桂北老堡组硅岩中的铁组分: 指示缺氧含铁的盆地深水古环境

桂北老堡组硅岩沉积在埃迪卡拉纪末期盆地深水环境中. 硅岩中铁组分, 如黄铁矿铁(Fe_P)、盐酸可溶铁(Fe_H)和总铁(Fe_T)含量之间的关系是区分氧化、缺氧含铁以及硫化环境的良好指示剂, 成为研究埃迪卡拉纪末期海洋氧化还原环境的手段. 泗里口剖面老堡组硅岩样品中的黄铁矿含量普遍较低(<0.56%); 黄铁矿矿化度(DOP)在<0.01~0.78之间, 绝大多数样品低于0.45; (Fe_P+Fe_H)/Fe_T比值在0.27~0.84之间, 绝大多数样品高于0.38; 多数样品的Fe_T/Al比值在0.55~5.87之间, 平均值为1.1. 这些特征表明桂北老堡组硅岩的沉积环境基本以缺氧含铁为主, 较高的高活性铁含量和较低的黄铁矿含量指示当时盆地深水中H₂S相对缺乏, Fe²⁺是富余的. 因此, 埃迪卡拉纪末期华南盆地的深水可能是缺氧但含铁的, 这为早期多细胞生命的出现和演化创造了必要条件.     

北祁连埃迪卡拉纪菱铁矿铁建造成因及其对海洋环境的约束

新元古代铁建造(iron formations,IF)主要形成于成冰纪(约717～635 Ma),而埃迪卡拉纪(635～541 Ma)IF比较少见,且该时期海洋环境争议很大.北祁连塔里干沟铁矿(IF)呈层状、似层状产出于约600 Ma陆源碎屑沉积建造之中,IF呈块状和浸染状构造,半自形-它形结构,主要以菱铁矿为主,可见少量燧石/石英、重晶石、硫化物和碳酸盐矿物等,变质程度较浅,局部可见铜矿化.菱铁矿可见少量Mg替代,重晶石含有少量Sr.塔里干沟IF TFe_2O_3含量很高,其次为Si O_2和Mg O,Al_2O_3、Ti O_2、高场强元素和稀土元素含量很低,表明其为纯净的化学沉积岩.IF可见较高的Fe/Ti、Fe/Al比值和Si O_2/Al_2O_3比值,稀土元素经太古宙后平均澳大利亚页岩(PAAS)标准化后,呈现轻稀土显著亏损,重稀土相对富集的特征(Pr_(PAAS)/Yb_(PAAS)=0.16～0.70),可见Eu正异常(Eu/Eu~*=1.17～1.66),菱铁矿碳同位素变化范围为-2.6‰～0.1‰,暗示铁来源于海底热液和海水,碳来自海水中溶解的无机碳,菱铁矿为原始无机沉淀成因.部分IF样品Mn O含量相对较高(1.00wt%),并显示Ce正异常,较低的Y/Ho比值,与古元古代晚期IF非常相似,暗示埃迪卡拉纪出现氧化还原分层海洋,海水表层氧化,深部缺氧、富铁,局部可能形成"硫化楔",IF形成于深部缺氧、富铁水体,与前人通过地球化学指标(例如铁组分和硫同位素等)推测的埃迪卡拉纪海洋氧化还原状态和化学组成一致.     

南秦岭武当山群、耀岭河群及基性侵入岩群锆石U-Pb同位素年代学及其地质意义

武当山群、耀岭河群及基性侵入岩群是南秦岭出露规模最大的前寒武纪地质单元组合, 对采自武当山群的5件火山-火山碎屑岩、2件耀岭河群火山岩和1件基性侵入岩体样品进行了锆石原位LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)方法U-Pb同位素定年. 结果表明, 武当山群的形成时代为(755±3) Ma (5件样品年龄值的加权平均值, MSWD=0.47, 95%置信度, 下同), 而耀岭河群火山岩和基性侵入岩群分别为(685 ± 5) Ma(两件样品年龄值加权平均值, MSWD=0.36)和(679 ± 3) Ma(MSWD=1.6)的年龄在误差范围内相同. 所获年龄均明显小于早期多数文献的报道值, 武当山群和耀岭河群火山-沉积岩地层的时代分别对应于峡东剖面的莲沱组和略早于南沱组. 岩浆岩中捕获锆石显示, 南秦岭武当地区存在与扬子克拉通内部和陆缘区时代相同的830~780 Ma岩浆事件记录, 指示了区域内存在晋宁期基底岩系或来自扬子克拉通北缘晋宁期物源区沉积物, 表明新元古代时期南秦岭武当地区是现今扬子克拉通北缘的组成部分.     

南华系底界与古城冰期的年龄: SHRIMPⅡ定年证据

报道南华系候选层型剖面——湖南石门壶瓶山镇杨家坪剖面的同位素年代学研究结果. 锆石SHRIMP定年研究表明, 南华系下统渫水河组(相当于莲沱组)上部凝灰岩的锆石定年结果为758±23 Ma, 可限定南华系古城冰期的下限. 其下青白口系老山崖组为809±16 Ma, 采样点距顶界12 m, 根据沉积速率估算, 其顶界的时限大致为800 Ma. 这一组年龄结果使我国南方前寒武纪长期争论的“莲沱组”是否等于“板溪群”的重大地层对比问题得以澄清.     

900 ka以来黄土-古土壤序列记录的风尘铁含量变化及其古气候意义

风尘中所含的铁是海洋生物的营养元素, 对浮游生物的生产力有重要影响, 从而对海洋吸收CO₂的量有调节作用, 进而影响全球气候. 从亚洲内陆产生的粉尘不仅堆积于黄土高原, 形成黄土-古土壤序列, 而且落入北太平洋等海域. 基于黄土高原中部的西峰和长武两个剖面, 对900 ka 以来风尘的铁含量及其时域变化特征进行分析, 结果表明, 不同时期的风尘铁含量具有明显的变化. 铁含量的波动总体上与冰期-间冰期旋回的变化差异较大, 不具明显的100 ka的周期, 而具有较强的准20 ka的周期和清晰的准40 ka周期, 显示北半球太阳辐射的变化对风尘铁含量有明显的控制作用. 900 ka以来, S5-1古土壤(深海氧同位素阶段13)的铁含量最高, 对应于900 ka以来大洋碳同位素值最高的时期, 表明该事件具有全球性的意义.     

塔里木盆地早奥陶世白云岗组灰岩中的磁铁矿及其古地磁意义

塔里木早奥陶世白云岗灰岩样品中,包含有原生剩磁和重磁化等多磁组分,同一岩层中的多重磁组分具有重要的岩石磁学意义.岩石中磁性矿物类型和样品成岩历史的差异,均会使岩石产生不同类型的重磁化.对多重磁组分的解释,取决于对携磁矿物的种类、产状及其与岩石中其他矿物关系的认识.以往对磁性矿物的研究,常采用化学溶蚀法获得岩石中的磁性矿物,但它与周围矿物的结构构造关系在提取过程中被破坏,后者对指示重磁化的地质意义极为重要.本文在对白云岗组灰岩进行剩磁及等温剩磁测试的基础上,通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察了样品岩石薄片中携磁矿物的结构构造、结晶特征、形态、颗粒大小和矿物共生组合,区分出了原生剩磁和次生剩磁的携磁矿物,获得了有关携磁矿物的岩石学证据,并解释了白云岗组炭岩的原生剩磁与重磁化产生的原因.1 样品及其古地磁结果样品采自库鲁克塔格雅尔当山剖面下奥陶统白云岗组,为黑色致密状灰岩、泥晶灰岩、瘤状灰岩.对该剖面的古地磁研究表明,样品经历了部分重磁化,但天然剩磁中保留有相当强度的原生剩磁组分.对白云岗组样品的剩磁特征分离结果显示有三组磁组分:(1)软磁组分,在100℃左右被清洗;(2)中等稳定性磁组分,该组分几乎全部集中在现代地磁场附近,其平均方向为D=15.3°     

寒武纪早期微体化石上的异质体拖曳迹与微型钻孔结构

陕南西乡张家沟剖面的寒武纪宽川铺组中产出的磷酸盐化微体化石上大量保存了一种微型管道结构,被解释为异质体拖曳迹(ambient inclusion trails,AITs).同时报道并讨论了与化石相关的3种AITs新现象:(1)AITs及与其共生的钻孔蓝细菌和钻孔真菌化石.通过直接对比揭示了三者在形态和保存模式上的不同,进一步澄清了区分类似结构的生物成因和非生物成因的标准.(2)罕见的有机碳质的AITs末端推进颗粒.常见的AITs一般是由黄铁矿颗粒的运移造成,碳质末端颗粒的发现可以进一步丰富AITs成因和形态多样化的解释,还得以通过碳质物的拉曼光谱地质温度计,推测出化石群埋藏后经过了极低变质作用.(3)AITs在原牙形类化石上呈环绕分布.根据AITs的形成机制对这一现象进行分析探讨,从侧面佐证了原牙形类化石刺体的原始成分为有机质,并且在成岩过程中经历次生磷酸盐化的观点.     

湘西北南华系渫水河组寒冷气候成因的新证据

杨家坪剖面位于湖南省石门县壶瓶山镇. 自从1980年以来, 该剖面得到了深入的研究. 然而, 关于渫水河组形成的古气候环境一直存在争议. 通过对渫水河组沉积的碎屑岩的化学成分分析, 表明渫水河组与其上覆的古城组(又称东山峰组)和南沱组的冰成岩石具有相似的CIA(化学蚀变指数)和CIW(化学风化指数)值. 这意味着渫水河组和南沱组、古城组的沉积岩在沉积前具有相近的低等化学风化程度. 因此, 渫水河组也可能是在寒冷气候环境下形成的, 属于冰期记录的一部分.     

华北北部中元古界洪水庄组埋藏有机碳与古生产力的相关性

总有机碳(TOC)是直接表征古生产力状况的传统指标,但是,TOC并不仅仅受到初始有机质输入量的控制,还可能受到氧化-还原环境和陆源碎屑物输入状况的影响.本文采用元素地球化学指标评价了冀浅1井洪水庄组氧化-还原环境和古生产力状况,进而探讨了埋藏有机碳与古生产力的相关性.碳-硫关系,V/Cr和Mo含量表明,洪水庄组白云岩形成于氧化环境,大部分黑色页岩形成于静海环境.洪水庄组沉积物中P/Ti可类比于被认为是中等-高生产力的日本Ubara二叠-三叠系剖面的P/Ti,Ba/Al仅略低于被认为是高生产力的中加利福尼亚大陆边缘薄层沉积物的Ba/Al,表明洪水庄组沉积期古生产力状况为中等-高.洪水庄组沉积物埋藏有机碳含量与氧化还原环境指标(V/Cr和Mo含量)呈正相关,与反映古生产力的参数(P/Ti和Ba/Al)呈弱或无直接相关性,说明洪水庄组沉积期虽然总体生产力水平较高,但埋藏有机碳含量主要受控于氧化-还原环境,与古生产力之间无直接关系.     

新疆阿拉山口地区玄武岩的Nd,Sr同位素研究

研究地区在新疆维吾尔自治区西北部的阿拉山口附近,约东经82°10′～82°40′,北纬44°50′～45°20′.构造上处在巩乃斯板块东北缘,北东以艾比湖断裂为界与准噶尔板块毗邻,走向北西的艾比湖断裂为上述两板块间的博罗霍洛山缝合线的一部分,前寒武纪结晶基底出露在研究区以西约100km的温泉县附近,研究区内主要出露泥盆系和石炭系地层,花岗岩类分布广泛.本区泥盆系玄武岩产于上泥盆统,与红色放射虫硅质泥岩互层,主要有两层,厚约0 .5和35m,岩石化学分析表明为海相碱性系列钠质类型玄武岩(刘因,1995),石炭系玄武岩产于下石炭统,夹于陆相碎屑岩和酸性火山岩中,厚15m,气孔构造发育,为陆相喷发产物,属低钾拉斑玄武岩,显然自晚泥盆世到早石炭世,玄武岩产出环境从深海变化到陆地.石炭系样品P154,~(87)Rb/～(86)Sr=0.0389,～(87)Sr/～(86)Sr(O)=0.70427±2,～(87)Sr/～(86)Sr(t)=0.7041;～(147)Sm/～(144)Nd=0.1159～(143)Nd/～(144)Nd(O)=0.513062±7,εNd(t)=±11.8,样品P201的相应值为:0.0799,     

一个罕见的奥陶纪末期深水腕足动物群在浙江杭州余杭的发现

奥陶纪末赫南特期(Hirnantian)以北非为中心的大陆冰川形成, 全球海平面大幅下降, 凉浅水海域广泛分布, 底栖无脊椎动物群与前赫南特期(pre-Hirnantian)的面貌迥异. 截止目前, 所报道的赫南特期化石群基本上属于较浅水的产物, 而深水底栖生物群还鲜为人知. 最近, 笔者在浙江省杭州市余杭镇安乐村旁狮子山堰口组上部泥岩中, 发现一个以腕足动物-三叶虫占优势的底栖化石群, 将其命名为Leangella-Dalmanitina(Songxites)组合, 其时代宜确定为奥陶纪末期. 通过动物群的对比和群落生态分析, 推测该组合可能栖息于BA5的底域生态位. 本区Leangella-Dalmanitina(Songsites)组合与世界广布的Hirnantia-Dalmanitina动物群尽管生存时代相近, 但主要生态域不同, 面貌组分差别很大. 研究表明: (1) 奥陶纪末期从赣西北到浙北可能发育从浅斜坡向深斜坡过渡的海底栖息环境; (2) 深水相环境是奥陶纪末大灭绝首幕之后底栖腕足类幸存的一个关键场所.     

云南哀牢山金矿带镇沅超大型金矿载金黄铁矿Re-Os定年及其地质意义

镇沅金矿是哀牢山金矿带最大的超大型金矿床,但一直缺少同位素直接定年数据.从镇沅金矿田冬瓜林矿段变石英杂砂岩金矿石中,选取4个黄铁矿样品,采用Carius管溶样,蒸馏分离Os,丙酮萃取Re,高分辨率电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)测定法,对其进行了Re-Os同位素定年,获得其等时线年龄为229±38Ma(MSWD=2.0,置信度95%),187Os/188Os初始值0.68±0.24,Os为442±91,黄铁矿Re/Os比值为40.8～100.5.结果显示:镇沅超大型金矿至少在印支期存在一次重要的成矿事件,该期成矿物质来源属壳-幔混合来源,但以幔源为主.构造-岩浆演化历史表明,哀牢山复合造山作用经历了前寒武纪-早古生代基底的形成、晚古生代俯冲造山作用、海西期末-印支期强烈碰撞造山、燕山期-喜马拉雅期伸展(走滑)造山等复杂的演化过程.多旋回的构造-岩浆-成矿作用使得镇沅金矿具有多期次成矿特征,成矿作用可能主要发生于印支期碰撞造山过程,而矿床中占次要地位的蚀变花岗斑岩型和蚀变煌斑岩型金矿可能是后期改造叠加所致.     

广东麒麟幔源角闪石巨晶的氢同位素组成及其指示意义

运用离子微探针分析技术测定了广东麒麟的 5个幔源角闪石巨晶的氢同位素组成 .无论是 5个样品之间 ,还是每个样品内部 ,δD值和氢含量都十分均一 ,说明其形成环境很稳定 .麒麟角闪石的源区具有高于地幔原始值的δD值 ( - 30‰～ - 4 0‰ ) ,说明源区存在再循环的地壳组分 .再循环地壳组分的来源可能与中生代时期太平洋板块向欧亚板块的俯冲有关 ,俯冲过程也可能是引起样品具有Dupal异常的原因     

库车坳陷北部白垩系磁性地层划分

塔里木盆地北缘库车坳陷白垩系年代地层归属以往争议颇大. 通过对库车坳陷北部库车河剖面和克孜勒努尔沟辅助剖面共约927.4 m的地层265个采点446个样品进行的详细的磁性地层学研究, 建立了该区白垩系的磁极性变化序列. 钙质超微化石研究揭示巴什基奇克组顶部有晚白垩世沉积, 文中进一步确认其大致与晚白垩世坎潘(Campanian)中晚期~马斯特里赫特期(Maastrichtian)相当, 跨越时限约为79.1~65.6 Ma, 这与钙质超微化石所反映的时代特征有可比性; 而亚格列木组-巴西盖组地层连续, 可对比M18负向带~M3极性时, 相当于贝里阿斯期(Berriasian)至巴列姆(Barremian)早期, 年龄约为141.9~124.1 Ma, 属于早白垩世早中期. 巴什基奇克组与下伏地层很可能为不整合接触, 其间缺失了巴列姆(Barremian)晚期~坎潘(Campanian)早期地层.     

柴达木盆地路乐河剖面磁性地层年代及其构造变形

青藏高原东北缘的柴达木盆地发育巨厚的新生代地层.这些地层记录了印度与欧亚大陆碰撞以来青藏高原向东北方向扩展过程中的构造变形、地貌演化与气候变化等信息.通过高密度的样品采集、测试与分析,古地磁测年结果显示,柴达木盆地北缘新生代地层出露较为连续、完整的路乐河剖面(路乐河组层型剖面)沉积年龄为30.9～5.2 Ma.路乐河剖面沉积环境与沉积速率分析揭示盆地新生代以来经历了约31与15 Ma开始的两期显著的构造变形事件:渐新世的构造变形导致了柴达木盆地的形成;中中新世以来的强烈构造变形导致了柴达木盆地的变形与改造.     

塔里木板块震旦系碳同位素组成及其意义

对取自库鲁克塔格震旦系的102个灰岩、泥岩、页岩和冰碛岩样品做了碳同位素分析．震旦系内4个组为冰期沉积，其δ^13C值差别较大(-14.7‰— 4．2‰)，δ^13C出现3次明显的负漂移，支持前人提出的该地区出现过3次冰期沉积的观点，只是具体时间上存在差别．下震旦统下部贝义西组δ^13C值总体为正值，可能代表与Rodinia超大陆裂解有关的大陆裂谷岩石记录．全部地层的δ^13C曲线有3次明显的变化，第1次是贝义西组从底部正值变为顶部-5‰左右；第2次从下震旦统上部阿勒通沟组的0‰—3‰左右变为特瑞爱肯组的—3．4‰——14．4‰。第3次是从上震旦统下部扎莫克提组的正值到汉格尔乔克组顶部冰成纹泥的负值。     

安徽铜陵角闪石堆晶体中的出溶金属氧化物和硫化物

在安徽铜陵地区鸡冠石、金口岭花岗闪长岩的角闪石堆晶体中发现了出溶的针状金属氧化物和硫化物. 研究表明, 堆晶体角闪石主要为韭闪石, 结晶于下地壳. 出溶针状金属氧化物具希勒(Schiller)结构特征, 单个出溶体大多呈针状, 平行[100]的一组最发育; 出溶矿物组合为磁铁矿、含钛磁铁矿、钛磁铁矿和钛铁矿, TiO₂含量在0.29%~51.07%. 出溶硫化物颗粒呈浑圆形-长圆形, 多数排列较规则, 近平行的串珠状或较密集的成串分布, 少数呈散点状或单颗粒分布; 硫化物主要为磁黄铁矿, 次为方黄铜矿和黄铜矿, 个别为黄铁矿. 多数样品的出溶磁黄铁矿群体中, 常见少量共生磁铁矿颗粒. 硫化物贫Ni(一般Ni<0.5%, Ni/Fe<0.003), 但磁黄铁矿含铜较高(可达2.93%). 上述两类出溶矿物可共存于角闪石的同一出溶区域内. 角闪石堆晶体中金属矿物出溶体的存在表明本区中生代下地壳岩浆中已溶解了一定数量的S, Fe和Cu等成矿物质.     

西南印度洋中脊区悬浮硫化锌颗粒及与热液活动的关系

对西南印度洋洋中脊热液活动区7个站的多层水体悬浮颗粒物进行了扫描电子显微镜(SEM)观察和能谱(EDX)分析研究,在有限的悬浮体滤膜范围上发现了29粒悬浮硫化锌颗粒,具有形态完整、部分完整和溶蚀强烈的多种形态.采用SEM和EDX联合分析的方法,进行了硫化锌矿物相的识别,并分析了其有效性和有限性.闪锌矿的溶蚀程度各异,可能与羽状流阶段性喷发导致的在水体中存留的时间不同有关.21VII-CTD7站闪锌矿占总数50%以上,其中12粒的铁含量较高,显示了与毗邻活动热液区的成矿阶段对应良好.21VI-CTD3站硫化锌矿物数量居第二位,仅1粒含铁,与相近的不活动热液区的性质对应较好.东部5站硫化锌颗粒数量少,且均不含铁,可能与它们距较高温和中温热液活动区较远有关.以上结果表明硫化锌颗粒形态、组分特征和数量与热液活动区的位置和性质存在一定的对应性.     

滇中昆阳群凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄:华南格林威尔期造山的证据

滇中地区出露的昆阳群是一套与华南格林维尔期造山密切相关的沉积岩系. 隶属黑山头组的富良棚段上部发育厚近百米的安山质熔结凝灰岩、层凝灰岩, 是昆阳群最早出现的中性火山岩系, 与昆阳群沉积由陆源碎屑岩转化为碳酸盐岩, 以及震积岩开始大量发育同步. 在这套凝灰岩下部、顶部分别采获样品G3-29-2, G3-29-3, 选出百余粒锆石. 样品G3-29-2获得的锆石Th/U大于0.65, 并具清晰的振荡环带结构, 表明为岩浆成因的锆石. 该样品获得的SHRIMP U-Pb加权平均年龄为(1032 ± 9) Ma. 样品G3-29-3获得多种类型的锆石. 其中, 最老的继承性单颗粒碎屑锆石谐和年龄为(1938 ± 26) Ma, 显示滇中地区存在早前寒武纪基底. 基于以上定年数据, 结合康滇地区火山岩发育特征, 进一步论证了康滇南部格林维尔期造山存在的可能性.     

北京十三陵长城系常州沟组碎屑锆石SHRIMP年龄: 华北克拉通盖层物源区及最大沉积年龄的限定

华北克拉通中元古代长城系盖层广泛分布, 其沉积时代和物质来源对于华北克拉通前寒武纪地壳演化研究具有重要意义. 本文报道了北京十三陵地区华北克拉通长城系盖层碎屑沉积岩碎屑锆石年龄分布模式. 样品为长城系下部常州沟组含长石石英砂岩(CHc-2)和石英砂岩(CHc-9). 碎屑锆石年龄主要分布在2.35~2.60 Ga之间, 靠上部层位(CHc-9)还有一定数量1.9~1.8 Ga和2.1~2.3 Ga碎屑锆石存在. 研究表明, 碎屑沉积物来自以约2.5 Ga陆壳物质为主的华北克拉通物源区, 1.9~1.8 Ga为华北克拉通古元古代哥伦比亚超大陆陆-陆碰撞构造热事件响应的年龄, 长城系盖层最大沉积年龄小于1.8 Ga.