The Biomarkers in the Mesoproterozoic Organic-rich Rocks of North China Craton: Implication for the Precursor and Preservation of Organism in the Prokaryotic Realm     

MA Sihong  ZHANG Shuichang  SU Jin  WANG Xiaomei  HE Kun  FANG Yu  MI Jingkui 《《地质学报》英文版》2022,96(1):293-308

Mesoproterozoic marine organic-rich rocks are widely distributed in the North China Craton,include the Gaoyuzhuang(GYZ),the Hongshuizhuang(HSZ),and the Xiamaling(XML)formations.According to the T;value and isomerisation ratio of C;homohopanes,the XML,HSZ,and GYZ samples were in low mature,mature and high mature stage,respectively.Biomarker distribution in extractable organic matter(EOM)of three Mesoproterozoic organic-rock samples in different maturity were analysed to reveal the organic precursor and preservation pathway of in the Mesoproterozoic Combined with gold-tube pyrolysates of three Mesoproterozoic samples,it could further illuminate the chemical composition of Mesoproterozoic kerogen,given excluding.The results indicated that the three formations were all deposited under reducing condition and their organic precursors mainly were some aquatic organisms.High content of rearranged hopanes was detected in EOM of XML and HSZ samples,whereas they were relatively low in the high mature GYZ sample.Contrast to that in EOM,the relative concentration of rearranged hopanes sharply decreased in the gold-tube pyrolysates of the XML kerogen,then slightly increased but was still significantly lower than the EOM of XML sample,which indicated that catalysis of clay minerals in the early diagenesis only changed the chemical composition of the unstable functional groups of the kerogen during the preservation.Due to the thriving heterotrophic microbes and low sink rate of particulate organic matter during the Mesoproterozoic,primary producers suffered extensive degradation during sinking process,only some resistant biopolymers lacking of lipid compounds survived from heterotrophic degradation,while heterotrophic microbes contained more proportion of organic precursors.Abundant pristane(Pr)and phytane(Ph)were only released in high mature stage because of the protection of the macromolecular structure of resistant biopolymers which prevented biomarkers from being altered by the thermal stress.The absence of 13α(n-alkyl)-tricyclic terpanes in the high matured hydrocarbon products also indicated the different precursors between different parts of Mesoproterozoic kerogen.The evolution of the biomarker composition and content of Mesoproterozoic kerogen showed some special characteristics differing from those of Phanerozoic kerogen.The total concentrations of hopanes displayed with an order of low mature stage>high mature stage>mature stage.Relative content of rearranged hopanes in the hydrocarbon generated in high mature stage was significantly lower than that in the low maturity stage.The ratios of Pr/n-C₁₇ and Ph/n-C₁₈ increased with thermal maturity,and the ratio of nC_21-/nC₂₂₊ decreased in the high maturity stage,thus displaying another order of mature stage>high maturity stage>low maturity stage.The unique preservation pathway of Mesoproterozoic organisms was attributed to the special evolution characteristics of biomarker distributions,which should be considered in the Mesoproterozoic marine environment and biological studies.  相似文献   

华北及扬子克拉通中元古代年代地层格架厘定及相关问题探讨     

苏文博 《地学前缘》2016,23(6):156-185

在系统分析近年华北和扬子克拉通典型地区中元古代(GTS2012,1 780~850 Ma)年代地层学进展基础上,详细厘定了其地层格架。确认华北克拉通中元古代早期地层(约1 780~约1 350 Ma)发育始于豫陕晋交界地区,其后沿“华北中部造山带”(TNCO:Trans North China Orogen)再逐渐扩展到燕山及附近地区,但随后则普遍缺失了中期(约1 350~约1 100 Ma)纪录。其晚期沉积(<1 100 Ma)见于胶辽徐淮、豫西南及燕山等地区。扬子克拉通的川滇交界地区出露有中元古代早期(约1 750~约1 450 Ma)及晚期(<1 100 Ma)地层,中期沉积(约1 400~约1 150 Ma)主要见于神农架地区。华北与扬子两地的地层纪录具有良好的互补性,并有效涵盖了整个GTS2012全球地质年表所建议之“中元古代”(1 780~850 Ma)。这一新格架蕴含多方面重要命题：(1)地层学方面。在未来GTS2012中元古界内部“系”级单位再划分研究中,中国学者通过在上述两地对应地层序列中识别此间全球大火成岩省LIPs地幔柱事件的沉积响应,可望从地球系统科学角度全面参与新建议各系底界的“金钉子”工作,并做出独特贡献。(2)早期真核生物演化及生物古地理方面。基于当前格架可以确认,山西永济汝阳群北大尖组以Tappania为代表的具刺大型疑源类生物群的时代应约为1 650 Ma,为目前全球真核生物遗存最早出现层位,同时不排除华北南缘有可能是此类生物的起源区。结合其时空分布或可进一步推测,至少在约1 650~约1 450 Ma阶段,即哥伦比亚超大陆向罗迪尼亚超大陆过渡阶段,华北克拉通应与印度、澳大利亚、北美、西伯利亚等古陆互为近邻。(3)沉积大地构造演化方面。中元古代华北及扬子克拉通均表现出“三段式”沉积过程,其沉降隆起区均发生过“跷跷板”式转换,包括“晋宁运动”在内的关键时间节点均存在较好的对应性,表明该阶段两者很可能处于同一板块构造应力场之内。结合约1.38 Ga燕山地区下马岭组含钾质斑脱岩黑色岩系所代表的前陆盆地性质、约1.1 Ga以后华北与扬子沉积发展同步性并含Chuaria等宏观藻类,以及华北东部该阶段富含格林维尔期碎屑锆石等特征,推测最晚应于约1.1 Ga前后,华北东部可能已与扬子华夏、锡林浩特蒙古微地块等相互拼合并形成格林维尔造山带。借此与北美、澳大利亚、波罗的等古陆相链接,共同见证了罗迪尼亚超大陆的最终聚合与初始裂解。  相似文献   

华北板块北缘东段中元古代造山带地质特征及构造演化     

刘锦  李东涛  蒯兵  李玉超  彭游博  赵辰  杨仲杰  刘文彬 《地质与资源》2013,22(6):435-443

研究区内的中元古代魏家沟岩群原岩为一套碳酸盐岩、陆缘碎屑岩及火山岩建造,形成于大陆裂谷-活动大陆边缘阶段,并于1036 Ma左右遭受变质变形.通过岩浆岩形成构造环境的判别,研究区中元古代岩浆活动贯穿于板块碰撞前、同碰撞及碰撞后.伴随着造山带的演化,本区中元古代经历了3期韧性变形,分别形成于大陆裂谷、活动大陆边缘及碰撞造山阶段.通过上述研究,确定了本区中元古代造山带的存在,并经历了大陆裂谷-被动大陆边缘-活动大陆边缘-碰撞造山的地质演化过程,证实了格林维尔造山运动在华北板块北缘的存在和对中元古代末期Rodinia超大陆拼合的响应.  相似文献   

大兴安岭吉峰科马提岩地质地球化学特征   总被引：3，自引：0，他引：3  

胡道功  郑庆道  傅俊域  刘旭光 《地质力学学报》2001,7(2):111-115

野外地质调查和室内岩石学研究表明,大兴安岭北段吉峰林场一带变质超基性岩为具有典型鬣刺结构的科马提岩。科马提岩系列由橄榄质科马提岩、玄武质科马提岩及拉斑玄武岩、辉长岩等岩石组成。科马提岩显示了从超镁铁质到镁铁质地球化学趋势,拉斑玄武岩具有从富镁到富铁的趋势,而上覆长英质火山岩则遵循钙-碱趋势。科马提岩稀土配分型式为类似于南非超镁铁质科马提岩的平坦型或轻稀土略富集而重稀土平坦型。科马提岩系列8件样品的Sm-Nd同位素数据构成一条相关性较好的等时线,等时线年龄为1727Ma±74.7Ma,I_Nd=0.510725±0.0000798,ε_Nd(t)=6.94±1.56,表明科马提岩形成于中元古代早期,其源区为亏损的软流圈地幔。这一地壳增生事件可能与松嫩地块从西伯利亚地台南缘裂解有关。   相似文献   

Petrology,geochronology,and geophysical characterization of Mesoproterozoic rocks in central Illinois,USA     

Jared T.Freiburg  John HMcBride  David HMalone  Hannes ELeetaru 《地学前缘(英文版)》2020,(2):581-596

The Precambrian basement rocks of the Eastern Granite-Rhyolite Province(EGRP)in central Illinois(midcontinent region of North America)exhibit a complex history of early volcanism,granite emplacement,and intrusion of mafic rocks.A comprehensive suite of dedicated petrographic analyses,geophysical logs,and drill core from four basement-penetrating wells,two-dimensional and three-dimensional seismic reflection data,and U-Pb age data from the Illinois Basin–Decatur Project(IBDP)and Illinois Carbon Capture Storage(ICCS)Project site provide new constraints for interpreting the Precambrian basement of the Illinois Basin.These new data reveal the basement to be compositionally and structurally complex,having typical EGRP felsic volcanic rocks intruded by the first reported gabbro in the Precambrian basement in Illinois.Zircons(n?29)from rhyolite give a U-Pb weighted mean average age of 14679 Ma.Zircons(n?3)from a gabbro dike that intrudes the rhyolite yield a concordia age of 107312 Ma,which corresponds to Grenville-age extension and represents the first Grenville-age rock in Illinois and in the EGRP.A high-resolution three-dimensional seismic reflection volume,coincident with the four wells,provides a context for interpreting the petrological data and implies a high degree of heterogeneity for basement rocks at the IBDP–ICCS site,as also shown by the drill cores.The occurrence of Grenville-age gabbro is related to a prominent bowl-like structure observed on local two-dimensional seismic reflection profiles and the three-dimensional volume that is interpreted as a deep-seated mafic sill complex.Furthermore,heterogeneities such as the brecciated EGRP rhyolite and later gabbro intrusion observed in the basement lithology at the IBDP–ICCS may reflect previously unknown distal elements of the 1.1 Ga Midcontinent Rift in the EGRP and more likely Grenville-age extension.  相似文献   

内蒙古阿巴嘎旗中元古代片麻状花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及大地构造意义   总被引：1，自引：1，他引：0  

孙立新  张云  李艳锋  许凡  任邦方 《岩石学报》2020,36(3):781-798

在内蒙古阿巴嘎旗南部新发现一处面积约为9.2km2的片麻状正长花岗岩体,采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年法获得该岩体的同位素年龄为1377±10Ma～1385±14Ma,属中元古代。它是继苏尼特左旗南部锡林浩特微地块的中元古代花岗岩发现后又一处中元古代片麻状正长花岗岩体。片麻状正长花岗岩具条纹状-弱片麻状构造,矿物组成为石英(25%～30%)、微斜长石(30%～40%)、条纹长石(15%～20%)、斜长石5%～10%以及少量黑云母(约5%)。其地球化学成分显示高SiO_2(76.05%～78.16%)、高碱(K_2O+Na_2O=6.69%～8.04%)和较高的K_2O/Na_2O比值(1.01～2.48),低TiO_2(0.17%～0.23%)、A1_2O_3(10.99%～11.97%)、MgO(0.08%～0.44%)和CaO(0.15%～0.37%),铝饱和指数A/CNK值均大于1.1,里特曼指数主体小于1.8,属于过铝质和钙质系列;并且它们具有稀土元素总量高,轻稀土富集而重稀土亏损的特征,显示强烈负铕异常(δEu=0.44～0.53)和高的10000Ga/Al比值(均值为4.43)。上述岩相学、地球化学组成均显示A型花岗岩的特点,暗示其形成于伸展环境。片麻状正长花岗岩锆石ε_(Hf)(t)值主体介于+0.5～+4.6,两阶段模式年龄t2DM为1.88～2.10Ga,表明岩浆可能来源于古元古代新增生地壳的部分熔融。阿巴嘎旗与苏尼特左旗中元古代岩体的发现为锡林浩特微地块的存在提供了直接证据。区域对比显示中亚造山带中的阿拉善微地块、中天山微地块、库鲁克塔格微地块和锡林浩特微地块上均具有～1.4Ga岩浆事件产物,可能是全球哥伦比亚超大陆裂解事件(1.5～1.3Ga)的岩浆响应。  相似文献   

阿拉善北部宗乃山地区片麻岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其构造归属探讨   总被引：4，自引：2，他引：2  

史兴俊  张磊  王涛  张建军  刘明华  周红升  严育通 《岩石学报》2016,32(11):3518-3536

阿拉善北部宗乃山地区出露少量前寒武纪岩石,主要为一套变质表壳岩和变质深成侵入岩组成的变质杂岩,其形成时代和同位素特征对于了解该地区的基底性质和探讨阿拉善北部构造格架具有重要意义。本文对宗乃山西南缘阿尔滕托亚副片麻岩和嘎顺呼都格正片麻岩开展了详细的岩石学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究,并对其构造意义进行了初步探讨。阿尔滕托亚副片麻岩包括黑云二长片麻岩和变斑状黑云斜长片麻岩,两套岩石中分选出来的锆石具有典型岩浆锆石特征,LA-ICPMS分析结果显示这些锆石的207Pb/206Pb年龄相对集中,并分别获得了1459±11Ma(MSWD=3.3)和1458±3Ma(MSWD=0.13)的年龄。初步研究认为阿尔滕托亚副片麻岩的源区存在~1.46Ga的岩浆事件,这些副片麻岩形成时代稍晚于该期岩浆事件。嘎顺呼都格正片麻岩以角闪黑云二长片麻岩为代表,其锆石结晶年龄为1433±17Ma(MSWD=0.25)。锆石Hf同位素分析结果显示,阿尔滕托亚副片麻岩和嘎顺呼都格正片麻岩具有一致的锆石εHf(t)值(+0.1~+11.9),二阶段模式年龄为2.19~1.44Ga,反映了片麻岩原岩岩浆可能来自当时相对年轻的地壳物质。结合前人研究成果,宗乃山前寒武纪岩石可能主要形成于中元古代1.4~1.5Ga,而不是以往认为的中太古代-古元古代。截至目前,宗乃山-沙拉扎山构造带暂未发现类似阿拉善地块内部的太古代-古元古代基底岩石,因而其与阿拉善地块在早前寒武纪的亲缘性存有疑问。  相似文献   

阿拉善地块中元古代诺尔公群的构造变形特征          下载免费PDF全文

王东升  宫江华  张建新  于胜尧 《岩石矿物学杂志》2016,35(2):306-320

阿拉善地块作为华北板块的重要组成部分及关键的构造单元,经历了不同时期构造热事件的叠加作用。本文选取阿拉善地块巴音诺尔公地区出露的中元古代诺尔公群进行研究,总结了这些前寒武纪岩石的几何学、运动学及显微构造特征,并对其构造格架、变形期次进行了初步划分。研究表明,中元古代诺尔公群内部至少存在两期变形,早期变形表现为原始层理的片理化过程,形成了区域走向近NE-SW向的片理;而晚期变形则表现为顺片理走向的右行走滑剪切作用。结合前人已有研究成果及年代学资料,认为中元古代诺尔公群的内部变形主要受到石炭纪-二叠纪查干础鲁弧后盆地向阿拉善微陆块之下俯冲作用的控制,俯冲作用造成了NW-SE向的挤压,从而发生了早期片理化,而随后顺俯冲带走向的走滑作用则调节了挤压造成的缩短。  相似文献   

扬子地块西缘中元古界黑山组MISS构造的发现及其古环境意义     

刘军平  刘卫东  李维科  李剑  何世军  莫雄  关奇 《地质论评》2022,68(5):2022102005-2022102005

通过1∶5万区域地质调查及剖面研究,在扬子西缘云南东川地区黑山组发现大套流纹质凝灰质板岩夹层,获得LA ICP MS锆石U Pb 年龄加权平均值为1522±15 Ma,同时在中元古界黑山组泥质板岩中发现微生物成因沉积构造（MISS）,通过对MISS及围岩进行电子探针、XRF分析及能谱分析,研究发现MISS主要成分为P、 S、 Fe、Cr,明显是微生物沉积过程中形成的化合物特征;而围岩主要为Al、 Si、 K、 Mg、 Ti,为正常黏土质矿物组成元素,两者存在较大差别。本次发现的MISS是目前扬子西缘已知发现的最古老的MISS;MISS在黑山组的出现表明了中元古代时期微生物群落的繁盛,反映了当时沉积环境为滨岸浅水潮上带,在凹陷的位置微生物参与形成了这样不规则的条带皱饰构造,为中元古代地层微生物区域对比、古环境研究提供重要的参考资料,对于恢复康滇裂谷盆地的生物—沉积作用和环境演化具有重要意义。  相似文献   

滇中峨山地区中元古界昆阳群黑山头组火山岩锆石U-Pb年龄及其地质意义   总被引：2，自引：1，他引：1  

刘军平  曾文涛  徐云飞  胡绍斌  孙柏东  宋冬虎  吕勃烨  王伟 《地质通报》2018,37(11):2063-2070

滇中玉溪—昆阳一带广泛出露的中元古界昆阳群是一套与晋宁运动密切相关的浅变质火山-沉积岩系,其形成时代、沉积充填序列及大地构造属性一直存在争议。出露于峨山县美党地区的昆阳群黑山头组富良棚段发育有厚近百米的安山质熔结凝灰岩、晶屑凝灰岩、玄武岩及岩屑凝灰岩。对样品D0121-1及D0121-2进行同位素年代学研究,分别获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄加权平均值为1007±13Ma和1005±18Ma;同时,样品D0121-2中还获较多的2200±15Ma继承性锆石,推测滇中地区应存在古元古代的地质体。2件样品锆石的Th/U值均大于0.3,均具清晰的振荡环带结构,均为岩浆成因的锆石,表明黑山头组富良棚段形成于中元古代晚期,属于与造山作用相关的火山岩系,可能是罗迪尼亚超大陆事件在扬子陆块的响应,是全球格林维尔期造山过程的组成部分。  相似文献