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1.
范文博 《地质科学》2015,(4):1293-1305
旋回地层学是利用已知的地球轨道天文周期, 对地层记录的周期性变化进行识别、解释的地层学新兴分支学科。在过去近30年, 旋回地层学研究取得了一系列重要进展, 对于认识地质历史时期的气候变化、重大地质事件的天文驱动、天文运行规律等诸多科学问题做出了重要贡献;同时, 基于此研究建立的天文年代标尺, 也成为一种新的高精度地质定年方法, 被应用于国际地质年代表的编制以及地表地质过程年代及持续时间的精确标定。然而, 全球旋回地层学研究主要集中在显生宙, 并以中、新生代最为详细。对于更早的占地球历史约7/8 的前寒武纪时期, 相关研究较少, 但一些新研究显示了可靠的天文沉积旋回可能存在的证据。因此, 前寒武纪有可能成为旋回地层学研究新的突破方向。中国华北克拉通北缘元古代地层沉积旋回非常发育, 具有开展旋回地层学研究的潜力。  相似文献   

2.
旋回地层学是提高地质年代标尺精度的一种重要方法。特提斯海相沉积是旋回地层学研究的良好对象,与西特提斯比较,东特提斯的旋回地层学研究程度较低,第四纪之前的研究精确度有待进一步的提高。西藏南部广泛出露海相白垩系,其中定日贡扎剖面出露的上白垩统尤为连续和完整。在对贡扎剖面野外观察及其层束厚度测量的基础上,通过快速傅立叶变换(FFT),分析该地层蕴含的地球轨道周期,得到了与理论值较为接近的结果:偏心率周期,4092 ka/周期(E1),1279 ka/周期(E2),93 ka/周期(E5);斜率周期,512 ka/周期(O1),409 ka/周期(O2),389 ka/周期(O2)。在功率谱分析过程中,利用层束和超层束组的关系进行了调谐的处理,并比较调谐前后结果,来确定调谐的重要性,证明该地层沉积速率的变化:地层由老至新,其沉积速率的变化趋势整体为由小变大,变化范围为086~253 cm/ka。进一步对比东西特提斯和其他地区研究结果,证明东西特提斯海相沉积在外形、成因和所蕴含的轨道周期的一致性,地球轨道周期变长与理论值变化的一致性。最后给出了下一步工作的建议。 关键词:藏南; 定日; 晚白垩世; Coniacian阶; 旋回地层学  相似文献   

3.
古生代是显生宙距今最为久远且持续时间最长的"代",发生了多次重大构造、气候和生命演化事件。高精度年代地层格架对于深入理解古生代地球演化历史极为关键。通过识别地层中由地球轨道力引起的米兰科维奇沉积旋回并开展调谐研究,可建立连续的、分辨率达0.02~0.4Ma天文年代标尺,并用于校正国际地质年代表。目前,国际地质年代表的中、新生代部分已基本完成天文年代的校正,但古生代部分尚未开展相关工作。近年来,人们在古生代地层中获得了可靠的、受高精度放射性绝对年龄约束的米兰科维奇旋回证据,并尝试建立天文年代标尺,表明建立古生代天文地质年代表具有良好的远景,是未来旋回地层学研究的前沿。本文简要介绍了旋回地层学的基本理论,系统总结了古生代旋回地层学研究成果及重要进展,并对未来研究提出展望。  相似文献   

4.
显生宙沉积旋回会受到地球轨道参数偏心率、地轴斜率和岁差的周期性变化(米兰科维奇旋回)的控制,但目前对前寒武系的相关研究较为薄弱。天津蓟县剖面中元古界洪水庄组-铁岭组为一套潟湖-潮坪相沉积,主要呈砂岩-页岩互层的韵律性产出。为探索这种岩性韵律是否与轨道旋回有关,对其进行了高分辨率的岩性刻画,并以磁化率和伽马能谱数据作为古气候-古环境替代性指标,通过频谱分析等方法进行旋回地层学分析。结果表明各指标均记录了完整的米兰科维奇旋回。铁岭组一段下部由短偏心率、斜率和岁差控制的地层旋回厚度分别为1.2~1.5 m、0.4 m和0.17~0.19 m,其中0.1 m的半岁差周期也较明显;洪水庄组二段顶部由长偏心率、短偏心率、斜率和岁差控制的地层旋回厚度分别为1.1~1.8 m、0.34~0.54 m、0.14~0.16 m和0.08~0.09 m。以识别出的稳定长偏心率周期405 ka旋回对洪水庄组进行了天文年代校准,并估计出当时的短偏心率、斜率以及岁差周期分别为100 ka、22~24 ka和15 ka。在洪水庄组中记录的偏心率振幅变化周期为~2 Ma,比现今~2.4 Ma的周期略短。  相似文献   

5.
与古气候和古环境息息相关的有机质发育特征的高精度预测,是油气地质研究的核心和难点,对中—低勘探程度沉积盆地常规油气或中高勘探程度沉积盆地中非常规油气的高效评价部署具有重要意义。本研究利用旋回地层学、地球化学技术,通过东营凹陷FY1井古近系沙河街组三段下亚段的高频旋回地层划分和古环境、古气候、有机质地球化学、矿物学分析,探索陆相泥页岩有机质在不同尺度旋回地层中的富集规律。结果表明: (1)在东营凹陷古近系沙三下亚段中识别出2个1.2 Ma超长斜率旋回、5个400 ka长偏心率旋回、21个96 ka短偏心率旋回、42个51 ka斜率旋回、103个19 ka岁差旋回。结合前期研究成果,以1.2 Ma、400 ka、96 ka波形曲线为依据,识别出2个长期、6个中期、21个短期基准面旋回; (2)东营凹陷沙三下亚段沉积时期古环境恢复与TOC数据对比分析证明,古气候演化与有机质富集之间基本同步,均受控于天文旋回,即超长斜率增大或长偏心率增大时期,气候温暖湿润,基准面升高,地层还原性增强,有利于有机质富集; (3)有机质的富集主要取决于古气候温暖湿润程度控制的古生产力和湖盆水体深度控制的有机质保存环境,长期与中期尺度旋回对有机质富集的控制程度高于短期旋回,因此在长期、中期尺度上,可以旋回波形曲线为依据进行古环境恢复和富有机质层的厘定。  相似文献   

6.
基于东海陆架盆地古新世-始新世前人解释的三级层序成果,认为东海陆架盆地现有的三级层序划分不足以满足当下研究的需要,由此开展了旋回地层与层序地层研究,重新将三级层序界面的与基于对岩性及地震相特征变化的解释相结合,加入了天文旋回驱动的机制,阐明海平面变化驱动三级层序的特征。以东海陆架盆地西湖凹陷的BSH-1井及其相邻的NB-25-2-1井为研究对象,结合地层学研究基础,选取GR测井曲线为古气候替代指标,应用旋回地层学的理论及其时间序列分析、频谱分析技术的方法,对两口典型钻井进行了天文旋回分析,借助邻井时间锚点建立了有效的天文年代标尺,探讨了斜率周期信号变化的振幅调制的约1.2 Ma长周期与海平面变化以及三级层序发育的关系,认为东海陆架盆地三级层序受控于稳定的约1.2 Ma的斜率振幅调制周期。最终形成一套绝对天文年代标尺与一套三级层序划分方案。  相似文献   

7.
正地层是一部记录地球和生物形成演化的百科书,地层学是地球科学领域的基础学科之一。从1669年丹麦解剖学家和地质学家尼古拉斯·斯坦诺(Nicolas Steno)提出地层学著名定律地层叠覆律算起,已有近350年的研究历史。300余年来,地层学的理论不断发展创新,内涵也不断积累扩充,形成了以地层叠覆律、化石层序律、岩相对比律(瓦尔特相率)、地质体切割律为核心的基础理论和以岩石地层学、生物地层学、年代地层学为主的包含化学地层学、磁性地层学、层序地层学、旋回地层学、定量地层学、同位素测年学、事件地层学等在内的庞大分支学科。在地层划分对比的  相似文献   

8.
Walsh频谱分析引用不连续的方波代替傅里叶频谱分析中连续的正弦波和余弦波,由于Walsh函数的不连续性,它广泛应用于地层旋回周期的检测。藏北雁石坪地区中侏罗统夏里组发育一套以砂岩、泥岩为主的高频岩相旋回,在地层颜色上也表现出较好的旋回性。对该组地层岩性和颜色进行Walsh频谱分析对比发现,岩性频谱曲线及颜色频谱曲线的主频周期与米兰科维奇旋回周期之间均具有极好的对应关系,认为海平面的周期性变化是夏里组高频岩相旋回的驱动机制。同时根据岩性旋回频谱和颜色旋回频谱计算得出夏里组的沉积速率约为0.111m/ka,沉积持续时间约为3.689Ma。  相似文献   

9.
很多地层学与沉积学特征,如显生宙较高的海平面位置以及最高的大气圈二氧化碳含量、全球性温暖的气候(温室效应条件)、后生动物骨骼生物礁的贫乏、三叶虫的主导性、典型的方解石海、SPICE碳同位素事件所代表的大洋缺氧事件和大气圈增氧事件,将寒武纪芙蓉世特征化。经过多年的努力,一个全新的芙蓉统年代地层格架已经得到了系统的确立,芙蓉统可以进一步划分为排碧阶、江山阶和没有得到最后定义的第10阶。湖南桃源县瓦尔岗剖面,以丰富的斜坡相三叶虫的发育著称,是全球寒武系芙蓉统第10阶底界GSSP的候选剖面。为了配合第10阶层型剖面的年代地层学研究,在层序地层学框架内,对该剖面第10期地层为主的地层序列进行了较为系统的旋回地层学研究。基于基本的岩相和沉积相的观察与研究,将该剖面沈家湾组中主要归为第10期的大部分地层归为一个三级沉积层序,并进一步划分为两个四级海平面变化层序;该三级沉积层序大致包含48个准层序级别的六级米级旋回,这些米级旋回常常4个一组构成五级旋回(准层序组)而表现出明显的沉积旋回的1∶4的叠加样式,成为较为典型的米兰柯维奇旋回属性而可以作为代表性的"定时器"。结果表明,第10期地层的形成时限大致为4.80Myr(百万年),稍大于地球化学测年得出的4.10Myr(~495.0-489.5Ma);而且层序界面代表的沉积环境变化要超前于阶的界面代表的生物变化。因此,层序地层学框架内的旋回地层学研究,丰富了瓦尔岗剖面的地层学内容。  相似文献   

10.
旋回地层学研究现状和新进展   总被引:2,自引:2,他引:0  
旋回地层学作为一门独立的地层分支学科诞生于20世纪80年代,它以米兰科维奇天文轨道旋回为理论基础,以露头剖面、岩心等为研究对象,应用地球化学、光谱分析和时间序列分析等方法,研究天文轨道参数周期性变化在地层记录中的沉积响应.旋回地层学的基本地层单位米级旋回,相当于层序地层概念体系中的准层序,二者相互联系又存在差异."天文地质年代表"的提出和"国际地质年表"把天文轨道因素作为确定地质年代的一种重要方法,突出显示旋回地层学在定量确定地质年代方面的优势.近年来在地层记录中识别出时间分辨率更高的亚米兰科维奇旋回信号不仅是该学科最新进展,也是沉积学和地层学新的生长点.  相似文献   

11.
旋回地层学:地层学解读时间的第三里程碑   总被引:4,自引:1,他引:3  
围绕对地质时间的认识,地层学取得了从岩石地层学、生物地层学和旋回地层学3次里程碑性的重大进展.以生物地层学为基础并与放射性同位素定年技术相结合建立的、以百万年为计时单位的地质年代表既创造了地层学的辉煌,也在一定程度上降低了地质学对精确数字定年的不懈追求和为人类社会服务的功能.本文以时间为线索,简要回顾了地层学解读时间的漫长过程,阐述了旋回地层学概念的起源、形成和发展,以及旋回地层学与层序地层学在科学目标、研究内容和研究方法上的异同.以广西晚泥盆世弗拉期-法门期之交海相碳酸盐地层为例,从理论与实践的结合上剖析了旋回地层学的研究方法以及在岩石地层学和生物地层学基础上构建高分辨率,并能与人类社会时间接轨的地质时间坐标的广阔前景和科学意义.  相似文献   

12.
层序地层学的基本单位是层序。准层序和准层序组构成了层序的基本结构单元,它们在层序内有规律的空间叠置样式是识别体系域的客观标准。准层序被定义为以海泛面为界的向上变浅序列,但是准层序是一个比较松散的概念,存在问题是对其成因机制研究不足。米级旋回作为旋回地层学的基本单位,定义为数厘米至数米厚的向上变浅的岩相序列,是高频率海平面升降变化的产物,其形成时限为相应的米兰柯维奇天文旋回周期。作为旋回地层学的基本单位,米级旋回以其明确的沉积学涵义和有规律的天文成因机制,是对层序地层学概念体系中的"准层序"的良好补充,对其进行深入研究具有重要的理论意义和应用价值。从准层序到米级旋回这一概念体系的演变,代表了层序地层学与旋回地层学相互交融的纽带。最后介绍旋回地层学的最新进展亚米兰柯维奇旋回,它对精确数字定年具有重大意义。  相似文献   

13.
A detailed cyclostratigraphy is present in the rhythmically bedded Cenomanian hemipelagic chalks of the northern Anglo-Paris Basin, which can be correlated over 100,000 km2. Individual decimetre-scale couplets probably represent the precession cycle (modes at 18 or 23 kyr), and can be readily grouped in sets averaging five, indicative of the short cycle of eccentricity (100 kyr). A composite cyclostratigraphy for the basin is presented here, and is used as the basis for a Cenomanian time-scale (20 and 100 kyr units). The total duration of the Cenomanian thus obtained (4.4 Myr) compares well with recent radiometric dates of 4.0–4.5 Myr. The time-scale is used to estimate the length of ammonite, inoceramid, and planktonic foraminiferal zones, the rates of formation of authigenic minerals (glauconite), sedimentation rates and the duration of transgressions and anoxic events.  相似文献   

14.
Climatic, oceanographic and ecological changes that control the formation and deposition of sediment in shallow and deep depositional environments commonly occur with periodicities of a few 10 000 years. Consequently, in order to interpret sedimentary sequences in the geological past, high time resolution is required. This is best obtained by cyclostratigraphy. Three sections have been studied in the Oxfordian of north-eastern Spain: one represents a shallow, siliciclastic-carbonate platform with repetitive subaerial exposures, one an intraplatform basin with sponge bioherms, and one a swell where iron ooids and glauconite formed. The platform section displays a well-defined stacking pattern of depositional sequences; the deeper-water sections are well dated by ammonites. The correlation between the three sections is a best-fit solution integrating biostratigraphy, sequence stratigraphy and cyclostratigraphy. It is concluded that the small-scale depositional sequences formed in tune with the 100-ka orbital eccentricity cycle. An additional factor was differential subsidence that ruled basin morphology.  相似文献   

15.
地质年代的精度、准确度和分辨率的水平决定了人们在多大程度上可以回答一些关于"深时"的生态、气候、生物演化和基础地质问题。目前用于定年和对比的技术主要包括放射性同位素年代学、生物地层学、磁性地层学和旋回地层学等,但各有优缺点,甚至有时不同定年系统所获得的结果存在一些矛盾。"地时"(Earhtime)研究计划就是要开展广泛的国际合作,通过整合、校正和提高地质年代学和定量地层学方法,发展出一套新的地质年代学技术,使地质年代的误差达到0.1%的水平,实现精确确定地球历史的时间及先后顺序。中国东北松辽盆地发育连续、完整的白垩系为开展高分辨率年代学研究提供了机遇,将是对"地时"研究计划在中生代陆相地层中应用的良好补充和重要贡献。  相似文献   

16.
利用采样定理与沉积速率确定旋回分析最佳采样间隔   总被引:1,自引:0,他引:1  
旋回地层学方法近年来被成功应用于年代确定及重大地质事件天文影响因素的判别.采样是旋回分析中最重要的一步, 目前大多使用地球物理、地球化学替代性指标, 采样频率过高, 会大大增加测量和计算的工作量, 同时也会增加随机干扰或其他非气候因素的干扰; 采样频率过低, 可能识别不出其中所包含的米兰柯维奇旋回成分.为确定一个最佳的采样间隔, 通过对80~100 Ma理论日照量曲线及两个实测剖面3种采样间隔(密集采样间隔与约等于一个岁差周期沉积厚度四分之一和一半的采样间隔)数据分别进行谱估计并比较谱估计结果.发现在满足采样定理的前提下, 以一个岁差周期沉积厚度的约一半作为采样间隔, 既可以分析出全部的米兰柯维奇旋回信号, 又具有最少的工作量, 是旋回分析的最佳采样间隔.实际采样中需根据平均沉积速率来确定这个最佳采样间隔.   相似文献   

17.
Non-marine ostracodes,charophytes and palynomorphs are abundant in most Cretaceous lacustrine basins of East Asia.However,their ranges are not directly integrated with marine biota that defines the Cre...  相似文献   

18.
曹海洋  王华  赵睿 《地球科学》2017,42(12):2299-2311
在旋回地层学研究中,高分辨率地球化学数据作为一重要的替代指标,其一般获取方式(ICP-MS或WD-XRF)较耗费时间和经费,而手持X射线衍射仪(ED-XRF)能够高效的解决这一问题,目前将ED-XRF运用在沉积地层研究中,尤其是旋回地层学研究领域中较少.以酒泉盆地青西凹陷早白垩世下沟组深湖相泥岩、白云质泥岩为研究对象,将连续采集的岩心样品通过ED-XRF测试,该测试方法能够保证在不破坏样品的前提下,并在误差允许的范围内的条件下,短时间内(5 min)完成对单一样品的测试.通过测试精确得出24种主量及微量元素的含量,将得出的地球化学特征作为旋回地层学研究的替代指标,并针对K/Al,Ca/Al,Si/Al,Fe/Al,Ti/Al,Mn/Al,Ni/Al,Zn/Al和Pb/Al的比值进行频谱分析.数据表明W2井下沟组一段(SQK1g1)地层旋回性表现出与天文旋回明显的对应关系.沉积地层中的旋回厚度比值为20.25:4.75:1.75:1.00,与米兰科维奇旋回中长偏心率、短偏心率、斜率和岁差的周期比值:400 ka:95 ka:37 ka:20 ka相对应.该地区的沉积记录受天文轨道周期的影响得到了证明,与此同时,为手持X射线衍射仪在旋回地层学中的应用开辟了新领域.   相似文献   

19.
天文地层学的兴起   总被引:7,自引:3,他引:7  
“天文地层学”是由旋回地层学等演变而成的一个新名词,可明确地与层序地层学等其他研究旋回的学科相区别。天文地层学的主要优点是把地质时间与天文因素相联系,它的研究成果可以有助于进行比阶一级年代地层单位更精细的划分;它是应用连续沉积物的自组织特性,求出其中由于响应天文轨道周期的影响而形成的旋回特性,可用以进行地层高分率的划分和对比。  相似文献   

20.
Foreland basin growth strata are ideal recorders of deformation rates and kinematics in tectonically active regions. This study develops a high-resolution chronostratigraphic age model to determine folding rates in the Eocene-Oligocene terrestrial growth strata of the Berga Conglomerate Group, NE Spain. The Berga Conglomerate Group was sampled for rock magnetic, magnetostratigraphic, and magnetic susceptibility (χ) cyclostratigraphy analyses. Analysis of rock magnetic measurements indicate a mixed mineral assemblage with both paramagnetic and ferromagnetic minerals. A new magnetic reversal stratigraphy constrains the time frame of folding and is in agreement with previous interpretations. Time series analysis of χ variations show statistically significant power at expected orbital frequencies and provides precession-scale (20 kyr) temporal resolution. Strain measurements including anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) fabrics and bedding plane strain worm burrow distortion are consistent with fixed hinge, flexural folding kinematics. Fault-related folding was modeled using χ cyclostratigraphy timing and strain measurement kinematic constraints. The onset of folding was at 33.85 Ma and the end of deformation is less constrained but is younger than 31.06 Ma. Deformation and sediment accumulation rates are unsteady at 20 kyr time scales but appear artificially steady at polarity chron time scales.  相似文献   

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