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古生物
华北板块的形成史
太古宙→陆核的形成期
早元古代→原地台形成期
中-新元古代→似盖层和盖层形成期
Ar陆核形成:
冀东迁西太古宇剖面
Pt1:
阜平运动(2500Ma+)
Ar2-3:
单塔子群:
角闪岩,变粒岩,片岩,原岩为中酸性火山岩夹碳酸盐岩和碎屑岩.〉3000m
迁西运动(3000Ma+)
Ar1-2:
迁西群麻粒岩,片麻岩,角闪岩,原岩为超基性、基性火山岩及碎屑岩.〉7200m.发现有3800Ma的岩石
Ar1-2壳幔物质交换频繁;Ar2-3沉积岩增加,出现砂岩、碳酸盐岩等浅海沉积,说明陆地面积和浅海沉积范围扩大,且较为稳定。
迁西运动和阜平运动后,硅铝质地壳加厚,形成较为稳定的块体----陆核:
地球上最早出现的稳定地块。
阜平运动:
是指太古宙末期(26-25亿年)发生于华北地区的构造运动,伴随该运动发生了大量的岩浆活动、变质作用,同时地壳发生了强烈的褶皱和剥蚀作用,该运动使该地区Ar活动类型沉积物固化、硅铝质地壳增大—华北古陆核
Pt1原地台形成:
五台-吕梁山区剖面
吕梁运动II(1800Ma)
滹沱群上部(上下共〉8000m)变质砂砾岩(红色磨拉石沉积组合)
吕梁运动I(1900Ma)
滹沱群下部浅变质滨浅海碎屑岩-碳酸盐沉积,夹少量玄武岩。
五台运动(2200Ma)
五台群(〉7000m)中-低级变质岩,原岩浅海陆缘碎屑岩、碳酸盐岩至沙泥质浊积岩,中部夹火山碎屑岩。
阜平运动(2500Ma)
整体特征:
1)以沉积岩为主,夹有火山岩,说明地壳仍然有活动性;2)晚期大量发育碳酸盐岩、叠层石和红色沉积,说明大气圈、水圈含氧量增加;3)分布较窄。
吕梁运动使Ar分散的陆核进一步固化、联合成为更大的陆块----原地台
吕梁运动:
是指早元古代末期(19-18亿年前)发生于华北地区的构造运动,伴随该运动发生了岩浆活动、变质作用,同时地壳发生了强烈的褶皱和剥蚀作用,该运动使Ar分散的陆核进一步固化、联合成为更大的陆块----华北地台或板块的基底-华北原地台-华北板块的雏形
扬子板块形成史
1)无肯定的Ar基底,推测有。
证据:
在广西摩天岭发现锆石(28.5亿年),(2001年报道有32亿年的基底)。
2)Pt1很零星,如武当山的武当群(22亿年)、川西的河口群(17-19亿年)、云南的康定群和四川盆地的航磁异常。
3)Pt2以后为原地台(似盖层)发育阶段
鄂西元古宇剖面
NH:
莲沱组稳定类型盖层沉积
晋宁运动II(800Ma)
Pt31:
马槽园组为红色山麓堆积—磨拉石沉积组合,成份为碳酸盐砾岩、砂砾岩
晋宁运动I(1000Ma)
Pt2:
神农架群主要为碳酸盐岩,含叠层石,为陆棚浅海沉积,夹凝灰质沉积——原地台
1600Ma
Pt2-Ar:
空岭群1600Ma-3200Ma主要为片麻岩,其次为角闪岩、大理岩
晋宁运动形成扬子板块的基底
晋宁运动:
是指晚元古代晚期(10-8亿年间)发生于扬子地区的构造运动,该运动使得川鄂地块周围的边缘海以及下扬子的海槽全部褶皱升起,伴随该运动发生了大量的花岗岩类的侵入以及区域变质作用,最终形成了扬子板块的基底。
早古生代生物界
寒武纪
1小壳动物群;震旦纪末期出现、寒武纪初大量繁盛,个体微小(1—2mm),具外壳的多门类海生无脊椎动物群。
包括软体动物门中的软舌螺、单板类和腹足类,腕足类以及分类位置不明的类型。
意义:
第一个广布的带壳生物群,寒武纪的起点.
澄江动物群:
寒武系底部继小壳动物群之后出现的第一个多门类混生生物群。
主要门类有海绵、腔肠、栉水母、节肢、鳃曳、叶足、腕足、古虫、脊索动物门和步带类(包括棘皮动物和半索动物门)、星虫、毛颚动物及藻类。
至2005年已描述160属,180多种,新种130个。
最早发现于云南澄江(张文堂,侯先光,1985),其地层的沉积环境为正常-风暴浪基面之间,年龄520Ma.
意义:
是寒武纪初期生物大爆发的典型代表。
三叶虫是继小壳动物后最早繁盛的带壳动物
寒武纪三叶虫属种繁多,演化迅速,生态分异明显,是寒武纪地层划分对比的重要依据
寒武纪次要生物门类;腕足、古杯、海绵动物门等
晚寒武世为生物变革期,出现:
角石、笔石和牙形石
奥陶纪生物最能体现早古生代生物界特点
地层意义重要的门类——笔石
早奥陶世早期:
树形笔石目为主,如网格笔石
早奥陶世中晚期:
正笔石目无轴亚目均分笔石动物群,如对笔石;
中晚奥陶世:
正笔石目有轴亚目双笔石科类大量繁盛
三叶虫地层意义下降;次要生物门类:
鹦鹉螺、牙形石、腕足
志留纪重要化石门类:
笔石
S1:
除双笔石外,单笔石开始繁盛(正笔石目,有轴亚目)
S2-3:
几乎全部为单笔石科动物
次要门类:
珊瑚、腕足、三叶虫
四射珊瑚:
主要为单带型(除隔壁外,只有横板)和泡沫型,可形成小型珊瑚礁
腕足:
并不繁盛,但内部构造复杂,如五房贝
中国东部早古生代古地理
华北板块—∈13—O1滨浅海沉积;O2-C1缺失
其南(?
)、北(?
)为大洋环境
扬子板块—相对稳定的滨浅海沉积环境
北缘:
南秦岭裂谷盆地
东南缘:
华南被动大陆边缘及华
南裂谷盆地、华夏板块
扬子板块寒武纪古地理特征
继承了震旦纪的古地理、古构造格局
扬子板块:
以稳定型陆表海为特征
东南部:
为被动大陆边缘
扬子板块与华夏板块之间:
华南裂谷盆地
扬子板块寒武系特征
寒武纪扬子区海侵广泛,地层具明显两分性:
下统为泥、砂质和碳酸盐沉积,化石丰富
中-上统以镁质碳酸盐沉积为主,化石稀少
滇东晋宁梅树村剖面;宜昌三峡剖面
扬子板块奥陶纪古地理
扬子板块奥陶纪标准剖面:
宜昌黄花场剖面
南津关组下部灰岩,中部白云岩,鸟眼构造、生物扰动构造发育,化石稀少,能量较弱的半闭塞台地沉积。
中上部含鲕粒及亮晶砂砾屑灰岩为主,内碎屑分选、磨园较好,代表潮间至潮下高能带的产物。
上段发育大型交错层理,有垂直或倾斜的生物钻孔,异地埋藏的腕足类、三叶虫、双壳类及海百合等碎屑,台地边缘浅滩相带
分乡组以亮晶颗粒灰岩为主,生物类别丰富,可形成生物骨架结构,内碎屑分选磨圆好,反映为台地边缘礁或滩相,夹泥页岩,含笔石和完整保存的小型腕足类,说明水体逐渐变深(发育生物礁,造礁生物:
Batostoma、Calathium、有柄棘皮动物)
红花园组以生物泥晶灰岩、泥晶砂屑灰岩为主,生物既有底栖型,也有游泳型,反映了水体能呈较弱的开阔台地环境(发育生物礁,造礁生物:
Calathium、Archaeoscyphia)
大湾组下部:
亮晶生屑灰岩;属台地边缘浅滩相;上部:
瘤状灰岩夹页岩,属台地前缘斜坡相(争议)。
牯牛潭组为瘤状泥质灰岩夹页岩,发育水平层理,生物种类繁多,保存完整,底栖和浮游混生,说明为水能量较弱的浅海陆棚环境
庙坡组以黑色页岩为主,含丰富的笔石,半闭塞的陆棚边缘盆地
宝塔组典型的收缩纹灰岩,这种收缩纹是成岩过程中上覆的负荷使胶体脱水形成的裂纹,反映较深的浅海陆棚环境。
临湘组的环境与宝塔组类似
五峰组“滞流盆地的笔石页岩沉积,上部观音桥层壳相泥质灰岩沉积是全球海平面下降的记录-传统观点”。
(页岩环境争论很大,达40余年)
中国东部志留纪
古构造格局与古地理的显著特征是扬子板块与华夏板块的碰撞拼合?
加里东褶皱带;华北板块主体继续处于隆起状态
华南裂谷盆地萎缩、消亡
扬子板块早期海域限于北部,中晚期海退,主体抬升成陆
S后期的加里东运动使华夏板块与扬子板块拼合统一
华北板块志留纪古地理特征
主体为古陆剥蚀区,仅发育于大陆边缘
板块内部仅在板块西南宁夏同心地区有沉积,属稳定浅海—前陆盆地沉积
西南部祁连山地区分为北、中、南三带
中国加里东构造带形成(加里东运动对中国的影响)
1、祁连山构造带
元古代后期—南、北张裂下陷成海槽
早古生代—发育深海沉积及海底火山活动
志留纪晚期—南、北祁连海槽相继闭合形成造山带,使柴达木板块和华北板块拼合(加里东运动-祁连运动)
2、华南构造带:
S晚期形成(加里东运动-广西运动,使得华夏版块与扬子板块拼合)-有争议(碰撞或仅是拼合不褶皱造山?
)
晚古生代的生物界
D3F/F集群绝灭:
珊瑚25科,具铰纲腕足17科,菊石14科,海百合13科,盾皮鱼12科,层孔虫11科(几乎全部),竹节石(几乎全部),三叶虫8科,介形虫10科;浮游植物90%
中国东部泥盆纪古地理
华南板块泥盆系发育;
华北板块主体无泥盆系记录
华南板块泥盆纪地层序列
——象州型地层及岩性:
浅水碳酸盐岩为主
生物化石:
丰度和分异度高;以腕足、珊瑚、层孔虫、苔藓虫大量繁盛为特色,并有双壳、腹足、头足、三叶虫、棘皮类、厚壳竹节石、介形虫、藻类等多门类化石。
以复体四射珊瑚和层孔虫为主筑积而成的生物礁广泛分布。
环境——浅水富氧的碳酸盐台地环境
南丹型
地层及岩性:
主要为含浮游、游泳生物的暗色薄层泥岩、硅质岩夹泥灰岩、泥晶灰岩。
生物化石:
菊石、竹节石及无眼三叶虫,以浮游和游泳生态型为特色
环境—较深水滞流贫氧的微型裂陷槽(台内断槽)沉积
泥盆纪华南板块内部古地理变化
1S/D连续沉积区:
滇东、钦防海槽型沉积
2D1:
主要限于滇黔桂海,以碎屑岩沉积及泥灰质沉积为主;晚期开始出现岩相分异
3D2-3:
地势平缓,海侵范围扩大,岩相分异加剧:
1、2)滇黔桂地区:
南丹型和象州型;
湘粤:
超覆区,亦有岩相分异,“宁乡式”鲕状赤铁矿。
3)湘赣交界、鄂西:
海陆交互碎屑岩沉积为主
下扬子地区:
五通组以近海河流相沉积为主,夹海相层(小腕足化石)。
4)闽中:
山前断陷盆地的磨拉石粗碎屑沉积
华南板块石炭纪古地理
岩关阶:
滇黔桂地区:
台间海槽;湘粤赣交界:
滨岸碎屑沉积;赣东-浙闽:
陆相沉积
大塘阶:
滇黔桂地区:
碳酸盐岩台地沉积;湘粤赣交界:
滨海含煤碎屑沉积;赣东、浙闽:
陆相含煤沉积;下扬子地区:
滨海碎屑与碳酸盐沉积。
晚石炭世:
海侵扩大,碳酸盐台地沉积;岩相、厚度稳定
华北板块石炭纪地层序列
华南板块二叠纪地层序列
大隆组暗色硅质岩滞留盆地
P3长兴组灰岩、含燧石结核灰岩开阔台地/镶边台地
龙潭组海陆交互含煤碎屑沉积,夹灰岩滨岸沼泽
茅口组灰白色厚层灰岩开阔台地
P2栖霞组黑色含燧石结核生物碎屑灰岩陆棚缓坡
P1梁山组含煤碎屑沉积
马平组(上部)灰岩,
海西构造运动及其对中国的影响
晚古生代晚期,全球发生重要的板块构造运动,该运动结果使得哈萨克斯坦板块(准噶尔地块)与塔里木板块拼合,形成了天山褶皱带。
使得华北-塔里木板块与西伯利亚和哈萨克斯坦板块拼合,形成统一的欧亚大陆;在全球范围内,形成了联合古大陆。
中生代生物界
陆生植物
陆生脊椎动物
海生无脊椎动物
湖生生物组合
国东部T地史在时间上的二分性
T3:
河湖相→潮湿
华北印支运动
T1-T2:
河湖相→干旱
古秦岭
T3:
海陆交互含煤→潮湿
华南印支运动
T1-T2:
海相碳酸盐岩→干旱
华南三叠系—黔西南贞丰剖面
J1自流井组
二桥组陆相砂页岩含煤沉积,D-C植物群,湖沼环境
火把冲组
海陆交互砂页岩夹煤层,滨海沼泽环境
把南组
拉丁期大海退-印支运动
法郎组浅海灰岩—滨浅海砂泥质沉积
关岭组白云岩、膏溶角砾岩,绿豆岩
永宁镇组泥灰岩、白云岩,上部膏溶角砾岩
飞仙关组紫红色砂泥岩,含铜,干旱气候-潮坪相
P3大隆组
贞丰剖面地史分析
1总厚约5000m
2总体为一个海侵—海退旋回,下、中三叠统为海相,上三叠统为海陆交互相—陆相含煤沉积
3拉丁期大海退对应印支运动
4气候特点:
早中三叠世为干旱气候,晚三叠世为温暖潮湿
印支运动在华南的表现
1导致湘黔桂高地形成并分隔东、西海
盆,东西分异明朗化。
东部小盆地内
的火山活动反映了太平洋板块的作用
2导致T2晚期大规模海退
3导致黔南、右江裂陷槽(T11开始出现深水沉积)褶皱上升
中国北方三叠系
整体陆相
以西为:
太行山以东为:
剥蚀高地及小型盆地
大中型盆地:
鄂尔多斯和准噶尔盆地
印支运动对中国东部的影响
1发生的时间T2/T3/,由黄汲清(1945)命名
2表现:
(1)使中国东部古地理、古气候、古构造变化具有阶段性,华南、华北T具有时间的二分性,同时发生大规模海退和古气候变化(干旱—潮湿)。
(2)使中国东部由南北对峙转变为东西分异,西部为大型稳定盆地(形成了四川、鄂尔多斯、准噶尔盆地),东部为小型断陷盆地.
(3)使一些板块发生拼合—形成了印支FB:
秦岭FB,巴颜喀拉FB,三江FB。
之后,中国几个大的板块基本拼合。
(4)导致岩浆活动与成矿作用:
产生了190-230ma岩浆活动,在长江中下游、秦岭、三江地区形成内生金属矿床,同时,环太平洋带开始发育。
西部大型稳定盆地的侏罗系和白垩系
大兴安岭—太行—雪峰山以西大型稳定盆地地层序列2—鄂尔多斯盆地J-K
K1:
志丹群山麓洪积相粗碎屑岩燕山运动后的山麓堆积物
燕山运动3
芬芳河组紫红色砂砾岩。
J3燕山运动2
安定组黑色油页岩夹砂页岩、泥灰岩。
潮湿深湖相
燕山运动1
直罗组灰黑色砂页岩互层,产C-Ph植物群潮湿曲流河相
J2
延安组
J1黑色页岩、油页岩夹砂页岩及煤层,产C-Ph植物群潮湿深湖-湖沼
富县组
大兴安岭—太行—雪峰山以东小型断陷盆地地层序列—冀北辽西剖面
Q燕山运动III
K1-2孙家湾组紫红色砂砾岩
燕山运动Ⅱ
K1-1热河群上部3Km,砾岩、砂页岩夹煤
J3-K1-1热河群下部2.6Km,中酸性火山岩—砂页岩、油页岩
燕山运动Ⅰ
J2南岭群3Km,中性火山岩—风成沙丘组合
J1北票群3Km,基性火山岩—砂页岩夹煤层组合
T3坤头波罗组
松辽盆地白垩系剖面
新近系
~~~~~~燕山运动Ⅲ~~~~~~~~
松K22明水组
紫红色砂泥岩夹砾岩,反映湖盆被填满
花四方台组
江嫩江组:
灰黑色粉砂岩、泥岩夹油页岩,深湖相,含T-P-N动物群,同
K21姚家组:
时含淡水、半咸水化石及鲨鱼牙齿——近海盆地海泛(夹
群青山口组棕红色泥岩)。
为盆地的重要生油层和储集层-盆地的发
育期与扩张期,发育深湖相沉积。
K13:
泉头组紫红色泥岩,底部含砾,冲积扇—滨浅湖沉积(干旱湖泊)
~~~~~~燕山运动Ⅱ~~~~~~~~~
K12:
登娄库组紫红—灰绿色砂砾岩夹泥岩,分布窄,为断陷小盆地沉积
-盆地的形成初期(雏形期)
燕山运动对中国东部的影响
1燕山运动由翁文灏(1927)命名,分为早(J2/J3)、中(K11/K12)、晚(K22/K23)三期
2使太行山—雪峰山以西大型稳定盆地萎缩消亡,也使东部隆起带上的断陷小盆地逐渐消亡
3形成了松辽、华北、江汉盆地
4岩浆活动逐渐东移(辽西→鸡西,浙西→浙东)
5成矿作用:
盆地的形成导致油气的形成,华南地区断陷小盆地
内往往形成膏盐等非金属矿产,
岩浆、火山活动形成重要的内生金属矿产
新生代的生物界
1哺乳动物-
2被子植物
3其他门类
华北盆地的E-N地层序列
N2明化镇组:
棕红色砂泥岩互层夹石膏(氧化浅湖相)
N1馆陶组:
杂色砂砾岩夹泥岩(河流相—湖相),Melania(黑螺)
E3东营组:
一段:
杂色砂泥岩互层
二段:
灰色砂泥岩互层,Dongyingia
三段:
灰色泥岩夹砂岩
沙河街组:
一段:
灰色泥岩夹油页岩
二段:
红色砂泥岩
E2三段:
灰色泥岩夹油页岩,
四段:
红色泥岩夹砂岩
孔店组:
一段:
红色砂泥岩夹石膏
二段:
灰黑色泥岩夹油页岩
三段:
红色砂泥岩,底部为砾岩
E1
1准噶尔盆地的古近-新近系综合剖面
Q
喜马拉雅运动II
N昌吉河群:
砂泥岩夹砂砾岩及介壳灰岩,
产三趾马。
为类Molasse堆积
喜马拉雅运动I
E安集海组:
灰绿色泥岩夹砂砾岩及介壳灰岩(还原滨浅湖相)
紫泥泉子组:
紫红色砂质泥岩,砂岩夹砾岩,
产介壳及轮藻(氧化河流相)
K2
塔里木盆地的古近-新近系
Q1x西域组:
黄灰砾岩夹砂砾岩
喜马拉雅运动II
N2库车组:
苍棕色砂砾岩。
(氧化河流相)
康村组:
黄灰、浅灰色含砾粗砂岩夹粉砂岩,具浪成层理、波痕及丰富的遗迹化石
N1吉迪克组:
杂色砂、泥岩,夹湖相风暴岩和丰富的遗迹化石
苏维依组:
紫红色砂、泥岩夹含铜砂岩
E库母格列木组:
紫红色砂泥岩,底部钙质砾岩,产牡蛎(有海泛)
K2:
巴什基奇克组:
紫红色砂泥岩
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