© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net申国种晕
辑
第卷第期
年月
华南奥陶·志留系五峰组及龙马溪组底部
斑脱岩与高分辨综合地层
苏文博①何龙清泛王永标③龚淑云③周湖云④①中国地质大学地球利学与资源学院北京②中国地质调查局宜吕地质矿产研究所宜只③中闰地质人学地球科学学院武汉④中国地质大学测试中心武汉
摘要在贵州桐梓和湖北宜昌两条相距近的剖面上在奥陶系五峰组一志留系龙马溪组底部均发现了余层钾质斑脱岩表明在奥陶纪志留纪之交至少在上扬子地台东南缘附近曾经发生过多次较大规模的火山喷发活动综合生物地层层序地层
等资料可以进一步确认相隔甚远的这些斑脱岩层几乎完全一一对应这是第一次在中国主要地台区同期地层中确认系列的具有良好对比潜力的火山活动沉积记录这些
斑脱岩层可望作为极为难得的时限精确特征明显的事件标志层运用于扬子地台奥陶
纪志留纪之交的高精度地层学研究最终建立华南奥陶系志留系界线附近高分辨的
综合年代地层格架
关键词钾质斑脱岩事件标志层高分辨综合地层奥陶系志留系界线扬子地台
五峰组一龙马溪组
钾质斑脱岩或译为钾质膨润土膨土岩是一类主要由火山喷发所产生的凝
灰物质经沉积成岩及蚀变作用后形成的富钾质的粘土岩地层中的这类岩层在忠实地记录了
地史上火山活动的同时也提供了一种极为难得的高精度等时性的事件标志层自然受到了地层学家们的普遍关注’国际上关于奥陶纪斑脱岩的研究已有很长的历史并且一直是奥陶纪研究中一个倍受关
注的焦点进人世纪年代以来更是在奥陶纪事件地层年代地层古大陆再造以及生物群演化等方面取得了多项引人注目的成果只是所有这些工作都是围绕欧美地区奥陶纪地层中的发现来进行的国内将沉凝灰岩斑脱岩或者火山成因的粘土岩运用于地层的划分与对比最早的正式报道始于世纪年代末期“年代初期开始有比较多的研究且多集中于华南震旦寒武系界线以及二叠三叠系界线’。两个层位而从研究的广度和深度来看又以后者最为系统也
最为成功’。”关于奥陶纪斑脱岩傅力浦’在其陕西紫阳芭蕉口剖面中标出了奥陶系有“层凝灰岩等等”〕曾在湖北宜昌附近的五峰组下部发现过一层类似沉积等’“在浙江江山下奥陶统宁国组发现了两层斑脱岩汪啸风等’曾指出在宜昌地区五峰组观音桥段存在
着层凝灰岩最近等’“在贵州桐梓红花园剖面和松桃陆地坪剖面五峰组的不同层位
收稿闰家自然科学基金七准号国家科委攀登计划专项及湖北省地球表层系统开放室旅金资助项月© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
中国科学辑第卷
分别识别出两层斑脱岩但有关这类沉积的具体特征特别是其远距离的可对比性等迄今为
止国内尚无人研究
笔者等最近在相距近的贵州桐梓和湖北宜昌两条剖面的奥陶系五峰组一志留系龙马溪组底部分别发现了多层钾质斑脱岩这表明在奥陶志留纪之交这一关键阶段至少在上扬子地台东南缘附近曾经发生过多次较大规模的火山喷发活动特别有意义的是虽然这些斑脱岩厚度一般只有一但根据岩石地层生物地层和层序地层等资料可以确认相隔甚远的这些斑脱岩几乎一一对应这是第一次在中国各主要地台区奥陶志留纪之交地层中发现并确认系列的具有良好对比潜力的火山活动沉积记录
斑脱岩的岩石组构特征火山成因的确
认
研究表明这些斑脱岩的岩石组构充分显示出火山成因的特征为叙述方便参照习用方式本文将其自下而上逐层地加以编号并于编号前贯以表示五峰组一龙马溪组中的斑脱岩图宜昌黄花场王家湾剖面
作者实际上早已注意到宜昌黄花场和王家湾剖面五峰组内的斑脱岩’此次经进一步作在该地区五峰组内共发现层斑脱岩型粘土岩龙马溪组底部则发现层其上因有断层暂
时未做工作
因上部露头被掩盖黄花场剖面五峰组仅出露了中下部含笔石碳硅质页岩段中的层斑脱岩即一而作为国际奥陶系志留系界线后选层型的王家湾剖面因靠近公路以及多年来不断采掘其中下部已十分破碎只有五峰组上部及观音桥段一龙马溪组底部出露良好其间发现有层粘土岩参照其产出位置和精细的生物地层资料’’“不难确认王家湾
面上所见最低层位粘土岩就是黄花场剖面上的从而可将这两条相隔约的音面
对接在一起图需要说明的是无论是在王家湾还是在黄花场实际上是由近顶部层厚的薄层与其附近一层厚度小于的微薄层灰白土黄色粘土岩共同组成的千层饼状层束其间所夹的黑色碳硅质页岩厚度则为卜对接是按照其中厚约的薄层并参照生物地层等研究来实现的这些粘土岩中的一目前已可肯定主要是由火山凝灰物质形成的而一混有较多的生屑等其他成分它们的颜色多呈蛋青色灰白色或土黄色在五峰组黑色页岩为主的地层序列中异常醒目结构疏松层面延伸十分稳定除去和外厚度多为一左右在样品岩石切片中见有蚀变残余火山玻屑及残余凝灰结构一些切片中并可见
到非沉积型的石英等同时初步的射线衍射分析结果表明其矿物成分主要为伊利石蒙
脱石及伊蒙混层物并含有数量不等的石英钾长石钠长石等具有比较典型的中酸性火山岩特征微量元素等分析表明它们都具有与碱性岩浆岩一致的地球化学组成说明它们确由火山喷发作用产生的凝灰物质等经沉积蚀变而成因此它们是典型的钾质斑脱岩桐梓红花园南坝子剖面等学者〔’“研究的红花园剖面位于山王庙附近主体现处于较平缓的农田边局部略有掩盖所以此次工作中在其东南方向约的南坝子开辟了当前的新剖面该剖面位于南
苏文博卜扬子地台东南缘奥陶纪层序地层及海平面变化研究中国地质大学北京博上论文© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
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分别识别出两层斑脱岩但有关这类沉积的具体特征特别是其远距离的可对比性等迄今为
止国内尚无人研究
笔者等最近在相距近的贵州桐梓和湖北宜昌两条剖面的奥陶系五峰组一志留系龙马溪组底部分别发现了多层钾质斑脱岩这表明在奥陶志留纪之交这一关键阶段至少在上扬子地台东南缘附近曾经发生过多次较大规模的火山喷发活动特别有意义的是虽然这些斑脱岩厚度一般只有一但根据岩石地层生物地层和层序地层等资料可以确认相隔甚远的这些斑脱岩几乎一一对应这是第一次在中国各主要地台区奥陶志留纪之交地层中发现并确认系列的具有良好对比潜力的火山活动沉积记录
斑脱岩的岩石组构特征火山成因的确
认
研究表明这些斑脱岩的岩石组构充分显示出火山成因的特征为叙述方便参照习用方式本文将其自下而上逐层地加以编号并于编号前贯以表示五峰组一龙马溪组中的斑脱岩图宜昌黄花场王家湾剖面
作者实际上早已注意到宜昌黄花场和王家湾剖面五峰组内的斑脱岩’此次经进一步作在该地区五峰组内共发现层斑脱岩型粘土岩龙马溪组底部则发现层其上因有断层暂
时未做工作
因上部露头被掩盖黄花场剖面五峰组仅出露了中下部含笔石碳硅质页岩段中的层斑脱岩即一而作为国际奥陶系志留系界线后选层型的王家湾剖面因靠近公路以及多年来不断采掘其中下部已十分破碎只有五峰组上部及观音桥段一龙马溪组底部出露良好其间发现有层粘土岩参照其产出位置和精细的生物地层资料’’“不难确认王家湾
面上所见最低层位粘土岩就是黄花场剖面上的从而可将这两条相隔约的音面
对接在一起图需要说明的是无论是在王家湾还是在黄花场实际上是由近顶部层厚的薄层与其附近一层厚度小于的微薄层灰白土黄色粘土岩共同组成的千层饼状层束其间所夹的黑色碳硅质页岩厚度则为卜对接是按照其中厚约的薄层并参照生物地层等研究来实现的这些粘土岩中的一目前已可肯定主要是由火山凝灰物质形成的而一混有较多的生屑等其他成分它们的颜色多呈蛋青色灰白色或土黄色在五峰组黑色页岩为主的地层序列中异常醒目结构疏松层面延伸十分稳定除去和外厚度多为一左右在样品岩石切片中见有蚀变残余火山玻屑及残余凝灰结构一些切片中并可见
到非沉积型的石英等同时初步的射线衍射分析结果表明其矿物成分主要为伊利石蒙
脱石及伊蒙混层物并含有数量不等的石英钾长石钠长石等具有比较典型的中酸性火山岩特征微量元素等分析表明它们都具有与碱性岩浆岩一致的地球化学组成说明它们确由火山喷发作用产生的凝灰物质等经沉积蚀变而成因此它们是典型的钾质斑脱岩桐梓红花园南坝子剖面等学者〔’“研究的红花园剖面位于山王庙附近主体现处于较平缓的农田边局部略有掩盖所以此次工作中在其东南方向约的南坝子开辟了当前的新剖面该剖面位于南
苏文博卜扬子地台东南缘奥陶纪层序地层及海平面变化研究中国地质大学北京博上论文