黔南地区二叠纪栖霞组之下的一套陆缘碎屑岩地层,是石炭纪-二叠纪冈瓦纳大陆冰盖发育鼎盛时期大幅度海平面下降期间的沉积。最新研究表明,石炭纪-二叠纪冈瓦纳冰川是由多次不连续的冰川事件构成的。因此恢复该套以陆源碎屑岩为主地层的形成环境和堆积过程,探讨其成因与冈瓦纳冰川发育的关系,具有非常重要的科学意义。本研究查明了黔西南地区该套陆源碎屑岩的地层厚度和砂泥比值空间变化规律。在此基础上,选取碎屑岩发育最好的普安龙吟剖面开展沉积体系与成因研究。结果表明,沙子塘组主要是碳酸盐沉积体系,龙吟组和包磨山组主要为浅海陆棚三角洲沉积体系,梁山组以滨岸陆源碎屑沉积体系为主;二叠纪早期黔西南地区的陆棚相泥岩形成于冰川消融导致的海平面快速上升期间,三角洲沉积体系形成于海平面晚期高位域期间,而不是形成于冈瓦纳冰川增长期间的低位域沉积。冈瓦纳冰川的推进和消融是龙吟剖面二叠纪早期地层发育样式的主控因素。     

西南三江地区洋板块地层特征及构造演化

以大地构造研究为主导,初步梳理了三江地区洋板块地层系统的分布及其构造演化规律。本文阐述了三江地区经历原-古特提斯大洋连续演化、分阶段拼贴增生至最终俯冲消亡的地质演化历程。甘孜-理塘弧后洋盆于早石炭世打开,二叠纪—中三叠世进入顶峰扩张期,晚三叠世洋盆萎缩引起向西俯冲,最终在晚三叠世末局部地区保留残留海。哀牢山弧后洋盆不晚于早石炭世形成,早石炭世—早二叠世整体扩张发育,早二叠世末或晚二叠世初开始向西俯冲,晚三叠世最终完全关闭。金沙江洋盆早石炭世时已扩张成洋,到早二叠世晚期开始俯冲,石炭纪—早二叠世早期是金沙江洋盆扩张的主体时期,早二叠世晚期至早、中三叠世俯冲消亡。澜沧江弧后洋盆中晚泥盆世开始扩张,在石炭纪—早二叠世发育为成熟洋盆,早二叠世晚期洋内俯冲形成洋内弧,晚二叠世—早、中三叠世双向俯冲消亡。昌宁-孟连洋为特提斯洋主带,具有原-古特提斯洋连续演化的地质记录,晚奥陶世开始向东俯冲消减,二叠纪末、早三叠世发生弧-陆碰撞作用,昌宁-孟连洋盆闭合。     

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系-二叠系沉积建造与生烃条件——石炭系-二叠系油气地质条件研究之一

通过对额济纳旗及其邻区石炭纪-二叠纪盆地基底结构构造和石炭系-二叠系岩石地层特征、沉积演化、沉积相平面展布特征的研究,认为该区石炭纪-二叠纪为统一的裂谷盆地.盆地早石炭世-早二叠世早期为由北向南的上超沉积,早二叠世中期-晚二叠世为由南向北的下超沉积,晚石炭世-早二叠世阿木山期为盆地演化的鼎盛时期,以浅海陆棚相沉积为主;在烃源岩分布、有机质丰度、干酪根类型和烃源岩演化特征研究的基础上,指出广泛发育的浅海陆棚相泥页岩具有良好的生烃条件,发育多套厚度较大、有机碳(TOC)含量中等-较高、以Ⅱ类干酪根为主的烃源岩.烃源岩演化主要受埋藏史的影响,以成熟-高成熟为主.局部地区受华力西末期-燕山期侵入岩热接触的影响,或构造改造强烈的区带受构造动力变质作用的影响,烃源岩演化达到过成熟.     

二叠纪-三叠纪之交双壳类的灭绝与复苏过程

为了建立早-中三叠世双壳类的残存-复苏模式及深入探讨双壳类迟缓复苏的原因,对全球范围内该时期双壳类属的 时限分布进行了统计.总体来看,3个亚纲(Pteriomorphia、Palaeotaxodont和Heteroconchia亚纲)和5种生活方式(外栖活动 类、外栖固着类、半内栖类、内栖浅掘穴类和内栖深掘穴类)的双壳类均展示出了一致的规律,属级分异度直到中三叠世Anisian 期才恢复到晚二叠世末生物大灭绝之前的水平.二叠纪残存类型在早-中三叠世双壳类中所占的比例逐步降低,从占过 渡层的77.3%降低到了中三叠世Anisian期的33.7%,指示双壳类的缓慢复苏过程.而在整个早三叠世的漫长复苏期中,双壳 类仅遭受背景灭绝,表明双壳类的迟缓复苏受限于长时期的高压环境,随着海洋环境的逐步好转,才逐渐出现新的类型.      

滇西藏东三江地区主要地块碰撞拼合的古地磁分析

利用古地磁数据，结合与构造活动有关的沉积记录以及古生物地理信息，对华南、思茅、保山、缅泰、印支、拉萨和喜马拉雅地块进行了古纬度和纬度运移量的对比研究，以确定云南西部三江地区主要地块的碰撞拼合历史。结果表明：(1)思茅地块可能源于华南地块；(2)保山和缅泰地块在晚石炭世至晚二叠世发生快速北移；(3)保山与华南地块于晚二叠世碰撞之后，和缅泰地块、华南地块以及印支地块继续向北漂移，直到晚三叠世；(4)保山与华南地块间的古特提斯洋可能于早志留世张开，晚二叠世闭合。     

扬子板块东南边缘海西-印支期边缘前陆盆地演化及南方大地构造问题

序言前陆盆地是由板块碰撞引起侧向挤压,进而形成冲断推覆体(thrust mass)加载于大陆边缘,使大陆地壳周缘前陆隆起(peripheral forebulge)形成的一种不对称盆地,它的一侧与发育周缘前陆隆起的克拉通大陆为邻,另一侧靠近冲断推覆体。靠近冲断推覆体侧的一端主要发育陆源碎屑沉积,而靠近克拉通大陆的一边则发育成为碳酸盐台地。由于碰撞后大陆岩石圈的持续俯冲,造成冲断推覆体跨过先前被动大陆边缘,进而向克拉通陆内迁移发展,致使碳酸盐台地最终全被陆源碎屑掩埋。最初,冲断推覆体位于海平面之下,随着冲断推覆体叠加而成山链,加载于大陆边缘薄的外部地壳之上,沿缝合线形成一个深而狭长的边缘海槽地,接受陆源泥和深海沉积物沉     

中国二叠系若干问题的探讨

<正> 中国是世界上二叠系最发育的国家之一,尤其是华南地区二叠系层序清楚,沉积类型多样,古生物丰富,更是研究二叠系最理想的地区。早在三十年代,黄汲清教授就为我国南方二叠系地层学和古生物学奠定了基础,对此做出了杰出的贡献。五十多年来,经我国广大地质古生物工作者的努力,二叠系研究取得了长足的进展,积累了大量的资料,并可能根据沉积类型、生物群性质、地质构造和岩相古地理等因素,将中国的二叠系划分为准噶尔—兴安、塔里木—华北、昆仑—巴颜喀拉—金沙、秦岭—扬子、江南、东南、西藏—滇西、喜马拉雅—冈底斯念青唐古拉等地层区(见插图)。现仅就近年来二叠系研究中的一些新认识分区论述如后。     

古地磁与酒西盆地南缘推覆体

酒西盆地南缘晚古生代以来发育的典型冲断—褶皱推覆体隶属于北祁连构造带,自泥盆纪开始,它就拚接于华北板块边缘,成为其一部分,它所经历的构造变迁史是与华北板块紧密相连的,但与塔里木板块却是在二叠纪以后才联合到一起,联合部位在阿尔金断裂带。在伴随华北板块主体一同北向“漂移”的运动中,经历了3次较强烈运动阶段:(1)泥盆纪～石炭纪期间;(2)二叠纪～三叠纪期间;(3)第三纪～第四纪。并有过两个运动和缓时期:石炭纪～二叠纪期间和三叠纪～白垩纪。 推覆体多期推覆作用的发生对酒西盆地基底形态、范围、沉积物类型、有机质演化条件等均具有明显控制作用,进而给油气赋存亦带来极大影响。     

中国南方海相锰矿地质概论

华南地区中－晚元古代，震旦纪－早古生代，晚古生代－早中生代三个地质历史时期的海相锰矿成矿作用，与中国南方古大陆边缘的构造演化同步发展，并受海积海域的边界条件和盆地性质支配；锰的成矿高峰期发生在早震旦世，晚泥盆世，二叠纪和三叠纪。     

二叠纪东吴运动的沉积响应差异：来自扬子和华夏板块吴家坪组或龙潭组碎屑锆石LA-ICPMS U-Pb年龄研究

二叠纪所发生的东吴运动是华南非常重要的构造事件之一。但在构造运动方式、动力学机制以及岩浆-沉积-成矿等方面存在明显的地区差异性。在扬子板块,东吴运动主要发生在中、晚二叠世之间,由地幔柱活动引起,表现为地壳的大规模抬升和大火成岩省的形成;而在华夏板块,东吴运动发生时间相对较早,始于早二叠世晚期,可能由古特提斯洋的俯冲、闭合以及陆陆碰撞引起,主要体现造山作用和前陆盆地的形成以及大量二叠纪花岗岩的侵入。对晚二叠世吴家坪组碎屑锆石所进行的LA-ICPMS U-Pb年龄系统研究表明,扬子和华夏碎屑锆石所构成的年龄频谱和所反映的信息亦存在明显的地区差异。来自扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄主要集中在250~272Ma,峰值为259Ma,这与峨眉山玄武岩的喷发时间非常一致,说明碎屑物质主要来自峨眉山大火成岩省;来自华夏板块龙潭组(相当于吴家坪组)碎屑锆石年龄明显与扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄不一样,华夏龙潭组碎屑锆石年龄变化范围宽广,介于250~3652Ma之间,具有258Ma、290Ma、447Ma、988Ma和1880Ma 5个大的峰值以及360Ma、541Ma、823Ma和2500Ma 4个小的峰值。这些锆石年龄,除了2500Ma外,在华夏地块中都有同期岩浆岩出露。这说明华夏吴家坪组碎屑物源复杂,源区经历了复杂的地壳演化历史,包括晋宁、加里东和印支等造山作用。华夏板块晚二叠世早期碎屑物源可能通过造山作用和短距离搬运来自华夏本身。     

西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪岛弧造山作用：火山岩及地球化学证据

系统研究了西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩的时空分布、岩相学、元素及Sr、Nd、Pb 同位素地球化学和构造环境、源区性质,并与喜马拉雅带二叠纪火山岩进行了对比研究。冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩近东西向集中分布在冈底斯构造带中北部地带,空间上从东至西火山活动的强度和规模渐次减小,时间上从早至晚火山活动的强度和规模总体由弱到强。冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩形成于活动大陆边缘的岛弧构造环境,从早到晚岛弧造山作用经历了初始岛弧→早期岛弧→成熟岛弧的发展演变过程,火山岩浆来源于富集型地幔部分熔融作用,原始岩浆在形成和演化的过程中有俯冲洋壳及随带的深海沉积物和再循环进人地慢的地壳物质组分的强烈混染,明显不同于受地壳物质组分强烈混染的喜马拉雅带二叠纪陆缘裂陷型火山岩。综合研究冈底斯带及其邻区近年来的最新调查与研究成果,从北向南拟建了石炭纪—二叠纪冈底斯岛弧→雅鲁藏布江弧后裂谷盆地→喜马拉雅陆缘裂陷盆地的弧盆系时空结构演化模式,探讨了冈瓦纳大陆北缘石炭纪—二叠纪活动大陆边缘的岛弧造山作用与青藏高原古特提斯演化的耦合关系及其动力学机制,讨论了冈底斯带松多乡榴辉岩的形成过程。     

内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系的储集条件——石炭系—二叠系油气地质条件研究之二

通过对额济纳旗及其邻区石炭纪—二叠纪盆地基底结构构造和石炭系—二叠系岩石地层特征、沉积演化、沉积相平面展布特征的研究,认为该区石炭纪—二叠纪为统一的裂谷盆地。盆地早石炭世—早二叠世早期为由北向南的上超沉积,早二叠世中期—晚二叠世为由南向北的下超沉积,晚石炭世—早二叠世阿木山期为盆地演化的鼎盛时期,以浅海陆棚相沉积为主;在烃源岩分布、有机质丰度、干酪根类型和烃源岩演化特征研究的基础上,指出广泛发育的浅海陆棚相泥页岩具有良好的生烃条件,发育多套厚度较大、有机碳（TOC）含量中等—较高、以Ⅱ类干酪根为主的烃源岩。烃源岩演化主要受埋藏史的影响,以成熟—高成熟为主。局部地区受华力西末期—燕山期侵入岩热接触的影响,或构造改造强烈的区带受构造动力变质作用的影响,烃源岩演化达到过成熟。