赫南特冰期古海洋环境转变及其成因机制研究现状

奥陶纪-志留纪转折期是地质历史时期一个重要的时间节点,形成了广为人知的赫南特冰期。该冰期的形成不仅诱发了显生宙第二大的两幕生物绝灭事件,同样使海水中的地球化学元素循环受到强烈的影响,如海洋碳酸盐与大气CO₂的循环受到扰动,全球海平面的降低促使水体逐渐富氧化,进而导致海洋水体Mo、S、U等同位素值出现波动,而冈瓦纳大陆被冰雪大面积覆盖则削弱了铝硅酸盐岩的风化作用,并限制了陆壳放射性187Os、87Sr同位素向海水的运移。赫南特冰期的成因一直是学界探讨的热点,被归结于风化作用、火山活动的增强或有机碳的大量埋藏等因素,但对冰期的成因机制与持续时间仍具有较多的争论,其原因很多,比如缺乏独立的生物地层单元同时能够控制浅水碳酸盐岩及深水泥页岩区,缺少转折界限处高精度的地球化学信息与全球等时地层格架下的对比,以及未能排除风化作用、成岩作用和构造热事件对古海洋与古气候重建时的扰动等。     

湖南慈利晚二叠世生物礁成岩作用及成岩相特征

所谓成岩相是指具有特征的成岩组构的岩体。研究成岩相的目的主要是通过对沉积物中不稳定颗粒在不同的成岩条件下的后生变化特征的研究来弄清其成岩环境的变化。本文通过对湖南慈利晚二叠世生物礁成岩特征的研究,从礁相体系中划分出四种基本的成岩相类型:即海底成岩相、混合成岩相、埋藏成岩相和表生成岩相。部分成岩相又可进一步划分出成岩亚相。     

Sedimentary Records and the late Pleistocene-Holocene climatic changes in Tai Co,Tibet (Xizang)

西藏西部台错湖T1阶地的两个剖面沉积中,除下部10余厘米含炭化植物和50～70 cm处为暗色碳酸盐粘土及粘土外,中、上部全系粘土碳酸盐层,含丰富的介形类和轮藻类.据碳酸盐、介形类、轮藻类的碳、氧稳定同位素值与微体古生物群落生态特征等提供的环境气候变化指标,指示该区距今41.4～4.5 ka BP间气候变化为:在41.4～26.2 ka BP气候较湿润;26.2～25.5 ka BP偏暖稍干;25.5～22.5 ka BP气候暖湿;22.5～21.0 ka BP气候偏冷湿;20.5～17.5 ka BP气候骤冷、偏湿,反映本区处于末次冰期盛冰期;17.5～16.0 kaBP偏冷偏干;16.0～11.8 ka BP气候偏暖湿,为全球间歇性暖事件的响应;11.8～10.4 ka BP气候较冷干,大致相当于新仙女木期,10.4 ka BP气温开始回升;10.4～9.4 ka BP气候偏暖湿;9.4～8.5 ka BP气候呈现短暂暖湿颤动;8.5～7.9 ka BP气候偏干冷,为冰后期强烈降温偏干事件;7.8～6.3 ka BP气候偏暖湿;6.3～4.5 ka BP气候趋向冷干,4.5 ka BP记录了晚更新世晚期以来最大的干燥期.     

甘肃北山红柳沟铜镍矿化基性-超基性岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

红柳沟铜镍矿化基性-超基性岩体位于塔里木板块北缘北山裂谷带,岩体两侧分别为大山头—岗流脑子、方山口—庙庙井—双鹰山2条区域性深大断裂带。岩体侵位于敦煌岩群,铜镍矿化通常赋存于杂岩体中二辉橄榄岩、橄榄二辉辉长岩、橄榄苏长辉长岩等基性程度较高的岩石内。通过SHRIMP锆石U-Pb定年,首次获得红柳沟矿化橄榄角闪辉长苏长岩锆石的U-Pb年龄为(396.7±3.8)Ma,表明该含矿杂岩体的侵位及矿化作用均发生于中泥盆世,结合区内已知黑山和怪石山等铜镍含矿岩体年龄,从而揭示出甘肃北山地区在中—晚泥盆世一直处于陆缘裂谷拉张环境。     

福建漳浦前湖湾晚更新世的孢粉组合及其古环境意义

从孢粉角度对漳浦前湖湾古森林遗迹分布区所在的剖面QHP和钻孔QHZ～1的第四纪沉积物进行系统的分析．经过孢粉种属鉴定、孢粉浓度的统计,木本、草本、蕨类、藻类以及各科属孢粉百分比的不同,划分出7个孢粉组合带,剖面QHP自下而上为组合带Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ,其中组合带Ⅲ推知属晚更新世的中期产物,组合带Ⅱ属晚更新世中期接近晚期的产物,组合带Ⅰ属晚更新世晚期的产物;钻孔QHZ-1自下而上为组合带Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ,其中组合带Ⅳ推知属晚更新世的早期的产物,组合带Ⅲ是一过渡层,组合带Ⅱ推知属晚更新世的中期的产物,组合带Ⅰ推知属晚更新世晚期的产物,而组合带Ⅰ以上的层位是全新世以来的产物．结合^14C测年和沉积地层岩性等资料,得出该地区晚更新世以来沉积环境及其古气候演化的4次变迁过程：晚更新世早期的寒冷干燥;晚更新世中期的温和热湿,期间发生2次明显的海侵事件;晚更新世晚期过渡到全新世的冷暖干湿的动荡期;全新世以来与现代气候较为接近的气候．     

甘孜- 理塘洋可能存在北向俯冲：来自松潘- 甘孜道孚- 炉霍岩浆岩的证据

松潘- 甘孜造山带巨厚的三叠系复理石沉积盖层给探讨其基底性质、俯冲- 碰撞过程和深部岩浆作用增添了难度，使得带内广泛出露的花岗质岩体和少量镁铁质岩体成为解开松潘- 甘孜造山带构造演化谜团的重要研究对象。锆石U- Pb定年结果表明道孚花岗闪长岩形成于223. 5~217. 4 Ma，炉霍二长岩结晶年龄为219. 4 Ma，辉长岩为218. 9 Ma，均属于晚三叠世岩浆活动的产物。化学成分研究结果表明，花岗质岩石都表现出I型花岗岩特征，其中炉霍二长岩具有较高的Ba、Sr含量，相对较高且均一的εHf(t)值（-3. 69~-1. 65），表明其可能来源于富集玄武质新生下地壳的熔融。道孚花岗闪长岩具有分散的εHf(t)值（-13. 51~0. 41），野外和地球化学特征指示其形成于幔源熔体与古老壳源熔体的混合。辉长岩在微量元素蜘蛛图上具有类似的模式，不同程度富集Ba、Sr、Pb、Th和U元素，出现Nb、Ta、Ti元素亏损，具有岛弧玄武岩的特征，来源于流/熔体交代的地幔楔部分熔融。综合区域已有资料，我们对甘孜- 理塘洋的演化历史提出新的认识，认为甘孜- 理塘洋不仅仅存在向南俯冲的可能性，同时也具有北向俯冲的历史，晚三叠世道孚- 炉霍岩浆岩的形成受控于甘孜- 理塘洋向北边松潘- 甘孜地块俯冲的背景之下。     

阿尔金造山带南缘晚奥陶世赞岐质闪长岩的发现及其地质意义

本文以阿尔金造山带南缘出露的高镁赞岐质闪长岩为研究对象,通过系统的野外地质工作、显微岩相学、年代学和全岩地球化学分析,探讨其成因类型和源区性质,限定了阿尔金造山带构造演化格架。闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明其形成年龄为(445±3) Ma,属晚奥陶世。地球化学数据显示:闪长岩Al₂O₃含量为15.11%~16.19%,且具有高MgO(3.93%~5.29%)和K₂O(1.68%~2.67%)含量的特征,属于高镁钙碱性准铝质岩石;闪长岩具有较高的Cr(29.3×10^-6~140×10^-6)、Ni(27.1×10^-6~43.5×10^-6)、Ba(606×10^-6~936×10^-6)、Sr(513×10^-6~734×10^-6)和Y(26.4×10^-6~31.1×10^-6)含量,与典型的高镁赞岐岩类地球化学特征一致;稀土配分图和微量元素蛛网图显示闪长岩样品富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如Rb和K),而亏损高场强元素(如Nb、Ti和Zr),表现出与俯冲带环境岩浆岩相似的性质;高Ti/Zr比值(48~60)与Mg^#(46.74~53.06)、高Cr(29.3×10^-6~140×10^-6)与高Ni(27.1×10^-6~43.5×10^-6)含量等暗示闪长岩岩浆源区来自遭受俯冲组分交代过的富集岩石圈地幔。岩石成因分析表明,阿尔金造山带南缘晚奥陶世高镁赞岐质闪长岩是后碰撞构造环境下俯冲板片断离诱发地幔楔发生减压熔融而形成,代表了早古生代最强烈的区域性幔源基性岩浆侵入事件。     

三江南段勐海布朗山地区浅变质岩系碎屑锆石U-Pb定年及其构造意义

布朗山位于西南三江南段勐海地区,大面积出露澜沧岩群。澜沧岩群主要由低级变质作用的砂泥质岩石和少量变中基性火山岩组成,其形成时代、物质来源以及地质意义等一系列问题一直存在很多争议。本文选取该地区澜沧岩群上部层位不含变火山岩地层的浅变质岩开展碎屑锆石阴极发光图像分析和LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,明显的环带和较高的Th/U比值表明4件浅变质岩的大部分碎屑锆石是岩浆成因。年代学结果显示,该套地层浅变质岩中的锆石记录了与罗迪尼亚、冈瓦纳超大陆拼合及原、古特提斯洋俯冲有关的岩浆作用信息(1182~1104 Ma、593~560 Ma和378 ~328 Ma),其最年轻的碎屑锆石年龄(328 Ma),暗示该套地层形成不早于早石炭世,而非以往认为的新元古代。结合其岩石组合特征,推测该套晚古生代浅变质岩系可能为泥盆-石炭系南段组。在澜沧岩群的年龄频谱特征图中,年轻的550 Ma左右峰期年龄与特提斯喜马拉雅碎屑锆石年龄峰期相同,说明其物源主要为东冈瓦纳北缘的特提斯喜马拉雅构造带,与原特提斯洋和古特提斯洋相关。     

豫西宜阳地区晚二叠世晚期—早三叠世沉积记录及其对古气候变化的响应

晚二叠世-早三叠世宜阳地区位于东特提斯低纬度地区的华北板块南缘,发育一套连续且沉积特征显著的陆相碎屑 岩相沉积,是研究陆相晚二叠世-早三叠世古环境与古气候变化的理想地层。本文在前人研究与野外实测的基础上,采用 岩石学、沉积学、古生物学方法综合分析研究区的沉积记录,识别出宜阳地区在该时期由陆源近海的滨湖沉积环境向河流 沉积环境过渡的古环境,重建了晚二叠世晚期-早三叠世宜阳地区的古地理面貌。沉积特征显示,此期整体气候条件为炎 热-半干旱,并且在长兴期末期与奥伦尼克期早期出现了极端干旱气候,可能是受到当时全球性巨型季风环流的影响。这 一时期的古气候与古环境的变化可能对二叠纪末陆地大灭绝事件起到了推动作用,并抑制了早三叠世生物复苏的进展。     

淮南煤田太原组铝质泥岩元素地球化学特征

华北聚煤盆地南缘淮南煤田晚石炭世-早二叠世太原组含煤岩系普遍沉积铝质泥岩,然而,对于多层铝质泥岩的形成条件及其地球化学特征尚未开展深入研究。在本次研究中,系统采集了淮南煤田张集煤矿补Y1钻孔岩心样品,采用XRF和ICP-OES、ICP-MS分别测试了主量元素和微量元素,对铝质泥岩地球化学特征及其地质成因进行分析。结果表明:不同层位的铝质泥岩来源于同一源区,铝土质泥岩可能受到了更强烈的红土化作用导致其明显偏离SiO₂/Al₂O₃和Fe₂O₃/Al₂O₃趋势线;Sr/Ba的结果表明铝质泥岩是在不稳定的海陆交互沉积环境下形成的,V/Cr和V/（V+Ni）的结果表明铝质泥岩是在贫氧到厌氧的沉积环境中形成的;综合主量元素和微量元素的结果,表明了不同层位铝质泥岩的母岩可能是附近古陆的中酸性火成岩,母岩风化产物经迁移至淮南地区沉积成岩。