德国北部盆地晚侏罗世沉积环境及古气候分析*

德国北部盆地上侏罗统广泛发育,但野外露头地层普遍出露不全。Hildesheimer Wald地区Wendhausen 6井和Süntel山地区Eulenflucht 1井完整钻遇了上侏罗统牛津阶和启莫里阶地层,为分析该区晚侏罗世沉积演化过程及其所反映的古环境变化规律提供了丰富的资料。通过岩心描述和岩石薄片镜下观察,根据不同层段的颗粒成分、生物组合特征、沉积结构和构造等特征,在2口井的岩心中共划分出14个岩石类型,分别形成于碳酸盐岩斜坡和三角洲环境。建立了该区牛津阶和启莫里阶垂向沉积演化序列,垂向上由Heersum组到Süntel组,沉积环境逐步由外陆棚、内陆棚、临滨过渡到了开阔台地、潮坪环境,表现出了相对海平面降低的进积过程。同时对不同沉积相中保存较好的以低镁方解石为主要成分的牡蛎壳进行原位Mg/Ca值(古温度指标)测试,得出该区牛津期至启莫里期总体表现出了古气候变暖的趋势,且共有3次气候变暖过程。这一古气候变化与由沉积相分析得出的古气候变化一致,且同苏格兰、俄罗斯台地古温度变化趋势有很好的对应关系,表明古气候是控制该区沉积演化的一个重要因素,且牡蛎壳Mg/Ca值可以做为一个古气候指示指标应用于其他地区的古气候分析中。     

扬子克拉通北缘中元古界神农架群层序的厘定

神农架群被认为是除天津蓟县剖面外,我国出露相对最好的中元古界。由于其大致形成于1400～1000 Ma,故普遍被看好作为中国地层表中1320～1000 Ma时期地层记录缺失的候选层型剖面。尽管近年来神农架群的年代地层学、沉积学、古生物(叠层石形成与分布)及古海洋地球化学等方面研究进展显著,但有关神农架群的划分仍未达成共识。本文在神农架上前寒武系专题研究及神农架1：20万填图划分方案基础上,通过近十余年来对神农架群系统综合研究,重新厘定了神农架群层序。研究认为,神农架群由下至上可划分为下、中、上3个亚群,下亚群由下至上为鹰窝洞组、大岩坪组、马槽园组、乱石沟组、大窝坑组及矿石山组;中亚群包括台子组、野马河组、温水河组和石槽河组;上亚群则为下部送子园组与上部瓦岗溪组。神农架群的上述划分和层序厘定充分结合了神农架群同位素年代学、沉积地质演化、叠层石形态类型及旋回性发育特征、同位素与元素地球化学异常等特征和发育规律。本文是近10年来神农架群研究进展的总结,尽管神农架群目前已具备了建立待建系候选层型的基本条件,但其尚缺少顶界与底界层位年龄,也未见到下伏地层或基底,未来还需进一步开展综合研究。     

山东诸城棠棣戈庄早白垩世晚期恐龙足迹化石新发现及其意义*

新近野外调查发现,山东诸城西北棠棣戈庄下白垩统大盛群发育蜥脚类恐龙足迹化石,其赋存于大盛群田家楼组紫红色细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和黄绿色粉砂岩韵律层中。研究区共发现29个恐龙足迹化石,其中有23个构成1条半圆形行迹,初步研究确定造迹者为蜥脚类恐龙,个体较小、身长3～4m、处于漫步状态。根据岩层中共生发育的小型槽状交错层理、板状交错层理、爬升波纹层理、水平层理、雨痕、泥裂等沉积构造,认为研究区下白垩统大盛群为滨浅湖沉积,可进一步划分出砂质滩坝、滩坝边缘、沙泥混合滩及泥滩等沉积微相,恐龙足迹化石产在砂质滩坝微相细砂岩、粉砂岩层面上。河湖相细砂岩、粉砂岩有利于恐龙足迹化石赋存,也暗示蜥脚类恐龙喜好在湖岸边活动,表明生活习性与生存环境具有一定的相互制约关系。     

扬子克拉通北缘神农架南华系莲沱组寒冷气候的沉积学证据:冻融构造*

中国华南新元古代成冰纪斯图特(Sturtian)冰期“前夜”的古气候(温室抑或冰室)环境一直未得到一致的认识。新近在扬子北缘神农架成冰系底部层位莲沱组上部发现一系列软沉积物变形构造,表现为紫红色基质内发育灰绿色砂质脉体群。依据这些脉体宏观—微观形态、结构构造以及地球化学特征等分析认为,它们可能是寒冷气候下的沉积物冻融构造,还或许代表永久冻土的存在。根据形态,将砂质脉划分为2组4种类型,即刚性破裂的网状、枝状脉体与塑性变形的条带状、斑块状脉体。研究结果表明,脉体具有颗粒结构明显、杂基含量低、脉壁边缘颗粒弱定向性和Fe³⁺的亏损特征,脉体曾发生液化流动;脉体与基质间Bi、Pr、W、La等微量元素存在差异,2种不同的稀土元素富集类型否定了成岩后期蚀变成因;河流二元结构、Sr/Ba值介于0.05~0.25之间、V/Ni值介于0.05~0.5之间,均表明它们发育在曲流河的洪泛平原与滨岸环境;脉体与基质的碳氧同位素负异常(δ¹³C_PDB 为-17‰~-14‰,δ¹⁸O_PDB 为-15‰~-13‰)与低CIA值(55~65)揭示了可能的寒冷气候背景。上述一系列地质和地球化学证据都支持扬子北缘神农架南华纪(成冰纪)斯图特冰期开始前寒冷气候的存在,为莲沱组沉积晚期寒冷气候条件的识别和认定,特别是为研究扬子地块的“雪球地球”事件的响应,开辟了新的研究思路与途径,同时也为华南成冰纪冰期的划分及其国内外对比提供了新的沉积地质学标识和科学证据。     

山东胶莱盆地K-Pg界线新发现

<正>1 研究目的(Objective)山东胶莱盆地为晚中生代—新生代叠合盆地,不仅保存着极为丰富的白垩系恐龙足迹和骨骼化石,也发育连续的白垩纪至古近纪早期地层层序,其中极有可能存在K-Pg界线并记录有关重要事件的地层信息。基于部署在胶莱盆地中部的科学钻探JK1井,本研究拟探索、查验K-Pg界线及其科学证据。2 研究方法(Methods)胶莱盆地中部胶州断块区是潜在的K-Pg界线易于揭露处。山东地质调查院与中国地质科学院     

A study on the environmental conditions of the microsparite （Molar-tooth） carbonates

Along with the progress in research on the Precambrian, Molar-tooth carbonates (simplified as MT, or microsparite carbonates or MT structure) which were formed in the Middle-Late Proterozoic have become a hot subject recently. The Proterozoic Molar-tooth (MT) carbonate rocks refer to those Meso- to Neoproterozoic (1600-650 Ma) carbonates with MT structure, i.e., a series of peculiar, ptygmatically folded and spar-filled cracks in fine-grained carbonates of Precambrian age, located in the environment of mid- to inner ramp and shallow platform. MTS, like a bridge connecting the inorganic world with the organic one, are closely related to the evolution of paleo-oceans, atmosphere and biosphere. Their development and/or recession are/is related to the origin of life and the abruption of sedimentary geochemistry events of marine carbonates. By using modern instruments and testing methods adequately, the contents of oxides in sandstones were measured and the REE distribution pattern curves were established; an accurate value of isotopic ratio of 87Sr/86Sr was obtained, that is, the age of MT formation is about 750-900 Ma; C and O isotopes of some fresh micrite limestone samples were analyzed; the energy spectrum analysis revealed that the MT consists mainly of microspar calcite, while as for its chemical composition, the matrix shows outstanding peaks of Ca, Mg, Al, Si, and K. The geochemical indicators proved that Neoproterozoic MT carbonates in the Jilin-Liaoning region were developed at the margin of a stable continent, in the torrid zone where the paleo-temperature was about 50℃, the seawater had normal salinity when MT was formed during the Wanlong period in southern Jilin and during the Yingchengzi and Xingmincun periods in eastern Liaoning. The sedimentary environment was located in the inner ramp. In summary, it is of great importance to understand the origin of MT, ascertain the paleo-climate and paleo-environment characteristics, constrain the age and the stratigraphic division and comparison of the Proterozoic so as to study the geochemical characteristics of MT carbonates and their formation environment.     

甘肃兰州-民和盆地中铺地区下白垩统河口群沉积特征及其盆地分析意义*

甘肃兰州-民和盆地是中国西部典型的陆内断陷沉积盆地,该盆地发育的下白垩统河口群是一套以红褐色为主的碎屑岩地层。依据野外调查,以盆地分析方法为手段,从地层、沉积相、物源和古水流等方面入手对盆地东南部的中铺地区河口群进行了沉积环境的系统分析。通过对研究区内河口群沉积相、沉积构造和沉积序列的研究,认为整套地层垂向上发育有冲积扇相-辫状河相-曲流河相沉积,并进一步划分出若干微相;同时结合该地区的物源和古水流分析认为,早白垩世研究区内的物源主要来自南部的祁连山多旋回造山带;盆地内的下白垩统河口群在不同地区呈现出不同特点,并以此建立了兰州-民和盆地早白垩世古地理格局及盆地演化模式。     

华北克拉通南部周口坳陷谭庄-沈丘凹陷早白垩世沉积、构造特征与原型盆地性质

谭庄—沈丘凹陷位于华北克拉通南部,大别山北缘与华北克拉通接壤部位的周口坳陷内。区内下白垩统地层厚度巨大,沉积和沉降中心偏于盆地南侧。沉积物以细粒陆源碎屑砂岩、粉砂岩和泥岩为主;岩石中富含火山碎屑,成分成熟度和结构成熟度中等;发育一系列牵引流成因的沉积构造,属于与河流三角洲——滨浅湖沉积体系及其沉积相的组合,早白垩世沉积物源供给主要来自南部。盆地的发育和演化及早白垩世沉积主要受南部边界的叶鲁断裂控制,属于张性正断层,后期该断层发生明显地向盆地方向的逆冲。依据下白垩统砂岩组分构造属性、砂岩岩屑组分、沉积物常量元素和稀土元素地球化学特征分析以及与南部大别山造山带火山岩发育年代的对比等综合分析认为,谭庄—沈丘凹陷形成于早白垩世伸展大地构造背景,是受大别山北缘山盆耦合作用影响形成的断陷型沉积盆地。     

中国东部晚白垩世恐龙化石集群埋藏特征及国内外对比

运用埋藏学与沉积地质学的研究方法与手段,对中国东部晚白垩世具有恐龙化石集群埋藏盆地中恐龙骨骼化石的埋藏地层层序与年代、埋藏骨骼化石特征、骨骼化石埋藏类型及其埋藏成因等进行了分析与总结,并将其产出时代、埋藏相、埋藏特征与国外进行了对比研究。研究认为:中国东部与国外相比,虽然化石产出的具体时期有所差异,但从恐龙种群、埋藏相及沉积地层学等方面均具有相似性,反映了晚白垩世全球古环境、古生态及古气候的相似性。(1)中国晚白垩世恐龙骨骼化石埋藏事件可分为早期与晚期2个阶段:早期的Cenomanian期与晚期的Santonian-Maastrichtian期。而国外晚白垩世恐龙骨骼化石埋藏事件只发生在晚期,在美洲及蒙古国发生在Campanian晚期,在欧洲则为Campanian-Maastrichtian期的过渡时期及Maastrichtian期。(2)中国埋藏骨骼化石种属以鸟脚类鸭嘴龙科与兽脚类恐龙为主,它们埋藏于紫红色地层中,埋藏环境主要为冲积扇与河流环境;美洲以鸭嘴龙科为主,欧洲与蒙古国的种群各地不相同,都埋藏于紫红色岩石地层中,埋藏环境主要为河流—泛滥平原。骨骼在不同沉积相组合地层中埋藏学特征各异,与古地理、古生态及古环境密切相关。(3)结合盆地中的化石埋藏学特征与盆地演化特征,总结了恐龙化石埋藏类型主要有原地埋藏与异地埋藏,盆地古地理格局变动、火山活动、古温度升高及古地震等事件的综合作用是可能的埋藏成因,并提出了恐龙化石的埋藏模式。此研究为揭示中国东部乃至全球晚白垩世的古地理、古气候及古生态环境及恐龙灭绝原因的探讨提供了新的材料与证据。     

吉辽徐淮地区新元古代地层对比格架

根据层序地层学最大海泛,Sr、C同位素测年,地质事件,生物化石和古地磁资料对吉辽徐淮地区新元古代地层进行了时代界定和对比。研究表明吉辽徐淮地区震旦纪海平面变化趋势基本一致,旋回层序基本上可以对比,其沉积主体除辽南兴民村组和淮北史家组的2个数据小于750Ma之外,相互之间的Sr、C同位素比值对比性很好,沉积时限在750—860Ma之间,为北方青白口系之后的沉积。吉南的八道江组、辽南的十三里台组和徐淮的魏集组可作为三地的对比标志,并提出了新的地层对比方案。