CAJ | 학술논문

前寒武纪—寒武纪转折期是地球历史演化的重要阶段之一,不仅纪录了后生动物的产生、灭绝以及加速分异的过程,同时也伴随着全球构造重组、长期全球性海洋缺氧、海洋地球化学明显的变化等.为了更好地认识这一重要时期地球表层环境演变及动力机制,我们对鄂西—湘西北地区下寒武统地层(相当于第1、2阶)进行了详细的沉积相和层序分析,在3大岩相组合(碳酸盐岩、硅岩、黑色泥岩/页岩)中识别出了16种主要岩相类型,并根据岩相时空变化识别出4个沉积层序(S1-S4).在寒武纪开始时,湘西碳酸盐台地发生暴露,而台缘南侧发生裂陷,台地北侧的湘西北地区(如石门杨家坪)也发生大幅沉陷,但往北至三峡地区变浅,过渡为碳酸盐台地,形成两隆两凹的古地貌格局,这种巨大侧向地形差异(起伏)指示伸展构造背景下的断块掀斜作用,这种构造作用在寒武纪早期呈幕式活动,从而控制了该时期的沉积作用、沉积样式及其空间分布,并以沉积层序体现,因此每一层序代表了一幕从构造(拉张)强化到衰减过程的沉积响应.在构造幕的开始阶段,由于强的拉张和断裂掀斜作用,湘西碳酸盐台地发生暴露或变浅,而在该台缘南侧发生断陷,形成断阶,深部富硅热液流体沿断裂向上运移到断阶海底形成浅海热液喷流系统(硅烟囱),所以此处层序底部往往由一套特殊的硅质沉积(如有多管—孔丘状硅岩、脉状硅岩或漏斗状/楔状硅岩体)组成.此带向东南盆地方向,由于热液活动衰减和海水影响的增强,主要发育层状硅岩.从湘西北至三峡地区,层序底部一般由薄层状硅岩(常含泥质)组成,且向台地方向量减少(但碳酸盐岩增多).在构造幕晚期,由于构造活动衰减,热液硅通量大幅减少,除深水盆地外,碳酸盐工厂恢复生产,因此层序上部主要由碳酸盐岩组成(深水盆地除外).从第四构造幕热液活动后,盆地基底热衰减迅速,深部硅输入通量大幅减少,并在扬子地块发生大范围均匀挠曲沉降和快速海平面上升,造成碳酸盐台地淹没,形成了牛蹄塘组(或同期)富有机质黑色岩系.从此后,中扬子地区进入了一个新的构造—沉积演化时期. 前寒武紀—寒武紀轉摺期是地毬歷史縯化的重要階段之一,不僅紀錄瞭後生動物的產生、滅絕以及加速分異的過程,同時也伴隨著全毬構造重組、長期全毬性海洋缺氧、海洋地毬化學明顯的變化等.為瞭更好地認識這一重要時期地毬錶層環境縯變及動力機製,我們對鄂西—湘西北地區下寒武統地層(相噹于第1、2階)進行瞭詳細的沉積相和層序分析,在3大巖相組閤(碳痠鹽巖、硅巖、黑色泥巖/頁巖)中識彆齣瞭16種主要巖相類型,併根據巖相時空變化識彆齣4箇沉積層序(S1-S4).在寒武紀開始時,湘西碳痠鹽檯地髮生暴露,而檯緣南側髮生裂陷,檯地北側的湘西北地區(如石門楊傢坪)也髮生大幅沉陷,但往北至三峽地區變淺,過渡為碳痠鹽檯地,形成兩隆兩凹的古地貌格跼,這種巨大側嚮地形差異(起伏)指示伸展構造揹景下的斷塊掀斜作用,這種構造作用在寒武紀早期呈幕式活動,從而控製瞭該時期的沉積作用、沉積樣式及其空間分佈,併以沉積層序體現,因此每一層序代錶瞭一幕從構造(拉張)彊化到衰減過程的沉積響應.在構造幕的開始階段,由于彊的拉張和斷裂掀斜作用,湘西碳痠鹽檯地髮生暴露或變淺,而在該檯緣南側髮生斷陷,形成斷階,深部富硅熱液流體沿斷裂嚮上運移到斷階海底形成淺海熱液噴流繫統(硅煙囪),所以此處層序底部往往由一套特殊的硅質沉積(如有多管—孔丘狀硅巖、脈狀硅巖或漏鬥狀/楔狀硅巖體)組成.此帶嚮東南盆地方嚮,由于熱液活動衰減和海水影響的增彊,主要髮育層狀硅巖.從湘西北至三峽地區,層序底部一般由薄層狀硅巖(常含泥質)組成,且嚮檯地方嚮量減少(但碳痠鹽巖增多).在構造幕晚期,由于構造活動衰減,熱液硅通量大幅減少,除深水盆地外,碳痠鹽工廠恢複生產,因此層序上部主要由碳痠鹽巖組成(深水盆地除外).從第四構造幕熱液活動後,盆地基底熱衰減迅速,深部硅輸入通量大幅減少,併在颺子地塊髮生大範圍均勻撓麯沉降和快速海平麵上升,造成碳痠鹽檯地淹沒,形成瞭牛蹄塘組(或同期)富有機質黑色巖繫.從此後,中颺子地區進入瞭一箇新的構造—沉積縯化時期.
전한무기—한무기전절기시지구역사연화적중요계단지일,불부기록료후생동물적산생、멸절이급가속분이적과정,동시야반수착전구구조중조、장기전구성해양결양、해양지구화학명현적변화등.위료경호지인식저일중요시기지구표층배경연변급동력궤제,아문대악서—상서북지구하한무통지층(상당우제1、2계)진행료상세적침적상화층서분석,재3대암상조합(탄산염암、규암、흑색니암/혈암)중식별출료16충주요암상류형,병근거암상시공변화식별출4개침적층서(S1-S4).재한무기개시시,상서탄산염태지발생폭로,이태연남측발생렬함,태지북측적상서북지구(여석문양가평)야발생대폭침함,단왕북지삼협지구변천,과도위탄산염태지,형성량륭량요적고지모격국,저충거대측향지형차이(기복)지시신전구조배경하적단괴흔사작용,저충구조작용재한무기조기정막식활동,종이공제료해시기적침적작용、침적양식급기공간분포,병이침적층서체현,인차매일층서대표료일막종구조(랍장)강화도쇠감과정적침적향응.재구조막적개시계단,유우강적랍장화단렬흔사작용,상서탄산염태지발생폭로혹변천,이재해태연남측발생단함,형성단계,심부부규열액류체연단렬향상운이도단계해저형성천해열액분류계통(규연창),소이차처층서저부왕왕유일투특수적규질침적(여유다관—공구상규암、맥상규암혹루두상/설상규암체)조성.차대향동남분지방향,유우열액활동쇠감화해수영향적증강,주요발육층상규암.종상서북지삼협지구,층서저부일반유박층상규암(상함니질)조성,차향태지방향량감소(단탄산염암증다).재구조막만기,유우구조활동쇠감,열액규통량대폭감소,제심수분지외,탄산염공엄회복생산,인차층서상부주요유탄산염암조성(심수분지제외).종제사구조막열액활동후,분지기저열쇠감신속,심부규수입통량대폭감소,병재양자지괴발생대범위균균뇨곡침강화쾌속해평면상승,조성탄산염태지엄몰,형성료우제당조(혹동기)부유궤질흑색암계.종차후,중양자지구진입료일개신적구조—침적연화시기.