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华北板块南缘洛南地区二叠系石盒子组沉积物源特征及其隆升过程

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古地理学报 2024年第3期26卷 655-670页

作者：杨文涛付强方特河南理工大学资源环境学院河南焦作454003

华北板块南缘的隆升过程对认识秦岭造山带与华北盆地盆山相互作用具有重要意义。文中以华北板块南缘洛南地区二叠系石盒子组为研究对象,在沉积相及其演化分析的基础上,开展碎屑锆石U-Pb年代学及裂变径迹年代学研究,探讨华北板块南缘二... 详细信息

华北板块南缘的隆升过程对认识秦岭造山带与华北盆地盆山相互作用具有重要意义。文中以华北板块南缘洛南地区二叠系石盒子组为研究对象,在沉积相及其演化分析的基础上,开展碎屑锆石U-Pb年代学及裂变径迹年代学研究,探讨华北板块南缘二叠系石盒子组沉积物源特征及其隆升过程,期望为勉略洋盆的俯冲时限提供沉积学约束,为华北盆地南部三叠系再旋回沉积物提供可能的物源区。研究结果显示,华北板块南缘二叠系石盒子组经历了冲积扇→辫状河→三角洲的沉积演化过程。石盒子组下部碎屑锆石样品形成了3组U-Pb年龄,分别为353—280 Ma、1139—400 Ma和2620—1306 Ma,裂变径迹年龄分解为199 Ma、255 Ma和408 Ma共3个峰值;而上部样品主要形成2组U-Pb年龄,分别为339—259 Ma和2655—1700 Ma,裂变径迹年龄分解为205 Ma、268 Ma和656 Ma共3个峰值。上述测试结果表明华北板块南缘在石盒子组沉积早期还接受来自秦岭造山带的碎屑物,但在石盒子组沉积后期沉积物主要来自于华北板块北缘,完成了由“南高北低”向“北高南低”的构造转换。推测华北板块南缘的初始隆升发生在中—晚二叠世,这次隆升与勉略洋盆的初始俯冲作用相关,并成为华北盆地南部三叠系的一个潜在物源区。

关键词：华北板块秦岭造山带二叠系物源分析碎屑锆石

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华北板块石炭纪-二叠纪地层时间框架

中国科学：地球科学 2022年第7期52卷 1181-1212页

作者：申博恒沈树忠吴琼张水昌张斌王向东侯章帅袁东勋张以春刘锋刘俊张华史宇坤王军冯卓南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室和关键地球物质循环前沿科学中心南京210023 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国矿业大学资源与地球科学学院徐州221116 中国科学院南京地质古生物研究所现代古生物学和地层学国家重点实验室南京210008 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所脊椎动物演化与人类起源重点实验室北京100044 云南大学古生物研究院昆明650500

华北板块的石炭纪-二叠纪地层蕴含丰富的化石、煤炭和煤层气资源,是研究晚古生代重大地质事件和化石能源极为重要的地区.建立华北板块石炭纪-二叠纪地层高精度标准时间框架对阐明重大事件的发生过程和原因以及探明矿产资源的时空分布具... 详细信息

华北板块的石炭纪-二叠纪地层蕴含丰富的化石、煤炭和煤层气资源,是研究晚古生代重大地质事件和化石能源极为重要的地区.建立华北板块石炭纪-二叠纪地层高精度标准时间框架对阐明重大事件的发生过程和原因以及探明矿产资源的时空分布具有非常重要的科学和现实意义.在过去近150年的研究中,华北地区石炭系上部-二叠系底部地层产海相牙形类、䗴类等化石,对比相对比较清楚.但二叠纪大部分陆相地层长期以来则主要以孢粉和植物化石带为对比依据,与海相地层的对比缺乏精确的时代约束.文章总结了最新的石炭纪-二叠纪地质年代学框架并修订了华北板块的生物地层格架,认为本溪组属于早巴什基尔期(Bashkirian)至早格舍尔期(Gzhelian),太原组属于晚格舍尔期至早阿瑟尔期(Asselian),山西组和下石盒子组属于中、晚阿瑟尔期,上石盒子组属于萨克马尔期(Sakmarian)至早空谷期(Kungurian),孙家沟组大部分属于乐平世(Lopingian).这一新的时代框架大幅改变了华北石炭系-二叠系的传统划分对比方案.上石盒子组和孙家沟组之间可能存在一个很长的间断(局部长达20个百万年的沉积缺失),这个间断主要表现为上石盒子组与孙家沟组之间发育的大型冲刷面和一系列古土壤层,上、下植物群面貌的巨大差异,可能是古亚洲洋在关闭过程中存在的一次广泛抬升运动的沉积响应.沉积学分析表明华北板块石炭纪-二叠纪相对海平面升降幅度在0~40m.植物组合、沉积学证据以及有机碳同位素结果都表明气候温暖湿润的成煤期结束于阿瑟尔期,较之先前的认识发生更早,持续时间也更短.石炭纪至二叠纪期间,华北板块的构造、古地理和古气候演化受控于泛大陆整体向北漂移和古亚洲洋的关闭.

关键词：华北板块石炭纪-二叠纪地质年代学生物地层地层对比

华北板块南缘洛南地区二叠系石盒子组沉积物源特征及其隆升过程

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古地理学报 2023年

作者：杨文涛付强方特河南理工大学资源环境学院

华北板块南缘的隆升过程对认识秦岭造山带与华北盆地盆山相互作用具有重要意义。文中以华北板块南缘洛南地区二叠系石盒子组为研究对象，在沉积相及其演化分析的基础上，开展碎屑锆石U-Pb年代学及裂变径迹年代学研究，探讨华北板块南缘... 详细信息

华北板块南缘的隆升过程对认识秦岭造山带与华北盆地盆山相互作用具有重要意义。文中以华北板块南缘洛南地区二叠系石盒子组为研究对象，在沉积相及其演化分析的基础上，开展碎屑锆石U-Pb年代学及裂变径迹年代学研究，探讨华北板块南缘二叠系石盒子组沉积物源特征及其隆升过程，期望为勉略洋盆的俯冲时限提供沉积学约束，为华北盆地南部三叠系再旋回沉积物提供可能的物源区。研究结果显示，华北板块南缘二叠系石盒子组经历了冲积扇→辫状河→三角洲的沉积演化过程。石盒子组下部碎屑锆石样品形成了3组UPb年龄，分别为353～280Ma、1139～400Ma和2620～1306Ma，裂变径迹年龄分解为199Ma、255Ma和408Ma共3个峰值；而上部样品主要形成2组U-Pb年龄，分别为339～259Ma和2655～1700Ma，裂变径迹年龄分解为205Ma、268Ma和656Ma共3个峰值。上述测试结果表明华北板块南缘在石盒子组沉积早期还接受来自秦岭造山带的碎屑物，但在石盒子组沉积后期，沉积物主要来自于华北板块北缘，完成了由“南高北低”向“北高南低”的构造转换。推测华北板块南缘的初始隆升发生在中—晚二叠世，这次隆升与勉略洋盆的初始俯冲作用相关，并成为华北盆地南部三叠系的一个潜在物源区。

关键词：华北板块二叠系物源分析碎屑锆石秦岭造山带

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华北板块东南缘徐淮推覆-褶皱带的物理模拟

地质通报 2018年第6期37卷 1087-1100页

作者：李法浩解国爱田荣松艾米尔丁.艾尔肯李甜李治南京大学地球科学与工程学院江苏南京210093

徐淮地区发育一系列推覆-褶皱带,以皇藏峪背斜为界,区域剖面分为具有明显构造差异的东部、西部构造带,其中东部构造带样式主要表现为斜歪褶皱,西部构造带为一系列逆冲推覆构造,构造变形强烈。采用物理模拟手段对徐淮推覆-褶皱带构造的... 详细信息

徐淮地区发育一系列推覆-褶皱带,以皇藏峪背斜为界,区域剖面分为具有明显构造差异的东部、西部构造带,其中东部构造带样式主要表现为斜歪褶皱,西部构造带为一系列逆冲推覆构造,构造变形强烈。采用物理模拟手段对徐淮推覆-褶皱带构造的控制因素进行实验研究,选取硅胶、微玻璃珠模拟不同性质滑脱层,石英砂模拟沉积脆性盖层,改变盖层与基底摩擦力、滑脱层深度变化等控制因素。模拟结果表明,剖面上滑脱层性质及深度变化控制区域剖面构造的强弱变化。皇藏峪背斜以东主要以新元古界青白口系泥灰岩充当滑脱层,滑脱层深度大,构造样式主要表现为斜歪褶皱;皇藏峪背斜以西则以寒武系页岩为滑脱层,滑脱层深度小,构造样式主要表现为逆冲推覆构造。

关键词：徐淮推覆-褶皱带物理模拟滑脱层华北板块

华北板块南缘中段中上三叠统软沉积变形构造的发现及其地质意义

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现代地质 2020年第2期34卷 333-344,398页

作者：全晓园刘池洋张龙张东东王建强马奂奂冯琦翟光麾西北大学大陆动力学重点实验室陕西西安710069 西安石油大学地球科学与工程学院陕西西安710065

豫西地区中上三叠统主要出露在济源、义马、伊川和南召一带。印支期秦岭造山运动控制和影响着邻区中上三叠统盆地属性和沉积地层展布。通过观察研究区野外露头剖面,发现中上三叠统发育一系列典型的软沉积变形构造,包括液化底辟、枕状构... 详细信息

豫西地区中上三叠统主要出露在济源、义马、伊川和南召一带。印支期秦岭造山运动控制和影响着邻区中上三叠统盆地属性和沉积地层展布。通过观察研究区野外露头剖面,发现中上三叠统发育一系列典型的软沉积变形构造,包括液化底辟、枕状构造、液化柱、液化卷曲变形、负载、球-枕、火焰状构造、液化角砾岩。这些软沉积变形在垂向上表现出明显的复现性,在侧向上表现为沿地层连续展布,表明该时期研究区内地层受到频繁强烈的地震影响。通过对这些软沉积现象的识别和形成机制解释,判定其触发因素为秦岭造山过程中伴生的地震。区内地层中震积岩的存在即是对秦岭造山过程中构造活动的响应。

关键词：豫西华北板块秦岭造山运动软沉积变形中上三叠统地震

华北板块寒武系开腔骨类(Chancelloriids)化石新材料

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高校地质学报 2019年第4期25卷 633-640页

作者：韩乔羽李国祥王平丽高健韩颖张天禄孙智新山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 现代古生物学和地层学国家重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所南京210008 中国科学院南京地质古生物研究所南京210008

文章对采自华北板块山东潍坊、河北唐山和辽宁大连的寒武系开腔骨类化石的新材料进行了研究,这些化石鉴定为Chancelloria属。辽宁大连地区的Chancelloria产自寒武系第二统第四阶馒头组下部的黄绿色页岩;山东潍坊地区的Chancelloria产自... 详细信息

文章对采自华北板块山东潍坊、河北唐山和辽宁大连的寒武系开腔骨类化石的新材料进行了研究,这些化石鉴定为Chancelloria属。辽宁大连地区的Chancelloria产自寒武系第二统第四阶馒头组下部的黄绿色页岩;山东潍坊地区的Chancelloria产自苗岭统乌溜阶馒头组上部的黄绿色页岩和鼓山阶张夏组的深灰色中厚层灰岩;河北唐山地区的Chancelloria产于芙蓉统江山阶长山组的薄层灰岩,该层位是目前Chancelloria属在中国产出的最高层位,也是全球的最高层位之一。这些来自华北寒武系第二统芙蓉统的Chancelloria骨片与早期的骨片相比,展现出骨片形态趋于规则、基面从浑圆趋于平整、骨片整合度提升的特点,进一步印证了之前关于此类问题的研究结论。

关键词：开腔骨类 Chancelloria 寒武系芙蓉统华北板块

华北板块奥陶系碳酸盐岩热储的水化学特征及其成因机制

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安全与环境工程 2019年第3期26卷 9-15页

作者：何欣马悦陕西天地源新能源投资有限公司陕西西安710065 中光建设有限公司陕西西安710000

奥陶系碳酸盐岩是华北板块普遍且优质的中低温传导型热储层,以其独特的岩溶作用、高产量、低盐度、易回灌的特性而受到关注。对华北板块27眼奥陶系碳酸盐岩地热井进行水化学组分分析,将华北板块奥陶系碳酸盐岩地热水划分为3组:边山岩溶... 详细信息

奥陶系碳酸盐岩是华北板块普遍且优质的中低温传导型热储层,以其独特的岩溶作用、高产量、低盐度、易回灌的特性而受到关注。对华北板块27眼奥陶系碳酸盐岩地热井进行水化学组分分析,将华北板块奥陶系碳酸盐岩地热水划分为3组:边山岩溶系统地热水,地热井深约600~2 100 m,地热水的水化学类型多为HCO3-Na、SO4·HCO3-Ca·Na、SO4^2-Ca型水,SO4^2-离子含量较高,说明地热水中除石膏类矿物溶解生成SO4^2-离子外,可能还存在黄铁矿、H2S被氧化的现象;过渡岩溶系统地热水,地热井深约2 100~2 700 m,地热水的水化学类型主要为Cl·HCO3-Na型水,随着井深的增加Cl^-离子含量也相对增高;深埋岩溶系统地热水,地热井深多大于2 700 m,地热水的水化学类型为Cl-Na型水,Cl^-离子含量较高,说明深埋岩溶系统地热水中除岩盐溶解生成Cl^-离子外,且随着温度和压力的改变,碳酸盐、硅酸盐、硫酸盐等矿物的溶解度下降而被析出,局部还可能存在封闭水。此外,结合华北板块奥陶系碳酸盐岩地热水的水化学特征、水化学类型与井深的关系以及特征系数的分析,提出了华北板块奥陶系碳酸盐岩热储形成机制的概念模型。

关键词：华北板块奥陶系碳酸盐岩热储地热水水化学特征成因机制

华北板块西南缘二叠系上石盒子组物源分析及其构造意义

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华北板块西南缘二叠系上石盒子组物源分析及其构造意义

作者：马晓军长安大学

学位级别：硕士

华北板块周缘于晚古生代主要以活动大陆边缘为主,北部以中亚造山带南部的温都尔庙俯冲增生杂岩和白乃庙岛弧为界,南部受限于北秦岭造山带的北秦岭岛弧。华北板块大部分区域在中奥陶–晚石炭世期间经历了沉积间断之后开始接受沉积,而华... 详细信息

华北板块周缘于晚古生代主要以活动大陆边缘为主,北部以中亚造山带南部的温都尔庙俯冲增生杂岩和白乃庙岛弧为界,南部受限于北秦岭造山带的北秦岭岛弧。华北板块大部分区域在中奥陶–晚石炭世期间经历了沉积间断之后开始接受沉积,而华北板块西南缘地区直至中晚二叠世才开始接受沉积,使得上石盒子组不整合覆盖于奥陶系马家沟组之上。本文结合前人研究成果,通过岩相学、地球化学和碎屑锆石U-Pb测年等方法,探讨了华北板块西南缘上石盒子组碎屑物源属性问题,并进一步分析了华北板块周缘造山带的构造运动及对板块内部活动的约束。砂岩岩相学及地球化学特征表明,研究区上石盒子组沉积物主要为岩屑砂岩和杂砂岩,沉积物既有来自短距离也有长距离搬运的特点,其沉积环境主要为活动大陆边缘;砂岩主微量元素分析特征显示物源区物质主要以长英质岩石为主,构造环境较强烈,构造背景兼具活动大陆边缘和大陆岛弧特征。碎屑锆石阴极发光图像和微量元素组成特征显示,上石盒子组锆石主要为岩浆锆石。锆石年龄主要有4个年龄谱段:2.4～2.6 Ga、1.7～2.0 Ga、368～551 Ma和254～352 Ma;其中,最年轻的6个碎屑锆石加权平均年龄为256.8±3.6 Ma,并结合古生物地层年龄,指示上石盒子组最大沉积时代为中晚二叠世。研究区上石盒子组沉积物来自多个物源区,综合分析认为,新太古代–古元古代早期的锆石主要来源于华北板块基底岩系,少量来源于北秦岭–北祁连造山带;古元古代中晚期的锆石主要来源于华北板块基底岩系;368～551 Ma的碎屑锆石主要来源于北秦岭和北祁连造山带岛弧火山岩,其结合部位是最有可能的物源区;华北板块北缘晚古生代火山岩为研究区提供254～352 Ma的碎屑锆石。对比了研究区与华北板块其他地区上石盒子组的碎屑锆石年龄谱发现,除东南部洛阳盆地以外,其余地区均含有较多来自华北板块北缘峰值年龄为～320 Ma的锆石,暗示华北板块的古地形在这一时期应为南倾特征。这可能是受古亚洲洋闭合碰撞的影响,华北板块北缘发生强烈的抬升和岩浆构造活动,为华北板块内部提供碎屑物。研究区存在峰值年龄～450 Ma的锆石表明,由于南秦岭地块进一步向北俯冲,使得北秦岭–北祁连造山带在上石盒子组时期开始发生小幅度隆升,为研究区提供碎屑物。

关键词：华北板块上石盒子组地球化学碎屑锆石物源

华北板块北缘中二叠统于家北沟组植物化石及其大地构造意义

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吉林大学学报（地球科学版） 2016年第5期46卷 1268-1283页

作者：孙跃武丁海生刘欢张德军公繁浩郑月娟吉林大学古生物学与地层学研究中心长春130026 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局沈阳地质调查中心沈阳110034

通过对内蒙古赤峰市广兴源乡于家北沟组模式剖面植物化石和安山质晶屑岩屑凝灰岩锆石UPb同位素年代学的研究,结合动物化石的分析,确认于家北沟组地质时代为中二叠世。于家北沟组植物化石以Gigantonoclea hallei Asama、Fascipteris sine... 详细信息

通过对内蒙古赤峰市广兴源乡于家北沟组模式剖面植物化石和安山质晶屑岩屑凝灰岩锆石UPb同位素年代学的研究,结合动物化石的分析,确认于家北沟组地质时代为中二叠世。于家北沟组植物化石以Gigantonoclea hallei Asama、Fascipteris sinensis Stockm.et Math.、Pecopteris taiyuanensis Halle、Pterophyllum daihoense Kaw.等众多华夏植物群典型分子为特征,属于典型的华夏植物群。目前,在中二叠世植物群中,从未发现有华夏和安加拉两大植物群的混生现象,这一事实进一步表明,中二叠世横亘于华北板块和佳蒙地块之间的古亚洲洋尚未闭合,在植物地理分布上起着重要的阻隔作用。

关键词：中二叠世华夏植物群西拉木伦河-延吉缝合带华北板块佳蒙地块古亚洲洋