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(guó)東部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China7.4 早古生代板塊構(gòu)造概況 Pz1 plate tectonics7.5 早古生代的沉積礦產(chǎn) Pz1 deposit ores,,Eoredlic

2、hia,O1x/∈3s; limestone/dolomite;Three Gorges,,O1x,∈3s,∈：揚(yáng)子板塊及其東南大陸邊緣橫向古地理變化,,揚(yáng)子板塊東南被動(dòng)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(dòng)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(yáng)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(fēng)化剝蝕，早寒武世晚期開(kāi)始海侵,華北板塊內(nèi)部為穩(wěn)定的陸表海碳酸鹽沉積,華北板塊寒武紀(jì)古地理特征∈ paleogeography, north China plate,華北板塊寒武紀(jì)地層序列山東張夏剖面,泥裂、雨痕、巖鹽假晶、波痕和魚(yú)骨狀交錯(cuò)層理,鮞粒灰?guī)r，波痕、交錯(cuò)層理,竹葉狀灰?guī)r,鮞粒灰?guī)r,紫紅色鈣質(zhì)頁(yè)巖,,潮坪,淺海,,,,,,,,,,華北

4、板塊寒武紀(jì)地層序列,紫紅色鈣質(zhì)頁(yè)巖夾泥質(zhì)灰?guī)r泥裂、雨痕、巖鹽假晶、波痕和魚(yú)骨狀交錯(cuò)層理干熱條件下的濱淺海沉積，含三葉蟲(chóng)中華萊德利基蟲(chóng),紫色泥巖為主，向上碳酸鹽含量增高，濱、淺海沉積,鮞?；?guī)r為主，含德氏蟲(chóng)等，波痕、交錯(cuò)層理發(fā)育—潮下高能環(huán)境,灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r和竹葉狀灰?guī)r，含蝙蝠蟲(chóng)和蝴蝶蟲(chóng)，竹葉狀灰?guī)r是同生礫巖—風(fēng)暴,∈1,∈2,張夏組,毛莊組,徐莊組,∈3,長(zhǎng)山組,饅頭組,崮山組,鳳山組,山東長(zhǎng)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(zhǎng)清縣張夏∈1-2剖面,∈1m,,,∈2ma,,∈2x,∈2zh:oolitic limestone,山東長(zhǎng)清縣張夏∈2剖面,,∈2ma,∈2X,山東長(zhǎng)清縣張夏∈2-3剖面,,∈3g,∈3ch,∈2zh,,,∈3f,山東長(zhǎng)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(jìn)海進(jìn)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(jì)古地理格局,Camb. Paleogeography, NCP, SN,NNE,SSW,裂陷槽,SEE,南緣活動(dòng)類型大陸邊緣,,北緣被動(dòng)類型大陸邊緣,/陜,/蒙,/晉,∈1,北緣推測(cè)寒武紀(jì)在白云鄂博一帶處于穩(wěn)定大陸邊緣狀態(tài)，逐漸向活動(dòng)型過(guò)渡西南緣與柴達(dá)木古陸之間為古祁連洋，早寒武世時(shí)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(chóng)硅質(zhì)巖、中基性火山巖及砂泥質(zhì)復(fù)理石南緣:秦嶺洋向北俯沖，在華北板塊南緣形成了活動(dòng)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(guó)東部寒武系柱狀對(duì)比圖,∈1,∈2-3,寒武紀(jì)/Cambrian,∈1,奧陶紀(jì)/Ordovician/O2-3,早期揚(yáng)子和華北板塊繼承了寒武紀(jì)的古地理、古構(gòu)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(yáng)子克拉通、江南被動(dòng)大陸邊緣及華南裂谷盆地三個(gè)沉積區(qū)華南裂谷盆地逐漸萎縮，中奧陶世后萎縮加劇，導(dǎo)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(yáng)子板塊奧陶紀(jì)古地理O paleogeography of the Yangtze plate,宜昌黃花場(chǎng)剖面,,白云巖，鳥(niǎo)眼構(gòu)造、生物擾動(dòng)構(gòu)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(cuò)層理，有垂直或傾斜的生物鉆孔,動(dòng)蕩-開(kāi)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(guān)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(guān)組西陵峽組,O1d/O1h; 黃花場(chǎng)，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(guān)組西陵峽組,O1hhy; 黃花場(chǎng)，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(guān)組西陵峽組,O1d; 黃花場(chǎng)，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(guān)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(guān)組西陵峽組,S1l-O3w; 王家灣，Three Gorges,,S1l,O3w,觀音橋?qū)?觀音橋?qū)又械腃hondrites,揚(yáng)子-華夏板塊古地理演變,揚(yáng)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(guān)組西陵

13、峽組,中國(guó)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(guān)組西陵峽組,東南被動(dòng)大陸邊緣西部為湘桂次深海（湘中地區(qū)奧陶紀(jì)是一套深灰至灰黑色含碳質(zhì)、硅質(zhì)的筆石頁(yè)巖，代表一種非補(bǔ)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(yè)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(jì)相似，也由閩粵淺海相和贛粵桂次深海相二個(gè)大相帶控制，寒武

14、紀(jì)末云開(kāi)和粵東上升成陸，沿著古陸周緣規(guī)律地出現(xiàn)濱海、陸棚次級(jí)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(jì)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(jì)相似，為被動(dòng)大陸邊緣西緣早、中奧陶世是被動(dòng)大陸邊緣砂泥質(zhì)濁積巖沉積，晚奧陶世轉(zhuǎn)化為淺海碳酸鹽臺(tái)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(shù)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(yè)巖，礫石表面無(wú)氧化圈，含三葉蟲(chóng)、腕足類和樹(shù)形筆石,潮下淺海,,潮下淺海,,內(nèi)碎屑表面無(wú)氧化圈,,,,,,,河北唐山剖面,C2,上,下,馬家溝組,灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖、白云巖，馬家溝組局部出現(xiàn)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(yè)巖，礫石表面無(wú)氧化圈，含三葉蟲(chóng)、腕足類和樹(shù)形筆石，環(huán)境為潮下淺海，沒(méi)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(nèi)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(dòng)型大陸邊緣,被動(dòng)型大陸邊緣,O1地勢(shì)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(kuò)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(zhì)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(nèi)古地理變化,O1,O2,O3,S3,志留紀(jì)/Silurian,中國(guó)東部志留紀(jì)古構(gòu)造格局與古地理的顯著特征是揚(yáng)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(yáng)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(jì)后期的加里東運(yùn)動(dòng)使華夏板塊與揚(yáng)子板塊拼合統(tǒng)一,Silurian paleogeography, S. China,紗帽組濱海相細(xì)碎屑巖，砂巖含量向上增加，粒度變粗，交錯(cuò)層理發(fā)育，化石稀少，代表超補(bǔ)償海盆羅惹坪組黃綠色砂頁(yè)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(zhì)頁(yè)巖，數(shù)百米只含三個(gè)筆石帶，筆石分散保存，為弱

19、還原環(huán)境—補(bǔ)償盆地；下部黑色頁(yè)巖和硅質(zhì)頁(yè)巖，含五個(gè)筆石帶，典型的筆石頁(yè)巖相，代表滯流、非補(bǔ)償海盆,,南旺山下,鄂西宜昌剖面,,滇東上志留統(tǒng)剖面,夢(mèng)幻鬼魚(yú):最早的有頜類,,滇東上志留統(tǒng)剖面,夢(mèng)幻鬼魚(yú):最早的有頜類,Nature, 09-03-26, Zhu et al.,,盾皮魚(yú)綱棘魚(yú)綱軟骨魚(yú)綱,如鯊魚(yú)硬骨魚(yú)綱,包括輻鰭魚(yú)亞綱 和肉鰭魚(yú)亞綱→兩棲等,,有頜類,419 Ma,揚(yáng)子板塊內(nèi)部古地理變化,沉積中心向西轉(zhuǎn)移,,中

20、國(guó)東部志留系對(duì)比圖,Silurian correlation, E. China,中國(guó)南方早志留世早期古地理圖,中國(guó)南方中志留世古地理圖,中國(guó)南方晚志留世古地理圖,東緣（湘中過(guò)渡帶）類復(fù)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(gòu)造環(huán)境比較復(fù)雜，活動(dòng)性較強(qiáng),揚(yáng)子板塊邊緣志留紀(jì)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(nèi)部?jī)H在板塊西南寧夏同心地區(qū)有沉積，屬穩(wěn)定淺?！瓣懪璧爻练e

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(jì)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(guó)東部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China7.4 早古生代板塊構(gòu)造概況 Pz1 plate tec

22、tonics7.5 早古生代的沉積礦產(chǎn) Pz1 deposit ores,,Eoredlichia,,●Global plate tectonics● Plate tectonics of China and its adjacent regions,7.4 早古生代板塊構(gòu)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(yùn)動(dòng)，華南和岡瓦納(Gondwana)向南運(yùn)動(dòng)；3 陸塊由緯向分布逐漸轉(zhuǎn)為經(jīng)向分布,早古生代板塊構(gòu)造概況,寒武紀(jì)/Cambrian,∈1,奧陶紀(jì)/Ordovician,S3,志留紀(jì)/Silurian,∈1,O,S3,塔里木,1 揚(yáng)子與華夏拼合形成華南板塊2 華北、塔里木北移轉(zhuǎn)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(guó)東部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China7.4 早古生代板塊構(gòu)造概況 Pz1 plate tectonics7.5 早古生代的沉積礦產(chǎn) Pz1 deposit ores,,Eoredlichia,石煤、釩、

25、磷、鋇及多金屬黑色巖系：揚(yáng)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(diǎn)：長(zhǎng)江三峽巖溶地貌,龍門(mén)石窟(∈3),早古生代地層中沉積礦產(chǎn)資源,三峽風(fēng)光,洛陽(yáng)龍門(mén)石窟 Stone carving,洛陽(yáng)龍門(mén)石窟/∈3,洛陽(yáng)龍門(mén)石窟; ∈3;bioturbation,洛陽(yáng),龍門(mén)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