塔里木盆地蓬莱坝剖面寒武系第二统-第三统界线处碳同位素负异常及其地质意义

塔里木盆地柯坪地区蓬莱坝剖面是研究寒武系地层的典型剖面,而迄今未有第二统-第三统界线处碳同位素演化研究。本研究对该剖面第二统吾松格尔组-第三统沙依里克组过渡区碳酸盐岩进行系统取样,分析了18件样品的碳、氧同位素组成。结果表明,δ13C(V-PDB)和δ18O(V-PDB)值分别分布于-4.2‰～0.8‰之间和-7.4‰～-3.8‰之间,二者之间相关性不明显,并且δ13C值在第二统与第三统界线处呈现明显的负漂移,可达-4.2‰。因此,δ13C值负漂移未受成岩作用影响,真实反映了原始海水碳同位素组成特征,可与北美、西伯利亚、华南以及华北地区的ROECE地质事件对比,具有全球意义。鉴于ROECE(Redlichiid-Olenellid Extinction Carbonisotope Excursion)事件约发生在509Ma,所以本研究为区域地层研究提供了一个较为可靠的绝对年龄数据,弥补了传统年代学研究方面的不足。此外,这是ROECE事件在塔里木盆地的首次报道,对寒武系地层划分以及全球对比具有重要科学意义。

川中北部地区寒武系第二统沧浪铺组一段孔隙特征、成因及演化模式

【目的】近年来,随着川中北部地区寒武系第二统沧浪铺组的不断勘探突破,沧浪铺组呈现出巨大的勘探潜力,而目前孔隙研究的薄弱制约了对储层发育特征的深入认识。【方法】基于岩心、铸体薄片和阴极发光等的观察与鉴定,运用图像识别软件获取岩石组分含量、孔隙参数等定量数据,对川中北部地区寒武系第二统沧浪铺组一段的孔隙特征、成因、不同岩性的孔隙演化模式开展研究。【结果】沧浪铺组一段的孔隙类型主要为粒内溶孔,与总面孔率的正相关性最好,其次是粒间溶孔。较高的鲕粒/陆源砂的含量比例是孔隙发育的重要物质基础,溶解作用是孔隙发育的最有利因素,而高能的陆棚鲕粒滩沉积是原生孔隙发育的关键。因为准同生期大气水的选择性溶解作用是形成沧一段主要鲕粒粒内溶孔的最有利的成岩作用,而准同生期—埋藏期的白云石化作用则增强岩石的抗压性、使固相体积缩小而增加岩石的面孔率,埋藏期的溶解作用则沿着构造破裂形成的裂缝和早期孔隙进行溶解扩大。陆源砂、胶结作用、压实作用和压溶作用等则不利于沧一段孔隙的发育。【结论】因此,有利的碳酸盐组分及后续的成岩—构造作用影响了孔隙的发育和演化,并形成了孔隙面孔率依次降低的岩性排序特征:亮晶鲕粒云岩、含砂鲕粒云岩、砂质鲕粒云岩、细粒岩屑砂岩、石灰岩类。

辽东半岛复州湾剖面寒武系第二统光合作用生物膜建造的核形石

作为一种经常大于鲕粒的包覆颗粒类型,核形石以其不平滑的圈层被解释为微生物成因,区别于成因存在较大争议的鲕粒,而且常与鲕粒和其他类型的碳酸盐颗粒相互共生;作为一种在围绕着生物碎屑和非生物碎屑核心的序列式纹层化作用过程中形成的球形或假球型生物沉积构造,核形石还常常单独产出和分布,所以又被解释为微生物碳酸盐岩,或者被归为球状叠层石。在辽东半岛寒武系第二统碱厂组和馒头组之中,厘米级别大小的核形石密集发育在三级层序的顶部,成为一种时间特化的相。另外,以下重要特征将辽东半岛寒武系第二统的核形石特征化,包括:(1)与凝块和微凝块共生;(2)多为球状和椭球状;(3)由不均一的非纹层状致密泥晶和微亮晶构成;(4)核形石皮层以及核形石间凝块中发育特别的蓝细菌鞘钙化化石等。尽管穿越成岩作用过滤器去解释古代核形石复杂的形成机理存在着巨大的挑战,也尽管形成这些核形石的复杂生物膜钙化作用细节需要更加深入地研究才能得到更好地了解,但是,辽东半岛第二统碱厂组和馒头组核形石中直接的微生物化石证据,尤其是核形石内较为丰富的钙化蓝细菌鞘化石,使其成为一个了解光合作用生物膜建造核形石的典型实例。

北京西郊丁家滩剖面寒武系第二统昌平组核形石特征及成因

核形石是微生物岩的一种,长期受到地质学家的广泛关注。目前在核形石的展布模式、沉积环境以及微生物特征和形成机制方面的研究仍显不足。北京西郊丁家滩剖面地层出露良好且保存完整,其寒武系昌平组的早期高位体系域主要沉积在潮下-潟湖环境中。受控于三级以下海平面以及水动力条件,早期高位体系域自下而上发育了三套形态各异的核形石层。第一套毫米级核形石零星分布于早期高位体系域下部,不具明显核心,包壳内见大量泥晶物质及砂屑、生屑。第二套厘米级-亚厘米级椭球状核形石集中分布于早期高位体系域中部,具有明显核心,包壳主要由亮纹层、菌纹层、生屑层和包壳层组成。第三套厘米级椭球/叶状核形石集中分布于早期高位体系域上部,具有明显核心,包壳主要由亮纹层组成,菌纹层含量较少。镜下鉴定结果表明由亮/暗纹层交互而成的核形石包壳具有不同的显微/超微结构,代表了微生物席与沉积环境的不同互动方式。分析其形成环境可知,北京西郊丁家滩剖面寒武系昌平组以核形石为主的微生物岩,生物灭绝事件是其直接成因,但也许不是决定性因素。

北京寒武系第二统昌平组凝块石特征及成因

北京西郊下苇甸地区下寒武统昌平组底部含燧石角砾白云岩之上发育的一套豹斑灰岩,实为发育在高能环境下的凝块石灰岩,宏观形态上可包括斑状凝块石、带状凝块石和网状凝块石3种,其成因多与厚微生物席相关,且分别具有不同的微观结构。露头实测和镜下观察结果表明凝块石的初始沉积组分受控于沉积大/微环境,且三者的互动决定了凝块石的最终沉积特征。该套沉积成因的凝块石,其白云质凝块不局限于潜穴,且潜穴内部见大量保存完好微生物结构和疑似球状原生白云石,因此这种白云质凝块很可能与微生物白云石化密切相关,并以此区别于局限于生物遗迹位置,且内部充填物为粉细晶白云石的成岩成因的豹斑灰岩。

宜昌地区寒武系水井沱组(第二统第三阶)生物组合面貌及其地层分布

近年来随着“鄂宜页1井”高产气井的突破,寒武系水井沱组(第2统第3阶)已成为中扬子区页岩气勘查开发新的主力层系。本文旨在前人研究的基础上,通过对水井沱组中主要生物类型、古生物组合面貌及其时空分布的简要总结,为鄂西地区的页岩气勘探提供对比借鉴。宜昌地区寒武纪地层发育完整,广泛出露于宜昌、秭归、长阳、兴山等地,古生物化石较为丰富,是开展寒武纪地层及古生物研究的经典地区之一。埃迪卡拉纪—寒武纪过渡时期的地质记录中保存了寒武纪大爆发和后生动物多样化事件的化石证据,从寒武系纽芬兰统到第二统,自下而上发现了岩家河生物群、水井沱生物群(包括清江生物群)、石牌生物群和京山布尔吉斯页岩型生物群等,它们化石类群多样,浮游生物和底栖生物丰富,而在长阳发现的清江生物群更是具有典型布尔吉斯页岩型动物群特异埋藏化石库的特点,出现了大量高保真度的软躯体类群,代表了远离海岸的较深水环境,为寒武纪大爆发研究打开了一个新的窗口。从岩性、生物类型以及构造运动来看,宜昌地区水井沱组发育一套以黑色页岩或钙质页岩夹碳质灰岩为主的黑色岩系,其中海绵化石在黑色岩系中呈现出较高的丰度和多样性,显示当时深水低氧的沉积环境。同时繁盛的微体生物表明当时海洋具备较高的初级生产力,为有机质的埋藏富集以及页岩气的形成奠定了良好的物质基础;加上黄陵背斜刚性基底的影响,并未引起储层变形和破坏。因此,宜昌地区水井沱组黑色岩系具有很高的勘探开发潜力。

云南东部寒武系第二统关山生物群奇虾类群的潜在研究空间

含软体附肢的节肢类化石在滇东有着丰富的埋藏.数十年来,处于滇东寒武系第二统古生物群落食物链顶端的奇虾类群一直是人们研究的热点,且积累丰富的研究成果.关山生物群的奇虾类群在化石产出剖面数量、属种发现数量上虽远低于澄江生物群,但其存在着较大的寒武系早期捕食类群的演化意义,无论在躯体构建、形态功能、生态地位上仍存在潜在的研究空间.

江苏徐州寒武系第二统猴家山组顶部小壳化石初探

提要华北板块寒武系第二统小壳化石丰富,为小壳动物分类学、寒武纪地层划分与洲际对比以及古地理重建提供关键证据。近年来,华北板块寒武系底部小壳化石被广泛研究,而猴家山组作为华北板块寒武纪最早沉积地层之一,其顶部的小壳化石组合却缺乏研究。本文首次报道了苏北地区张楼剖面寒武系猴家山组顶部海绿石灰岩中经酸蚀处理得到的小壳化石,并对其化石组合进行了丰度统计与系统描述。该小壳化石组合共计12属12种,其中以软舌螺类的多样性及丰度最高,包括4属4种:Cupitheca decollatea、Paratriplicatella sp.、Neogloborilus spinatus、Triplicatella xinjia;腕足类共3属3种:Eoobolus sp.、Schizopholis sp.、Hadrotreta sp.;开腔骨2属2种:Chancelloria cf.eros、Archiasterella teraspina;高肌虫2属2种:Alutella cf.datongensis、Mongolitubulus aspermachaera;似软舌螺:Hyolithellus cf.micans。此外还有未定属种的离散海绵骨针与棘皮动物骨板等。苏北地区张楼剖面猴家山组顶部的小壳化石组合属于三叶虫Redlichia chinensis带,通过系统研究发现其软舌螺类、腕足类、开腔骨等基本延续了辛集组的小壳化石组合面貌,但在软体动物的组成上具有显著差异,分析认为极有可能受到了Sinsk事件的影响。结合小壳化石和三叶虫组合特征与其他板块进行综合对比认为,猴家山组顶部在时代上应属于寒武纪第四期中期(龙王庙期/Toyonian)。本文极大丰富了华北板块南缘寒武纪第四期的小壳化石材料,扩展了小壳化石的发育层位,后续将对邻区相似地层中的小壳化石发育情况继续进行系统研究,以探究Sinsk事件对华北板块寒武纪早期生物群的影响。

鄂西寒武系第二统筇竹寺阶水井沱组放射虫动物群

寒武纪早期放射虫化石稀少,保存较差,对其特征和演化缺乏了解.对鄂西秭归地区寒武系筇竹寺阶水井沱组进行大量调查,获得放射虫化石个体300多枚,系统分类属于4种类型,包括泡沫虫目2个新属新种(Paraantygopora porosa和Braunosphaera sinensis)和1个属种分类位置不确定的球形放射虫化石、目科未定分子1个(Tetrasphaera? sp.).其中,泡沫虫目分子占多数,约为个体总数量的92%,多数个体(73%)与奥陶纪早期一些放射虫化石结构特征类似,壳壁以穿孔板状结构为特征.但格子状球形放射虫在早古生代其他地层中目前尚未有报道.该放射虫动物群由不同的分类单元的分子组成,化石已经比较常见,壳体结构相当复杂,清晰的同心层状结构已经形成,这些特征表明寒武纪第二世筇竹寺期放射虫已经爆发繁盛,这与浅水相区宏体生物群的爆发繁盛可能为同步发生.

利用风暴沉积类型恢复海平面变化:以北京西山下苇甸剖面寒武纪中晚期风暴沉积为例

华北地区寒武系中发育有大量的风暴沉积,对于此类沉积物的成因前人意见趋于统一,但对其沉积环境的认识仍存在较多争议。在野外细致观察、实测的基础上,结合室内沉积学描述和分析,在北京西山下苇甸剖面寒武系第三统和芙蓉统内识别出5种沉积相类型,并根据沉积环境将其归入3种相组合,分别形成于浅海碳酸盐缓坡潮下带、深潮下带和页岩盆地环境。在研究地层内,共识别出了49层风暴沉积,基于沉积结构和构造特征,这些风暴沉积层可归入4个风暴沉积大类(原地未破碎风暴沉积、原地破碎风暴沉积、近源风暴沉积、远源风暴沉积)和12个亚类,这些风暴沉积类型形成于不同的环境。根据风暴沉积亚类在地层中的分布规律及其所指示的环境类型,恢复了北京西山寒武纪中晚期相对海平面的变化历史。通过与用不同方法恢复的北京西山和鲁西地区同时期海平面变化曲线进行对比,发现利用风暴沉积类型所恢复的海平面变化曲线与使用正常沉积类型恢复的海平面变化曲线具有相同的变化趋势。因此,风暴沉积类型可以用于恢复长时间尺度的海平面变化趋势。

四川盆地井研—犍为地区寒武系第二统九老洞组古生物化石及其地层划分对比

井研—犍为地区麦地坪组—九老洞组是四川盆地寒武系页岩气重要的勘探目的层,但至今区内缺乏比较可靠的古生物化石资料,严重制约着勘探区地层的精确划分与对比。通过对该地区相关资料的收集和金石1井和金页1井岩心样品的采集分析,在本区九老洞组建立了尖头遵义盘虫(Tsunyidiscus acutus)-阎家寨遵义盘虫(Tsun-yidiscus yanjiazhaiensis)和始莱得利基虫(Eoredlichia)-武定虫属(Wutingaspis)两个三叶虫组合,以及梁山虫(Liangshanella)-小遵义虫(Tsunyiella),朵氏昆明虫(Kunmingella douvillei)-卵形川滇虫(Chuandianella ovata(Lee))-简单虫(Mononotella)和峨眉虫(Emeiella)-粗脊昆明虫(Kunmingella(Validocostatella)fusulus)等三个高肌虫组合,为研究区建立了较为详细的化石对比标准;通过典型化石的分析,对比金石1井和金页1井的地层层位,认为金页1井(3403 m以下)和金石1井(3503 m以下)属于深水陆棚相沉积,金页1井(3403m以上)和金石1井(3503 m以上)为海水较浅的陆棚沉积带,推测研究区在寒武纪幸运世早期存在局部断陷,造成了沉积环境的重大变化,反映海平面快速下降及随后原断陷盆地的快速充填。

Wutingaspis malungensis Lu,1961的个体发育新材料

详细描述和讨论了云南马龙矿山剖面寒武系第二统第三阶筇竹寺组玉案山段三叶虫Wutingaspis malungensis Lu一种的个体发育,特别是分节期和成虫期的形态变化特征,并与相同时代的Eoredlichia intermedia(Lu)作了比较,从而认为:Wutingaspis比Eoredlichia形态上更为原始,且出现的时间更早。