贺兰山北段晚石炭世晚期和早二叠世早期植物群古生态学的研究

在综合研究了贺兰山北段晚石炭世晚期和早二叠世早期植物群的特征和性质的基础上 ,对此植物群进行了古生态学方面的分析研究。采用了传统的埋藏学研究模式 ,对不同地区植物化石分别进行了埋藏学的研究 ,得出本区植物群的主要埋藏类型为原地埋藏 ,其次为亚原地埋藏 ,有极少量为异地埋藏。其化石群落基本能反映当时植物群的生活面貌 ,再结合分异度的数据恢复了古群落。此外 ,根据植物群的特征分析 。

华北地台晚石炭世—早二叠世早期海水进退与厚煤带分布关系

晚石炭世—早二叠世早期华北地台共发生过4次二级大海侵,海侵来自地台的东、西两个海域。随着时间推移,沉积中心、沉积范围、海侵方向、海岸线位置、可采煤层分布均不断变化。早二叠世早期初第三次大海侵是最大海侵期。最大海侵前夕——晚石炭世晚期末是大区域发育成煤环境最佳时期。第二、三、四次大海侵时华北地台北部始终处于陆表海海侵边缘,从晚石炭世晚期末至早二叠世由于该区长时期保持成煤环境,成为厚煤带分布的主要地区。

华北地台西缘晚石炭世一早二叠世早期海水进退及其与聚煤作用的关系

从古元古代至晚古生代,华北地台西缘经历了坳拉槽、槽后坳和坳陷发育阶段.笔者在大区域地层对比及详细的沉积环境分析基础上,对晚古生代海水进退与聚煤作用关系作了较深入研究.结果表明:晚石炭世晚期至早二叠世早期华北地台西缘主要为潮坪和三角洲沉积发育区,在空间上沉积环境具有东西有别南北分带的特点;西部由潟湖潮坪沉积环境逐渐过渡为河控潟湖三角洲和受潮汐影响的河控滨海三角洲沉积环境;东部为潮坪沉积环境,东侧边缘还出现近山滨海平原沉积环境.研究区在晚石炭世早期一早二叠世早期发生过4次2级海水进退,其中第三、第四次海侵全区发育.早二叠世早期初的第三次2级海侵是最大的一次.最大海侵前夕——晚石炭世晚期末是大区域发育厚—巨厚煤层的最好时期.潟湖三角洲平原和陆源碎屑潮上泥炭坪及泥炭沼泽是最佳的聚煤场所.

新疆阿合奇地区晚石炭世—早二叠世■类动物群

在塔里木盆地西北缘的阿合奇地区晚石炭世—早二叠世地层中发现大量的■类化石,共计18属61种,另有较多未定种,自下而上建立了4个■带,依次为Pseudostaffella带、Profusulinella带、Fusulinella-Fusulina带和Pseudoschwagerina带。各■带与华南、帕米尔达尔瓦兹等地能很好的对比,且■类动物群面貌与华南地区相似。根据■类化石确定别根他乌组为晚石炭世早中期罗苏期—达拉期,康克林组为晚石炭世晚期小独山期—早二叠世紫松期,将该区石炭系、二叠系的界线置于71层底部。石炭纪末期区域上海退和古地形的影响导致■带Triticites带的缺失。

新疆塔里木盆地哈拉奇地区晚石炭世—早二叠世哈拉奇组的建立

哈拉奇组为新疆阿合奇县开展1∶5万区域地质矿产调查工作时建立的岩石地层单位,分布在新疆阿合奇县哈拉奇地区北部,主要为一套深水碳酸盐沉积,与该区南部属碳酸盐台地沉积的康克林组在岩性、岩石组合及古生物组合上形成明显的差别。通过对该组重力流成因的生物屑砾屑灰岩中古生物化石的研究,确定其带为Triticites带和Pseudoschwagerina带,进而确定该组地质时代为晚石炭世—早二叠世,与南区康克林组为同时异相沉积。哈拉奇组的建立完善了该地区上石炭统—下二叠统的地层系统,确定了该地区晚石炭世—早二叠世台地边缘斜坡相的存在,对塔西北地区晚石炭世—早二叠世岩相古地理研究具有重要意义。

滇西腾冲地区晚石炭世—早二叠世早期的苔藓虫

云南省怒江以西的腾冲地区中—上石炭统勐洪群及下二叠统出露完整,富含苔藓虫化石,与(蜓)、珊瑚、腕足类共生。笔者将本区早二叠世早期地层暂名为“观音山组”。该地层富含Hex agonella为主的苔藓虫动物群,经鉴定,计有11属22种,其中新种20个;属冈瓦纳区系。这一动物群的发现,对认定本区当时系冈瓦纳大陆的范畴提供了佐证。

内蒙古加格达奇地区晚石炭世-早二叠世花岗岩的地球化学特征及地质意义

内蒙古加格达奇地区东南部分布着一系列晚石炭世-早二叠世花岗岩岩体,岩性有二长花岗岩、正长花岗岩和碱长花岗岩。岩石化学多数显示略富碱弱过铝质高钾钙碱性花岗岩,为I型花岗岩,是一套后造山侵入岩组合,形成于松嫩地块与多宝山岛弧带碰撞拼合后的伸展松弛环境。

江西早二叠世晚期—晚二叠世早期的岩相古地理

根据地层学研究的新进展，将原乐平组的官山段和下老山段划归茅口阶，编制了这一时期的沉积断面图，并对这一时期的沉积史进行了阐述。

大兴安岭中段晚石炭世-早二叠世砂岩碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄及地质意义

位于中亚造山带东段的中国东北地区由众多微地块拼合而成,但各地块间的拼贴时间、位置和演化过程一直是地学界争议的关键科学问题.针对大兴安岭中段蘑菇气地区晚石炭世-早二叠世宝力高庙组砂岩开展了详细的岩相学、碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究,分析了砂岩母岩区大地构造背景,进而约束兴安地块与松辽地块的汇聚过程.研究结果表明,砂岩具有成分成熟度低、近源快速沉积特点,碎屑骨架成分显示了火成岩区物源供给.锆石颗粒CL图像、Th/U值及REE特征均指示了锆石为岩浆成因.测试样品中锆石U-Pb年龄主要集中在282~360Ma(n=134),峰值年龄约为290Ma、305Ma、325Ma和350Ma.结合区域内前人的研究成果,暗示了其物源可能来自蘑菇气-嫩江-黑河一线的晚古生代俯冲-同碰撞期岩浆弧;样品中最年轻的锆石U-Pb年龄分别为282±4Ma(样品15MG10)和287±4Ma(样品15MG11),可以限定砂岩的沉积下限为早二叠世.对比索伦-蘑菇气地区晚石炭世-早三叠世砂岩的碎屑锆石年龄组成,发现兴安地块内晚石炭世-早二叠世碎屑组分与松辽地块内中二叠世-早三叠世碎屑组分基本相同,说明兴安地块与松辽地块已于晚石炭世前沿贺根山-黑河缝合带完成拼合.

巴里坤塔格晚古生代侵入岩岩石地球化学与Sr-Nd-Pb同位素特征

巴里坤塔格地区晚石炭世—早二叠世侵入岩主要包括闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩和辉绿岩,相互呈侵入接触关系,形成时代在误差范围内一致。在地球化学上,均属过铝质钙碱性和高钾钙碱性系列,富集轻稀土元素、大离子亲石元素以及不相容元素,亏损高场强元素,显示火山弧花岗岩的特征,低 Sr、低 Pb、高 Nd 的同位素组成特征表明该区侵入岩起源于亏损地幔。通过对综合区域地质演化分析,认为巴里坤塔格地区在晚石炭世—早二叠世为后碰撞拉张环境,其侵入岩的岛弧特征可能是由于岩浆源区受过早期俯冲作用的影响。T DM =1076~806 Ma,指示中酸性侵入岩类的来源可能是古亚洲洋俯冲形成的新生陆壳,该陆壳起源于亏损地幔。因此,认为晚石炭世—早二叠世晚期巴里坤塔格与邻区博格达、哈尔里克地区自晚石炭世全面进入板内构造演化阶段。

河北南部地区石炭—二叠纪层序地层与聚煤特征

根据大量野外剖面及钻孔资料,将河北南部地区晚石炭世至早二叠世地层划分为4个含煤层序。层序1为第一个关键成煤层序,代表了海陆交替型含煤岩系形成期间的第一次大规模海水进退序列,含有全区可追踪对比的煤层,但聚煤作用较弱;层序2为第二个关键成煤层序,由于盆地的构造转换引起海侵方向的改变,该层序煤层为海侵事件成煤,形成了全区稳定发育的大青煤(8#);层序3为华北板块发生"翘翘板"运动后的稳定沉积层序,高水位体系域形成的煤层稳定性好(6#、7#);层序4为陆表海盆地向陆相盆地过渡形成的含煤层序,该层序高位体系域含煤性好,煤层厚,全区可对比。

新疆西准噶尔庙尔沟地区赞岐岩地球化学特征、成因机制及其地质意义

西准噶尔庙尔沟岩体中发育大量近南北向岩脉,脉体中可见暗色闪长质包体。脉体主要为石英闪长(玢)岩,包体主要为闪长岩。石英闪长岩和闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为298.0±3.7 Ma和299.4±2.5 Ma,属晚石炭世晚期-早二叠世早期。岩石属钙碱性系列,具有中等的SiO_2(53.58%～57.89%)含量、较高的MgO(3.09%～4.83%)、Mg~#(44.69～54.12)、TiO_2(1.17%～1.66%)、Cr(51.24×10^(-6)～126.1×10^(-6))、Ni(35.91×10^(-6)～57.55×10^(-6))含量及K/Na值(0.35～0.70),富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba和U)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti),具弱负铕异常(δEu=0.67～1.08),类似于日本中新世Setouchi火山岩带及西准噶尔哈图地区赞岐岩,其源区应为受流体交代的亏损地幔。俯冲板片脱水所产生的流体在上升过程中与地幔楔发生反应,导致角闪石-尖晶石橄榄岩地幔源区发生2%～5%的部分熔融而形成具赞岐岩地球化学特征的庙尔沟岩脉。研究认为,西准噶尔南部地区在早二叠世早期仍为与俯冲消减相关的岛弧环境,多期次俯冲增生作用可能是造成西准噶尔南北俯冲时限差异的主要原因。

准噶尔盆地构造演化与动力学背景再认识

准噶尔盆地是中国西部重要的含油气盆地,关于其演化历史,至今尚存在争议。地球物理资料分析表明,准噶尔盆地地质结构在平面和剖面上具前陆盆地系统的结构特征。本文运用前陆盆地理论,通过压陷挠曲作用,以演化动力为背景,将准噶尔盆地分为5个演化阶段:①碰撞成盆阶段;②压陷挠曲阶段;③挠曲坳陷阶段;④坳陷沉降阶段;⑤再生前陆盆地阶段。石炭纪至二叠纪,准噶尔地块周围海槽先后关闭,发生陆陆碰撞。首先是西北缘:早石炭世末期形成西北缘界山的雏形;其次是东北缘:晚石炭世中晚期,形成了克拉美丽造山带;最晚是南缘:于早二叠世晚期风城组沉积期,形成南缘界山。随着周缘界山的隆升,准噶尔盆地形成三大前陆盆地系统。三叠纪至古近纪,板块挤压作用减弱,准噶尔盆地由强烈压陷期逐渐进入坳陷沉降阶段。新近纪至第四纪,受喜马拉雅运动的影响,北天山快速、大幅度隆升,准噶尔盆地南缘再次挠曲下沉,形成近EW向的再生前陆盆地。多期演化造就了盆地具有多套生、储、盖组合和多期次成藏,为油气的富集创造了条件。

塔里木盆地西北缘三叠系硅岩砾石中的放射虫化石及其地质意义

塔里木盆地西北缘的库尔干出露一套中生代含煤磨拉石建造 ,三叠系克拉玛依组底部砾岩中的硅岩砾石中发现大量放射虫化石 ,包括AlbaillellaparadoxaDeflandre,Albaillellasp.cf.AlbaillellaparadoxaDeflandre ,Albaillellasp.,Latentifistulasp.,Latentifistulidaegen.etsp.in det.,Follicucullussp .aff.FollicucullusbipartitusCaridroitetDeWever,Follicucullussp.和Spumellar iagen.etsp.indet.等。其中至少可以划分出两个化石组合 :一个是以Albaillellaparadoxa和Al baillellasp .cf.Albaillellaparadoxa为代表的早石炭世早期放射虫组合 ,另一个是以Follicucullussp .和Follicucullussp .aff.Follicucullusbipartitus为代表的中 晚二叠世放射虫化石组合。这说明库尔干地区的三叠系沉积有早石炭世早期和中 晚二叠世的硅岩物源 ,它们可能来自南天山碰撞造山带的蛇绿混杂岩。

西藏仲巴县昂拉仁错—塔若错一带拉嘎组的地层特征及沉积环境

在西藏改则昂拉仁错地区测制了多条拉嘎组剖面,详细描述了改则县拉清乡蹦克弄拉剖面。讨论了拉嘎组的岩性组合特征及横向变化规律。首次在拉嘎组内建立了2个腕足类生物组合带,即Choristitesxainzaensis-Eomarginifera组合带和Neospiriferkubeiensis-Fusispiriferplicatus-Stepanoviella(Bandoproductus)组合带,前者的时代为晚石炭世早期,后者为早二叠世,大致与萨克马尔—阿丁斯克(Sakmarian-Artinskian)期相当。拉嘎组为冰海陆棚沉积,根据冰碛物特征细分为坠石冰碛砾岩、块状冰碛砾岩和冰海水下扇砾岩3种类型,并认为拉嘎组从早到晚总体由冰海内陆棚→冰海外陆棚→冰海内陆棚构成一个完整的沉积旋回。

新疆阿合奇地区哈拉奇组、康克林组碳酸盐岩微相特征和沉积环境

采用微相分析的方法,对新疆阿合奇地区晚石炭世—早二叠世哈拉奇组和康克林组碳酸盐岩的微相类型和沉积环境进行了研究,发现两地层单元具有不同的岩石结构、颗粒组分及生物化石组合微相特征。哈拉奇组沉积粒度相对较细,泥质含量较高,生物碎屑相对较少,可划分出5种微相类型和5种次一级微相类型;康克林组生物种类丰富,个体保存较完整,颗粒组分出现了较多鲕粒、核形石等,亮晶胶结普遍,泥级组分相对较少,可划分出6种微相类型和8种次一级微相类型。根据微相类型组合特征和野外沉积构造,认为哈拉奇组碳酸盐岩主要形成于深水陆棚和台地斜坡2种沉积环境,其次为台地边缘浅滩和开阔台地沉积,总体反映较深水沉积环境;康克林组碳酸盐岩主要形成于台地边缘浅滩、开阔台地和局限台地3种沉积环境,反映沉积环境水体相对较浅。

波环孢属(Sinulatisporites)在华北地区的时空分布及其地层学意义

对鲁西晚古生代含煤岩系以及华北各地石炭、二叠系孢粉组合中已经发现的Sinulatisporites一属的时空分布进行详细研究,结果表明:其时空分布仅限于华夏植物区的北方亚区,在时间上始于早二叠世早期(太原组),灭绝于中二叠世中、晚期,可视为鲁西乃至华北地区早二叠世晚期、中二叠世早期中期华夏植物区北方亚区的典型分子。其母体植物可能为一种喜湿热的真蕨植物或种子蕨植物。该属产出层位稳定,延续时间较短,在月门沟统山西组、石盒子统下石盒子组含量丰富,又常产出于月门沟统山西组的主要含煤岩段及其上部石盒子统下石盒子组的砂、泥岩段,故可作为二叠系划分和对比煤层的重要依据。

内蒙古阿木山组

阿木山组自建组以来就被广泛应用,20世纪曾是内蒙地槽区上石炭统的代名词,随着地质研究程度的不断提高,大地构造单元的划分、地层区划等也在发生变化。通过区域资料的综合研究,现认为阿木山组是华北板块北部晚古生代大陆边缘的沉积产物,出露区只限于索伦—西拉木伦河断裂以南,形成时代为晚石炭世至早二叠世(C_2-P_1),灰岩层内富含蜓、珊瑚等化石。其与三面井组是同一地层区不同地层分区的产物。

大兴安岭扎兰屯地区四班岩体岩石成因及构造环境研究

大兴安岭扎兰屯地区四班岩体主要由正长花岗岩和二长花岗岩组成,内部发育细粒闪长质包体。二长花岗岩和正长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为303±3Ma和291±3Ma,属于晚古生代岩浆活动的产物。四班花岗质岩石高硅(67.9~77.5 wt%)、富碱(K_2O+Na_2O=7.55~10.79 w%)、相对高铝(Al_2O_3=12.05~16.33 wt%),富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),而亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti和P等),属于高钾钙碱性I型花岗岩。四班花岗质岩石内部发育的闪长质微粒包体及花岗岩与其伴生的基性岩的"一锅粥"现象,表明四班花岗质岩石具有岩浆混合成因的特征,地球化学特征也支持上述观点。四班岩体显示后碰撞岩浆岩的岩石学及地球化学特征,为后碰撞阶段岩石圈地幔拆沉减薄壳幔相互作用的产物。

内蒙古土默特旗科达穗及种子化石研究

对发现于内蒙古土默特旗上石炭统一下二叠统的几种科达穗化石及种子类化石进行了研究,经鉴定确认其中有2个为新种,分别定名为长爪科达穗Cordaitanthuslongibracteatussp.nov.和多泡石籽Car polithusmultibullatussp.nov..这些珍贵的繁殖器官的发现,表明晚石炭世一早二叠世种子演化已达相当水平,对于研究科达类的演化过程具有重要的研究价值.