晚中生代地球表层重大地质事件的陆地环境剧变与生物群演替响应

晚中生代时期华北东北部发育燕辽生物群、热河生物群和阜新生物群陆地生物群。它们的快速演变过程和华北克拉通上同时期发育的岩石圈减薄、大面积强烈岩浆活动、变质核杂岩及伴随的伸展盆地等地球表层重大地质事件并行发生,表现着地壳表层系统圈层间的相互作用和响应。生物群的繁盛与灭绝与地球表层大规模岩浆-火山活动(髫髻山组—张家口组和大北沟组—义县组)发育时代高度协同一致。地球表层重大地质事件直接或间接地控制或改造着地球表层古地理和古生态环境,生物群只得调整自身去适应环境和生态背景的改变。火山-岩浆活动改变着地质-生态环境,生物群都紧密联系多期次火山-岩浆活动,化石也都被埋葬在沉积-火山碎屑岩中。华北克拉通破坏重大地质事件发生响应于全球变化和统一地球表层系统。盆地沉积充填序列、特殊陆相环境沉积建造、特殊环境沉积物等记录了响应的古地理、古环境变化与响应。陆地生物群分布、演化、更替与精确定年,脊椎-无脊椎生物(化石)埋葬特征,生物演化速率、消长关系和生物群(组合)更替的形式和性质,以及脊椎动物骨骼、牙齿的常量、微量元素、H-B-C-N-O-S和C-O-Sr等地球化学特征的研究可以恢复和重建古地理、古生态环境和古生态系统。     

华北东北部晚中生代陆相地层、生物群及其年代学研究

华北东北部晚中生代陆相地层十分发育,从下至上为九龙山组、髫髻山组、土城子组、张家口组、大北沟组、义县组和九佛堂组。它们主要的岩石组合为陆相火山岩熔岩、火山碎屑岩和间夹的河流-湖泊相沉积岩。九龙山组、髫髻山组（165-154 Ma）火山沉积岩系中发育以带毛恐龙（近鸟龙）、哺乳动物、翼龙和昆虫类等为代表的燕辽生物群（J2-J3）,晚侏罗世末期土城子组时期(154-139Ma)该生物群大多数生物属种消亡,并在早白垩世早期（张家口组、大北沟组、义县组和九佛堂组）(144-120Ma)萌生新的生物群-热河生物群（K1）,以恐龙、哺乳类、被子植物、鱼类和昆虫等为特征。中侏罗世-早白垩世燕辽生物群和热河生物群表现了明显的演化关系,响应着古环境变化与重大地质事件发生的复杂地球表层圈层作用。     

中国北方埃迪卡拉纪冰碛岩及冰川作用

中国北方从东到西绵延3000 km范围上的华北克拉通、塔里木克拉通及其中间微地块上都保存有埃迪卡拉纪冰川沉积记录,但有关它的年代学、冰川规模、古地理重建和大地构造背景等存有争论。本文基于中国北方埃迪卡拉纪冰碛岩空间分布、地层与沉积层序,沉积环境与沉积相等,结合以往国内外文献,系统分析了埃迪卡拉纪冰川上述有关问题。研究揭示,埃迪卡拉纪时期,国内外应存在年轻于(Gaskiers)580 Ma的冰期;中国北方埃迪卡拉纪冰川时限约562.5～551 Ma,堆积了冰下、冰缘和冰前沉积相(物),构成垂向上(由下至上)从冰下至冰前与海相冰碛物沉积层序,符合大陆冰川(盖)沉积响应样式;此外,国内外埃迪卡拉纪冰碛岩及冰川剥蚀地貌均十分发育;部分冰碛岩之上还可见盖帽白云岩,并呈现与成冰纪盖帽白云岩类似的沉积构造,但彼此碳同位素剖面却不尽相同;本研究推测,埃迪卡拉纪时期,原特提斯洋及周缘大陆(群)可能普遍存在至少是洲际性大陆冰盖,甚至是全球性的冰期。研究认为,埃迪卡拉纪时期的亚洲陆块群应与冈瓦纳大陆缺乏构造亲缘性的若干重要证据。本文研究结果在埃迪卡拉纪大陆及其古地理重建和大地构造背景恢复方面具有重要科学意义...     

扬子克拉通西北缘成冰系冰川沉积特征和地层格架

扬子克拉通西北缘成冰系沉积学研究相对较少,大巴山城口地区更为薄弱,特别是成冰系木座组/明月组和代安河组是否存在冰川沉积缺乏详细的沉积学解释,制约了对扬子克拉通成冰纪沉积演化过程的理解,也不利于该时期地层格架的厘定和区域对比。本文选择城口地区四个典型成冰系剖面开展精细地层学和沉积学解剖,识别出了发育冰川擦痕砾石、坠石和冰下软沉积变形等冰川沉积标志,证明代安河组和木座组/明月组为冰川成因,并划分出陆相冰川、冰缘和海相冰川等沉积相类型。进而依据岩石组合、沉积特征、上下地层结构、地化指标(如化学蚀变指数等)和碎屑锆石U-Pb年龄等特征将代安河组二分,一段对比古城组,二段对比大塘坡组,木座组/明月组对比南沱组。在此基础上开展了区域对比,重新厘定扬子克拉通西北缘成冰系的地层格架,认为其可与相邻神农架以及扬子克拉通东南缘对比。恢复了城口—神农架地区成冰系沉积演化过程：斯图特冰期发育着由冰海至陆地再至冰海的冰川进退旋回,随后间冰期的广泛海侵形成了碳质粉砂质泥岩为代表的潟湖环境;随着全球气温再次下降引发马雷诺冰期,经历了多次从冰海近缘至冰海远缘的冰川沉积动态演化过程,并伴随有冰盖打开最终至成冰纪结束。研...     

扬子克拉通拉伸系莲沱组年代框架与沉积过程

扬子克拉通保存的独特拉伸纪晚期碎屑岩建造为研究新元古代中期演化提供了绝佳素材,内部丰富的凝灰岩夹层和同位素年龄也为扬子克拉通新元古代中期演化提供有效的年代学约束。然而扬子克拉通拉伸系莲沱组内部演化缺少年代学约束,制约了拉伸纪晚期扬子克拉通的沉积演化研究。本研究通过野外地质调查,采用LA-ICP-MS技术获取莲沱组底界(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄为763.1±6.2 Ma,莲沱组下部陆相地层中获得(鹤峰)的凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄761.8±7.1 Ma,莲沱组中下部海陆过渡段获得通山(764.1±3.5 Ma)、长阳(751.5±6.3 Ma)、神农架(752.1±6.5 Ma)三组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄。莲沱组顶部海相地层获得729.6±9.2 Ma(皖南休宁组)、722.4±4.5 Ma(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄,以及城口龙潭河组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄(712.4±6.4 Ma)。这些凝灰岩锆石年龄数据和地层序列表明：820～770 Ma扬子克拉通普遍处于暴露剥蚀环境,770～750 Ma开始沉积陆相-海陆过渡相莲沱组,750 Ma之后扬子克拉通过渡到海...     

基于样条小波和Gabor小波的边缘检测

提供了对图像边缘的两步检测法.先利用样条小波变换模极大值法对图像进行处理,接着利用Otsu的阀值法把模值分为边缘点,非边缘点和待选边缘点.对待选边缘点进行Gabor小波分解,再对其系数进行单阀值处理,就可得到不同尺度下较精确的图像边缘.用小波变换对图像进行边缘检测可以很好地抑制噪声,但其缺点是边缘存在不连续的现象.提供的方法保留了小波变换的优点又进一步提高了检测的精确度和图像边缘的连续性.     

辽东大连新元古代臼齿碳酸盐岩地球化学特征及其地质意义

臼齿构造碳酸盐岩是全球各大陆中、新元古代时期普遍发育的、具有特殊成因意义的碳酸盐岩类型,到目前为止,已在全球20多个地区近50多个中、新元古代地层剖面中被发现。百余年来,有关MT的研究越来越深入,进展显著。从前期和前人较少关注的有关MT与宿主岩石的关系,尤其是从MT与宿主岩石地球化学特征的关系及其所揭示的地质意义出发,通过薄片、电子探针、背散射、阴极发光等测试手段及C、O、Sr同位素的系统测试,对辽东地区新元古代南关岭组、营城子组及兴民村组MT及其宿主岩石的成分、结构、微观组构等特征进行了深入研究。研究证明,MT是原生或早期成岩的产物,由原生海水埋藏成岩和海水直接成岩形成;MT与宿主岩石具有相似的地球化学特征,具有同生或准同生的特点,形成于温暖的正常海水环境,并于Sturtian冰期前终止发育。锶、碳同位素同全球中、新元古代碳锶同位素理论曲线类比表明,大连新元古代南关岭组和营城子组的形成时限为760~950 Ma,兴民村组形成时限为720~800 Ma,与胶辽徐淮地区新古代地层具有良好可对比性。     

山东诸城早白垩世中期超大规模恐龙足迹群及其古地理与古生态*

山东诸城黄龙沟恐龙足迹产于下白垩统中部莱阳群杨家庄组,其中以兽脚类为主,同时有蜥脚类和疑似鸟脚类足迹;兽脚类足迹又可进一步区分为大型兽脚类、似跷脚龙类(Paragrallator）和东方强壮百合龙类(Corpulentapus lilasia）。足迹共组成至少63条行迹,作者系统实测了其中50条,并据足迹大小指数—复步长和GAE(跷脚龙—安琪龙—实雷龙）图解给出了识别3类兽脚类足迹的经验性数值。足迹点沉积特征显示,浅湖相粉砂质泥岩和粉砂岩逐渐过渡为滨湖相砂岩。足迹层及其邻近层位波痕、泥裂发育,根据波脊线恢复的古岸线方向为东西向,波浪运动方向呈现出北至北西周期性变化,表明可能存在季节性风向变化。泥裂以及恐龙分布特征显示足迹点以S/WS为湖心方向,以N/EN为湖岸方向。似跷脚龙类和东方强壮百合龙类足迹分布区域的差异性表明东方强壮百合龙类生活区域更靠近湖岸。恐龙足迹中存在的明显叠盖现象表明足迹不是同时,而是多次活动遗迹。小型兽脚类行迹中较多近于平行的行迹体现了集群性生活习性。行进行为研究又显示兽脚类的绝大多数为快速奔跑状态,但蜥脚类等为慢行状态。兽脚类与蜥脚类、疑似鸟脚类足迹数量之比远大于正常捕食者和被捕食者之比也表明,早白垩世中期的胶莱盆地生存着以兽脚类为主、蜥脚类和鸟脚类为辅的恐龙动物群。早白垩世晚期,胶莱盆地以及沂沭断裂带内蜥脚类、鸟脚类恐龙以及鸟类逐渐繁盛,这与华北北部恐龙足迹所恢复的造迹恐龙动物群特征较为一致。中国北方、韩国、日本白垩纪恐龙足迹以及骨骼化石发育情况暗示,晚中生代中国北方以及东亚地区发育一个以恐龙等脊椎动物为主的大型陆地动物群。     

扬子克拉通北缘中元古界神农架群台子组沉积特征*

有关扬子克拉通北缘神农架地区中元古界神农架群台子组沉积环境的认识一直存有分歧,文中基于野外和室内的综合研究讨论了台子组的沉积环境。台子组底部为蛋青色砂砾岩,下部为灰色、肉粉色细粉晶白云岩,中部为灰绿色、浅灰色石英中—细砂岩、粉砂岩与深灰色粉砂岩、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩组合,上部则是粉砂岩—泥岩韵律。同时,台子组石英砂岩中以发育块状层理和平行层理为主,粉砂岩和泥岩则发育丰富的水平层理和透镜状层理。砂岩粒度概率累计曲线显示斜率较大,跳跃组分为主,悬浮组分含量低,无滚动组分,其中跳跃组分又以二段或多段式为特征。上述沉积指相标志和粒度分析均表明,台子组形成于滨岸与潮坪沉积环境,同时纵向沉积序列上,碎屑岩沉积物粒度表现为粗—细—粗—细演化特征,沉积相由下部到上部呈现滨岸相—碳酸盐岩缓坡台地相—潟湖相—潮坪相—潟湖相的演替规律,总体上构成由退积—进积—退积—进积的沉积序列。     

鄂尔多斯盆地西缘上三叠统延长组沉积相特征研究

通过对鄂尔多斯盆地西缘北部汝箕沟剖面、南部阎家庄剖面和中部环78、环52、演40井岩芯的详细观察,并结合前人的研究资料及岩性和岩相组合、沉积相分析,探讨了研究区延长组沉积相特征与演化过程。研究结果表明:鄂尔多斯盆地西缘延长组发育12种岩相类型,7种岩相组合。延长组时期为扇三角洲—湖泊、辫状河三角洲、冲积扇沉积体系,其中也充分发育筛状沉积、水上分流河道、分流河道间、水下分流河道、河口坝、远砂坝、等沉积微相和亚相类型。北部汝箕沟地区在延长组沉积早期主要为扇三角洲相,进入中期由湖泊相过渡为扇三角洲相,晚期则发育深湖相;中部环县—演武地区在延长组早期为辫状河三角洲相,中期发育辫状河三角洲相和湖泊相,晚期过渡为三角洲相并受到抬升剥蚀作用;南部阎家庄在延长组则发育冲积扇相,随后便受到抬升剥蚀作用。