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秭归盆地侏罗纪地层物源分析

大地构造与成矿学 2020年第5期44卷 864-880页

作者：郑志锋闫义单业华赵奇张增杰中国科学院广州地球化学研究所边缘海与大洋地质重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049

秭归盆地侏罗纪地层完整记录了秦岭-大别造山带及黄陵背斜隆升剥蚀演化历史。通过对秭归盆地侏罗纪地层沉积相及砂岩碎屑组分的系统分析,结合碎屑锆石U-Pb年龄谱和低温热年代学数据,探讨了秭归盆地沉积充填及与周缘造山带盆-山构造演化... 详细信息

秭归盆地侏罗纪地层完整记录了秦岭-大别造山带及黄陵背斜隆升剥蚀演化历史。通过对秭归盆地侏罗纪地层沉积相及砂岩碎屑组分的系统分析,结合碎屑锆石U-Pb年龄谱和低温热年代学数据,探讨了秭归盆地沉积充填及与周缘造山带盆-山构造演化过程。秭归盆地下侏罗统桐竹园组古水流方向自北北西向南南东,砂岩成分成熟度较高,盆地沉积物主要来源于北北西方向的南秦岭地区。中侏罗统砂岩长石及岩屑含量明显增多,古水流方向为南西向,位于盆地北东方向的秦岭-大别造山带成为盆地主要物源区。中侏罗统砂岩碎屑组分的垂向变化记录了秭归盆地东北部秦岭-大别造山带强烈的隆升作用。上侏罗统蓬莱镇组继承中侏罗统上沙溪庙组部分物源区,但上侏罗统砂岩的碳酸盐岩岩屑含量明显增加,暗示秭归盆地周缘碳酸盐岩区域成为新的物源区。低温热年代学数据显示,秭归盆地东侧的黄陵背斜表现为差异性隆升剥蚀过程。晚侏罗世,黄陵背斜南部开始抬升剥蚀,为秭归盆地提供部分物源。早白垩世,黄陵背斜整体隆升。秭归盆地沉积物源及黄陵背斜隆升过程反映了区域应力场由近南北向挤压到早白垩世早期近东西挤压的转变。

关键词：秭归盆地侏罗纪碎屑组分古水流物源分析黄陵背斜

秭归盆地中新生代构造-热演化的裂变径迹约束

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地学前缘 2017年第3期24卷 116-126页

作者：余武沈传波杨超群中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)资源学院湖北武汉430074

通过磷灰石裂变径迹年龄的测定以及时间-温度热历史的反演,揭示了秭归盆地中新生代构造-热演化过程。结果表明:秭归盆地自120 Ma左右开始缓慢隆升,主要经历了3个强烈的隆升阶段:(1)晚白垩世100~80 Ma开始强烈隆升,是燕山期造山运动在该... 详细信息

通过磷灰石裂变径迹年龄的测定以及时间-温度热历史的反演,揭示了秭归盆地中新生代构造-热演化过程。结果表明:秭归盆地自120 Ma左右开始缓慢隆升,主要经历了3个强烈的隆升阶段:(1)晚白垩世100~80 Ma开始强烈隆升,是燕山期造山运动在该地区作用的结果,也可能是黄陵背斜晚白垩世强烈抬升向西延伸的响应;(2)晚始新世40 Ma的强烈隆升,可能是印度板块和亚欧板块碰撞初期作用的远程响应;(3)中新世中期到末期10~5 Ma的强烈隆升,是青藏高原东部边界向东扩展及亚洲季风气候变化的响应。秭归盆地内部自白垩纪以来一直隆升剥蚀,展现出与盆地边缘构造-热演化的差异。通过与黄陵背斜东部的当阳盆地构造-热事件的对比,暗示了黄陵背斜在晚白垩世已隆升剥露至地表,分割了两个盆地。晚侏罗世—早白垩世,秦岭大规模挤压变形逆冲推覆构造作用使得米仓山—汉南隆起和黄陵背斜地区成为中上扬子地区磷灰石裂变径迹年龄相对最大的区域,江南—雪峰陆内造山作用向西北方向的扩展使得湘鄂西地区向川东地区磷灰石裂变径迹年龄具有整体变年轻的趋势。晚白垩世以来太平洋板块俯冲挤压效应使得川东褶皱带周缘及川东北磷灰石裂变径迹年龄自南东向北西方向减小,江汉盆地、当阳盆地及龙泉山以西记录的年轻的磷灰石裂变径迹年龄则与青藏高原隆升及其向南东方向构造逃逸的挤压作用和亚洲季风等气候变化的影响有关。

关键词：裂变径迹秭归盆地构造-热演化中新生代中上扬子

秭归盆地峡口剖面中侏罗统千佛崖组古气候演化的地球化学记录

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地质科技情报 2018年第2期37卷 50-58页

作者：戴贤铎杜远生马千里郭华中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430074 中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074

通过对秭归盆地峡口剖面千佛崖组细碎屑岩样品的元素地球化学分析,恢复了区域内中侏罗世早期古气候的演化历程。结果显示:样品的化学风化指数(CIA)校正值的变化可分为2个阶段,在千佛崖组底部和中上部其平均值分别为82和64,微量元素风化... 详细信息

通过对秭归盆地峡口剖面千佛崖组细碎屑岩样品的元素地球化学分析,恢复了区域内中侏罗世早期古气候的演化历程。结果显示:样品的化学风化指数(CIA)校正值的变化可分为2个阶段,在千佛崖组底部和中上部其平均值分别为82和64,微量元素风化指标Rb/Sr和古气候指标Sr/Cu(2.3,7.9)和C值(1.13,0.52)也有相同的反映,这指示了沉积物源区发生过由古气候转变导致的化学风化强度的减弱。利用P元素含量与Fe/Mn的变化特征,重建了区域古温度和古湿度的演化趋势。多元地球化学指标综合指示了研究区在中侏罗世早期为温暖、潮湿气候类型,而在中侏罗世中晚期区域内的干热化事件,使得气候转变为温暖、干旱的半潮湿气候类型,随着干热化趋势的不断加剧,最终气候过渡为干旱、炎热的半干旱气候类型,这与前人基于古植物研究得出的古气候变化过程相吻合,为盆地内中侏罗世早期古气候演化的进一步研究提供了地球化学方面的证据和参考。

关键词：古气候早中侏罗世地球化学秭归盆地

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秭归盆地沉积充填过程及后期改造分析

秭归盆地沉积充填过程及后期改造分析

作者：余武中国地质大学

学位级别：硕士

秭归盆地大地构造位置特殊,中三叠世以来盆地由海相克拉通盆地向前陆盆地的转变,开始沉积陆相碎屑岩地层,晚侏罗世以后盆地进入变形隆升剥蚀阶段。晚三叠世早期,华北板块与扬子板块的NW-SE方向的碰撞使得秦岭大别山隆升为扬子北缘的前... 详细信息

秭归盆地大地构造位置特殊,中三叠世以来盆地由海相克拉通盆地向前陆盆地的转变,开始沉积陆相碎屑岩地层,晚侏罗世以后盆地进入变形隆升剥蚀阶段。晚三叠世早期,华北板块与扬子板块的NW-SE方向的碰撞使得秦岭大别山隆升为扬子北缘的前陆盆地区提供物源,扬子北缘的沉积沉降中心在黄陵背斜东部的荆当盆地,秭归盆地这一阶段接受沉积较少,可能存在一定程度的风化剥蚀作用。晚三叠世-早侏罗世,扬子板块与华北板块的碰撞方向由NW-SE方向逐步转变为NE-SW,作用区域主要为秦岭大别造山带东段,前陆盆地区域逐步向西扩大,秭归盆地充填地层岩性为细砂岩夹煤层,沉积物粒度细,供给较少,地层较薄,气候为潮湿气候,盆地地势为东高西低,地层沉积厚度东薄西厚。物源来自盆地北部的秦岭地区花岗岩和沉积岩过渡带,邻区构造活动逐渐变强导致物源搬运距离逐渐变短。中侏罗世,扬子板块与华北板块的作用力方向为NE-SW,扬子北缘前陆盆地继续向西迁移。秭归盆地内充填灰绿色细砂岩夹紫红色泥岩,沉积相为辫状河三角洲相和浅湖相,此时秭归盆地与邻区荆当盆地连通。气候在中侏罗世早期聂家山组由湿润气候转变为干旱气候,盆地内地层厚度无明显差异。晚期盆地东部黄陵地区的隆升,古水流方向由自北向南逐渐转变为自东向西。晚侏罗世,扬子北缘前陆盆地带继续向西迁移,秭归盆地地层内充填物岩性为灰绿色长石石英砂岩夹紫红色泥岩,沉积相为曲流河相。气候较为干旱。物源区主要为东部黄陵背斜沉积岩源区,北部秦岭花岗岩和沉积岩过渡带可能仍为盆地提供少量物源。晚侏罗世晚期-早白垩世,秭归盆地受大巴山逆冲推覆带指向SW的逆冲及江南雪峰构造带指向NW的逆冲使得扬子北缘前陆盆地进一步向西迁移的影响,形成三期应力场（EW向、NNW-SSE向和NW凸出构造形迹）,盆地主体轴向为SN向,南端轴向为NE-SW向。秭归盆地逐步萎缩,并于130Ma左右开始抬升剥蚀。晚白垩世以来,盆地在100-80Ma左右、40Ma左右和10-5Ma存在三期强烈隆升,受黄陵背斜的影响盆地东部和中部隆升存在差异;盆地西南部由于应力场的集中及变形导致的地层倾角较小,剥蚀较快,使得盆地西南中三叠世以后的地层剥蚀殆尽,而呈现“扳手”的特殊形态。

关键词：秭归盆地沉积充填物源分析构造-热演化后期改造

鄂西秭归盆地下侏罗统香溪组泥岩地球化学特征及其古环境意义

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地层学杂志 2021年第1期45卷 58-68页

作者：代军王永栋周宁李丽琴南京大学地球科学与工程学院江苏南京210023 南京大学生物演化与环境科教融合中心江苏南京210023 中国科学院南京地质古生物研究所和生物演化与环境卓越创新中心现代古生物学和地层学国家重点实验室江苏南京210008 西北大学地质系陕西西安710069

泥岩中主量元素、微量元素的变化与沉积环境和古气候的变化息息相关。本文利用XRF和ICP-MS等技术手段分析了鄂西秭归地区头道河剖面下侏罗统香溪组泥岩中的主量元素和微量元素,揭示香溪组沉积时期的沉积环境和古气候特征。头道河剖面香... 详细信息

泥岩中主量元素、微量元素的变化与沉积环境和古气候的变化息息相关。本文利用XRF和ICP-MS等技术手段分析了鄂西秭归地区头道河剖面下侏罗统香溪组泥岩中的主量元素和微量元素,揭示香溪组沉积时期的沉积环境和古气候特征。头道河剖面香溪组上段第1—12层Sr含量均值为113.8×10^(-6),第13层均值骤增为2838.3×10^(-6),指示水体盐度大幅上升, Ba含量及Sr/Ba比值变化指示了相同的结果。这可能是由于香溪组沉积晚期气候变得炎热干旱,水体蒸发量迅速增大导致。Ni/Co、Cu/Zn及Ceanom等指标指示香溪组沉积水体介质由早期的富氧条件转变为晚期的还原条件。Sr、Mg/Ca及CIA等指标反映了香溪组沉积晚期发生了气候升温干热化事件。这些元素分析结果揭示了香溪组上部炎热干旱的古气候特征,可能与早侏罗世托阿尔期(Toarcian)缺氧事件(T-OAE)有关。

关键词：早侏罗世香溪组秭归盆地地球化学古气候湖北

鄂西秭归盆地早侏罗世泥岩地球化学分析及其古环境意义

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鄂西秭归盆地早侏罗世泥岩地球化学分析及其古环境意义

作者：代军南京大学

学位级别：硕士

自工业革命以来人类生命活动所产生的CO排放至大气中使得大气中的CO含量骤增,CO成为影响全球气候变化的重要因素之一。不同时期的气候变化,在当时的沉积地层中一定会留下沉积记录。侏罗纪作为地质历史中代表性的温室气候时期,对于其古... 详细信息

自工业革命以来人类生命活动所产生的CO排放至大气中使得大气中的CO含量骤增,CO成为影响全球气候变化的重要因素之一。不同时期的气候变化,在当时的沉积地层中一定会留下沉积记录。侏罗纪作为地质历史中代表性的温室气候时期,对于其古气候及古环境的研究和恢复,可以帮助我们更加清晰的认识和了解温室状态下气候的发展和变化规律。鄂西秭归盆地香溪组是华南下侏罗统代表性的岩石地层单元,本文利用鄂西秭归盆地泥岩地球化学特征及含量的变化,揭示早侏罗世香溪组的古沉积环境及古气候信息。利用XRF和ICP-MS等技术手段分析了鄂西秭归地区头道河剖面下侏罗统香溪组泥岩中的主量元素和微量元素,揭示香溪组沉积时期的沉积环境和古气候特征。头道河剖面香溪组上段B1-12层Sr含量均值为113.8×10,B13层均值骤增为2838.3×10,指示水体盐度大幅上升,Ba含量及Sr/Ba比值变化指示了相同的结果。这可能是由于香溪组沉积晚期气候变得炎热干旱,水体蒸发量迅速增大导致。Ni/Co、Cu/Zn及Ceanom等指标指示香溪组沉积水体介质由早期的富氧条件转变为晚期的还原条件。Sr、Mg/Ca及CIA等指标同样反映了在香溪组沉积晚期发生了气候升温干热化事件,秭归盆地B13层沉积水体变浅,这也极可能是由于气候变化导致的。利用GC-MS等技术手段分析了鄂西秭归地区头道河剖面下侏罗统香溪组泥岩中的生物标志化合物。三降藿烷比值Ts/(Ts+Tm)、饱和烃Pr/nC-Ph/nC图、甾烷C29-S/(S+R))-C29-ββ/(ββ+αα))以及芳烃中甲基菲同分异构体MPI指数等指标,判断头道河剖面的样品为低成熟度样品,可以用来指示生源母质来源与沉积环境。根据正构烷烃TIC以及Pr/nC-Ph/nC-Pr/Ph三角图等相关指标,可以判断头道河剖面的生源母质主要为低等菌藻和陆源高等植物,陆源高等植物在生源母质中的贡献比例大,SA、LA、MA和∑21/n-alkane、∑22/n-alkane以及C、C、C甾烷相对百分比等指标指示了陆源高等植物的贡献比例在B13层减弱,相对应的低等沉水植物的贡献比例增加。造成这一现象的主要原因很可能是气候变得炎热干旱,陆源高等植物的死亡间接导致大陆风化作用加剧,大量营养物质流入水中,导致沉水植物的比重增加。同时在秭归盆地头道河剖面B1、B4、B12及B13层检测到萤蒽,芘,?,苯并荧蒽,苯并[e]芘,茚并[1,2,3-cd]芘,苯并[ghi]芘以及晕苯等多环芳烃类化合物(PAHs)指示古火灾发生的化合物,证明在鄂西秭归盆地早侏罗世晚期可能有古火灾事件的发生,而古火灾发生的诱因之一就是气候变得炎热干旱。早侏罗世晚期发生了全球性的大洋缺氧事件(T-OAE)。这次TOAE导致了全球性的气候升温,同时陆地生态系统发生显著的变化。利用银杏植物叶片化石重建的Toarcian期古大气pCO背景值约1000ppm,在香溪组顶部pCO高达1400ppm;指示炎热干旱气候的掌鳞杉科植物大化石及其花粉微体化石组分在香溪组顶部含量明显增加,同时本文各项地化指标都说明了在早侏罗世晚期香溪组顶部发生了气候升温事件和古火灾事件,这极有可能是T-OAE事件在陆地生态系统中的响应。

关键词：早侏罗世香溪组秭归盆地地球化学古气候湖北古火灾事件

鄂西秭归盆地中三叠世-早侏罗世沉积记录及其对秦岭印支碰撞造山作用的启示

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地质科技情报 2016年第4期35卷 43-49页

作者：柴嵘杨江海杜远生丁典识中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室武汉430074 中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074

随着印支期南秦岭勉略洋盆闭合，华南和华北两大块体最终拼贴、构成中国大陆的基本轮廓。普遍认为这一洋陆转换、碰撞造山发生在三叠纪，但具体时间和空间过程仍存在较多争议。秭归盆地位于秦岭逆冲褶皱带东段南缘，是扬子北缘前陆盆地... 详细信息

随着印支期南秦岭勉略洋盆闭合，华南和华北两大块体最终拼贴、构成中国大陆的基本轮廓。普遍认为这一洋陆转换、碰撞造山发生在三叠纪，但具体时间和空间过程仍存在较多争议。秭归盆地位于秦岭逆冲褶皱带东段南缘，是扬子北缘前陆盆地系统的重要组成，在沉积序列和碎屑来源上与秦岭印支期造山作用密切相关。该盆地经历早中三叠世滨-浅海相到晚三叠世-早侏罗世三角洲-河流相的沉积转变，中三叠统巴东组和上三叠统九里岗组之间发育平行不整合。不整合面之上的上三叠统一下侏罗统砂岩在碎屑组分上不仅含有泥岩、粉砂岩等沉积岩岩屑和千枚岩、板岩和片岩等中-低级变质岩岩屑，而且还见有中酸性火山岩岩屑。结合碎屑锆石颗粒U—Pb定年和古流向数据，这些火山岩岩屑揭示北部的秦岭造山带源区在晚三叠世（225～200Ma）存在火山活动，与同期的花岗质侵入岩一起反映秦岭印支期的同碰撞造山岩浆活动。

关键词：秭归盆地洋陆转换碰撞造山沉积序列碎屑沉积物源

中扬子地区晚中生代构造转型—秭归盆地沉积及黄陵背斜隆升的研究

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中扬子地区晚中生代构造转型—秭归盆地沉积及黄陵背斜隆升的研究

作者：郑志锋中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所)

学位级别：硕士

中扬子地区晚中生代盆-山演化对深入理解华南大陆中生代构造转型及南北重力梯度带的形成具有重要意义。通过对秭归盆地侏罗纪地层沉积相及砂岩碎屑组分的系统分析,结合低温热年代学数据,探讨了秭归盆地沉积充填、周缘造山带盆-山构造演... 详细信息

中扬子地区晚中生代盆-山演化对深入理解华南大陆中生代构造转型及南北重力梯度带的形成具有重要意义。通过对秭归盆地侏罗纪地层沉积相及砂岩碎屑组分的系统分析,结合低温热年代学数据,探讨了秭归盆地沉积充填、周缘造山带盆-山构造演化及区域构造地貌转型过程。(1)通过秭归盆地多个剖面的野外地质观察,依据岩石组合、沉积结构及沉积构造特征,对秭归盆地沉积相进行了分析。早侏罗世早期为河流沉积,中晚期沉积了一套稳定的湖泊相碎屑岩。中侏罗世由温暖潮湿的湖泊环境过渡为炎热干燥的河流环境,沉积了一套巨厚的曲流河相碎屑岩。晚侏罗世继承了中侏罗世的沉积特征,主体为一套曲流河相沉积。(2)综合秭归盆地砂岩碎屑组分、古水流方向、黄陵背斜及周缘造山带隆升历史分析,秭归盆地沉积物来源在侏罗纪经历了两次明显的转变。早侏罗世,秭归盆地下侏罗统桐竹园组古水流方向自北北西向南南东。砂岩成分成熟度较高,石英含量高,变质岩岩屑为主要岩屑成分,指示盆地沉积物主要来源于北北西方向的南秦岭地区。中侏罗世,前陆盆地湖盆沉积中心逐渐向西迁移,古水流方向转变为南西向。中侏罗统砂岩长石及岩屑含量明显增多,火山岩屑和变质岩屑特征明显,结合部分碎屑锆石U-Pb年龄谱特征,指示位于盆地北东方向的秦岭-大别造山带为盆地主要物源区。中侏罗统砂岩碎屑组分的垂向变化记录了秭归盆地东北部秦岭-大别造山带的强烈抬升剥蚀。晚侏罗世,地层沉积物继承了中侏罗统砂岩部分物源,碎屑物质沿南西西向古河道进入秭归盆地,但上侏罗统砂岩的碳酸盐岩岩屑含量明显增加,表明秭归盆地以东的中扬子地区大面积抬升为盆地提供重要的物质来源。(3)低温热年代学的热史演化分析表明,晚侏罗世至早白垩世早期秭归盆地东侧黄陵背斜存在差异性隆升。黄陵背斜南部于晚侏罗世隆升,为秭归盆地提供部分沉积物源。至早白垩世早期,黄陵背斜整体隆升,且黄陵背斜北部隆升速率明显高于南部。(4)秭归盆地沉积物来源及黄陵背斜隆升过程反映了区域应力场由早侏罗世近南北向挤压至早白垩世早期近东西向挤压的转变。早侏罗世,扬子陆块和华北陆块近南北方向汇聚。中侏罗世,扬子陆块顺时针侧向持续俯冲挤入,秦岭-大别造山带发生北东-南西向强烈地构造挤压。晚侏罗世,秭归盆地东北方向秦岭-大别造山带南缘沿襄樊-广济断裂带向中扬子陆块发生逆冲推覆。早白垩世早期,研究区域应力转变为近东西向挤压,形成秭归盆地-黄陵背斜-当阳盆地东西向展布的构造格局。晚白垩世,研究区应力转变为近东西向伸展。(5)秭归盆地-黄陵背斜正处于东西两侧构造差异的太行山-武陵山重力梯度带上,通过低温热年代学热演化历史分析指示:晚侏罗世中国大陆地区构造地貌表现为北西西-南东东向展布。至早白垩世早期,构造地貌沿现今太行山-武陵山重力梯度带转变为东西分异,早白垩世早期(140-120Ma)可能是现今太行山-武陵山重力梯度带形成的初始阶段。

关键词：秭归盆地沉积充填物源分析黄陵背斜构造转型

秭归盆地及周缘龙马溪组页岩矿物组成与脆性分析

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资源环境与工程 2017年第5期31卷 554-557页

作者：吴先文吴翔廖文魁周硕陈葛成湖北煤炭地质勘查院湖北武汉430021

为研究秭归盆地及周缘泥页岩的矿物组成和页岩气储集层物性,对地表4条剖面及ZD1、ZD2、BD2共3口钻井龙马溪组页岩样品进行了有机地化、矿物组成实验测试。实验结果表明,秭归地区龙马溪组页岩具有有机质丰度高、热演化程度高、页岩气聚... 详细信息

为研究秭归盆地及周缘泥页岩的矿物组成和页岩气储集层物性,对地表4条剖面及ZD1、ZD2、BD2共3口钻井龙马溪组页岩样品进行了有机地化、矿物组成实验测试。实验结果表明,秭归地区龙马溪组页岩具有有机质丰度高、热演化程度高、页岩气聚集条件较好的特点;脆性矿物含量较高,深度在4 000m以浅,利于压裂造缝,页岩气勘探前景较好。与国内外成功开发页岩气地区页岩相比,具有一定的相似性,具备页岩气成藏的良好地质条件。

关键词：龙马溪组泥页岩矿物组成脆性秭归盆地