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上扬子地区早三叠世错时相沉积记录 ——大灭绝后的Gaia效应

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上扬子地区早三叠世错时相沉积记录 —...

作者：张华成都理工大学

学位级别：硕士

上扬子地区P-T转折时期广泛发育各种类型的错时相碳酸盐岩,主要包括微生物岩、蠕虫状灰岩、条带状灰岩、纹层灰岩以及扁平砾石砾岩。微生物岩整体呈丘状产出,内部纹层发育;其主要岩性为粒泥灰岩和泥粒灰岩;岩石内部生物较少,种类单一,... 详细信息

上扬子地区P-T转折时期广泛发育各种类型的错时相碳酸盐岩,主要包括微生物岩、蠕虫状灰岩、条带状灰岩、纹层灰岩以及扁平砾石砾岩。微生物岩整体呈丘状产出,内部纹层发育;其主要岩性为粒泥灰岩和泥粒灰岩;岩石内部生物较少,种类单一,主要为一些介形虫、小型腹足和小型腕足等生物化石。 P-T过渡时期的蠕虫状灰岩发育于下二叠统长兴组生物碎屑灰岩之上,其所属时代为晚二叠世。蠕虫状灰岩主要由浅色“基质”和深色“蠕体”两部分组成,蠕体方解石含量较高,泥质含量较低;而基质方解石含量较低,泥质含量较高。根据蠕体分布形态将蠕虫状灰岩分为三类,即蠕体呈顺层连续的线纹状分布的蠕虫状灰岩、蠕体呈顺层断续的点线纹状分布的蠕虫状灰岩以及蠕体呈异形杂乱状分布的蠕虫状灰岩。各类蠕虫状灰岩在形成演化上具有一定的先后顺序,蠕体呈顺层连续状分布的蠕虫状灰岩最先形成,顺层断续状次之,蠕体呈异形杂乱排列的蠕虫状灰岩最后形成。各类蠕虫状灰岩在成因上相互联系,其形成与沉积分异作用、成岩作用以及后期水动力改造作用有关。条带状灰岩常与泥晶灰岩、粉砂质泥岩等呈互层产出。镜下显示,条带常为规则的泥质、泥灰质薄层或不规则的泥质团块。泥质纹层被压实后对碳酸盐团块的干扰现象比较普遍,显示不规则的灰质团块是后期压实作用的结果。扁平砾石砾岩见于广元上寺和青川大沟里P—T界线地层剖面中,其常与薄层状、纹层状泥质灰岩、灰质泥岩共生,并伴随有丘状交错层理、菊花状构造、底面侵蚀构造等反映风暴作用的标志性沉积构造。研究表明,扁平砾石砾岩的形成大致经历了以下四个阶段：（1）薄层状灰岩—灰泥岩快速沉积阶段;（2）灰岩等富碳酸盐层变形、破碎;（3）富泥层对富碳酸盐层的进一步破坏;（4）风暴等对前期砾屑的侵蚀、搬运阶段。 P-T生物大灭绝后,全球环境剧变。错时相沉积在这一时期广泛出现,指示了当时紊乱、异常的大气条件和海洋环境。微生物岩在大灭绝后迅速出现,表现出微生物等对当时恶劣的环境具有较强的适应能力,并经历了存活—稳定—繁盛的自身演化过程;条带状灰岩、纹层状灰岩、蠕虫状灰岩以及扁平砾石砾岩的岩石学特征及成因机制表明,这些错时相沉积的形成具有相似的海洋化学条件和沉积背景。原始沉积的成层特征保存完好是这些错时相共有的特征,其可能反映了生物大灭绝后底栖后生动物的减小和生物垂向扰动能力的降低;而可能由深部碳酸盐过饱和的贫氧海水上翻以及微生物新陈代谢引起的同沉积海底胶结作用,则是这一时期这些错时相沉积体或沉积构造得以形成的又一关键因素。薄层状灰岩、纹层状灰岩等静水沉积物之上,普遍发育与强水动力条件有关的扁平砾石砾岩、角砾状灰岩、丘状交错层理粉砂岩,反映了特提斯洋在这一时期曾经历过从停滞到动荡的海洋环境变化。大规模的风暴沉积物在全球下三叠统地层中广泛出现,表明了当时的气候处于极端异常的状态,气候的剧烈变化可能与当时盛行的巨型季风有关。停滞的海洋循环、底层海水普遍缺氧,碳、氧、硫同位素负偏、H2S和CO2的增多,海水碱性增强、盐度升高、同沉积海底胶结作用的广泛发生等构成的早三叠世海洋环境,是错时相沉积得以发育并作为P—T过渡时期重要沉积类型的基础。强烈的巨型季风、频繁的风暴活动等外界因素对沉积物的侵蚀、再改造,最终导致类型丰富的错时相碳酸盐岩在全球这一时期广泛再现。灭绝事件后,贫瘠的生物圈对地球系统的反馈作用随之减弱,原本混乱的地球系统在得不到生物圈有效制约的状况下,进一步恶化直至走向极端,而以错时相为代表的异常沉积以及风暴岩的大规模出现正是始于对环境走向极端的自然响应。我们将生物圈对地球系统的这一调节过程称之为Gaia效应。

关键词：上扬子地区早三叠世大灭绝错时相 Gaia

安徽宿松座山早三叠世南陵湖组沉积环境变化及其影响

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安徽宿松座山早三叠世南陵湖组沉积环境变化及其影响

作者：宁霄峰合肥工业大学

学位级别：硕士

安徽省宿松县座山一带下三叠统发育齐全，出露良好，是下扬子地区早三叠世研究的理想地区之一，在沉积区划上属于扬子地层区下扬子地层分区芜湖安庆地层小区西部。该地区南陵湖组厚度280m，沉积特征明显，与下伏早三叠世和龙山组中厚层... 详细信息

安徽省宿松县座山一带下三叠统发育齐全，出露良好，是下扬子地区早三叠世研究的理想地区之一，在沉积区划上属于扬子地层区下扬子地层分区芜湖安庆地层小区西部。该地区南陵湖组厚度280m，沉积特征明显，与下伏早三叠世和龙山组中厚层白云质灰岩及上覆中三叠世东马鞍山组厚层白云质灰岩均整合接触。根据对该剖面的实际测量，结合沉积特征、宏观化石、遗迹化石及微生物岩的分布特征，可将南陵湖组划分为5段。第1段以薄层泥质灰岩为主，发育少量遗迹化石与实体化石;第2段以薄层泥质灰岩为主，无明显生物扰动，实体化石稀少;第3段：以中薄层灰岩为主，含丰富的遗迹化石及腹足、双壳、腕足等实体化石;第4段以叠层石、凝块石等微生物岩发育为主要特征，叠层石形成明显的透镜状礁体，其基底和盖层中含有较多的介形虫、有孔虫等化石;第5段为条带状灰岩，无明显的生物扰动，实体化石稀少。根据野外剖面研究并结合显微分析，将该剖面南陵湖组划分为泥质灰岩、条带状灰岩、砾屑灰岩、叠层石灰岩、生物碎屑灰岩五种岩石类型;并识别出了水平层理、交错层理、冲刷界面等正常沉积构造以及生物沉积构造、生物扰动构造、生物凝缩层沉积及风暴沉积构造等沉积构造类型。参考flügel的碳酸盐岩微相划分方法，将该组碳酸盐岩划分灰泥灰岩（MF1）、砾屑灰岩（MF2）、纹层状灰泥灰岩（MF3）、生物扰动粒泥灰岩（MF4）、生物碎屑粒泥灰岩（MF5）、叠层/纹层状粘结岩（MF6）、包壳生物碎屑泥粒灰岩（MF7）以及粪球粒粒泥灰岩（MF8）8种微相。进一步在该组中识别出台地边缘浅滩、开阔台地、局限台地、蒸发台地4个相带。沉积特征及微相分析表明，该组总体上沉积于较浅的海水环境，并经历了海水逐渐变浅的过程。该组第4段中的微生物岩主要为柱状分叉叠层石形成的透镜状礁体，根据叠层石的柱状分叉特征及其顶面形态特征可以判断，其形成于具有较强水动力作用的潮下带至风暴浪基面以上或下部潮间带。该生物丘下伏层及上覆层中含大量有孔虫与薄壳化石，局部形成富集层，具有典型的水动力较强的浅水潮坪环境特征，结合该组的宏观化石及遗迹化石分布特征以及前人的研究，认为该组微生物岩的出现是环境相对好转的迹象，为下扬子地区早三叠世生物复苏提供了微生物活动证据。

关键词：早三叠世南陵湖组沉积环境生物复苏安徽宿松

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早三叠世汉南、大巴山海隆初步研究

化工地质 1990年第2期12卷 38-43,T001页

作者：郑文忠曹作奇韦钊王庆龙化工部地质研究院

汉南、大巴山海隆位于上扬子台地北部,与华北古陆隔秦岭海槽相望(图1)。早、中三叠世,台地上普遍沉积了厚愈千米的碳酸盐岩一蒸发岩,是我国寻找石盐、钾盐等蒸发岩矿产的主要地区之一,因此研究上扬子台地的沉积特征、台缘带的性质及沉... 详细信息

汉南、大巴山海隆位于上扬子台地北部,与华北古陆隔秦岭海槽相望(图1)。早、中三叠世,台地上普遍沉积了厚愈千米的碳酸盐岩一蒸发岩,是我国寻找石盐、钾盐等蒸发岩矿产的主要地区之一,因此研究上扬子台地的沉积特征、台缘带的性质及沉积环境,是非常必要的。对于台地内部沉积环境及成盐条件等,引起不少学者关注,而由于台地北缘汉南和大巴山地区现今仅存古生界及局部不整合面上的少量侏罗系,致使人们对其中三叠纪的状态(古陆、海隆、浅海?)的认识存在争议。而这一问题的解决。

关键词：海隆早三叠世汉南大巴山岩石

早三叠世南漳湖北鳄(双孔类:湖北鳄目)的四肢特征

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华南地质 2022年第1期38卷 174-187页

作者：杨晨方子晨程龙阎春波李姜丽邹亚锐赵璧牛东毅牛志军中国地质科学院北京100037 古生物与地质环境演化湖北省重点实验室中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心)武汉430205 中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074 湖北省地质科学研究院湖北省地质局武汉430034

早三叠世南漳-远安动物群中海生爬行动物具有较高的丰度和分异度,南漳湖北鳄是其中丰度最高的物种。为了查明南漳湖北鳄的四肢形态学特征及分类学意义,继而探讨四肢的个体发育过程,本文选取了6件保存较为完好的反映不同生长阶段的化石标... 详细信息

早三叠世南漳-远安动物群中海生爬行动物具有较高的丰度和分异度,南漳湖北鳄是其中丰度最高的物种。为了查明南漳湖北鳄的四肢形态学特征及分类学意义,继而探讨四肢的个体发育过程,本文选取了6件保存较为完好的反映不同生长阶段的化石标本,进行了详细形态学描述和相关数据分析。南漳湖北鳄的肱骨粗壮,桡骨和尺骨远端关节面膨大平直,近端腕骨三枚,远端腕骨四枚,指式为5-5-5-5-4;股骨远端呈规则多边形,胫骨近端较远端宽,腓骨近端较远端窄,近端跗骨三枚,远端跗骨四枚,趾式为5-4-4-3-2(?)。南漳湖北鳄的前肢和后肢均具有前三指/趾聚拢,后两指/趾向后分散的排列特点。前肢骨骼数据分析结果显示各标本均在同一条生长序列上,而后肢部分胫骨长和腓骨长相对股骨长的相关性较低,难以回归至同一条生长曲线。南漳湖北鳄腕骨部分具有延时骨化的现象,第四掌骨的形态差异可能与两性异形相关,孙氏南漳龙可能为南漳湖北鳄的幼年个体。

关键词：南漳湖北鳄早三叠世南漳远安动物群四肢

江苏句容早三叠世鱼类动物群研究：时代、组成、沉积环境和埋藏学

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江苏句容早三叠世鱼类动物群研究：时代、组成、沉积环境和埋藏学

作者：徐雅玲中国地质大学

学位级别：硕士

作为海洋脊椎动物重要类群之一,鱼类动物群在下三叠统地层的出现是海洋生态系统在二叠纪末大灭绝之后复苏过程中的重要标志之一。在我国,江苏省句容地区的下青龙组产出了早三叠世最早的鱼类动物化石。不过,其时代存有一定争议性。同时,... 详细信息

作为海洋脊椎动物重要类群之一,鱼类动物群在下三叠统地层的出现是海洋生态系统在二叠纪末大灭绝之后复苏过程中的重要标志之一。在我国,江苏省句容地区的下青龙组产出了早三叠世最早的鱼类动物化石。不过,其时代存有一定争议性。同时,我们对句容鱼类动物群的组成特征、生物解剖学、化石埋藏学过程、围岩代表的沉积环境以及当时海水的氧化-还原条件知之甚少。这些知识对正确理解鱼类动物当时的生活和死亡过程与埋藏机制至关重要,同时,为恢复海洋生态系统的复苏过程提供实证。本论文选择江苏省句容市的青山剖面作为研究对象,对该剖面的生物地层学、碳同位素地层学、鱼类和牙形石系统古生物学和古生态学、埋蔵学及沉积相和古氧相进行了重点研究。在该剖面产鱼化石层位地层中获得牙形石7属9种并系统描述了这些牙形石属种。其中,Neospathodus dieneri和Novispathodus pingdingshanensis分别为迪纳尔亚阶和斯帕斯亚阶的带分子,Scythogondolella milleri是晚史密斯亚期的标准分子。通过与巢湖地区下三叠统综合牙形石生物地层和碳同位素地层对比,厘定出研究剖面第9层为晚史密斯亚期、第16层及之上地层为斯帕斯亚期。鱼化石产自第8层中部,其地层时代应为晚史密斯亚期或者更老,可能比巢湖地区和龙山组鱼化石稍老。句容鱼类动物群中鱼类个体保存完好,赋存于泥岩中的碳酸盐结核之中,鱼体上很多细节如鳞片和鱼鳍表面的微细结构,骨骼和内部器官软骨部分都被完好地保存下来,为将来深入研究鱼类的生理学提供材料。这种鱼类的特异埋藏与结核的形成过程有着密不可分的关系。鱼化石层上下地层岩性以薄层泥岩、泥灰岩和灰岩为主,水平层理发育,指示弱水动力环境。草莓状黄铁矿的形态、大小统计分析显示,此段地层中发育有大量的小粒径(3-6微米)草莓状黄铁矿,指示了当时水体基本上处于硫化-缺氧状态。在鱼化石结核内部,鱼体周围发现有大量疑似球状菌藻类的微球粒和草莓状黄铁矿颗粒,可能指示了硫还原菌参与了其埋藏过程。因此,本文推测缺氧的水体条件和可能的硫还原菌共同作用,加速了鱼化石结核的形成和鱼化石的特异埋藏。其过程可分为以下几个阶段:1)鱼类生活在富氧水体,死亡后沉降至底部硫化缺氧水体中;2)鱼体外表很快被某些细菌形成的致密保护膜包围而保护起来;3)海水中硫酸盐还原形成碳酸氢根离子,以及鱼体腐烂过程中产生少量二氧化碳也形成一部分碳酸氢根离子,吸引海水中钙离子生成碳酸钙包裹在鱼体周围,同时,鱼体腐烂也生成了少量硫化氢气体,与海水中铁离子结合生成草莓状黄铁矿,此外,在缺氧的底层海水中,不断生成的草莓状黄铁矿也被包裹进来;4)快速埋藏,最终成岩、形成结核。此外,本文对新采集的40枚鱼化石进行了系统古生物学研究,共鉴定出属于裂齿鱼科Perleididae和副半椎鱼科Paraseminotidae两大科的六属六种。其中,裂齿鱼科包括1属1种:Plesioperleidus jiangsuensis;副半椎鱼科包括5属5种:Lepidotes jurongensis、Jurongia fusiformis、Suius brevis、Stensionotus dongchangensis和Qingshania cercida。

关键词：早三叠世鱼化石沉积环境埋藏学江苏句容

贵州盘县地区磁性地层学研究以及建立早三叠世标准磁极性序列的探索

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贵州盘县地区磁性地层学研究以及建立早三叠世标准磁极性序列的探...

作者：张瑞尧西北大学

学位级别：硕士

中国三叠系分布非常广泛,海、陆相地层同时发育,既有典型的南海北陆空间差异,又有上陆下海的时间转变。中国大部分地区的三叠系具有显著的地方性,且较为复杂,特别是中国南方地区在这一时期的沉积地层表现出明显的二分性,即先接受海相沉... 详细信息

中国三叠系分布非常广泛,海、陆相地层同时发育,既有典型的南海北陆空间差异,又有上陆下海的时间转变。中国大部分地区的三叠系具有显著的地方性,且较为复杂,特别是中国南方地区在这一时期的沉积地层表现出明显的二分性,即先接受海相沉积后接受陆相沉积,此外,中国三叠纪沉积地层还记录了复杂且丰富的地质演化历史。因此,研究中国三叠纪地层对于厘清其地层时空框架,进而对认识其期间发生的地质演变历史具有重大意义。前人对中国三叠纪地层开展了大量的研究,但是目前并未建立较为完整统一的地层时空框架。本文正是基于这样的背景,对贵州盘县地区钻孔RYZ13连续钻井岩芯进行了详细的磁性地层学研究,并获得了该地区的地层年龄限制,这为建立早三叠世标准磁极性序列、建立中国三叠纪地层的时空框架、揭示中国三叠纪地质演变过程提供了磁性地层依据。本文从钻孔RYZ13连续钻井岩芯中共获取可用于研究的样品716块(包括永宁镇组和飞仙关组),并对其进行了详细的磁性地层学研究。从岩石磁学的结果可以看出:样品原始沉积组构并未遭受破坏;第一类样品载磁矿物以磁铁矿为主,第二类样品载磁矿物以赤铁矿为主。获得的古地磁数据正极性平均磁倾角Is=38.18°,负极性平均磁倾角Is=-48.73°,且正、负极性平均磁倾角绝对值差在0°-20°之间,因此,该数据通过了McFadden(1990)倒转检验。通过实验所测可靠数据以及地层资料,本文分别建立了钻孔RYZ13的岩性序列、磁倾角序列、磁极性序列,并结合该地区该地层的实际情况与国际标准磁极性序列进行了对比,对该钻孔岩芯地层的年龄界限进行了限制,并得出以下结论:飞仙关组底界年龄为252.16Ma,永宁镇组与飞仙关组界限处年龄为250Ma,永宁镇组顶界年龄为247.06Ma;永宁镇组的沉积速率可达181m/Ma,飞仙关组的沉积速率可达221m/Ma,同时这一研究结果对中国三叠纪印度阶(Induan)底界年龄、奥伦尼克阶(Olenekian)底界年龄和安尼阶(Anisian)底界年龄的确定具有非常重要的实际参考意义。

关键词：盘县地区早三叠世钻孔RYZ13 磁性地层学磁极性序列

早三叠世大型海底碳酸盐胶结物:二叠纪末群体绝灭以来延迟生物复原的成因和机制

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海洋地质动态 1999年第12期15卷 7-9页

作者： AdamD.Woods

鄂西早三叠世南漳-远安动物群与火山物质的耦合关系

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鄂西早三叠世南漳-远安动物群与火山物质的耦合关系

作者：杨晨中国地质科学院

学位级别：硕士

在地质历史时期地球发生过许多次的生物灭绝事件,其中有关二叠纪-三叠纪的生物灭绝事件的研究一直是其中的研究焦点之一。尽管这次生物绝灭和环境恶化的机制及起因存在诸多争论,但越来越多的证据显示火山作用与该次生物绝灭具有时间上... 详细信息

在地质历史时期地球发生过许多次的生物灭绝事件,其中有关二叠纪-三叠纪的生物灭绝事件的研究一直是其中的研究焦点之一。尽管这次生物绝灭和环境恶化的机制及起因存在诸多争论,但越来越多的证据显示火山作用与该次生物绝灭具有时间上的联系,华南二叠纪-三叠纪之交地层中的火山灰层就是最好的证据之一。另一方面,全球的生态系统在这次大灭绝之后的早三叠世经历了漫长的复苏过程,而导致早三叠世生态环境复苏缓慢的原因一直是未知的,关于早三叠世的海洋生物复苏及演化的研究尚比较缺乏。因此,对早三叠世火山作用与生物之间关系的研究,不仅可以对当时火山作用的强度和频率具有更进一步的认识,还可以据此分析在该时期的火山作用和生物曲折复苏之间的耦合关系。此次论文研究的早三叠世南漳—远安动物群,是全球最早的海生爬行动物群之一,是研究三叠纪生物复苏的重要载体。该动物群发现于鄂西南漳—远安一带的嘉陵江组二段上部的纹层状灰岩中,同时赋存地层中发育多层火山成因粘土岩,为探究火山作用和生物之间的关系提供了前提条件。为了研究该时期火山作用和动物群之间的内在联系,选取该地区出露最好的远安张家湾剖面作为研究对象,拟通过动物群赋存层位的藻纹层、化石丰度及Hg/TOC的比值等多维度的研究,揭示其规律。研究结果表明:1、海生爬行类化石大多保存于藻纹层灰岩中,且藻纹层发育略早于海生爬行类化石数,表明藻类可能为南漳—远安动物群海生爬行类的繁盛提供了条件;2、通过剖面动物群赋存层位中化石数量的精细变化曲线,根据化石数量变化将南漳—远安动物群海生爬行类的发展过程划分为初期发展期,不稳定期,再次发展期,动物群消失四个时期;3、采用Hg/TOC的比值作为火山物质指标来,将比值在地层中的变化曲线划分为四个阶段,发现第二阶段Hg/TOC的比值高并且波动较大的地层恰好对应动物群的不稳定期,动物群化石数量的较低水平。就此次研究而言,动物群中藻类和海生爬行动物自下而上的演化规律与火山物质在地层中的变化体现了南漳-远安动物群与火山物质之间存在较好的耦合关系,早三叠世晚期南漳—远安动物群中火山作用的增强可能造成了阶段性的全球变暖、海洋缺氧等环境变化,从而抑制了南漳—远安动物群中生物的生存。

关键词：南漳—远安动物群火山活动藻纹层 Hg/TOC 早三叠世

早三叠世下扬子古海洋地球化学环境的修复过程

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早三叠世下扬子古海洋地球化学环境的修复过程