焦作矿区太原组宇宙尘的发现及其特征

<正> 宇宙尘的研究,有助于了解太阳系的起源与演化;有助于地层的划分与对比和估计沉积速率等。1876年莫雷(Murray)描述宇宙尘微球粒以来,一些科学家也在深海沉积物中发现了这种磁性微球粒,同时利用现代技术在高空中也收集到微球粒,证实了宇宙尘的存     

北山地区园包山一带晚石炭世早期花岗岩地球化学特征及年代学研究

园包山晚古生代花岗岩位于内蒙古额济纳旗园包山一带,其岩体特征对红石山蛇绿岩带属性及北山北带的构造演化的重建具有重要意义。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,确定园包山复式岩基中花岗闪长岩、二长花岗岩、奥长花岗岩的年龄分别为317.1±3.1、314.8±2.7和313.7±2.3 Ma,均属晚石炭世。岩石地球化学分析表明,园包山花岗岩高硅(SiO_2=67.77%～73.00%)、富钠(K_2O/Na_2O1),A/CNK=0.95～1.13,属偏铝到弱过铝质,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、K),亏损高场强元素(Ta、Nb、P、Ti),具有中等强度的负铕异常(δEu=0.46～0.65),呈现出岛弧环境的岩石地球化学特征。其中奥长花岗岩与花岗闪长岩、二长花岗岩又有所不同,岩石样品富硅,具非常弱的负铕异常(δEu=0.81～0.99),高Sr/Y和La/Yb,在Sr/Y-Y图上落入埃达克岩区域。上述特征差异暗示两者具有不同的源区。综合区域地质资料来看,晚石炭世早期研究区南侧红石山洋向北俯冲启动了这次大规模构造岩浆活动,形成了具岛弧性质的园包山花岗岩复式岩基,其中具埃达克质特征的奥长花岗岩来源于俯冲的洋板块的部分熔融,暗示红石山洋可能属较为年轻的热洋壳。     

一种特殊类型硅质岩的特征与成因研究

浙江江山晚石炭世藕塘底组上段发现一种较为特殊的硅质岩。该类岩石呈白色、黄白色,夹于浅海相黄白色长石石英砂岩、粉砂岩和砾岩中。其显著特征是,岩石具残余生物碎屑结构,见大量腕足类、海百合茎、珊瑚等钙质生物假象,主要为mm级完整个体,密集堆积。生物已完全硅化,但内部组构清晰可辨。常见由多个微晶石英交代的自形细晶白云石假象以及碳酸盐交代残余。岩石质地较轻,具大量圆形、菱形和不规则状孔隙,系由海百合茎等生物碎屑、白云石(或钙质成分)风化淋滤流失造成空洞所致。岩石属于交代成因,原岩可能为亮晶(或微晶)生物碎屑灰岩,为潮下浅滩沉积产物。岩石硅化前曾发生过白云化作用。地球化学特征表明,硅质来源于正常地下水,无热水或火山硅质来源的迹象。笔者将这类硅质岩取名为“钙骨假象燧石岩”。     

相对海平面变化对腕足动物群落取代的影响——以吐哈盆地北缘桃西沟上石炭统祁家沟组—奥尔土组剖面为例

相对海平面的升降变化引起的相对水深及相关生态条件的改变对腕足动物群具有影响。相对海平面变化的速度和幅度是引起腕足动物群面貌变化的重要因素。相对海平面的持续缓慢上升有利于腕足动物丰度的增加和分异度的提高,海平面的大幅度快速变化对腕足动物群落则是一个不利的因素,是造成腕足动物物种丰度下降、新种增加量减少乃至彻底死亡的重要原因。吐哈盆地北缘晚石炭世发育的5个腕足动物群落全部与相对海平面上升期有关。在海平面的持续缓慢上升期,腕足动物的丰度不断增加,分异度迅速提高;而在相对海平面下降期,本区陆源粗碎屑物大量注入,不适合腕足动物的生存。     

北祁连东段早石炭世前黑山期岩相古地理主要特征

本区地处北祁连加里东褶皱带东部,早石炭世前黑山期区内为海湾性质的陆表海域。前黑山中期,秦岭海水第一次侵入本区,形成海湾并逐步扩大、超覆,形成了以障壁海岸环境为主的由碎屑岩、页岩以及灰岩组成的海陆交互相的沉积岩系。相区由三角洲平原相和滨海平原相组成。前黑山组中段含有石膏层,在中国的早石炭世沉积中很具特色。基底断裂活动造成了本区沉积基底块断式差异沉降作用,因此,本区各地段的岩相古地理特征均差异很大。     

雪峰古陆边缘上石炭统

雪峰古陆边缘石岩统为一套滨浅海碳酸盐岩和碎屑岩沉积。下部黄龙组为白云岩，灰岩和砾岩及少量硝岩互层，上部船山组为灰岩，白云质与砂岩及少量砂岩互层，船山组含Ｔｒｉｔｉｃｉｅｓ带和Ｐｓｅｎｄｏｓｃｈｗａｇｅｎｉｎａ带。整个上石炭统碎屑岩和碳酸盐岩交替出现，属海水浅的滨海陆脊滩相至局限台地相。     

新疆西天山大哈拉军山组的沉积环境及其与成矿的关系

早石炭世大哈拉军山组是西天山地区与成矿关系密切的地层之一，查明其古沉积环境，对于区域找矿规律的研究、找矿方向的确定具有十分重要的意义。根据沉积、构造、古生物、流体等的研究，对大哈拉军山组火山岩的沉积环境进行了讨论，指出大哈拉军山组为陆相喷发的产物。通过地层微量元素特征的对比研究，发现微量元素在围岩、蚀变岩、矿石三间有规律地变化，认为大哈拉军山组是阿希型金矿的主要矿源层。     

新疆中天山干沟一带晚石炭世花岗岩的岩石成因及其地质意义

中天山干沟一带花岗岩广泛分布,前人对北部的眼球状花岗岩和细粒花岗岩进行了精确的SHRIMP定年研究,其侵位年龄分别为428 Ma和361~368 Ma,笔者对干沟南部的晚石炭世花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究,其侵位年龄为(301.2±1.0)Ma。干沟晚石炭世花岗岩属于高钾钙碱性系列,其σ值为2.6~3.22,显示钙碱性与碱性过渡的特点,富集轻稀土元素及Rb、K、Th、La及高场强元素Zr和Hf,亏损Ba、Sr、Nb、Ta、P和Ti,显示I型花岗岩及A型花岗岩过渡的特征。与干沟北部较老的花岗岩相比,晚石炭世花岗岩具有较低的(87Sr/86Sr)i(0.704771~0.705451)及较高的εNd(t)(2.14~2.51),显示后造山阶段有较多的新的亏损地幔源区物质的加入。文章认为晚石炭世花岗岩的形成同后造山阶段幔源岩浆底侵有关,同时其形成为该区显生宙存在地壳垂向增生提供了新的证据。     

祁连山纳缪尔期昆虫化石（透翅目）

迄今得到世界公认的、证据确凿的有翅亚纲昆虫化石发现于晚石炭世纳缪尔期(Namurian stage).在这个时期爆发出大量且多样性的昆虫群,形成地史中第1个繁盛期.在这种地质背景下,中国祁连山地区也爆发出迄今第1个最古老的昆虫群,命名为祁连山昆虫群(Qilianshan Entomofauna)(属祁连山动物群,也是祁连山生物群中的一个门类).中国祁连山昆虫群发现于宁夏中卫县晚石炭世纳缪尔期中-薄层黑色页岩、炭质页岩之中.中卫县地处宁夏中部,(中)卫(中)宁平原的西侧.化石产于中卫县城西南20km处的下河沿村,北邻黄河,南依香山,地理坐标为东经105°05′、北纬37°25′,行政区划隶属于中卫县常乐镇.中国祁连山纳缪尔期昆虫的发现与研究,使笔者有机会对这一时期昆虫群的面貌、性质和演化关系,以及产地和层位的分布有了较全面的认识.本区昆虫既有全球纳缪尔期昆虫面貌的一般色彩,又有本区昆虫独特之处,不但有别于欧美的纳缪尔期昆虫,也与中国晚石炭世本溪组和二叠纪山西组、石盒子组昆虫面貌迥然不同.经过详细研究,确立了中国祁连山纳缪尔期的昆虫群--祁连山昆虫群,以宁夏中国纳缪尔翅蛉-石炭祁连山翅蛉-下河沿拟原襀翅蛉(Sinonamuropteris ningxiaensis-Qilian-shanopteris carbonica-Protoplecopsis xiaheyanensis)为代表,反映本区昆虫的特色.自1990年在宁夏中卫县常乐镇采集到纳缪尔期昆虫化石之后又连续进行了7年的采集,至21世纪初,笔者等又深入该地区再次进行采集,前后历经9年的化石采集工作,采获论文摘要曾在1995年第18届国际太平洋了大量且部分保存完好的标本,是昆虫分类与演化系统研究不可多得的新材料.阶段性科学大会古昆虫学分会上宣读,并于1998年建立了祁连山昆虫群,正式向世人公布了这一重要昆虫群的发现,其意义如下.(1)开拓了中国纳缪尔期昆虫的研究领域,从而填补了中国这个时代昆虫的空白.(2)开辟了中国早期昆虫的研究,逐步将中国中生代昆虫的研究,尤其是中三叠世昆虫的研究,向古生代晚期石炭纪-二叠纪昆虫延伸,加深了对古生代晚期至中生代早期这一最关键时期古翅类、新翅类昆虫的死与生、老与新的演替发展过程和不同类群特色的了解、认识,进而有助于探索昆虫的系统演化关系.(3)有翅昆虫翅的发生与发展是国际上2个多世纪以来未完全解决的重大问题之一.由于有翅昆虫在纳缪尔期首次爆发出大量多样性的类群,形成第1个繁盛期,基本上奠定了古生代晚期各个绝灭目和衍生目的基础.以祁连山昆虫群的标本为基础,展开以分类学、系统发育为核心的研究,必将有利于对有翅昆虫翅的发生与发展的探讨和研究.(4)从古昆虫区系来看,祁连山昆虫群不但是中国,也是东亚地史上出现的第1个昆虫群.这个昆虫群由于自身的独特性质而形成自身的区系,在古昆虫区系划分上占有一定的重要位置.(5)从地层划分、对比和时代确定来看,由于祁连山昆虫群各类群的独特性,均为本区特有的昆虫,层位清楚,时代确切,为地层划分、对比和地质时代的确定提供了可靠的根据.(6)祁连山昆虫群是在海陆交互相沉积环境中形成的,它的发现拓宽了寻找昆虫化石的新领域.过去通常在纯陆相的湖泊相、沼泽相和河湖相沉积层中寻找昆虫化石,祁连山昆虫群的发现表明,不但在陆相地层中可以找到昆虫化石,在海陆交互相沉积地层中也可以找到昆虫等陆生动物化石.在实践中可以了解到,海陆交互地区的水量充足,气候潮湿,植被茂盛,有利于昆虫的生存和发展.居多发生在食料来源充足的亚热带-热带原始森林之中的昆虫及其他陆生动物,随着这种良好的自然生态环境而迅速繁殖、发展,使动、植物与大自然形成一系列协同进化的良性的自然生态环境,也为化石的保存提供了良好的地质条件.祁连山纳缪尔期海陆交互相地层所保存的昆虫就是拓宽思路、寻找昆虫化石的一个实例.本文在对翅脉结构和性质进行深入研究和系统分类的基础上,进一步探讨了中国纳缪尔翅蛉科在地史中的演化规律,将该科的演化分为4个阶段原始阶段(离脉时期)、早期阶段(联脉时期)、过渡阶段(触脉时期)和特化阶段(并脉时期).这一演化规律的总结和提出,是昆虫脉序研究的一次突破性进展.文中对祁连山地区产出的数量庞大的中国纳缪尔翅蛉科进行了系统的分类和描述.此次因篇幅所限,仅发表1个新科,包括4个新属、3个新亚属和9个新种.     

新疆乌鲁木齐地区上石炭统祁家沟组四射珊瑚古生态学研究

在准噶尔盆地南缘上石炭统祁家沟组识别出2种生态类型的四射珊瑚动物群。一种是以小型单体无鳞板类型为主的Cyathoxonia动物群；另一种则是以发育鳞板类型为主的Caniniid–Clisiophyllid动物群。认为祁家沟组四射珊瑚动物群生活于中–高纬度地区温带气候条件下火山口周围类似于环礁的环境中。Cyathoxonia动物群生活于相对闭塞但与外海有连通的低能浅水礁湖（潟湖）环境中并且原地保存，Caniniid–Clisiophyllid动物群则生活于环礁向海一侧适于珊瑚生长的礁坪中–高能环境中。后者不断遭波浪侵蚀，在风暴和重力的作用下，沿着环礁陡峭的前缘斜坡以重力流的形式下滑，在正常浪基面之下的低能环境中保存下来。