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    2014年, 第21卷, 第2期
    刊出日期:2014-03-15
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    论文
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    论文
    从地层到地时
    万晓樵, 王成善, 吴怀春, 张世红
    2014, 21(2): 1-7. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.001

    摘要 ( 1434 )   PDF(1037KB) ( 1384 )  

    地层学作为基础学科,其研究跟随和服务于地球科学,得到了迅猛发展。在中国确立的10枚“金钉子”已经成为国际地层标准的重要内涵,对关键地史转折期和重大地质事件的综合年代学研究已为国际同行瞩目。在地层划分与对比中,时间(地质年代)是最基本的要素,其分辨率已在部分地区和时代达到了从百万年级至万年级精度的提升。地层学正在依据自然规律和研究的需要,构建地质学的时间单位谱,提供与人类社会接轨的时间单位和地质时间坐标。国际Earthtime(地时)计划正努力通过对不同定年方法和实验室产生的年龄数据进行校正和整合,逐步提高各种定年的技术和水平。中国定年的技术、流程等尚未统一,精度有待提高,更缺乏国际范围内的技术合作与数据资源整合。要实质性地提高国内精确定年水平,仅靠单个实验室加入国际Earthtime计划是不够的,需要整合国内力量,联合国内实验室合作进行高精度定年,促进国内同位素年代学实验室采用国际标准化实验流程和国际标样稀释剂等办法开展高精度同位素测试;更为重要的是汇集多领域地层学家开展综合研究,于是,“地时中国”(EarthtimeCN)计划应运而生。“地时中国”计划的目的是在中国形成一个发展和应用高分辨率地质年代表的研究平台;意义是建立与国际Earthtime组织的联系与合作,组织国内年代学和定年技术之间的联合研究,进一步提高中国高精度地质年代学和定量年代地层学研究的水平和国际影响;任务是在国际Earthtime计划中,更强调不同学科的共同运作。在协助国内同位素年代学实验室更新技术方法,开展高精度同位素定年之外,围绕环境变迁与生物演化对具体地层界线进行多方位年代学和多重地层学研究,致力于强化定年精度及其可比性。“地时中国”计划不应是单一学科研究,也不仅限于定年技术和水平的提高。单一年代学方法难以彻底提高时间精度和解决对比问题。“地时中国”计划将比国际Earthtime涉及领域更广泛。在同位素定年之外,更要强调生物地层、磁性地层、旋回地层、化学地层和定量地层学的联合攻关。由此构建的定年标准和工具方可使地质年龄达到前所未有的时间精度和分辨率,并可应用于地学各个领域,从而逐步完成中国与国际地层的准确对比;另外,她将紧密配合“深时”研究,赋予地质历史以多维空间,使一系列有关重大地质历史转折期、重大地质事件、古生态古气候古环境突变等重要科学研究具有全球整合的渠道与框架,进而为系统地球科学研究做出应有贡献。

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    全球标准层型剖面和点位(“金钉子”)和中国的“金钉子”研究
    彭善池
    2014, 21(2): 8-26. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.002

    摘要 ( 1177 )   PDF(2503KB) ( 1531 )  

    《国际年代地层表》中显生宇所有的年代地层(地质年代)单位和元古宇的部分年代地层(地质年代)单位都已经或将要由全球标准层型剖面和点位(“金钉子”)定义。这是研发一个完全连续的、既无重复也无间断的年代地层(地质年代)等级系统的唯一途径。文中回顾了过去近50年在国际地层委员会倡导和推行下“金钉子”概念形成和发展过程,简介了“金钉子”概念和由国际地层委员会制定建立“金钉子”的程序;同时简要回顾了中国科学家研究“金钉子”的历史和卓越成就,包括竞争“金钉子”中的失利和收获10枚确立在我国的“金钉子”。

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    关于时间、沉积与地层学的几点思考
    龚一鸣, 史晓颖
    2014, 21(2): 27-35. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.003

    摘要 ( 1709 )   PDF(2377KB) ( 2023 )  

    地层学与其他自然科学中的时间概念可区分为存在的时间和演化的时间两类,地层学就是依据这两类时间概念和标志构建地质学的时间坐标。选定百万年为地质学的基本时间单位在某种意义上来说是地层学的武断和盲从,它在一定程度上降低了地质学对精确性、严谨性的不懈追求。地层学完全能够在“存在的时间”和“演化的时间”中,依据自然规律和需要构建地质学的时间单位谱,如天、月、年以及岁差、斜度、偏心率周期等,建立与人类社会接轨的时间单位和地质学时间坐标。地层的形成作用可以区分为垂向加积和侧向加积作用以及它们的复合类型——生物加积和热侵位加积作用。由垂向加积作用形成的地层序列遵循地层学三定律(上新下老;水平叠置;侧向连续),岩性界面通常与等时面平行;由侧向加积作用形成的地层序列遵循瓦尔特相律和岩石地层单位穿时的普遍性原理,岩性界面通常与等时面斜交;而由生物加积和岩浆侵位加积作用形成的地层,其岩性界面与等时面的关系需要具体情况具体分析。

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    造山带非史密斯地层
    张克信, 冯庆来, 宋博文, 张智勇, 王永和, 潘桂棠, 陆松年, 赵小明, 邢光福
    2014, 21(2): 36-47. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.004

    摘要 ( 1380 )   PDF(2182KB) ( 1187 )  

    造山带一般都经历了多期板块裂解与拼合的复杂演化过程。造山带地层体在造山带洋盆会聚、俯冲消亡和陆内造山阶段,发生过强烈的构造搬运和构造混杂。俯冲带在消减板块下潜过程中,盆地中先前在重力机制下形成的原始浊积岩和远洋沉积(基质)、同沉积滑塌岩块,与先前在热力机制下形成的蛇绿岩和火山弧,与早先裂解的陆壳碎片等最终一并带入俯冲带内遭受剪切,发生构造混杂,由这种混杂作用形成的地层体通常由经强烈构造剪切作用的基质(浊积岩和远洋沉积)和混入的多种外来岩片(块)构成,是造山带非史密斯地层研究的主体。对造山带非史密斯地层,要针对基质和外来岩片(块)分别进行划分、对比研究。特别对基质中的外来岩片(块),要进行物态、时态,相态、位态、变形和变质历程的精细解剖与研究。通过造山带非史密斯地层研究,建立造山带地层系统理论模型,恢复造山带形成和演化历程。

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    旋回地层学和天文年代学及其在中生代的研究现状
    黄春菊
    2014, 21(2): 48-66. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.005

    摘要 ( 1338 )   PDF(2806KB) ( 1673 )  

    地质年代的精确确定是我们认识地球演化历史和过程的关键,而如何提高地质年代的精度却一直是个尚待解决的科学难题。最近30年多年来,基于古气候学研究的天文旋回理论获得了普遍认可和广泛应用,尤其是成功应用于天文地质年代校准中。这种数字定年方法是通过天文调谐获得连续的高分辨率的地质年代,是对传统地质定年方法如古生物、古地磁以及放射性同位素测年方法的一次革新。最新的国际地质年表The Geologic Time Scale 2012(简称GTS2012)中经过天文校准的地质年代已近100%覆盖了新生代,而中生代的天文年代校准还存在着很大挑战。目前应用稳定的405 ka的偏心率长周期对中生代地层进行天文地质年代校准,是国际地质年表从GTS2004到GTS2012的一个最大改进。文中将主要介绍天文旋回的基础理论和其在中生代的应用及其研究现状。

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    层序地层学发展历程中的三个误判
    梅冥相
    2014, 21(2): 67-80. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.006

    摘要 ( 1359 )   PDF(2003KB) ( 1128 )  

    将不整合面理解为重要的时间屏障和地层界面,从而把不整合面及其可以对比的整合面所限定的地层单位定义为层序,并进一步将造成层序界面重复性的基准面变化归因于海平面变化,这种推测性的大胆解释,在层序地层学概念体系中就成为占主导地位的演绎性模式的重要基础,概念体系的建立和演变意味着工作方法和术语体系的更新和革命。在沉积地质学的宽广领域中,层序地层学还被誉为一个翻新了地层分析方法学最晚的一次概念革命。由于地层记录及其形成过程的复杂性,在层序地层学的发展历程中,曾经出现过明显的三个误判,即:(1)1977年的错误对比;(2)1988年的错误假设;(3)1999年的冗余修正。这三个误判,是前辈科学家们从复杂的地层记录及其形成过程中提取更多规律性的真实写照,从而具有鲜明的时代特色,并反映了层序地层学艰难的发展历程;追逐和总结这三个误判产生的历史背景及其所蕴含的科学意义,将更加有益于层序地层学的进一步发展。

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    离子探针锆石U-Pb定年
    杨亚楠, 李秋立, 刘宇, 唐国强, 凌潇潇, 李献华*
    2014, 21(2): 81-92. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.007

    摘要 ( 1867 )   PDF(1552KB) ( 1874 )  

    锆石是大型离子探针U-Pb定年技术应用最早和最广的矿物,离子探针U-Pb定年可以有效获取粒径微小锆石或具有复杂环带结构的锆石中不同区域的年龄信息。文中以Cameca IMS 1280型离子探针为例,对离子探针锆石U-Pb定年原理、仪器分析流程、数据校正方法和数据误差分析等多方面进行综述,并总结了近年来离子探针锆石U-Pb定年技术新进展。

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    高精度锆石U-Pb年代学10年发展:浅谈中国科学家的机遇和挑战
    杨江海, 殷鸿福
    2014, 21(2): 93-101. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.008

    摘要 ( 1039 )   PDF(993KB) ( 1669 )  

    地质年代是现在地球科学研究的核心问题之一。近10年来,EARTHTIME计划的实施促使实验技术的发展和改进,使得地质年代学的年龄精度获得极大提高,并被广泛应用于各种地质事件和地层界线的定年研究中。文中对高精度锆石U-Pb年代学10年发展进行简要介绍,提出中国发展高精度定年研究的必要性,认为建设中国自己的高精度定年实验室不仅会改善研究人员的科研环境,提高科学水平,而且可起到对科研思维方式的规范作用,并促使中国科学家对完善U-Pb衰变体系和定年系统贡献自己的力量。

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    中国前寒武纪地层年代学研究的进展和相关问题
    耿元生
    2014, 21(2): 102-118. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.009

    摘要 ( 1409 )   PDF(2357KB) ( 1475 )  

    总结了中国近十年在前寒武纪年代地层研究方面的主要进展,包括:(1)近年获得的大量锆石SHRIMP和LAICPMS U-Pb年龄,华北克拉通早前寒武纪BIF和相关地层主要形成于新太古代;(2)新的同位素年龄表明,一些以往认为是早前寒武纪的地层或地质体(康定岩群、额尔古纳岩群)的主体是新元古代的地质体;(3)大量的锆石原位定年数据表明,华北克拉通北缘的孔兹岩系主要形成于古元古代晚期;(4)长城群的底界年龄应小于1 670 Ma,很可能在1 650 Ma左右;(5)根据新的同位素年龄对中元古代的年代地层格架进行了重新划分;(6)大量新的同位素年龄数据揭示华南地区以往认为是中元古代的地层(板溪群等)实际应是新元古代的。随着研究深入也提出了需要研究的新问题,这些问题包括:(1)2.5~2.3 Ga是否存在缺少地质记录的寂静期?(2)长城系下部的地层何在?(3)中元古代上部系级年代地层单位的建立;(4)青白口系岩石地层单位的完善。

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    2012年全球前寒武纪新年表与中国中元古代年代地层学研究
    苏文博
    2014, 21(2): 119-138. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.010

    摘要 ( 1110 )   PDF(3214KB) ( 979 )  

    在简要介绍2012年全球地质年代表(GTS2012)有关前寒武纪年代地层划分新方案的核心内容基础上,评述了新方案以全球关键事件为基础的“自然主义年表”特点及其合理性,探讨其在全球界线层型(GSSP,‘金钉子’)研究及中元古代划分方案上存在的可能缺陷与问题。认为GTS2012新方案其实为中国学者在未来国际前寒武纪、特别是中元古代年代地层学研究等,提供了新的挑战和机会。在厘定华北和扬子地块中元古代年代地层格架基础上,结合该时期地幔羽大火成岩省及超大陆演化等研究,尝试提出新的中国及全球中元古代年代地层划分参考方案。同时笔者建议,当前阶段中国学者可参照GTS2012有关前寒武纪全球界线层型研究的基本原则和流程,通过积极开展相关地层的高分辨测年及稳定同位素漂移等综合研究,确认上述地幔羽大火成岩省事件的沉积记录,并建立起区域性的中国中元古界各“系(纪)”底界界线层型。这将在促进中国中元古代地层学研究的同时,为未来中国学者在全球前寒武纪、特别是中元古代年代地层划分等相关研究领域赢得更多话语权。

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    梵净山群火山岩锆石SHRIMP年龄及其年代地层学意义
    张传恒 , 高林志, 史晓颖, 韩瑶, 刘耀明
    2014, 21(2): 139-143. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.011

    摘要 ( 1255 )   PDF(812KB) ( 841 )  

    梵净山群为一套出露于黔东北地区、厚达万米、变形强烈的浅变质火山岩、陆源碎屑岩系,其下未见底,上被下江群所覆盖。梵净山群的层型剖面位于贵州西部的梵净山地区,自下而上划分成上、下2个亚群。样品T0731采自下亚群上部的回香坪组,岩性为灰绿色熔结火山集块岩,首次分选出100余粒岩浆型锆石,完成SHRIMP UPb定年测点15个,获得加权平均年龄(840±11) Ma。这表明梵净山群主体属新元古界,进而分析、讨论了江南造山带主要地层单元的地层对比关系。

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    早三叠世生物环境年代地层研究
    童金南, 黄云飞, 梁蕾
    2014, 21(2): 144-156. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.012

    摘要 ( 1178 )   PDF(1984KB) ( 866 )  

    二叠纪末生物大灭绝及随后早三叠世复苏期是古、中生代之交重大地质突变期的主体。这一时期,生物演化更替显著、生态空间扩展快速广泛,因而生物地层分辨率高、可对比性强;各种重大地质事件活动频度和作用强度显著增加、影响范围广泛,因而其产生的识别标志明显、区域精时对比能力强;由于突变期伴随有强烈的地内构造活动,火山物质提供了丰富的精确地质测年素材,同时伴随重大突变过程而被强化的历史阶段性和时间节奏性地质记录,也为年代地层精确定年和计时提供了独特的条件。因此古、中生代之交的地质记录为高分辨率生物环境年代地层综合研究提供了最佳条件。文中以中国南方二叠系三叠系界线地层和下三叠统研究工作为基础,系统总结和分析了这一时期的生物地层序列、环境事件标志及其地层学价值、年代地层学研究进展,提出环境地层学研究是进一步深化古、中生代之交重大地质突变期地层学研究的新突破口。

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    辽西玲珑塔翼龙动物群和浙江翼龙的同位素年代:兼论中国翼龙化石的地层序列和时代框架
    汪筱林, 程心, 蒋顺兴, 王强, 孟溪, 张嘉良, 李宁
    2014, 21(2): 157-184. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.013

    摘要 ( 1212 )   PDF(4207KB) ( 771 )  

    目前中国已经有8个省及自治区发现翼龙化石,时代分布从中侏罗世一直延续到晚白垩世。对近年来大量发现翼龙化石的辽宁玲珑塔和产出浙江翼龙的塘上组两个有争议的化石层位进行了UPb同位素测年,得到了最新的年龄数据。在玲珑塔地区含化石沉积地层的碎屑锆石获得了最小150 Ma的同位素年龄,可能代表了化石层位的时代下限,表明含化石层的时代为晚侏罗世。同时,也获得了浙江天台盆地富含恐龙蛋化石层下伏的塘上组和临海上盘浙江翼龙化石地点的塘上组(小雄组)凝灰岩的年龄,分别为113 Ma和90 Ma,证实了浙江翼龙产于晚白垩世,而浙江地区不同盆地的塘上组应属于不同时期的沉积。在辽西和浙江这两个重要的有争议的翼龙化石地点的同位素最新年龄数据的基础上,对中国发现的翼龙化石的地层序列和时代框架进行了初步的总结,表明早白垩世翼龙占优势地位。

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    中国志留纪鱼化石及含鱼地层对比研究综述
    赵文金, 朱敏
    2014, 21(2): 185-202. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.014

    摘要 ( 1066 )   PDF(2347KB) ( 1018 )  

    中国志留纪的鱼类化石具有特征独特、门类齐全、产出地点及层位多、出现时代早等特点,这些化石材料不仅为探讨颌的起源、有颌类冠群的起源与早期分化、硬骨鱼类的起源、肉鳍鱼类的早期分化等演化生物学课题提供了关键资料,而且为中国志留纪含鱼地层的划分与对比、一些重要地质界线的确定等地层学问题提供了可靠的古鱼类学证据。文中总结了11个各具特色的中国志留纪鱼类化石组合,包括温塘组合与塔塔埃尔塔格组合(兰多维列世特列奇早期)、坟头组合与依木干他乌组合(特列奇中期)、茅山组合(特列奇晚期)、庙沟组合(温洛克世侯墨期)、扬子组合与克兹尔塔格组合(罗德洛世卢德福特早—中期)、红庙组合(卢德福特晚期)、廖角山组合与羊路沟组合(普里道利世),据此证实了志留纪的浅水海相红层在华南扬子地区主要有3个层位——特列奇阶下部(下红层)、特列奇阶上部(上红层)和卢德福特阶中下部(罗德洛统红层),讨论了塔里木盆地西北缘发育的一套古生代含鱼化石红色岩系的划分、对比与时代归属,并对基于鱼类化石组合辅以化学地层学手段在华南不同相区开展的志留系泥盆系界线研究做了综述。

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    华北北部土城子组时代及中国陆相侏罗白垩系界线探讨
    许欢, 柳永清*, 旷红伟, 彭楠
    2014, 21(2): 203-215. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.015

    摘要 ( 1360 )   PDF(2679KB) ( 997 )  

    文中简要介绍了华北北部土城子组区域分布、沉积特征和垂向充填序列。针对目前土城子组时代不定的现状,结合近些年来已发表的土城子组的同位素年代学数据,将土城子组年龄限定在154~137 Ma。以往对土城子组进行的相关生物地层研究成果与土城子组时代一致。国际地层委员会(ICS)2013年提出将145 Ma定为侏罗白垩系界线年龄,这得到了特提斯喜马拉雅和安第斯地区最新侏罗白垩系界线研究成果的支持,虽然最终确定这一界线还需更多高精度年代学的研究。再结合土城子组同位素年龄,提出土城子组时代为晚侏罗世—早白垩世,中国陆相侏罗白垩系界线存在于土城子组内部。国际地层界线及对比,特别是国际J/K界线应通过研究海相生物地层来完成,中国陆相J/K界线的确立应优先服从海相地层及其生物演化所划分的标志与结果。

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    西准噶尔南部石炭纪地层层序及古地理演化
    纵瑞文, 龚一鸣, 王国灿
    2014, 21(2): 216-233. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.016

    摘要 ( 1402 )   PDF(3914KB) ( 1024 )  

    西准噶尔南部石炭系希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组自创名以来,其地层层序和时代已争论了近半个世纪,其主要原因在于对三个组的岩性组合特征认识不够全面,经常误用其他地质单元中的古生物或年代学证据来限定这三个组的时代,从而导致出现多种层序和时代的划分意见。此次研究在1∶25万野外地质调查的基础上,重新测制了三个组的层型剖面,并结合区域上大量的辅助剖面和路线地质调查,厘定了三个组的定义、特征及分布范围。根据在层型剖面附近组与组界线处发现的冲刷构造和粒序层理等重要的示顶沉积构造,确定了三个组的层序关系自下而上分别为希贝库拉斯组、包古图组和太勒古拉组。三个组中的“化石混杂”现象是由于人为地层划分错误造成的,误将其他地层单元中的化石认作这三个组的内容。经厘定,这三个组中只有早石炭世的化石最为可靠,结合新发现的植物化石材料,希贝库拉斯组的时代为维宪早期,包古图组为维宪晚期,太勒古拉组为维宪末期至谢尔普霍夫期。根据三个组的空间分布及其相互关系,认为西准噶尔南部在早石炭世维宪期浊流流向NE,从维宪末期开始浊流流向SW。在此基础上,讨论了西准噶尔南部石炭纪古地理演化过程,认为西准噶尔南部晚古生代残余洋盆在早石炭世接受充填,希贝库拉斯组的粗碎屑岩代表了充填作用的开始,至太勒古拉组上段粗碎屑岩的出现,表明残余洋盆已经基本填满。西准噶尔残余洋盆最终闭合是在晚石炭世晚期,以佳木河组磨拉石及陆相火山岩的出现为标志。

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    松辽盆地断陷期火石岭组时代归属探讨
    瞿雪姣, 王璞珺, 高有峰, 万晓樵
    2014, 21(2): 234-250. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.017

    摘要 ( 1410 )   PDF(2293KB) ( 813 )  

    通过对松辽盆地火石岭组生物地层、同位素年代地层、岩石地层及古地磁等资料的系统总结分析,结合上覆营城组底界年龄,基于井间对比、沙河子组和火石岭组的沉积厚度和沉积速率,探讨火石岭组的纵向序列、空间展布及其地质时代。火石岭组是东北地区及邻区断陷盆地群早期的一套局部以火山岩为主的充填序列。在平面展布上,火石岭组具有大范围分布、断陷间火山作用特征和时间差异性显著等特点。火石岭组植物化石时代意义不明显,孢粉化石显示早白垩世的特征,特征大孢子分子、古地磁资料则显示侏罗纪的特征。根据营城组的底界年龄(130 Ma),沙河子组时间跨度(10 Ma),计算火石岭组的顶界年龄在140 Ma左右,又根据火石岭组最小的时间跨度(8 Ma),计算火石岭组底界年龄应在150 Ma左右,这与同位素年龄分析结果相吻合。综合来看,火石岭组具有跨时代的特征,主体年龄在140~150 Ma,对应于TithonianBerriasian期,可能上延至Valanginian期。松辽盆地侏罗系白垩系界线(J/K界线)可能存在于火石岭组内部。

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    全球石炭系维宪阶有孔虫生物地层研究现状
    沈阳, 王训练
    2014, 21(2): 251-264. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.018

    摘要 ( 1316 )   PDF(1544KB) ( 687 )  

    石炭纪维宪期有孔虫演化快、分布广、数量丰富、分异度高。在浅水相地层,传统上依据大化石进行地层划分对比,但精度较低,而牙形石又不发育,所以,对于浅水相地层划分对比有孔虫具有特别重要的意义。全球维宪阶底界就是以有孔虫Eoparastaffella simplex的首现定义的。文中对全球典型地区维宪阶有孔虫生物地层划分进行全面的介绍。维宪阶在命名地——比利时划分为7个有孔虫带;在俄罗斯划分为4个有孔虫带(含3个亚带);在北美划分为8个有孔虫带;在捷克划分为5个有孔虫带。中国维宪阶已有一定的有孔虫研究基础,但尚未建立完善的有孔虫生物地层序列,有待在地层发育良好的华南地区建立起中国标准的维宪阶有孔虫带序列。文中对比全球典型地区维宪阶有孔虫带,归纳总结了重要属种的演化次序,为有孔虫生物地层的精确对比提供重要依据。维宪阶有孔虫一些重要属种的首现位置及有孔虫与牙形石生物地层的对比关系等都尚待深入研究。

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    松辽盆地松科1井烃源岩生物标志化合物特征
    聂志阳, 黄清华, 席党鹏, 万晓樵
    2014, 21(2): 265-274. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.019

    摘要 ( 1316 )   PDF(1429KB) ( 526 )  

    松科1井是中国大陆第一口以白垩纪陆相地层为研究对象的全取心科学探井。通过取心样品的生物标志化合物组合特征分析,文中探讨了松辽盆地上白垩统烃源岩有机质来源、成熟度及沉积环境等变化特征。生物标志化合物参数表明松辽盆地上白垩统的原始有机母质构成中,既有丰富的藻类、细菌等低等水生生物,又有一定比例的陆上高等植物输入。其中青一段、青二三段和嫩一段具有低的三环萜烷/藿烷值、高的甾烷/藿烷比值以及甾烷C27对C29的相对优势,说明该时期湖泊藻类勃发,初级生产力高。松辽盆地上白垩统沉积环境变化较大,其中青一段、嫩一段烃源岩较低的Pr/Ph值、较高的伽马蜡烷指数和较低的重排甾烷指数指示了咸化条件下的水体分层的缺氧环境。综合分析各项生物标志化合物参数,总结上白垩统各个组段有机质成熟度、沉积环境及有机质来源,认为青一段是最好的优质烃源岩。该时期是藻类勃发、水体分层、高温缺氧、强还原的深湖环境,是有机质保存演化的理想场所。同时,也进一步验证了松辽盆地白垩纪湖泊缺氧事件发生的事实。

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    全球尺度地球化学填图计划对比研究
    刘雪敏, 王学求
    2014, 21(2): 275-285. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.020

    摘要 ( 1649 )   PDF(1067KB) ( 1050 )  

    文中简述了全球尺度地球化学填图发展的历史,以近20年在中国、欧洲、美洲和澳大利亚开展的6项全球尺度地球化学填图计划为例,结合“国际地球化学填图计划”和“全球地球化学基准计划”的相关建议和要求,从样品采集和样品分析两个角度展开评价和对比,并初步总结了全球尺度地球化学填图在采样和分析两个方面存在的问题。6个填图计划中,仅欧洲的FOREGS计划采用多介质采样方案,中国的全国地球化学基准计划(CGB)按照不同的地貌特征采集不同的代表性的汇水域沉积物样品,其他4个计划采用单一介质的采样方案,采集土壤或泛滥平原/河漫滩沉积物。中国的分析水平总体处于国际领先水平,能分析的元素最多(78个),元素分析检出限全部低于地壳克拉克值,标准物质能监控所有分析的元素。

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    滇东南麻栗坡南温河—洒西一带钨矿控矿要素及深部找矿突破
    阙朝阳, 张达, 狄永军, 毕珉烽, 黄孔文, 徐建珍, 刘艳宾
    2014, 21(2): 286-300. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.021

    摘要 ( 1308 )   PDF(3133KB) ( 910 )  

    云南麻栗坡钨矿是近年新发现的超大型白钨矿矿床,成因独特。其主要矿段南温河—洒西一带与钨矿相关的变质地层为猛硐岩群南秧田岩组(Pt1n),原岩主要为碳酸盐类,其中的泥灰岩夹层是形成中生代含矿夕卡岩的围岩;南捞片麻岩、老城坡及团田片麻状花岗岩为钨成矿重要基础。控矿构造解析表明,中生代以来强烈的自SE向NW方向的多层次推覆构造变形造成洒西岩组、老城坡及团田片麻状花岗岩、南秧田岩组和南捞黑云二长片麻岩自上而下的空间叠置关系,导致赋矿围岩产生的剪切裂隙成为中生代晚期岩浆热液运移并交代钙质泥灰岩形成顺层含矿夕卡岩的主要空间。含矿夕卡岩锆石UPb年代学及与成矿有关的黑云母ArAr年代学研究成果结合华南中生代构造变形及大规模钨锡成矿时代讨论,表明麻栗坡南温河—洒西一带钨成矿作用与中侏罗世以来由于板块聚合而导致的华南岩石圈持续挤压(170~150 Ma)及其后期伸展减薄(130~80 Ma)密切相关,并相应形成早期挤压背景下受推覆构造控制的层控夕卡岩型及后期伸展背景下变粒岩型及长石石英脉型白钨矿床。提出南温河外围广泛分布的老城坡及团田片麻状花岗岩深部,以及洒西矿区深部可以寻找南秧田岩组变质岩及夹于其中的含钨夕卡岩层位的找矿思路,并得到了深部钻孔验证。因此,南温河—洒西一带应该具有寻找层控夕卡岩型钨矿床的巨大潜力。除此之外,研究区NW向南温河断裂(南温河水库所在位置)北部大片片麻状花岗岩深部也应该具有良好的找矿远景。

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    珠江口盆地白云凹陷中新统珠江组深水灰岩沉积成岩作用特征
    李云, 郑荣才, 朱国金, 李小平, 陈淑慧, 胡晓庆
    2014, 21(2): 301-311. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.022

    摘要 ( 1175 )   PDF(1910KB) ( 802 )  

    深水灰岩中可产有大量油气。珠江口盆地白云凹陷珠江组深水灰岩是深水牵引流(内波、内潮汐等)沉积的非重力流碳酸盐岩,深水灰岩及深水牵引流的研究具有重要地质意义。据钻井岩心观察和铸体薄片、扫描电镜、X衍射等分析,详细研究了珠江组深水灰岩的成岩作用特征。珠江组深水灰岩埋藏成岩作用期间经历的所有明显变化都是破坏性的过程,原生孔隙缩减的主要原因为机械压实、压溶作用和自生矿物充填及胶结作用。珠江组深水灰岩现今埋深2 920~3 220 m,但仅经历了相当于1~1.5 km埋深的机械压实、压溶作用,与较早进入超压旋回有关,且后期缺乏构造破裂,最终成为中—高孔、低—特低渗孔隙型潜在储层。

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    利用荣玛地区温泉钙华δ18O及微量元素重建西藏全新世以来古气候
    覃建勋, 韩鹏, 车晓超, 袁国礼, 方斌, 王根厚
    2014, 21(2): 312-322. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.023

    摘要 ( 1167 )   PDF(1443KB) ( 682 )  

    西藏荣玛温泉钙华发育,是研究古气候的天然地质载体。本研究在U系法定年的基础上,参照古里雅冰心δ18O的气候记录,对钙华微量元素、稀土元素、氧同位素与古气候关系进行系统分析,进而挖掘荣玛钙华的古气候信息,总结出该区古气候变化规律:钙华母岩为灰岩,钙华锥以“半球面式生长模式”沉淀;钙华δ18O与温度、降雨量具有较好的正相关性,表明钙华δ18O受温度和降雨量影响;钙华Sr/Ca、Sr/Ba与降雨量具有较好负相关性,说明钙华Sr/Ca、Sr/Ba在一定程度上受降雨量影响;根据钙华δ18O、Sr/Ca和Sr/Ba与气候的关系推测荣玛地区古气候变化规律为:35.87 ka时期,为高温多雨气候;35.87~12.38 ka时期,气温降低、降雨减少,为干冷气候;12.38~6.67 ka时期,气温回升降雨量增大,气候由干冷变为湿暖;6.67~5.29 ka时期,气温、降雨量波动降低,气候由湿暖变为干冷;5.29~0 ka时期,气温、降雨量升高,由干冷变为湿暖气候。

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    澳大利亚大堡礁海域近15万年沉积记录及古气候演化
    肖海漪, 廖立兵, 季峻峰, 蒋宏忱
    2014, 21(2): 323-330. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.024

    摘要 ( 1215 )   PDF(1149KB) ( 1834 )  

    对IODP325航次M0058A沉积岩心柱的矿物学和地球化学特征进行了详细研究,并将其与南极Vostok冰心各古气候阶段进行对比。结果表明,澳大利亚大堡礁海域海平面变化对南极冰盖增加或消融变化响应敏感。末次冰期发生之前为暖期,即Vostok冰心G阶段(140~116 ka BP),冰川融化,海平面较高。沉积物红度增高,说明该时期大堡礁海域及沿岸温度较高,降雨量及其导致的入海径流较大,随之入海的石英等矿物也增多,形成较低的碳酸盐/石英含量比值;随着全球气候进入末次冰期(对应于Vostok冰心F、E、D、C和B阶段),尽管也有冷暖变化,但整体上,大堡礁海域海平面较低。在F和E阶段(116~73 ka BP),沉积物红度较低,陆源输入较少,大堡礁海域海洋古生产力较低,导致沉积物有机质含量较低;在D阶段(73~58 ka BP),大堡礁海域沿岸为冷干期,海平面也较低,该时期M0058A沉积岩心主要由砂构成;在C阶段(58~30 ka BP),大堡礁海域降雨转多、气候较为湿润,但碳酸盐/石英含量比值较低,陆源输入物质较多,或导致了较高的海洋古生产力,从而形成沉积物高有机碳含量;在B阶段(30~13 ka BP),沉积物红度较高,陆源的营养物质较多,导致总有机碳水平较高。但大量的陆源砂质物质输入,导致了碳酸盐/石英比值较低;在A阶段,末次冰期结束,全球进入末次冰后期,气温逐渐增高,冰川融化,降水增多,海平面增高,陆源营养物质增多,导致沉积红度增高、有机质含量增加。同时海平面增高,大堡礁海域水深增加,岩心M0058A所在的位置远离海岸,水动力水平较低,利于碳酸盐沉淀、不利于石英等陆源物质运移,导致该处的碳酸盐/石英比值增高。上述研究结果为全面评价末次冰期以来大堡礁海域气候环境变化提供了数据基础。

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    高硒碳质泥岩中的3株高还原耐受亚硒酸盐菌
    袁永强, 朱建明, 刘丛强, 雷磊
    2014, 21(2): 331-341. 
    DOI: 10.13745/j.esf.2014.02.025

    摘要 ( 1160 )   PDF(1374KB) ( 654 )  

    文中研究了高硒碳质泥岩中的3株细菌Bacillus licheniformis SeRB1、Bacillus sp. SeRB2和Arthrobacter sp. SeRB3耐受亚硒酸盐的能力。研究表明,低浓度的Se(IV)(<25 mM)对细菌生长有促进作用,高浓度的Se(IV)(>100 mM)起抑制作用。随着Se(IV)浓度的增加,细菌生长的倍增时间延长、增长速率变小、抑制率增大。但细菌耐受Se(IV)的能力可通过不断驯化来有限度的提高。实验得出了其还原耐受亚硒酸盐的浓度高达800 mM,抑制细菌生长的半数有效浓度EC50也达到了102.48~150.24 mM,可以认为细菌SeRB1、SeRB2、SeRB3为高耐受亚硒酸盐菌。通过透射电镜对细菌的形貌观测发现,在Se(IV)胁迫下,在靠近细菌壁、膜附近位置生成大量的元素硒,这些元素硒的生成可能是细菌为减少Se(IV)毒害而产生的解毒机制;实验中还发现疑似甲基化气体生成,视为其解毒或脱毒的另一机制。因此,本研究成果对于高硒污染区域的微生物修复具有重要的指导意义。

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