地质记录表明在早—中寒武世过渡期发生了一次重要的生物灭绝事件,但对其成因的认识仍存在分歧。作者试图通过对华北地台该时段广泛发育的核形石微组构和矿化过程研究,揭示微生物群落对灾变事件和海洋环境变化的响应。研究发现核形石内富含细菌化石;包壳的微组构和有机矿化特征表明其形成于细菌硫酸盐还原(BSR)作用活跃的高碱度海水条件,密集的莓状黄铁矿微粒和异养细菌残余指示为缺氧环境;而沉积相分析显示核形石发育于浅海陆棚背景。研究认为,同期的核形石及其他可对比微生物岩不仅在华北广泛分布,在其他大陆和板块上也有良好记录,表明在这个生物灾变期浅海环境有广泛的微生物群爆发,并可能与大火成岩省喷发、全球气温升高以及深部缺氧海水向陆棚侵进引起的浅海广泛缺氧相关。早—中寒武世过渡期广泛发育的微生物岩可能记录了底栖动物大量灭绝后,微生物群在缺氧水体中的快速繁盛与生态扩张过程。
首次在准噶尔西北部塔尔巴哈台组上部发现了早石炭世维宪期植物化石 Archaeocalamites scrobiculatus,Sublepidodendron grabaui,S. mirabile,S. cf. mirabile,Sublepidodendron sp., Lepidodendropsis sp., Mesocalamites sp., Sigillaria sp., Rhodiopteridium?sp.,Knorria sp.,证实了该组的时代可延续到早石炭世。根据研究区塔尔巴哈台组和上覆黑山头组的生物组合面貌及二者的接触关系,论证了塔尔巴哈台组顶部和黑山头组在准噶尔西北部具有明显的穿时性,前者从杜内期延续到维宪期,后者从杜内期延续到谢尔普霍夫期。与植物化石共同保存的深水相遗迹化石指示了塔尔巴哈台地区在早石炭世早中期为半深海—深海沉积环境,不同于东部吉木乃地区同期的滨浅海沉积环境,说明准噶尔西北部在早石炭世存在着不同的沉积体系。北疆地区早石炭世广泛的海侵活动以及额尔齐斯—斋桑洋向南侧哈萨克斯坦板块俯冲是造成这种沉积差异的主控因素,同时也造成了塔尔巴哈台组和黑山头组在区域上具穿时性。
丽蚌动物群的分布受气候和地理环境控制,研究地层中的丽蚌动物群可以恢复当时的古环境。在河北省白洋淀地区全新统共发现13种珠蚌科(Unionidae)的化石,属 Lamprotula-Cuneopsis-Unio 组合,称为白洋淀丽蚌动物群。该动物群与长江中下游流域太湖、鄱阳湖、洞庭湖及其周围水域的现代丽蚌动物群和山东王因、河南西水坡中全新世丽蚌动物群相比,虽然分异度低,但其组合特征相似,同属东洋界中印亚界动物地理区,生活于亚热带湿热气候下的河湖环境中。推测白洋淀丽蚌动物群的生活时代应为中全新世早期,当时北亚热带和东洋界的北界应在白洋淀以北的京津—河套一带。
尚义盆地形成于早侏罗世—早白垩世,盆地内沉积了一套以紫红色、灰绿色陆源碎屑岩为主的地层,仅在晚侏罗世—早白垩世地层局部夹薄层玄武安山质火山岩。通过系统分析尚义盆地的沉积岩、沉积相带展布特征及古水流、砾石成分等,分析了早侏罗世—早白垩世盆地的物源区、汇水中心及古气候的演化,恢复了早侏罗世—早白垩世盆地古地理格局。同时,在前人研究基础上,结合尚义盆地的沉积—充填样式,重点总结和综合分析了盆地内熔积岩、辉绿岩、边界断层等的发育特征,初步推断晚侏罗世—早白垩世尚义盆地为伸展断陷盆地。
渤海湾盆地东营凹陷利津洼陷古近系沙河街组第四上亚段风暴岩沉积构造类型丰富,包括风暴侵蚀形成的冲刷面、渠模、截切面构造,风暴涡流形成的撕裂构造,风暴重力流形成的递变、块状层理,风暴浪形成的丘状交错层理、平行层理、浪成沙纹交错层理及风暴后能量衰减阶段形成的准同生变形构造等。通过岩心观察统计,建立了适合于研究区风暴岩的理想垂向沉积序列,包括10个岩相单元,对应着3个主要的风暴作用阶段:风暴涡流作用阶段、风暴浪作用阶段和风暴作用衰减阶段。结合风暴岩沉积特征及沉积动力学机制,将研究区风暴岩归为4种类型:其中Ⅰ型风暴岩发育于正常浪基面之上,为原地侵蚀型风暴岩,Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型风暴岩发育于正常浪基面与风暴浪基面之间。根据以上4种风暴岩沉积特征,探讨了研究区风暴岩形成的主控因素,认为风暴岩的形成主要受风暴作用、物源、古地形以及湖平面变化的影响,并总结出4种类型风暴岩发育的有利条件。
南海北部琼东南盆地中的众多凹陷均有海陆过渡相沉积,沉积相类型包括海湾辫状河三角洲和河口湾—潮坪。本次研究以高分辨率层序地层学理论为指导,将崖13-1气田古近系渐新统陵水组三段及二段各划分为1个长期基准面旋回,并在其内部进一步识别出10个中期基准面旋回(S1—S10)。在等时地层格架内,对陵水组三段及陵水组二段发育的沉积相特征及演化进行深入的探讨。陵水组三段沉积时期,研究区主要发育海湾辫状河三角洲沉积,其具有独特的层理构造、富含泥质纹层以及遗迹化石丰富。该沉积体系自下而上潮汐作用越来越强,早期以河流作用为主(S1—S4),中期为河流和潮汐混合作用(S5—S6),晚期逐渐过渡到以潮汐作用占主导(S7—S8)。陵水组二段沉积时期,研究区发生全面海侵,沉积作用方式及沉积特征更加复杂,生物成因构造更加独特,本次研究将其解释为河口湾—潮坪沉积(S9—S10)。研究表明,区域海平面的不断上升是研究区沉积相从海湾辫状河三角洲演化到河口湾—潮坪的主要控制因素。
基于对渤海湾西岸河北省海兴小山火山丘附近500 25 m 深CK3孔进行的磁性地层学研究,确认该钻孔揭示了吉尔伯特(Gilbert)极性时科奇蒂(Cochiti)亚时以来的地层,底部层位年龄约为4 38 Ma;结合 14 C 测年和地层关系,可见本孔中所见4期火山活动分别发生在2.12 Ma、1.34 Ma、35~70 ka 和10~15 ka;与渤海湾滨海平原几个质量较高的钻孔古地磁研究成果对比显示,黄骅坳陷第四纪期间整体向NE方向倾斜,沉积物平均粒径变化与测井曲线有较好的对比关系和同步性。依据沉积物特征、沉积构造以及测井相、粒度分析资料综合分析,确定全孔揭露地层大多发育泛滥平原沉积,即使是分支间湾亚相也少见湖泊—湖沼相沉积,沉积物多呈氧化状态。晚更新世以来3期海侵地层皆为潮坪沉积,其底板埋深与整个渤海湾西岸所见相符,可以按海洋氧同位素分期划分。