扬子地区奥陶纪—志留纪转折期多事件耦合关系及有机质富集

从地质事件的影响角度出发,讨论扬子地区奥陶纪—志留纪转折期多地质事件的耦合关系、地质事件的环境响应以及对富有机质页岩发育的影响。结果表明:构造运动增强的大陆硅酸盐风化作用以及火山事件增加的碳埋藏都导致大气CO_(2)浓度的下降,当达到阈值以下便引发赫南特冰期事件;火山喷发出的硫会在平流层形成硫酸盐气溶胶,增加反射率,促进冰期的发展;冰期增大纬度温度梯度,促进上升流的形成;冰期降温的突发性、水体硫化缺氧环境的扩张以及火山事件所输入的汞和砷等有毒重金属是导致晚奥陶世生物大灭绝事件(LOME)的主要机制;火山事件输入的火山灰和上升流给海洋表层带来大量营养元素,以及冰期海平面迅速下降期间导致溶解性无机磷酸盐(DIP)浓度的增加,增强海洋初级生产力,促进有机质的生产;大量有机质在沉降过程中消耗氧气导致深层形成最小含氧带(OMZ),火山灰快速吸收溶解氧以及冰期结束海平面快速上升都会导致水体缺氧条件的扩张,从而有利于有机质的保存;主要的沉积作用是悬浮沉积,但局部也因构造运动、水体变浅以及陆源输入增强等因素发育部分重力滑塌、浊流、碎屑流、风暴流沉积。

踏古寻洋 志留纪的铠甲“武士”:翼肢鲎

什么是志留纪?奥陶纪结束后,地球就进入了志留纪。志留纪是古生代的第三个纪,开始于4.43亿年前,结束于4.19亿年前,生物大灭绝后幸存下来的生物进入了复苏阶段,并开始了新一轮的演化。在志留纪时期,最有代表性的是外形如同鳗鱼的牙形动物,但统治海洋的是一群长着坚硬外壳、外形奇特的节肢动物。

准噶尔盆地西北缘志留纪侵入岩特征及其地质意义

研究区位于准噶尔盆地西北缘,通过对区内侵入岩年代学和岩石地球化学分析,认为该岩体形成于志留纪,富钠贫钾,属低铝-过铝质的钙碱性岩系列中太平洋型岩石。成因与板块俯冲作用有关,经历碰撞后的抬升-造山晚期阶段,为上部地幔与下部地壳的玄武质岩浆经过结晶分异作用形成产物,为壳幔混合源的I型花岗岩。

华南志留纪钼的矿化:白石顶钼矿锆石SHRIMP U-Pb年龄和辉钼矿Re-Os年龄证据

白石顶钼矿床位于湘粤桂交界的桂北姑婆山地区,主要以石英辉钼矿脉的形式产于桂岭岩体(角闪石)黑云母二长花岗岩和南华系浅变质浅海相碎屑岩中。桂岭岩体岩石类型以中-细粒斑状(角闪石)黑云母二长花岗岩为主,岩石呈灰白色,似斑状结构。斑晶主要由微斜长石和斜长石组成,基质则由微斜长石、斜长石、石英、黑云母和普通角闪石组成,副矿物有磁铁矿、锆石、褐帘石、绿帘石、磷灰石、榍石等。白石顶钼矿的矿石矿物主要为辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿和白钨矿等。围岩蚀变有黄铁矿化、钾长石化、白云母化、绿泥石化等。文章通过对桂岭岩体及其包体中锆石SHRIM PU-Pb年龄和辉钼矿Re-Os年龄的测定,初步揭示了白石顶钼矿床的成矿年代,桂岭岩体(角闪石)黑云母二长花岗岩锆石SHRIM PU-Pb年龄为(424.4±5.6)Ma,其中的闪长质包体的SHRIM PU-Pb年龄为(428±4)Ma。6件辉钼矿Re-Os的加权平均年龄为(424.6±5.7)Ma,这表明白石顶钼矿床形成于志留纪。此次工作首次认为在华南地区志留纪也发生了金属钼的富集成矿,该成果对于深入认识华南地区加里东期的构造-岩浆演化及其成矿作用具有重要的科学价值。

塔里木盆地志留纪地层、沉积特征与岩相古地理

近年来塔里木盆地志留系油气勘探的发现,使志留系研究重新受到重视,但仍存在一些制约勘探的基础地质问题需要深入研究。本文在塔里木盆地志留系野外露头、井下地层岩性段划分对比的基础上,详细研究了不同岩性段的沉积体系、沉积相和微相特征,恢复了塔里木盆地志留纪不同时期的岩相古地理格局。根据志留纪地层发育和沉积特征,塔里木盆地志留系可分为柯坪—塔中和塔东地层分区,并进一步划分为柯坪、巴楚、塔中、塔北、满东和英吉苏6个地层小区。塔里木盆地志留系主要发育碎屑潮坪(夹风暴)沉积体系、无障壁滨岸海滩—陆棚沉积体系、碎屑潮坪—滨岸砂坝复合沉积体系和辫状河三角洲沉积体系4种类型,经历了海域范围逐渐缩小、古气候由温暖潮湿向炎热干旱过渡的过程。盆地整体地势呈南高北低,物源主体来自塔东和塔东南地区。平面上西部水体较浅而开阔,东部较闭塞,海侵方向来自北部和西北部。塔里木盆地志留纪古环境和古地理特征反映了在沿海岸带附近发育潮下潮道与砂坝砂体,尽管单砂体厚度较薄,但多套单砂体纵向上叠置可以形成砂体相对富集的砂层组,具有形成岩性—地层圈闭的地质条件。

奥陶纪和志留纪钾质斑脱岩研究评述

与欧洲与北美相比,国内对钾质斑脱岩的研究较少。为了更好的认识这类岩石,本文从其定义、判别、研究进展等方面,对已发表的钾质斑脱岩资料特别是奥陶纪和志留纪钾质斑脱岩资料进行了研究评述,并在此基础上对华南奥陶纪钾质斑脱岩研究进行了介绍,并提出了华南钾质斑脱岩研究中三个可能的突破方向,即钾质斑脱岩所代表的火山喷发活动与晚奥陶世生物大绝灭的关系、斑脱岩内斑晶矿物熔体包裹体与世界其他地区对比研究、奥陶纪不同层位斑脱岩高精度同位素年代学研究是华南奥陶纪钾质斑脱岩三个有前途的研究方向。钾质斑脱岩作为一类特殊的事件标志层,在年代地层、事件地层、古大陆再造、地层对比研究中具有重要的价值,并将在古环境、古构造和古地理研究等方面发挥不可替代的作用。

北祁连—河西走廊志留纪和泥盆纪古地理及其对同造山过程的沉积响应

北祁连—河西走廊志留系包括下志留统鹿角沟砾岩和肮脏沟组、中志留统泉脑沟山组和上志留统旱峡组 ,泥盆系包括中、下泥盆统老君山组和上泥盆统沙流水组。鹿角沟砾岩为水下冲积扇沉积 ,断续分布于北祁连西段。肮脏沟组在北祁连—河西走廊分布广泛 ,主要为半深海碎屑复理石沉积。泉脑沟山组和旱峡组分布于北祁连—河西走廊西段 ,前者以浅海相砂泥岩和泥灰岩为主 ,后者以滨海潮坪—浅海碎屑岩沉积为主。老君山组分布于古祁连山山前和山间盆地 ,为粗碎屑磨拉石沉积。沙流水组分布于河西走廊东段 ,为湖相沉积。区域古地理分析表明 ,北祁连—河西走廊志留纪和泥盆纪的古地理主要受北祁连加里东—早海西期不规则造山作用控制。鹿角沟砾岩标志着弧—陆碰撞最早发生于早志留世早期。早志留世北祁连—河西走廊由弧后残余盆地向前陆盆地转化。中、晚志留世北祁连东段剧烈造山并与阿拉善古陆连接 ,前陆盆地限于北祁连—河西走廊西段。志留纪末期为北祁连的主造山期 ,泥盆纪形成高峻的古祁连山。早、中泥盆世形成山前和山间盆地的粗碎屑磨拉石沉积。晚泥盆世造山带西段造山作用剧烈 ,形成剥蚀区。东段造山作用微弱 ,山地被剥蚀 。

上扬子区志留纪层序地层特征

在稳定的上扬子地区，对志留系（４３９～４０９Ｍａ）进行了露头层序地层研究，建立了２个二级层序（不完整）和９个三级层序（ＯＳ１—ＯＳ９），每个三级层序的时限约３．３Ｍａ，ＯＳ１由龙马溪组和香树园组构成。雷家屯组包括２个三级层序。ＯＳ４由马脚冲组和溶溪组构成。秀山组和回星哨组构成ＯＳ５和ＯＳ６层序。ＯＳ７位于关底组下部。由关底组上部和妙高组下部组成ＯＳ８。ＯＳ９由妙高组上部和玉龙寺组构成。ＯＳ１和ＯＳ７为Ⅰ型层序，其余为Ⅱ型层序。三级层序均发育ＴＳＴ和ＨＳＴ，而缺乏ＬＳＴ和ＳＭＳＴ。层序的发育与全球海平面变化有密切关系。加里东运动造成的扬子地台持续上升及差异升降对二级层序的组成具有明显的影响。

扬子区后Llandovery世(志留纪)胞石的发现及其意义

坟头组时代争论长期不能统一的原因之一，在于各家对坟头组涵盖范围理解不一。坟头组有广义和狭义之分：以侯家塘组的顶为底、以秀山动物群的最高层位为顶的坟头组概念，为狭义坟头组。以侯家塘组、茅山组之间岩层的总和作为坟头组的概念，为广义坟头组。本文建议使用狭义坟头组概念，以求定义统一。坟头组之上、茅山组之下还存在寨山组和新河庄组（新组）。宁镇山脉志留系存在倒序、脱顶、丢层等问题，建议将坟头组、寨山组的标准剖面选在安徽铜陵寨山剖面；新河庄组的标准剖面选在安徽宣城新河庄剖面。根据胞石带的研究，坟头组顶界穿时，其时代为Ｔｅｌｙｃｈｉａｎ晚期至Ｗｅｎｌｏｃｋ世早期。寨山组底界穿时，顶界时代为Ｌｕｄｌｏｗ世末期；新河庄组的时代为Ｐｒｉｄｏｌｉ世早、中期；茅山组的时代推测仅限于Ｐｒｉｄｏｌｉ世晚期。本文还对“管状砂岩”的时代、秀山动物群回归的时代、红层与冰川的关系、海平面升降、分统建阶及古地理再造等问题作了讨论。

塔里木盆地志留纪沉积层序构成及充填响应特征

塔里木盆地志留系是由角度不整合面所限定的一个区域性(二级)的沉积层序,其内可划分出5个三级沉积层序。总体上显示一个从水进到水退的沉积旋回,可识别出曲流河三角洲—辫状河三角洲、滨外陆棚及较深水盆地、无障壁碎屑滨岸—无障壁碎屑潮坪沉积体系组合,它们代表了二级沉积层序中相对低位、海侵和高位的3个沉积体系组合。研究区构造、沉积、古生物和古气候资料表明,层序1底界面和层序5顶界面是塔里木周缘板块构造挤压、盆地隆升作用的结果;层序2底界面是周缘板块强烈挤压、盆地挠曲下降作用结果,同期全球海平面快速上升;层序3、层序4和层序5的底界面是在构造作用稳定、全球海平面下降背景之上由相对海平面次一级旋回变化形成的,是古气候变化、沉积物供给及构造沉降共同作用的结果。

西昆仑叶城南部麻扎地区志留纪几丁虫动物群新发现

西昆仑地区处于中亚腹地的高寒缺氧地带,区域地质研究程度较低。早志留世轻变质碎屑岩地层时代的确定主要依据三叶虫、头足类和珊瑚等大化石,一直没有微体化石方面的证据。最近,在西昆仑地区进行的地质调查中,在温泉沟地区新发现了较丰富的志留纪Desmochitina,Sphaerochitina,Rhabdochitina,Conochitina等属几丁虫化石,为早志留世碎屑岩地层时代的确定、西昆仑地区地质调查工作的开展、志留纪地层的划分对比和西昆仑地区地质演化历史的研究提供了重要微体化石方面的依据。

新疆中天山干沟一带蛇绿混杂岩和志留纪前陆盆地的发现及其意义

托克逊县干沟一带出露有早古生代蛇绿混杂岩和志留纪前陆盆地沉积。其时空配置表明,新疆中天山北缘早古生代大洋在奥陶纪曾发生大规模的向北消减,志留纪因前陆和岛弧的碰撞而形成前陆盆地,充填序列揭示了碰撞造山作用过程。对碎屑岩中陆源锆石同位素测年表明其最新物源的年龄不小于461Ma。而侵入该前陆盆地碎屑岩的花岗闪长岩中火成锆石的同位素测年数据为(386.1±4.1)Ma,限定了前陆盆地的上限。前陆盆地的终结标志着碰撞造山作用的结束。

大地构造对上扬子区志留纪生物礁分布及发育的控制

根据上扬子板块的基底特征，及板块边缘特征等不同大地构造单元演化特征入手，分别对上扬子板块基底地貌、板块边缘构造及板内不同构造单元控制志留纪古沉积环境及生物礁发育演化进行了论述。在上扬子板块的北缘（南秦岭构造带），为被动大陆边缘，沉积环境适于生物礁发育，类型较多。而板块西缘（金沙江构造带）为主动大陆边缘，在岛弧区发育部分点礁以及生物层；板块内部受古隆起影响的地区（川西北、川东南、黔北），形成缓坡沉积环境，在浅缓坡区生物礁十分发育，类型众多；但是板内深断裂（龙门山，二郎山—攀西裂谷带）边缘生物礁不甚发育，仅见生物层—小型点礁组合。志留纪时，上扬子板块受全球海平面变化的影响明显，至Ｗｅｎｌｏｃｋ期后，大部分地区因海平面下降而无沉积。但是在板块边缘凹陷区，因区域构造的影响，全球海平面波动对其影响不大。

扬子地区志留纪岩相古地理与石油地质条件研究

扬子地区志留纪的岩相古地理条件比较有利于油气藏的发育。扬子地区志留系主要是滨浅海碎屑岩和碳酸盐岩 ,下志留统龙马溪组的页 (泥 )岩为主要烃源岩 ,分布广泛、厚度较大 ,处于成熟—过成熟演化阶段 ,储集层为中、上志留统滨浅海碎屑岩 ,在有利的成藏及保存条件下 ,在扬子地区可以形成并保存商业油气藏。扬子地区南部的长江沿线地区是志留系最有利的勘探地区。

新疆柯坪志留纪兰多维列世无颌类化石

描述了新疆柯坪县铁力克瓦铁村附近志留纪兰多维列世塔塔埃尔塔格组无颌类盔甲鱼亚纲的 3个新属、新种。无颌类化石面貌表明 ,塔塔埃尔塔格组大致与长江中下游的溶溪组相当 ,其时代为兰多维列世的特列奇期 (Telychian)。塔塔埃尔塔格组时代的更正 ,使得塔里木盆地和扬子区中古生代地层可直接进行对比。同时 ,两地鱼群性质和沉积环境的相似性证明 ,在志留纪时它们可能彼此相距很近。

奥陶纪-志留纪边界附近火山活动记录:来华南周缘钾质斑脱岩的信息

扬子地台内奥陶纪顶部的五峰组到志留纪底部的龙马溪组间存在着多个粘土岩层。前人研究结果认为这些粘土岩层为钾质斑脱岩,是火山喷发的凝灰质物质在海相环境沉积、蚀变的产物。这些斑脱岩广泛分布于扬子地台周缘,对理解奥陶纪-志留纪时华南所处的大地构造位置和相应的构造事件具有重要的意义。本文对采自扬子地台内湖北宜昌地区和贵州桐梓地区奥陶纪-志留纪界线剖面的斑脱岩层进行了矿物学及地球化学工作,旨在判定其形成的构造环境。矿物学研究表明上述岩石除了含有粘土矿物外,还含有石英、长石、黑云母、磷灰石、锆石等中酸性岩浆岩中的常见矿物,属典型的钾质斑脱岩。本文利用在风化过程中不活动元素对斑脱岩的原岩进行了恢复,结果也表明其原岩为中酸性火山岩,包括安山岩-英安岩-及流绞岩等。微量元素特征显示多数样品具有典型的岛弧火山岩的特征,很可能与北面早古生代秦岭洋的闭合过程中的板块俯冲有关,也可能是早古生代在华南板块东南缘外侧存在的一古老洋壳向华南板块的俯冲。有一个样品(YC0711)没有Nb的负异常,但是具有明显的Ti负异常,在Th/Yb-Nb/Yb判别图上落在岛弧区附近,其原岩可能是富铌玄武岩之类的特殊岛弧岩石。火山活动的峰期为晚奥陶世赫南特阶时代,与地质历史上第二大的生物大灭绝事件同时。前人认为该生物灭绝事件与冈瓦纳冰川有关。考虑到华南以及欧洲、北美等地均出现大规模晚奥陶世-早侏罗纪钾质斑脱岩,奥陶纪-志留纪边界的火山事件是具有全球规模的,所喷发的岩石多是富含挥发份的中酸性岩,对大气圈和生物圈具有十分重要的影响,本文认为火山活动很可能是造成晚奥陶世的生物大灭绝事件和冈瓦纳冰川的主要诱导因素。

四川盆地南北缘志留纪生物礁成岩作用及储层特征

四川盆地南北缘志留纪生物礁发育、类型多样，有点礁、灰泥丘、层状礁等。它们曾经历了多种成岩作用，其中主要有胶结作用、溶蚀作用、硅化作用以及白云化作用。由于构造运动简单，本区生物礁的成岩作用演化过程是从早期的海底成岩作用，经短时的大气淡水作用就进入埋藏成岩作用阶段，最后达表生暴露阶段。生物礁的原生孔隙以格架孔、体腔孔为主，并发育有不规则窗格孔、粒间孔及晶间孔等，次生孔隙为后期溶孔及溶缝。由于胶结作用发育，使本区生物礁的储集意义减小。

川东南-黔北地区志留纪生物礁与古环境演化

川东南—黔北地区下志留统分布广泛,出露好,化石丰富,在海相碎屑沉积中不同程度地发育了碳酸盐岩和生物礁。我们通过对重庆綦江观音桥、贵州坡渡及邻区石牛栏组的野外考察和综合研究发现,生物礁主要发育在早志留世中晚期的石牛栏组中、下部(大致相当于兰多维列中期),类型为小型点礁、生物丘及生物层。造礁生物以床板珊瑚、皱纹珊瑚,层孔虫为主;附礁生物包括苔藓虫、腕足类、鹦鹉螺、海百合等,礁基为生屑滩或瘤状灰岩。礁的发育受区域生境条件制约,靠近黔中隆起的浅海缓坡地带,是生物礁生长发育的有利地区。

川东南地区志留纪稀土元素分布及其地质意义

以川南綦江观音桥志留系剖面为代表，通过４８个样品中子活化检测出的８种稀土元素分析，详细讨论了ＲＥＥ在该剖面上的分布演化特点及表现形式；研究了本区早志留世古海洋演化及古环境特点：（１）龙马溪组为滞流浅海盆沉积；（２）从龙马溪组到石牛栏组，其ＲＥＥ逐渐减少，Ｃｅａｎｏｍ从正异常向负异常演化，海平面趋于上升，至石牛栏组达最高；（３）ＲＥＥ分析结论与用沉积学、大地构造及其它地化分析所得出的结论相吻合，证明ＲＥＥ作为环境演化的“示踪剂”有较大意义。

西藏北部申扎地区志留纪岩石地层和生物地层

在开展西藏北部多巴区幅1∶25万区域地质调查时,对分布于申扎地区的志留纪地层进行了详细的研究和划分,厘定了该区志留纪岩石地层单元,建立了生物地层层序。首次提出了该区志留系四分方案,并为确定奥陶系与志留系的界线位置提出了具体意见。为西藏乃至全国的志留系的研究与划分提供了重要依据。