浙江长兴煤山下三叠统牙形石研究进展

自从1986年殷鸿福等人提出以牙形石Hindeodus parvus作为定义二叠-三叠系界线的标志化石以后,越来越多的地层学和古生物学工作者已经接受了这种观点。这样一来,牙形石就取代了先前作为二叠-三叠系界线层型标志化石的菊石的重要位置,同时我国浙江长兴煤山剖面亦就具有竞争国际二叠-三叠系界线层型剖面和点的优势。1993年国际二叠-三叠系界线工作组正式将煤山剖面列为4个国际二叠-三叠系界线层型候选剖面之一。     

北祁连山石炭系牙形石序列

甘肃靖远地区石炭系剖面是我国有代表性的重要剖面。李星学等所建立的靖远组被称为含纳缪尔期(A-C)动物、植物群的中石炭统代表性地层单位。 1980年,史美良、马继祖、王瑞龄、何永鲸等在北祁连山几条石炭系剖面上系统的采集了牙形石样品,它们是:1。肃南县大青沟,位于肃南县东8公里、梨园河北岸,采样6个,编号     

中寒武世晚期至晚寒武世中期副牙形石和原牙形石地理分区

利用相似系数（CS）公式，进行了定量的古地理分区研究。结果表明，中寒武世晚期至晚寒武世中期的副牙 形石和原牙形石存在地理分区。奥陶纪牙形石和地理分区可以追溯到中寒武世晚期。中寒武世晚期可划分出华北和华南分区。晚寒武世早期和中期均可划分出华北、华南和波罗的分区。探讨了大的分区，即动物群分区在上述时期已存在的可能性，提出了北美中部大陆动物群分区和大西洋动物群分区在晚寒武世早期业已存在的推断。华北分区属于北美中部大陆动物群分区内的次一级分区，波罗的分区属于大西洋动物群分区内的次一级分区，而华南分区是介于两大动物群分区之间的次一级分区。此外，还与研究基础雄厚的三叶虫地理分区进行了对比，并修正了华北、华南和塔里木地块的古地理位置。     

西藏聂拉木县色龙西山二叠-三叠纪牙形石动物群及二叠-三叠系的分界

世界二叠-三叠系之交的动物群都处在演化的低潮期和更替阶段,牙形石作为一种海相动物群也不例外,但是同其他一些生物类群相比,它有比较清楚的演化系列。这对于说明二叠-三叠系之交生物类群的演化,确立一条合乎生物地层学原理的二叠-三叠系界线至关重要。因此笔者对处在冈瓦纳古陆南缘的我国西藏南部地区的牙形石动物群及二叠-三叠系分界问题进行了研究,得到一些认识报道如下:     

墨西哥湾Alaminos Canyon冷泉碳酸盐岩地质地球化学特征

墨西哥湾北部大陆坡下部深水区Alaminos Canyon冷泉碳酸盐岩结壳含有以双壳类和有孔虫为主的生物碎片, 孔洞发育且常被针状文石充填. XRD分析显示结壳主要由文石组成 (达98%). 结壳中发育团粒、凝块和葡萄状文石等与渗漏系统微生物活动有关的沉积组构. 结壳中生物碎屑的δ¹³C值为-4.9‰ ~ -0.6‰, 碳源主要来自海水. 泥晶和亮晶文石的δ¹³C值为-31.3‰ ~ -23.4‰, 碳源主要来自生物降解的石油. 对冷泉碳酸盐岩中生物壳体的14C测定表明冷泉活动至少持续了约10 ka. 碳酸盐岩结壳的酸可溶部分稀土元素总量很低(0.75~12.73 μg/g), 稀土元素页岩标准化配分模式具有明显的Ce负异常, 表明结壳形成于氧化环境.     

三峡地区埃迪卡拉系陡山沱组帽碳酸盐岩的微量元素和稀土元素研究

三峡地区九龙湾剖面陡山沱组帽碳酸盐岩中氧化还原敏感元素的含量表现出两期明显的富集, 分别出现在帽碳酸盐岩底界以上0.8 和3.3 m附近, 是由于甲烷的渗漏和氧化造成短暂的还原环境. 帽碳酸盐岩中REE+Y配分呈现3种基本形态, 下部2.45 m内显示淡水环境, 与冰期之后的冰融淡水涌入吻合; 帽碳酸盐岩底界之上2.45 ~ 3.3 m可能因为深部海水的上涌混合, 表现出与古海水相似的形态; 在3.3 m以上受成岩作用的影响, 转变为HREE亏损的“帽型”配分形态. 3个阶段REE+Y配分形态的转变展示了冰期后浅海先是以淡水为主导(且因甲烷渗漏氧化出现短暂缺氧), 随着海进和深部海水上涌、淡水融入大洋盆地及后来浅海浮游(微)生物的繁盛, 造成水/沉积物界面附近又缺氧的过程.     

褐帘石稀土活化对离子吸附型稀土矿床成矿的指示

古城矿床为华南地区新发现的一个同时富含轻重稀土的离子吸附型稀土矿床,矿体位于粗粒黑云母花岗岩风化壳中.褐帘石是粗粒黑云母花岗岩中一种重要的副矿物(占比约为0.09%(vol)), U-Pb年龄分析结果显示其结晶年龄为102.8±4.3 Ma.化学成分分析结果显示原生褐帘石具有富轻稀土的特征,其轻稀土、重稀土和轻稀土/重稀土比值分别为179778～189429、2165～4595 ppm(1 ppm=10–6m3/m3)和41～84.这些原生褐帘石轻稀土含量约占全岩轻稀土总量的97%,为古城矿区轻稀土元素的主要来源.褐帘石结构与成分分析指示,稀土元素的存在会导致其晶体结构中稀土元素与氧原子构成的化学键键长增加而键强减弱.在被岩浆-热液流体交代时,这些化学键发生破裂,进而导致轻稀土元素会被淋滤出来并进入到热液流体中,并在随后主要进入了氟碳钙铈矿中.综上,褐帘石被交代后形成氟碳钙铈矿的过程中轻稀土元素发生了活化、迁移和富集,且在该过程中轻稀土元素之间发生了分馏.本研究表明,原生褐帘石被热液流体交代有利于轻稀土元素的富集成矿,但对重稀土矿化的贡献较小.     

黄海周边河流的稀土元素地球化学及沉积物物源示踪

黄海周边的中韩主要河流悬浮沉积物中稀土元素组成不同, 韩国河流的稀土元素分异强于中国长江、黄河和鸭绿江, 表现为上陆壳标准化模式上明显的轻稀土相对富集. 不同级别的流域内源岩组成差异是形成这些河流稀土元素组成差异的主要因素. 稀土元素分异参数(La/Yb)_UCC和(Gd/Yb)_UCC, 以及稳定的La/Sc和Th/Sc元素比是识别进入黄海的中韩河流沉积物的可靠指标, 可以用于中国边缘海沉积物物源研究和古环境分析.     

华夏地块古元古代陆壳再造: 锆石微量元素与U-Pb和Lu-Hf同位素证据

应用LA-ICPMS 锆石U-Pb微区定年和锆石微量元素及Hf同位素分析方法, 对浙西南景宁三枝树片麻状花岗岩进行了系统的研究. 花岗岩中几乎所有的锆石都显示典型的韵律振荡环带, Th/U比值较高(均大于0.1), 锆石稀土元素球粒陨石标准化配分曲线呈左倾型, 并显示明显的正Ce异常和负Eu异常, 表明这些锆石为岩浆成因. 锆石U-Pb定年得到花岗岩的成岩年龄为(1860 ± 13) Ma (MSWD = 0.084), 锆石εHf (1860)值均为较低的负值(-15.6 ~ -10.0), 二阶段Hf模式年龄T_DM2为3.1~3.4 Ga, 指示三枝树片麻状花岗岩为古-中太古代陆壳再造的产物. 主量和微量元素研究表明, 三枝树花岗岩为准铝质高钾钙碱性花岗岩, 具典型的铝质A型花岗岩特征, 形成于造山后的伸展拉张环境. 华夏地块古元古代陆壳再造事件(1.86 Ga)很可能记录了Columbia超大陆聚合向裂解转折的信息.     

西藏班公湖蛇绿混杂岩中玻安岩系火山岩的发现及构造意义

在西藏班公湖蛇绿混杂岩中发现玻安岩系火山岩, 岩石主要由玄武安山岩、安山质熔岩角砾岩以及侵入其中的安山玢岩组成, 具有高SiO₂ (55.61%~59.23%)和MgO(6.63%~13.08%, 平均9.13%), 低TiO₂ (0.23%~0.39%), 高Ni, Cr等难熔元素(Ni平均116 μg/g, Cr平均354 μg/g), 高Al₂O₃/TiO₂比值(36~54)和Mg^# (0.61~0.74)的特征, 富集大离子亲石元素(LILE), 亏损高场强元素(HFSE), 稀土元素的(La/Gd) _N平均等于1.70, (Gd/Yb) _N平均等于0.83, 具U型配分模式, 与玻安岩的地球化学特征较为一致. 认为其形成于洋内岛弧的弧前环境, 推测在班公湖-怒江带发生过洋内俯冲作用.     

东北地区新生代侵入体的锆石激光探针U-Pb年龄测定与稀土元素成分分析

利用LA-ICPMS锆石U-Pb原位定年方法, 在不同斑束下对吉林省南部永胜霓霞正长岩获得的年龄与SHRIMP年龄(31 Ma)在准确度和精度上均相当. 该年龄也与采自辽东半岛的饮马湾山辉长岩体的年龄在误差范围内基本相同, 代表了我国东北乃至整个东部地区出露的最年轻侵入体, 指示了渐新世幔源岩浆底侵作用以及该区自30 Ma以来的显著地壳抬升与剥蚀. 同时, 永胜霓霞正长岩的锆石具有十分高的轻稀土元素含量和平坦的稀土元素配分型式, 这种异常的稀土元素配分型式在已发表的文献中尚未见报道, 属于一种新的锆石REE配分型式.     

流体包裹体中稀土元素的ICP-MS分析研究

用ICP MS测定了黔西南烂泥沟、丫他卡林型金矿床石英流体包裹体中的稀土元素含量 .研究表明 ,流体包裹体中的∑REE含量 ,以成矿晚期石英 方解石阶段最高 ,为 84 .17× 10 - 6 ;成矿期石英 黄铁矿 毒砂阶段较低 ,为 (2 .6 7～ 13.12 )× 10 - 6 .稀土配分模式显示LREE相对富集 ,HREE亏损 .从成矿期到成矿晚期 ,成矿流体都具有弱Ce负异常 ;Eu异常则不同 ,成矿晚期具有弱Eu负异常 ;而成矿期则显示弱Eu负异常到弱正异常 .     

华北地块南缘(霍邱-固始地区)晚石炭世地层的发现及其大地构造意义

华北地块南部皖豫交界地区发育一套原认为属于新元古代的地层,在其下段新发现了布尔顿蜓(未定种)(Boultonia?sp.)、床板珊瑚(Tabulata)、光面石燕贝类群等化石和丰富的生物碎屑,如海百合茎骨片、海绵个体碎屑等,以及晚奥陶世似针牙形石(Belodina sp.).含宏体化石组合的地层为晚石炭世,它们属于碎屑流沉积,形成于碳酸盐斜坡沉积环境.牙形石化石可能为碎屑沉积.这一发现重新厘定了该区的地层时代及构造属性,它们属于北淮阳构造带,限定了寿县断裂为大别造山带和华北地块的边界.     

小麦与水稻植株中稀土元素的含量及其分布的研究

稀土元素(REE)在我国农业中已经大面积推广使用,并取得了显著的经济效益。对粮食作物、水果和蔬菜等,一般可增产10％左右;同时大大改善了作物的品质。但是,迄今为止,有关稀土元素的增产机理、稀土元素在土壤-植物体系中的迁移、转化规律和生物效应,以及稀土元素对环境和人体健康的影响等方面,了解还甚少。这主要由于稀土元素在生物体内的含量很低,一般在ppb级(10~(-7)—10~(10)g/g)。通常的分析技术,其灵敏度难以达到,尤其是对单一稀土元素的测定。     

流体包裹体中稀土元素的ICP-MS分析研究

用ICP MS测定了黔西南烂泥沟、丫他卡林型金矿床石英流体包裹体中的稀土元素含量 .研究表明 ,流体包裹体中的∑REE含量 ,以成矿晚期石英 方解石阶段最高 ,为 84 .17× 10^-6;成矿期石英 黄铁矿 毒砂阶段较低 ,为(2 .6 7～ 13.12 )× 10^-6 .稀土配分模式显示LREE相对富集 ,HREE亏损 .从成矿期到成矿晚期 ,成矿流体都具有弱Ce负异常 ;Eu异常则不同 ,成矿晚期具有弱Eu负异常 ;而成矿期则显示弱Eu负异常到弱正异常 .     

埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期下扬子深水盆地氧化还原性质:来自浙西底本剖面铁组分及有机碳同位素的约束

浙江省开化县底本乡皮园村组硅质岩和荷塘组黑色泥岩为埃迪卡拉纪-寒武纪过渡时期(Ediacaran-Cambrian transition,E-C transition)下扬子盆地典型深水相沉积,对其研究有助于认识古海洋的氧化还原环境.本文共采集岩石样品53件,分析岩样中铁组分包括黄铁矿的铁(FePy)、碳酸盐矿物中的铁(FeCarb)、氧化铁和氢氧化铁(FeOx)、磁铁矿的铁(FeMag)、总铁(FeT)的含量和δ13Corg值.结果表明:(1)底本剖面皮园村组硅质岩和荷塘组黑色泥岩样品中的黄铁矿含量普遍较低,大部分小于1%;FePy/FeHR的值在0.01~0.81之间,绝大多数样品低于0.5;FeHR/FeT的值在0.39~0.93之间,绝大多数样品高于0.5.(2)从碳同位素的对比可以看出底本剖面与其他剖面具有很好的对应关系,并且界定出埃迪卡拉纪与寒武纪的分界点在底本剖面皮园村组中下部δ13Corg值的最大负偏处.浙西皮园村组硅质岩和荷塘组黑色泥岩的沉积环境主体上以缺氧含铁为主,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;且在荷塘组下部和上部海水含氧量似乎有逐渐增加的趋势,但氧气的增加量还不足以使深海达到完全氧化.因此,E-C过渡时期古海洋环境是缺氧含铁的,这样的环境制约了后生动物在深水区的出现和演化,并且为充分认识"寒武纪生命大爆发"的时空顺序和过程提供了重要的参考.     

华夏地块古元古代基底的加里东期再造: 锆石U-Pb年龄、Hf同位素和微量元素制约

应用LA-ICP-MS U-Pb同位素原位微区定年方法及Hf同位素和微量元素分析方法, 对闽西北天井坪地区混合岩中花岗闪长质新成体的锆石进行了系统研究. 这些锆石具环带结构, Th/U比值较高(多数大于0.1), 稀土元素配分型式左倾(富集HREE), 具明显正Ce异常和负Eu异常, 类似于岩浆锆石和深熔作用成因锆石的特征. 锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(446.8±2.2) Ma(95% conf., MSWD=0.88), 为加里东期再造的产物. 锆石的ε_Hf (t)值变化范围为-13.3 ~ -9.7, 显示物源具壳源性质; 其二阶段Hf模式年龄为1.7 ~ 1.9 Ga, 指示混合岩的原岩形成于古元古代. 其寄主岩混合岩新成体具过铝质钙碱性花岗岩的特征, 稀土元素配分型式和微量元素蛛网图显示它们具有与大陆上地壳岩石相似的特性. 结合前人的研究, 判断天井坪地区华夏地块基底物质形成于古元古代, 在加里东期经历了强烈再造和深熔作用. 该区古元古代变质基底加里东期再造的认识, 为深入研究华夏地块加里东时期的构造演化及其与扬子地块的相互作用提供了新的依据.     

CCSD榴辉岩折返过程中短时增温作用的微量元素记录

利用LA-ICP-MS对中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔部分榴辉岩进行的单矿物微区微量元素空间剖面研究, 发现主量元素组成均一的石榴石和绿辉石具有明显的微量元素组成分带. 石榴石边部表现出明显的中稀土元素(MREE)富集特征, 绿辉石边部显著富集所有稀土元素(REE), 磷灰石边部则富集重稀土元素(HREE)而低轻、中稀土元素. 结合微量元素在榴辉岩各主要矿物中分配系数随温度、压力变化的实验研究, 石榴石、绿辉石和磷灰石中的微量元素组成分带应反映榴辉岩在折返过程中可能经历的快速增温过程.     

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.     

新疆中天山下、中石炭统界线和牙形石序列

新疆中天山博罗霍洛山阿恰勒河石炭系剖面是中天山石炭系重要的代表性剖面。杨式溥根据腕足类、珊瑚类和(竹蜓)类化石首先划分了该区石炭系。然而该区下、中石炭统界线问题长期存在争议(表1)。