陕西耀县上奥陶统桃曲坡组下部钾质斑脱岩U-Pb年龄的首次报道

华北克拉通上奥陶统的发现和地质时代的确定一直颇受重视。前人通过对华北奥陶系顶部地层中牙形石和笔石记录的核实,将耀县桃曲坡组的顶限定在笔石Diplacanthograptus spiniferus带结束的位置(凯迪阶下部),该位置代表了华北奥陶系的最高层位。而《中国地层表》(2014)将桃曲坡组的底置于艾家山阶和钱塘江阶分界处附近,后者略高于上述笔石生物带结束的位置,可见分歧是明显的,亟需来自绝对年龄资料的约束。笔者在耀县桃曲坡组下部发现了一层斑脱岩,地球化学数据揭示了其富钾质特征(K2ONa2O),K2O含量(3.81%)接近鄂尔多斯盆地南缘奥陶系17个斑脱岩样品的平均值(4.75%)。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明其就位年龄为453.7±3.3 Ma(MSWD=0.25),考虑到采样层位接近桃曲坡组的底界,认为桃曲坡组的底可置于454 Ma(桑比阶晚期)。这与前人在周缘地区上奥陶统斑脱岩获得的年龄在误差范围内一致,表明本文获得的年龄是可信的。因此,《中国地层表》(2014)中桃曲坡组的底界需要适当下移。     

塔里木盆地西部奥陶系内部不整合

塔里木盆地西部柯坪地区奥陶系内部存在两期主要不整合。其一,位于下奥陶统蓬莱坝组与鹰山组之间,为平行不整合。该不整合在柯坪县北水泥厂剖面上缺失牙形石Glyptoconus floweri带和Tripodus proteus—Paltodus deltifer带,有大至相当于5.5Ma的地层缺失量;在乌什县鹰山北坡剖面上缺失了牙形石Glyptoconus quadraplicatus带、Glyptoconus floweri带和Tripodus proteus/Paltodus deltifer带,有相当于约7.2Ma的地层缺失量。其二,存在于上奥陶统铁热克阿瓦提组与下伏地层之间,主要为平行不整合,局部为角度不整合。古生物研究表明其间的地层缺失量变化相当大,在柯坪大湾沟、大湾沟东以及羊吉坎剖面上,不整合之下地层为印干组,地层缺失量比较少,时间间隔为1~2Ma;在阿克苏四石厂剖面和柯坪铁热克阿瓦提剖面,其下伏地层为其浪组,缺失了印干组和其浪组的上部,其时间间隔相当于约5Ma;在伽师三间房剖面,下伏地层为吐木休克组或一间房组,缺失地层的时间间隔约为15Ma;西克尔地区地层缺失量最大,铁热克阿瓦提组直接覆于中奥陶统鹰山组之上,缺失地层的时间间隔超过了20Ma。     

塔里木盆地柯坪地区寒武-奥陶系界线附近的碳同位素组成与对比

在生物地层控制下,对塔里木盆地柯坪地区乌什鹰山剖面和柯坪水泥厂剖面的寒武．奥陶系界线附近地层进行了连续的、密集的同位素采样．样品碳同位素测定结果表明,这两条剖面寒武-奥陶系界线附近碳同位素组成以负δ^13C值为主．其中,乌什鹰山剖面碳同位素的演化趋势表现为交替出现的4次负漂移和4次正漂移,柯坪水泥厂剖面表现为交替出现的5次负漂移和5次正漂移．在生物地层框架下,可以将这两条剖面的碳同位素演化趋势与国际上重要的寒武．奥陶系界线剖面（1）中国大阳岔剖面、（2）加拿大Green Point剖面、（3）澳大利亚Black mountain剖面以及（4）美国Lawson Cove剖面进行良好的比对．基于碳同位素演化趋势的对比结果,确定了乌什鹰山剖面和柯坪水泥厂剖面的寒武-奥陶系界线,对界线附近的地层进行了细分和对比．     

贺兰山地区中奥陶统樱桃沟组深水牵引流沉积的发现及其意义

鄂尔多斯盆地西缘贺兰山地区的中奧陶统樱桃沟组发育一套夹有碳酸盐滑塌重力流沉积的陆源碎屑浊积岩,研究程度颇高。笔者在野外调查过程中于樱桃沟组浊流沉积体发育的环境中发现了相当数量的交错层理,如大型交错层理,板状交错层理,波状、脉状、透镜状层理和波痕等,曾一度被前人解释为浅水沉积环境的识别标志。本文结合当时的古地理背景、沉积环境和区域构造演化特征,通过对樱桃沟组野外露头的详细描述和岩石特征的精细刻画以及对该组沉积序列的详细分析,认为上述疑似浅水沉积环境的交错层理实为底流(深水牵引流)对浊流改造的结果,并分别形成了内波、内潮汐沉积和等深流沉积,这在研究区为首次发现。据此将其归纳为7种岩石类型:(1)双向交错层理粉砂岩;(2)束状透镜体叠加的交错纹理粉砂岩;(3)具波状层理粉砂岩;(4)单向交错层理砂岩;(5)水流波痕细砂岩;(6)平行层理细-中砂岩;(7)大型交错层理细砂岩。其中,前5种岩石类型为内波、内潮汐沉积,后两种为等深流沉积。研究表明樱桃沟组为深水牵引流沉积(内波、内潮汐沉积、等深流沉积)、重力流沉积(碳酸盐滑塌角砾岩、浊积岩)和原地沉积的复合沉积,并建立了该区水道型内波、内潮汐沉积模式。     

鄂尔多斯盆地西缘北部奥陶纪盆地原型:来自贺兰山和桌子山地区奥陶系的沉积响应

鄂尔多斯盆地西北缘贺兰山—桌子山地区奥陶纪盆地原型一直存在争议。因此,作为连接盆地与造山带的纽带,鄂尔多斯盆地西北缘奥陶系的沉积响应特点理应引起重视。贺兰山—桌子山地区奥陶系沉积组合普遍存在二元结构,即下部以发育台地相碳酸盐岩为特征,上部发育一套复理石沉积,代表了盆地原型从伸展向敛合发展的不同阶段。本文选取贺兰山—桌子山盆地东、西缘奥陶系两个代表性的剖面作为研究对象,结合当时的古地理背景和区域构造演化特征,通过野外露头的详细描述和岩石薄片矿物组分的鉴定,揭示了桌子山地区奥陶纪沉积环境的演变序列和贺兰山地区樱桃沟组的事件沉积特征。借助本文部分作者在桌子山地区同步采样获取的牙形石化石的最新成果,确定了桌子山地区奥陶系二元沉积组合界线处的精确时限为牙形石生物带Pygodus anserinus结束的位置,时间上为晚奥陶世桑比期最早期,接近中、上奥陶统界线的年龄(458.4±0.9 Ma,ICG 2014),这与前人对鄂尔多斯盆地西缘奥陶纪构造转换面(或是盆山转换面)的时限一致。通过对比研究认为樱桃沟组与其下伏地层构成的被动大陆边缘—复理石沉积序列结构实为前陆盆地序列,代表了贺兰山地区于中奥陶世已进入前陆盆地发育阶段,樱桃沟组复理石沉积序列中多套滑塌角砾岩夹层的存在和显微研究表明阿拉善陆块(?)逐渐靠近华北陆块过程中可能从阿拉善陆块(?)东缘(被动大陆边缘)垮塌的产物。而桌子山剖面奥陶系相同的二元沉积结构,同样对应了Sinclair前陆盆地地层模型的前两个阶段,暗示当时前陆盆地业已影响到了桌子山地区。综合分析表明,鄂尔多斯盆地西北缘奥陶纪构造体制由伸展转换为敛合的时限可能代表了阿拉善陆块与华北板块发生了初始碰撞。     

贵州独山中泥盆统生物礁中同生滑塌构造及其地质意义

贵州独山泥盆系是典型的浅海碳酸盐岩台地相沉积。独山鸡窝寨村中泥盆统鸡窝寨组下部发育由障积岩、粘结岩、骨架岩和生物砾灰岩等所构成的小型丘状生物礁,造礁生物主要为层孔虫和珊瑚。礁体内发育小型褶皱和小型断层等变形构造,褶皱以平卧褶皱和紧密褶皱为主,且转折端多以尖棱状和圆弧状为主,而小型断层则主要为小型的逆断层和分布于褶皱转折端的小型张性断层。礁体内的变形构造特征以及正常沉积的钙质泥岩基底和灰岩盖层共生表明,该生物礁形成过程中曾发生过可能与中泥盆世吉维特期黔桂海火山活动相关的同生变形滑塌,且可能与吉维特期黔贵海处较为频繁的火山活动相关。     

山西柳林成家庄剖面太原组碳酸盐岩沉积相的特征及其意义

山西柳林成家庄剖面太原组发育7层灰岩,从下到上依次为半沟灰岩、吴家峪灰岩、庙沟灰岩、下毛儿沟灰岩、上毛儿沟灰岩、斜道灰岩和东大窑灰岩。通过详细的野外观测和室内镜下薄片研究,确定了各层灰岩的沉积相类型,恢复了当时的沉积环境和各层灰岩沉积时相对水体深度的变化。其中庙沟灰岩属中缓坡相沉积,吴家峪灰岩、下毛儿沟灰岩、上毛儿沟灰岩、斜道灰岩和东大窑灰岩均属浅缓坡相沉积,半沟灰岩属后缓坡相沉积。7层灰岩的相对水体深度关系为:庙沟灰岩>斜道灰岩>东大窑灰岩>下毛儿沟灰岩>上毛儿沟灰岩>吴家峪灰岩>半沟灰岩。在太原组内识别出6次沉积间断、7次小型沉积旋回,总体构成2次明显的相对海平面升降旋回。