13-第7章-早古生代地史-2

1、第7章 早古生代的地史-2Early Paleozoic geohistory-2,7.1 早古生代概述 Pz1 abstract7.2 早古生代的生物界 Pz1 life7.3 中國東部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China7.4 早古生代板塊構造概況 Pz1 plate tectonics7.5 早古生代的沉積礦產 Pz1 deposit ores,,Eoredlic

2、hia,O1x/∈3s; limestone/dolomite;Three Gorges,,O1x,∈3s,∈：揚子板塊及其東南大陸邊緣橫向古地理變化,,揚子板塊東南被動大陸邊緣,華夏板塊,∈1,南秦嶺區(qū)（商丹古縫合線以南）：為被動大陸邊緣上的裂谷盆地，中晚寒武世為火山巖沉積（二道橋組下部）,∈：揚子板塊北部大陸邊緣,Cambrian paleogeographic changes of the Yangtze plate and

3、its Northern margin,∈1,華北板塊主體自晚元古代后期抬升后一直遭受風化剝蝕，早寒武世晚期開始海侵,華北板塊內部為穩(wěn)定的陸表海碳酸鹽沉積,華北板塊寒武紀古地理特征∈ paleogeography, north China plate,華北板塊寒武紀地層序列山東張夏剖面,泥裂、雨痕、巖鹽假晶、波痕和魚骨狀交錯層理,鮞?；?guī)r，波痕、交錯層理,竹葉狀灰?guī)r,鮞?；?guī)r,紫紅色鈣質頁巖,,潮坪,淺海,,,,,,,,,,華北

4、板塊寒武紀地層序列,紫紅色鈣質頁巖夾泥質灰?guī)r泥裂、雨痕、巖鹽假晶、波痕和魚骨狀交錯層理干熱條件下的濱淺海沉積，含三葉蟲中華萊德利基蟲,紫色泥巖為主，向上碳酸鹽含量增高，濱、淺海沉積,鮞粒灰?guī)r為主，含德氏蟲等，波痕、交錯層理發(fā)育—潮下高能環(huán)境,灰?guī)r、泥質灰?guī)r和竹葉狀灰?guī)r，含蝙蝠蟲和蝴蝶蟲，竹葉狀灰?guī)r是同生礫巖—風暴,∈1,∈2,張夏組,毛莊組,徐莊組,∈3,長山組,饅頭組,崮山組,鳳山組,山東長清縣張夏剖面（∈1）,,,Ar2,∈1xj,

5、∈1m,∈1xj:辛集組,∈1m: calcareous tempestite with Skolithos & graded beddings,山東長清縣張夏∈1-2剖面,∈1m,,,∈2ma,,∈2x,∈2zh:oolitic limestone,山東長清縣張夏∈2剖面,,∈2ma,∈2X,山東長清縣張夏∈2-3剖面,,∈3g,∈3ch,∈2zh,,,∈3f,山東長清縣張夏∈2-3剖面,∈3g,∈2zh,Karst &am

6、p; stair-like transgressive surface,∈3g,∈3ch,,階躍與漸進海進示意圖,Intraclastic limestone, clastics with red oxygenated haloes,∈3ch,Ball-shaped algae,∈3ch,Banded limestone with bioturbations,∈3f,∈3f ; Banded limestone with biotur

7、bations,Planolites, Thalassinoides,華北板塊寒武紀古地理格局,Camb. Paleogeography, NCP, SN,NNE,SSW,裂陷槽,SEE,南緣活動類型大陸邊緣,,北緣被動類型大陸邊緣,/陜,/蒙,/晉,∈1,北緣推測寒武紀在白云鄂博一帶處于穩(wěn)定大陸邊緣狀態(tài)，逐漸向活動型過渡西南緣與柴達木古陸之間為古祁連洋，早寒武世時未接受沉積，中寒武世起祁連山南北坡都張裂成裂陷海槽。北祁連海槽中發(fā)育較

8、深海含放射蟲硅質巖、中基性火山巖及砂泥質復理石南緣:秦嶺洋向北俯沖，在華北板塊南緣形成了活動大陸邊緣。發(fā)育有蛇綠巖套及丹鳳群的島弧火山巖、二郎坪群的弧后火山巖,華北板塊北緣-西南緣-南緣,,,,中國東部寒武系柱狀對比圖,∈1,∈2-3,寒武紀/Cambrian,∈1,奧陶紀/Ordovician/O2-3,早期揚子和華北板塊繼承了寒武紀的古地理、古構造特征 晚期華北板塊主體抬升，華南盆地規(guī)模的收縮加劇,Ordovician

9、paleogeography,自西向東依然為：揚子克拉通、江南被動大陸邊緣及華南裂谷盆地三個沉積區(qū)華南裂谷盆地逐漸萎縮，中奧陶世后萎縮加劇，導致O3的古地理格局明顯變化,Ordovician in South China,1. 典型剖面2. 橫向變化3. 板塊周緣古地理特征,揚子板塊奧陶紀古地理O paleogeography of the Yangtze plate,宜昌黃花場剖面,,白云巖，鳥眼構造、生物擾動構造發(fā)育，化

10、石稀少,含鮞粒及亮晶砂礫屑灰?guī)r,大型交錯層理，有垂直或傾斜的生物鉆孔,動蕩-開闊濱淺海,,低能-半閉塞淺海,觀音橋組五峰組臨湘組寶塔組廟坡組牯牛潭組大灣組紅花園組分鄉(xiāng)組南津關組西陵峽組,O1x/∈3s; limestone/dolomite; Three Gorges,,O1x,∈3s,觀音橋組五峰組臨湘組寶塔組廟坡組牯牛潭組大灣組紅花園組分鄉(xiāng)組南津關組西陵峽組,O1d/O1h; 黃花場，Thr

11、ee Gorges,,O1d,O1h,觀音橋組五峰組臨湘組寶塔組廟坡組牯牛潭組大灣組紅花園組分鄉(xiāng)組南津關組西陵峽組,O1hhy; 黃花場，Three Gorges,觀音橋組五峰組臨湘組寶塔組廟坡組牯牛潭組大灣組紅花園組分鄉(xiāng)組南津關組西陵峽組,O1d; 黃花場，Three Gorges,觀音橋組五峰組臨湘組寶塔組廟坡組牯牛潭組大灣組紅花園組分鄉(xiāng)組南津關組西陵峽組,S/O,S1l-

12、O3w; 王家灣，Three Gorges,,S1l,O3w,觀音橋組/層,觀音橋組五峰組臨湘組寶塔組廟坡組牯牛潭組大灣組紅花園組分鄉(xiāng)組南津關組西陵峽組,S1l-O3w; 王家灣，Three Gorges,,S1l,O3w,觀音橋層,觀音橋層中的Chondrites,揚子-華夏板塊古地理演變,揚子-華夏板塊中奧陶世古地理,,觀音橋組五峰組臨湘組寶塔組廟坡組牯牛潭組大灣組紅花園組分鄉(xiāng)組南津關組西陵

13、峽組,中國南方O3五峰期古地理,觀音橋組五峰組臨湘組寶塔組廟坡組牯牛潭組大灣組紅花園組分鄉(xiāng)組南津關組西陵峽組,東南被動大陸邊緣西部為湘桂次深海（湘中地區(qū)奧陶紀是一套深灰至灰黑色含碳質、硅質的筆石頁巖，代表一種非補償滯流還原環(huán)境），東部為浙皖次深海（浙西早中奧陶世也為滯流環(huán)境的筆石頁巖相，晚奧陶世沉積了一套巨厚的淺水濁積巖）華南裂谷盆地早奧陶世古地理格局與寒武紀相似，也由閩粵淺海相和贛粵桂次深海相二個大相帶控制，寒武

14、紀末云開和粵東上升成陸，沿著古陸周緣規(guī)律地出現濱海、陸棚次級環(huán)境分布。中奧陶世以后，華南盆地加速萎縮，晚奧陶世為厚度較大的濁積巖。奧陶紀末華南區(qū)主體成陸,Continental margin-1,Continental margin-2,北部大陸邊緣與寒武紀相似，為被動大陸邊緣西緣早、中奧陶世是被動大陸邊緣砂泥質濁積巖沉積，晚奧陶世轉化為淺海碳酸鹽臺地,碳酸鹽沉積 下統(tǒng)發(fā)育齊全，巖相穩(wěn)定中上統(tǒng)僅在少數地區(qū)有沉積,O

15、rdovician paleogeography,North China,河北唐山剖面,夾竹葉狀灰?guī)r及頁巖，礫石表面無氧化圈，含三葉蟲、腕足類和樹形筆石,潮下淺海,,潮下淺海,,內碎屑表面無氧化圈,,,,,,,河北唐山剖面,C2,上,下,馬家溝組,灰?guī)r、灰質白云巖、白云巖，馬家溝組局部出現膏溶角礫巖，代表淺?！鄙檄h(huán)境,∈3,冶里組,厚層灰?guī)r夾竹葉狀灰?guī)r及頁巖，礫石表面無氧化圈，含三葉蟲、腕足類和樹形筆石，環(huán)境為潮下淺海，沒有暴露出水

16、面,亮甲山組,向上漸變?yōu)榘自茙r，化石稀少—潮上蒸發(fā)環(huán)境下部為灰?guī)r，含底棲生物，為正常淺海環(huán)境,華北板塊內O1-2古地理變化EW,W,O,km,華北板塊及其南北大陸邊緣O1-3古地理變化,S,東勝,O1-2,O3,S,活動型大陸邊緣,被動型大陸邊緣,O1地勢北低南高，早期以德州—石家莊—保德為界，北部為正常淺海環(huán)境；南部屬上潮間—潮上蒸發(fā)環(huán)境，地層厚度向南減薄。中期南部繼續(xù)抬升成陸上剝蝕區(qū)，白云巖向北遷移，在晉南和魯西北一帶形成膏鹽沉積

17、。晚期海侵范圍擴大，下馬家溝組向南、向西北方向超覆O1末期至O2巖相穩(wěn)定，海侵廣泛，是一套厚層灰?guī)r與泥質灰?guī)r、白云巖O3地殼上升，華北板塊再次成為古陸剝蝕區(qū)，僅在西南緣的陜西耀縣及寧夏固原一帶有沉積,華北板塊內古地理變化,O1,O2,O3,S3,志留紀/Silurian,中國東部志留紀古構造格局與古地理的顯著特征是揚子板塊與華夏板塊的碰撞拼合；華北板塊主體繼續(xù)處于隆起狀態(tài),Silurian paleogeographic feat

18、ures,華南裂谷盆地萎縮、消亡揚子板塊早期海域限于北部，中晚期海退，主體抬升成陸志留紀后期的加里東運動使華夏板塊與揚子板塊拼合統(tǒng)一,Silurian paleogeography, S. China,紗帽組濱海相細碎屑巖，砂巖含量向上增加，粒度變粗，交錯層理發(fā)育，化石稀少，代表超補償海盆羅惹坪組黃綠色砂頁巖夾薄層灰?guī)r，灰?guī)r中含腕足和珊瑚—正常淺海環(huán)境；龍馬溪組上部黃綠色砂質頁巖，數百米只含三個筆石帶，筆石分散保存，為弱

19、還原環(huán)境—補償盆地；下部黑色頁巖和硅質頁巖，含五個筆石帶，典型的筆石頁巖相，代表滯流、非補償海盆,,南旺山下,鄂西宜昌剖面,,滇東上志留統(tǒng)剖面,夢幻鬼魚:最早的有頜類,,滇東上志留統(tǒng)剖面,夢幻鬼魚:最早的有頜類,Nature, 09-03-26, Zhu et al.,,盾皮魚綱棘魚綱軟骨魚綱,如鯊魚硬骨魚綱,包括輻鰭魚亞綱 和肉鰭魚亞綱→兩棲等,,有頜類,419 Ma,揚子板塊內部古地理變化,沉積中心向西轉移,,中

20、國東部志留系對比圖,Silurian correlation, E. China,中國南方早志留世早期古地理圖,中國南方中志留世古地理圖,中國南方晚志留世古地理圖,東緣（湘中過渡帶）類復理石沉積華南裂谷盆地僅在欽防地區(qū)殘留深水海槽北部邊緣（南秦嶺）裂谷盆地西緣構造環(huán)境比較復雜，活動性較強,揚子板塊邊緣志留紀古地理特征,主體為古陸剝蝕區(qū)，僅發(fā)育于大陸邊緣板塊內部僅在板塊西南寧夏同心地區(qū)有沉積，屬穩(wěn)定淺海—前陸盆地沉積

21、北緣早古生代褶皺帶西南部祁連山地區(qū)分為北、中、南三帶,華北板塊志留紀古地理特征,S1-2,S2-3,第7章 早古生代的地史Early Paleozoic geohistory,7.1 早古生代概述 Pz1 abstract7.2 早古生代的生物界 Pz1 life7.3 中國東部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China7.4 早古生代板塊構造概況 Pz1 plate tec

22、tonics7.5 早古生代的沉積礦產 Pz1 deposit ores,,Eoredlichia,,●Global plate tectonics● Plate tectonics of China and its adjacent regions,7.4 早古生代板塊構造概況Outline of the Pz1 plate tectonics,東岡瓦納包括: 澳洲, 南極洲, 印度和西藏. 西岡瓦納: 南美洲和非洲,1 勞

23、(北美-Laurentia)俄(Baltica)大陸(Laurussia)拼合，加里東褶皺帶(Caledonides)形成；2 西伯利亞板塊向北運動，華南和岡瓦納(Gondwana)向南運動；3 陸塊由緯向分布逐漸轉為經向分布,早古生代板塊構造概況,寒武紀/Cambrian,∈1,奧陶紀/Ordovician,S3,志留紀/Silurian,∈1,O,S3,塔里木,1 揚子與華夏拼合形成華南板塊2 華北、塔里木北移轉正,第7章 早

24、古生代的地史Early Paleozoic geohistory,7.1 早古生代概述 Pz1 abstract7.2 早古生代的生物界 Pz1 life7.3 中國東部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China7.4 早古生代板塊構造概況 Pz1 plate tectonics7.5 早古生代的沉積礦產 Pz1 deposit ores,,Eoredlichia,石煤、釩、

25、磷、鋇及多金屬黑色巖系：揚子區(qū)寒武系早期生油層：五峰期和龍馬溪期磷塊巖：華南寒武系底部重晶石：寒武系邯鄲式鐵礦：馬家溝組的碳酸鹽巖地層中石材及化石工藝品：燕子石雕，工藝石材旅游景點：長江三峽巖溶地貌,龍門石窟(∈3),早古生代地層中沉積礦產資源,三峽風光,洛陽龍門石窟 Stone carving,洛陽龍門石窟/∈3,洛陽龍門石窟; ∈3;bioturbation,洛陽,龍門石窟,Review of Pz1 geohi

26、story,,1 Pz1 abstract: subdivision & features ∈： ∈1+ ∈2+ ∈3+ ∈4(∈1= ∈1+ ∈2) ；O: O1+O2+O3 S: S1+S2+S3+S4 (S3=S3+S4); 542Ma →416Ma2 Pz1 life: marine invertebrates; small shell-bearing fauna, Chengjiang fauna,

27、 Burgess shale fauna; O/S mass extinction3 Pz1 paleogeography, E. China: Yangtze plate: ∈1 → O → S3：mainly carbonate → clastic rocks North China Plate: ∈1 →O1: carbonate; O2 →C1: no stratal records4 Pz1 plate t

28、ectonics: Yangtze + cathaysia= South China plate; formation of Caledonian orogenic belt; glaciation in the Gandwana5 Pz1 deposit ores: ∈1-V, Co, Ni, P; barite; O1m-Fe2O3, rocky materials, Longmen’s stone carving; ∈-O: t