贵州天柱寒武系底部重晶石矿床中热水生物群的发现及意义

贵州天柱寒武系牛蹄塘组重晶石矿床属世界上最大的重晶石矿床,其储量达到2亿吨以上,大量的岩石、地球化学研究成果表明其属于热水成因.该研究通过系统样品采集、岩石切片和生物显微镜下鉴定,发现其中包含大量的藻类、海绵骨针、管状生物等化石,这种生物组合特征类似现代太平洋海底热水生物群.这一发现说明寒武纪早期大量的热水沉积中存在有特殊的热水生物群落,它是寒武纪早期重要的生态类群,这对寒武纪生物大辐射原因研究提供了重要的材料.     

黔中寒武系底部生物化石新发现

在贵州中部寒武系底部的桃子冲组泥质粉砂岩、硅质岩和牛蹄塘组底部黑色碳质粉砂质页岩中发现了大量帽状化石和少量的类Ediacaran型化石,这一发现说明早寒武早期不仅小壳动物繁盛,而且还有大量的其他动物存在,它们包括海绵动物、软体动物、蠕形动物和类Ediacaran型动物;也说明早寒武小壳动物繁盛期和澄江生物群繁盛期之间存在有另一个重要的生物繁盛期.特别是其中发现的类Ediacaran型化石,说明Ediacaran动物群的分子可能延伸到早寒武早期.     

贵州织金早寒武世戈仲伍组磷块岩中海绵骨针

通过岩石薄片和能谱分析,在织金实兴戈仲伍组磷块岩中首次发现大量的硅质海绵骨针化石,骨针类型可分为三射二轴针、四射二轴针,五射五轴和六射六轴海绵骨针,其在磷块岩中含量达30%,构成最古老的由海绵生物碎屑组成的海绵生物碎屑磷块岩,这表明海绵动物的辐射分异在早寒武世最早期就已经开始.同时探讨了海绵骨针的埋藏环境.     

湘中地区早寒武世牛蹄塘组黑色岩系地球化学特征与有机质富集机理

中国南方扬子板块寒武纪早期广泛发育一套富有机质黑色岩系,为了研究其有机质富集特征及控制因素,对湘中地区AY-1井牛蹄塘组32件岩芯样品总有机碳质量分数w(TOC)、主微量和稀土元素质量分数等地球化学特征参数进行测试。研究结果表明:研究区牛蹄塘组黑色页岩有机质丰度高,与热液相关的Ni和Sb等微量元素富集以及热液指标w(Co)+w(Ni)较高;w(P生物)和w(Ba生物)显示牛蹄塘组生产力在中—高等水平,w(U)/w(Al),w(V)/w(Al),w(Ni)/w(Co),w(V)/w(Cr)和w(U)/w(Th)共同指示水体基本处于缺氧、还原环境;从底部至顶部,页岩受热液作用强度、生产力水平和水体还原性变化均表现为由弱—强—弱的趋势,且与有机质丰度呈现正相关;顶部生产力水平虽然较高且趋于稳定,但沉积时海平面下降使水体还原性减弱,有机质无法良好地保存。强热液活动、高古生产力和强还原环境使牛蹄塘组中部形成高有机碳丰度的页岩层系,成为页岩气勘探的有利层段。     

中国扬子海盆——世界上罕见寒武纪生命大爆发和辐射进化的化石库

在简要论述我国扬子地块或扬子海盆,包括现今云南、贵州、湖南和湖北等地,寒武纪地层中相继发现的以澄江生物群、凯里生物群、牛蹄塘生物群和清江生物群等为代表的特异埋藏群及其与加拿大布尔吉斯页岩生物群的对比的同时,讨论了最近发现的湖北清江生物群的产出时代和层位、组合特征,并对上述生物群的生态和埋藏环境进行了分析与对比.认为大规模两侧对称动物门类的出现和多门类后生动物骨骼化是构成寒武纪动物大爆发的最主要特征.以上生物群的发现和研究,不仅展示寒武纪大爆发的客观存在,也说明在漫长地质历史时期,生物进化并非都是沿着达尔文渐进论的进化轨迹,从低级向高级发展;只要环境许可,生物在相对短暂时间内,采用一种爆发式和多样性辐射进化的模式,也可以出现大量门一级生物,而且这种进化模式在生物进化的历程中具有划时代的重要意义.前寒武纪罗迪尼亚(Rodinia)超大陆裂解和聚合而引发的、并波及我国南方的距今10亿～8亿年左右的晋宁造山事件,以及雪球事件后因气候变暖,大气和水中有机质和氧及二氧化碳含量的急剧变化,尤其是大气和水中氧气含量的增加,为我国扬子海盆寒武纪大爆发提供了必要的前提,也为动物的繁衍和骨骼化创造了极好的生态条件.但只有那些生活在海水相对较深,表层水柱充氧而底层缺氧、古地理位置处于扬子碳酸盐岩台地陆棚或陆棚边缘或台缘斜坡或凹陷中的岩家河、澄江、牛蹄塘、清江、凯里等生物群,才有可能在缺氧的海底被保存下来,并形成深色和黑色页岩或泥岩特异埋藏群或化石库.     

复杂地质条件区页岩气聚集差异性及其意义：以湘西北古生界为例

针对湘西北地区寒武系牛蹄塘组和奥陶系五峰组—志留系龙马溪组富有机质海相页岩勘探效果巨大差异,比较复杂地质条件区聚集特征,分析差异性原因,指出未来勘探方向。研究结果表明:1)牛蹄塘组页岩有机质质量分数w(TOC)及厚度异常高,明显比五峰组—龙马溪组的高;2)牛蹄塘组以热水沉积作用下的硅质页岩为主,黏土矿物以伊利石为主,而五峰组—龙马溪组以生物作用下的硅质页岩和硅质岩为主,黏土矿物主要为伊/蒙混层;3)牛蹄塘组储层中孔(孔径为2～50 nm)和小孔(孔径2 nm)更加发育,吸附能力比五峰组—龙马溪组的强;4)牛蹄塘组热演化程度高,主要生气期与燕山—喜山期构造运动时期相一致;5)牛蹄塘组含气量低,甲烷体积分数低,残余气体积分数超过65%;而五峰组—龙马溪组含气性较好,甲烷体积分数超过90%,解吸气体积分数超过50%。产生这种差异性的原因在于:不同的沉积环境影响页岩品质,尤其是w(TOC)及厚度;牛蹄塘组顶底板条件较差,影响页岩气保存;燕山—喜山期断裂与滑脱双重作用导致牛蹄塘组含气性较差。复杂地质条件区页岩气聚集的关键因素为:沉积条件控制页岩气聚集的物质基础,保存条件控制页岩气富集程度。未来牛蹄塘组勘探应该重视寻找"外源供给型"气藏,五峰组—龙马溪组应重视残留向斜内滑脱作用形成的"甜点区"。     

贵州寒武系刺细胞动物研究动态

贵州寒武系刺细胞动物丰富,有4属7种及1未定种,包括帐篷螺Scenella Billings,1872、寒武线螺CambbrovitusMao,Zhao,Yu＆Qian,1992、拜如尼亚虫Byronia Mathew,1899、楔叶形虫Sphenothallus Hall,1847共4属化石,主要层位由老到新为遵义松林中南村牛蹄塘组,剑河八郎清虚洞组、凯里组,为中国寒武系最主要的产出地区。Sphenothallus及Byronia的研究尤为详尽,其中Sphenothallus为一个两侧具管状加厚物,具吸盘的长细锥管状刺细胞动物,具有有性及无性生殖等特征。贵州寒武系刺细胞动物的研究将促进我国及全球寒武系刺细胞动物的研究。     

四川盆地及周缘地区牛蹄塘组页岩气概况及前景评价

探讨四川盆地及周缘地区下寒武统牛蹄塘组页岩的基础地质概况,并对牛蹄塘组页岩气前景进行评价。通过野外露头和盆地内的钻井资料分析,结果表明牛蹄塘组页岩除川西有剥蚀外,其他地区都有分布,且黑色页岩段厚度大,主要集中在下段;由川中地区向北、向东和向南3个方向分布,厚度一般在40m以上;有机碳含量高,多数地区有机碳的质量分数>2%;页岩已达成熟晚期—过成熟早期。该套页岩埋藏较深,演化时间长,保存条件复杂,因此勘探开发均有难度。四川盆地的西部、北部和东部,牛蹄塘组页岩埋深超过7km,只能作为页岩气勘探潜力区;勘探最有利的地区是川南地区,其次有利的地区为鄂西渝东地区。     

湘西北牛蹄塘组探井页岩气富集要素的对比和启示

基于湘西北地区牛碲塘组是近年来南方页岩气勘探的重点目标,以该区井花页1井、慈页1井及常页1井为研究对象,根据目的层实钻地层及气显示特征,系统对比页岩气生烃、储集及保存等方面的富集条件。研究结果表明:慈页1井和常页1井的原牛牛蹄塘组可进一步划分为杷榔组和牛碲塘组,与花页1井一致;牛蹄塘组烃源岩具有良好的生烃条件,已经历大规模生烃的过程;各探井以吸附状态页岩气为主,且均含有一定的氮气,历史上牛蹄塘组含气层可能受到过破坏;牛蹄塘组基本表现出极低孔隙度及渗透率的物性特征,有较强的压裂改造能力;研究区具有生烃时期早、抬升时期早及幅度大的特征,大规模构造改造及断裂发育,总体上对页岩气保存不利;有机质丰度、成熟度、埋深、地层压力、储层物性、脆性矿物质量分数等因素与地层含气量的相关性均不明显,高吸附能力仅是牛蹄塘组页岩气富集的1个必要非充分条件;慈页1井及常页1井在局部较好的保存条件下有较高的含气性,常页1井高含气性反映出最后1次抬升的时间晚,对页岩气的保存非常有利,因此,保存条件是页岩气富集的关键指标,在勘探过程中需从构造样式、断裂空间分布特征、目的层产状和完整程度、埋藏深度及演化历史等方面进行综合分析和重点评价。     

海相页岩与海陆过渡相页岩吸附气量主控因素及其差异性

以黔北地区下寒武统牛蹄塘组海相页岩和南华北地区下二叠统太原-山西组海陆过渡相页岩为研究对象,分析页岩有机地化、储层、吸附气量特征,进而研究页岩吸附气量影响因素及其差异性。研究结果表明:页岩有机碳含量大于2%,两者均为优质的烃源岩;但有机碳含量相差甚大。牛蹄塘组页岩矿物组成主要为石英,其次为黏土矿物,而太原-山西组页岩以富集黏土矿物为特征。牛蹄塘组页岩比表面积和吸附气量大于太原-山西组页岩;而总孔体积和平均孔径均小于后者。页岩岩石组成与吸附气量之间的关系如下:牛蹄塘组页岩TOC与吸附气量呈正相关关系且TOC是吸附气量的主要影响因素;而太原-山西组页岩TOC与吸附气量之间关系不明显。牛蹄塘组页岩石英与吸附气量呈正相关性,其原因是石英为生物成因,伴随有机质富集;而太原-山西组页岩石英与吸附气量具有负相关性,其原因为TOC和黏土矿物随石英的增加而减少,且TOC、黏土矿物与吸附气量呈正相关关系。牛蹄塘组页岩伊利石和太原-山西组页岩黏土矿物均与吸附气量具有正相关性,原因为黏土矿物吸附有机质且黏土矿物中各组分发育大量孔隙。     

Discovery of sponge body fossils from the late Meishucunian (Cambrian) at Jinsha, Guizhou, south China

Here we report discovery of a sponge body fossil Triticispongia sp. from the base of lower Cambrian Niutitang Formation at Jinsha, Guizhou. Stratigraphically, the fossil horizon is located below Ni-Mo ore layer with the Niutitang Biota above, and is equivalent to the late Meishucunian. The species is global in shape with skeletons composed of stauractins and monaxons. Triticispongia sp. reported here may be the earliest sponge body fossils of Cambrian, which provides new information for understanding early evolution and radiation of sponge animals.     

辽西北票一些中侏罗世植物

本文报道了辽宁西部北皋长皋蛇不歹附近的植物化石5属14种,其中对5个新种(北票锥叶蕨、常氏锥叶蕨、假微尖堆叶蕨、简单异羽叶、稀脉篦羽叶)进行了描述,据产出的植物化石特征及同相关地层中的植物化石对比,认为该区植物化石所产出地层时代为中侏罗世。     

四川秀山早寒武世高肌虫新材料

本文记述了早寒武世沧浪铺阶一高肌虫新属Tanguangbiella(gen.nov.),标本产于川东南秀山溶溪剖面下寒武统天河板组中部。新属以壳体巨大,具纺缍形前腹瘤、准生长线及缘膜构造为特征,其主要特征接近于高肌虫类,而部分特征也和介形类相似,加之标本稀少,故暂置于高肌虫目。     

Trace element geochemistry of the Lower Cambrian black rock series from northwestern Hunan, South China

Samples of black rock series collected from the Lower Cambrian Niutitang Formation, northwestern Hunan Province, China, were analyzed for trace elements.The trace element geochemical characteristics of the ore layer (high enrichments of Ni, Mo, V, U, Cu, Pb, Zn, Cd, Tl and Ba; high U/Th ratios and LREE-enriched patterns with positive Eu and Y anomalies) support the assumption that the Ni-Mo polymetallic layer is of submarine hydrothermal origin.High field strength elements (HFSE) and lithophile elements such as Nb, Ta, Zr, Hf, Li, Be, Rb, Cs, Th and Sc are remarkably higher in the upper unit than those in the lower unit of the Niutitang Formation.These features may reflect that hydrothermal contributions were diminished, and terrigenous constituents were increased in the sediments of the upper unit of the Niutitang Formation.     

湖南新晃贡溪重晶石矿床地质地球化学特征及成因分析

湖南新晃贡溪重晶石矿床赋存于下寒武统牛蹄塘组中。矿体呈层状、似层状和透镜状。矿石矿物为重晶石,脉石矿物主要有方解石、粘土矿物和石英等。矿石以镶嵌粒状变晶结构,块状和纹层状构造为主。地球化学特征表明成矿物质由含矿热卤水提供,属热水化学沉积型矿床。文章还提出了其成矿模式。     

湘西北马金洞地区下寒武统牛蹄塘组含钒石煤矿产地质特征研究

本文以湘西北马金洞地区为研究区,采用地质填图、实测剖面、探槽揭露、实验测试及数学分析等方法研究了区内下寒武统牛蹄塘组含钒石煤的地质特征。研究结果表明区内下寒武统牛蹄塘组下段为主要的石煤赋存层位,石煤的厚度介于10.2~41.7 m,平均27.6 m,基本发育稳定;石煤的发热量与灰分、挥发份、水分及硫含量均有关系;石煤层顶底板的主要岩性均为黑色炭质页岩;伴生钒矿V₂O₅最高品位可达1.02%,达到工业品位,可与石煤共采。     

贵州寒武系棘皮动物研究新进展及其组合特征

贵州寒武系含有丰富的棘皮动物化石,其中凯里组及杷榔组中的始海百合数以千计.近期贵州下司淑里村杷榔组上部粉砂质泥岩中发现的新类型殷氏原始球状始海百合（新属、新种）Protogloboeocrinus yini （gen.et sp.nov.）,使贵州寒武系棘皮动物分异度加大,达8属、种及1科、属、种未定,分属3个亚门.演化趋势是：类群增多,始海百合个体变小,缝孔变圆,吸盘附着的化石类型增多,生态日趋复杂.凯里生物群也是棘皮动物大辐射的窗口.     

SHRIMP U-Pb zircon age of tuff at the bottom of the Lower Cambrian Niutitang Formation,Zunyi, South China

A SHRIMP U-Pb zircon geochronology study of the tuff at the bottom of the Lower Cambrian Niutitang Formation at Songlin, Zunyi, South China yielded a mean ^206Pb/^238U age of 518±5 Ma. It is significantly younger than the Re-Os ages of 537--542 Ma for the overlying polymetallic Ni-Mo-PGE-rich layer in the basal Niutitang Formation at Songlin, suggesting that the Re-Os ages might represent that of the original magma chamber for the Ni-Mo-PGE-rich layer rather than the formation age of the strata. The intra-basinal stratigraphic correlation also implies that the absolute age of the Chengjiang biota should be younger than 518±5 Ma. Our new result, together with the SHRIMP U-Pb zircon age for the K-bentonite in the Zhongyicun member of the Zhujiaqing Formation at the Meishucun section, Yunnan Province, provides a temporal constraint for the Lower Cambrian of the Yangtze Platform in South China.