豫西登封地区寒武系苗岭统张夏组碳同位素组成特征及其地层学意义

豫西登封地区寒武系苗岭统沉积以碳酸盐岩为主,为碳同位素地层研究提供了良好的素材。本文展示了登封地区高分辨率碳同位素曲线,发现在张夏组三段和四段存在一个达到-1.5‰的负漂移,负漂移介于苗岭统鼓山阶底部的碳同位素负漂移(DICE)和芙蓉统底部的碳同位素正漂移(SPICE)之间。通过对华南、美国、澳大利亚、西伯利亚同时期地层的碳同位素进行研究,发现负漂移普遍存在,并且古丈阶与鼓山阶的分界面位于该段负漂移的最小值附近。因此,推测鼓山阶与古丈阶的分界面对应在张夏组上部的三段与四段之间。

济源地区中-下三叠统碎屑锆石年代学特征及其物源分析

沉积物源组成及其演化是研究沉积盆地及盆山系统演化的关键。对济源地区中-下三叠统3个组进行了碎屑锆石U-Pb同位素分析,结果显示,下三叠统刘家沟组碎屑锆石具有6个年龄峰值:270,329,385,450,1885,2511Ma,其中晚古生代碎屑锆石应来自内蒙古隆起,早古生代碎屑锆石来自秦岭造山带,而新太古代-古元古代碎屑锆石则来自华北克拉通基底。下三叠统和尚沟组碎屑锆石年龄主峰值为420Ma,次峰值为745Ma和952Ma,均来自秦岭造山带。中三叠统二马营组碎屑锆石年龄主峰值为254Ma,可能来自华北板块南缘再旋回的沉积物,次峰值为1690Ma和2524Ma,应来自华北克拉通基底,其中1690Ma的碎屑锆石对应了华北板块南缘广泛出露的熊耳群。新元古界碎屑锆石由刘家沟组至和尚沟组增多,说明秦岭造山带基底逐渐剥露,是造山作用增强的体现。中三叠世末,秦岭造山带进入全面碰撞造山阶段,从地质演化过程来看,秦岭造山带在中三叠世也应处于持续隆升状态,然而二马营组中却没有来自秦岭造山带的碎屑锆石记录,而是以华北板块南缘盖层和基底为主,推测秦岭造山带的造山作用影响到了华北板块南缘,使华北板块南缘不断抬升,阻挡了秦岭造山带为济源地区提供沉积物。

豫西寒武系苗岭统张夏组Thalassinoides bacae中莓状黄铁矿的成因及其生态学意义

豫西寒武系苗岭统张夏组薄层微晶灰岩中发育了大量的Thalassinoides bacae遗迹化石,利用微区X射线荧光光谱仪和扫描电镜观察,并结合能谱分析,对Thalassinoides bacae遗迹化石的元素分布及微观特征进行分析。结果表明:衬壁与围岩的元素特征相似,晕圈的Fe、Mg富集;在填充物与衬壁的边界处Fe的含量高,且有大量的莓状黄铁矿(微晶呈八面体、五角十二面体、立方体、球体和不规则形)、黄铁矿的自形单晶及其铁的氧化物。认为晕圈构造是受到铁白云石流体的影响而形成的成岩晕;莓状黄铁矿的特征表明其为生物成因,为Thalassinoides bacae的耕作行为习性提供了重要依据,表明造迹生物在潜穴衬壁的边缘培植微生物以提供食物来应对食物贫乏,这是早期生物行为习性进化及后生动物向不同环境辐射的重要标志。