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文档简介

--三叠纪(Triassic)、侏罗纪(Jurassic)和白垩纪(Cretaceous)中生代(Mesozoic)

中生代的概述中国中生代的地史

中生代的构造演化概述

中生代的古气候中国中生代矿产资源

中生代(Mesozoic)中生代(MesozoicEra)§8.1中生代概述1.中生代的划分中生代是由于其生物界具有介于古生代古老类型和新生代现代类型之间而得名。延续时间1亿8千5百万年。自老到新分为三叠纪(TriassicPeriod)、侏罗纪(JurassicPeriod)和白垩纪(CretaceousePeriod)。中生代白垩纪(K)侏罗纪(J)三叠纪(T)晚白垩世晚侏罗世晚三叠世早白垩世中侏罗世中三叠世早侏罗世早三叠世65.5Ma145Ma199Ma252Ma白垩纪(CretaceousePeriod)名称的由来源于英吉利海峡两岸出露的白垩系的一种特殊岩石--白垩。三叠纪(TriassicPeriod)名称由德国学者首先提出,因为德国西南部三叠纪时期的地层在岩性上呈现明显的三分性。侏罗纪(JurassicPeriod)名称源于瑞士和法国交界处的山脉名称(JuraMountain)。白垩是一种由钙质超微化石颗石藻和浮游有孔虫壳体构成的土状白色碳酸钙沉积。英吉利海峡岸边的白垩土峭壁2.中生代的生物界

脊椎动物、无脊椎动物和陆生植物“三足鼎立”,并行发展的局面,进入了“爬行动物时代”(或恐龙的时代)、“菊石时代”、“裸子植物”时代。中生代期间,发生了二次大的生物灭绝事件(T/J–牙形石灭绝;E/K-恐龙、菊石灭绝)2.中生代的生物界2.1脊椎动物的发展和恐龙的时代二叠纪末的生物绝灭事件在脊椎动物的演化中没有明显的反映。三叠纪初:两栖类中的迷齿类,原始爬行类中的二齿兽类---水龙兽(Lystrosaurus)三叠纪中、晚期出现大量新类群:原始的恐龙和原始的似哺乳爬行类迅速发展。侏罗、白垩纪时期爬行类得到空前的发展,占据了地球表面的各种生态空间,成为当时最主要的脊椎动物类群。恐龙的发展最引人注目。(1)爬行类

中生代时期是爬行类最繁盛的时期,其中最引人注目的是恐龙类。

恐龙是爬行类中蜥臀类和鸟臀类的俗称。坐骨耻骨肠骨腰带(骨盆)的结构是区分蜥臀目(左)和鸟臀目(右)的标志。恐龙的分类和地史分布

蜥臀类可分为植食性的蜥脚类和肉食性的兽脚类。蜥脚类:个体巨大,四足行走,长颈尾,头小齿弱;如马门溪龙(Mamenchisaurus)、禄丰龙(Lufengosaurus)。兽脚类:前肢特化,后肢强壮,牙齿锋利。是中生代时期凶猛的食肉猛兽。如霸王龙(Tyranosaurus),霸王龙(Tyranosaurus),中华龙鸟鹦鹉嘴龙和鸭嘴龙是鸟脚龙类的代表;剑龙和甲龙的身上披有甲胄状的骨板。角龙以其头部的独特角状构造而得名,是晚白垩世最繁盛的恐龙类群。

鸟臀类腰带结构与鸟类相似。在白垩纪最为繁盛。可分为鸟脚龙、剑龙、甲龙和角龙四类。恐龙为温血动物?温血动物endotherm(preyanimals)1/20爬行类中出现育婴行为!PlumageColorpatternsofAnchiornishuxleyi①横坐标——视觉比值(opticalratio=(aperturearea/[focallength*retinalarea])):Axis1=F1(OL,EXT,INT)②纵坐标——眼睛尺寸(eyesize):Axis2=F2(OL,EXT,INT)③分析时还要考虑现生动物三种昼夜活动模式的比例——统计学上的先行概率(priorprobability)等①夜行性动物:(图A、B、E)巩膜环开口大(巩膜环内径、外径相对于眼眶均较大)②日行性动物:(图C、D、F)巩膜环开口小(巩膜环内径、外径相对于眼眶均较小)③全天活动型动物:巩膜环大小介于上述二者之间恐龙中有夜猫子飞龙类:德国侏罗纪的喙嘴龙、新疆早白垩世的翼手龙类如准噶尔翼龙)海生爬行类:爬行动物的部分类群在T13进入海洋,侏罗纪-白垩纪达到鼎盛,成为与恐龙同时代的海洋的统治者,白垩纪晚期绝灭。Rhamphorhynchus(喙嘴龙)Dsungaripterus(准噶尔翼龙)AurélienBernardetal.,2010.RegulationofBodyTemperaturebySomeMesozoicMarineReptiles.Science,328:1379-1382.(2)鸟类的出现和发展

始祖鸟ArchaeopteryxBMNH37001伦敦标本HMN1880柏林标本1877年,第二具标本1861年,第一具标本始祖鸟仍然是目前已知最早的鸟类化石,出现于晚侏罗世。中国辽西古鸟类化石的发现和研究我国辽西发现的孔子鸟是仅次于始祖鸟的原始鸟类。中国的化石材料表明,原始的鸟类出现不久,很快就发生了分异辐射演化。鸟类在白垩纪时期已经有了长足的发展.Confuciusornis—thefirstbeakedbird,上下颌没有牙齿,有一个发育的角质喙嘴原始热河鸟辽宁鸟--现代鸟类的鼻祖始反鸟

爬行类向哺乳类的过渡开始于三叠纪晚期。原始的哺乳类(古兽类)从侏罗纪中期开始分化。白垩纪时期已经有了有袋类和有胎盘类出现:有袋类当时广泛分布于全球各大陆,有胎盘的小型食虫类则仅见于北方大陆。但是,在整个中生代,哺乳动物一直处于次要的地位。(3)哺乳动物的发展翔兽:世界上最早的能够飞行的哺乳动物,它的出现使得飞行哺乳动物的历史提前了将近8000万年Mengetal.2006innature獭形狸尾兽:

世界上最早、与恐龙同时代、1.65亿年前会游泳哺乳动物(内蒙古地区J2);Jietal.2006inScience

始祖兽:世界上最古老的有胎盘类哺乳动物化石。Jietal.2002inNature张和兽--现代兽类的祖先,目前世界上惟一一件完整的对齿兽类的骨架。Huetal.1997inNature(4)鱼类

鱼类在中生代时期的水体环境中已经非常繁盛。地质历史时期植物演化T1-2:矮小的石松类,如世界广布的肋木(Pleuromeia),干旱气候;T2-K1:裸子植物繁盛(松柏、苏铁、银杏类等)、真蕨类仍繁荣,被子植物出现了但处于从属地位;K2:被子植物(angiosperm)繁盛,进入缤纷的“有花的世界”;2.2陆生植物辽宁古果(Science,2000)热河生物群中发现的部分古老被子植物化石中国古果(Science,2002)我国的辽西地区可能是被子植物的发源地之一

北方区:植物代表拟丹尼蕨(Danaeopsis)和贝尔瑙蕨(Bernoullia),简称D.-B.植物群;温带、潮湿内陆气候—含煤或油页岩沉积;古天山、古大别山、古秦岭南方区:植物代表网脉蕨(Dictyophyllum)和格脉蕨(Clathropteris),简称D.-C.植物群;热带、亚热带近海环境D.-B.植物群南半球(冈瓦纳大陆):延续晚古生代特征,发育温凉气候代表,Glossopteris植物群T3:晚三叠世真蕨类及其气候分带D.-C.植物群北方区:植物代表锥叶蕨(Coniopteris)和拟刺葵(Phoenicopsis),简称C.-P.植物群;温带潮湿内陆环境;J1-2:古天山、古大别山、古秦岭南方区:植物代表锥叶蕨(Coniopteris)和毛羽叶(Ptilophyllum),简称C.-Pt.植物群;热带、亚热带环境C.-P.植物群C.-Pt.植物群J2-K1:地理界线北移至阴山附近!J1-2和J2-K1真蕨类及其气候分带2.3无脊椎动物(1)陆生无脊椎动物

节肢动物中的昆虫、叶肢介和介形类,软体动物中的双壳类和腹足类是陆生无脊椎动物的主要类群。热河生物群中的部分昆虫和叶肢介化石白垩纪早期重要的淡水生物组合Eosestheria(东方叶肢介)Ephemeropsis(三尾类蜉蝣)Lycoptera(狼鳍鱼)E.-E.-L.动物群Trigonioides(类三角蚌)Nippononaia(富饰蚌)Plicatounio(褶珠蚌)时代K1T.-N.-P.动物群

中生代时期海洋中的无脊椎动物面貌与古生代相比,已经发生了重要的变化:六射珊瑚取代四射珊瑚和床板珊瑚;腕足类明显衰退,仅存有少量小嘴贝类和穿孔贝类;软体动物繁盛(双壳类、头足类等),地层划分和对比的重要门类:如双壳T1-2

假克氏蛤、T23鱼鳞蛤、T3褶脊蛤;菊石类繁盛,演化迅速:T1

简单齿菊石式缝合线Ophicearas蛇菊石;J菊石式缝合线;K缝合线趋于简单Hongkongites香港菊石,特化现象,如Nipponites

日本菊石。中生代末期绝灭;棘皮动物仍然非常繁盛;有孔虫也非常发育,J-K抱球虫灰岩;牙形石三叠纪繁盛,三叠纪末期绝灭!(2)海生无脊椎动物

二叠纪末时,菊石类几乎全部绝灭,但有一支幸存到了三叠纪早期,随后迅速适应辐射,恢复到往日的兴旺状态。三叠纪末再次遭受衰退,仅少量延续到了侏罗纪。在中侏罗世时,菊石类再次繁盛起来。三叠纪菊石类的演化趋势:i)壳面光滑→壳面瘤肋发育;ii)缝合线由齿菊石型→菊石型三叠纪菊石的缝合线为齿菊石型侏罗纪-白垩纪菊石的缝合线都属于菊石型。三叠纪菊石白垩纪的菊石菊石

侏罗纪-白垩纪菊石丰度高、个体大,海洋的霸主。“菊石的时代”

白垩纪末在陆生恐龙类和海洋菊石、箭石绝灭。海生爬行动物大大减少。

三叠纪末海洋生态系统的双壳类、腕足类、菊石、珊瑚、放射虫、介形类、有孔虫等发生了显著的绝灭,牙形石绝灭。中生代时期生物集群灭绝事件

三叠纪中期,联合的泛大陆达到了鼎盛时期。三叠纪末的印支运动导致古特提斯洋的封闭和新特提斯洋的扩张。联合泛大陆开始出现开裂的迹象。环太平洋带从晚三叠世开始活动。

侏罗纪、白垩纪以联合泛大陆的分裂解体,以及大西洋、印度洋等新海洋出现为特征。从晚侏罗世开始,海洋板块与周围大陆板块的碰撞俯冲、挤压作用导致亚洲东部和美洲西部陆缘区发生重要的环太平洋构造运动(燕山运动),形成规模宏大的环太平洋构造-岩浆活动带、地体增生带和多金属及油气盆地形成带。3.中生代的全球构造演化特征受全球构造体系变化的影响,中生代时期也是全球古地理面貌变化频繁的时期。三叠纪时期由于联合泛大陆的存在而海侵范围较局限,干旱气候带分布广阔,因而,三叠纪的陆相红层和海相地层中的膏盐类沉积非常发育。三叠纪晚期,潮湿气候带开始扩展,在一些地区开始形成聚煤环境。侏罗纪起,全球范围的海侵开始扩大,白垩纪再度成为地史中最大海侵期之一。但在东亚地区仍处于陆地环境,海侵仅局限于新特提斯洋和太平洋的边缘地带。在整个中生代时期,全球的古气候总体处于相对温暖的状态。4.古地理和古气候特征

海西阶段以后,属于古亚洲洋的北方海槽消失,华北、塔里木和西伯利亚板块对接相连,形成了统一的北方大陆。在早中三叠世时期,中国境内以秦岭-昆仑山为界的南海北陆构造古地理格局依然引人注目。

三叠纪晚期的印支运动最终导致华南板块与华北和塔里木相互拼合,古特提斯洋最终封闭,相应地造成了中国东部地区的古地理面貌开始呈现出东西差异的转变。现代中国大陆的雏形开始形成。§8.2中国中生代的地史1、中国的三叠系

中国东部为大陆状态——南北差异转变为东西差异中国西部仍为南海北陆的格局构造古地理格局转变统一的北方大陆南海北陆的状态T1-2T3(1)黔西南三叠系标准剖面及其沉积相分析1.华南地区三叠纪地史特征1.1华南板块腹地的三叠系上覆地层侏罗系自流井组二桥组陆相砂页岩含煤沉积。D.-C.植物群,湖沼环境火把冲组把南组瓦窑组泥灰岩、黑色钙质泥页岩沉积(凝缩层—最大海侵)。贵州关岭地区该组底部发现关岭动物群。竹杆坡组正常浅海碳酸盐。在贵州西部、云南东部该组上段含兴义动物群。杨柳井组白云岩、白云质岩溶角砾岩,蒸发台地环境。关岭组白云岩、膏溶角砾岩、绿豆岩。在贵州盘县新民和普安青山附近,该组上段含盘县动物群;在云南地区含罗平动物群。永宁镇组泥灰岩、白云岩,顶部为膏溶角砾岩。飞仙关组紫红色砂泥岩,含铜,干旱气候滨浅海。---------间断---------下伏地层二叠系大隆组下统中统上统海陆交互相砂页岩夹煤层,含褶脊蛤,滨海沼泽环境>1000m拉丁期大海退飞仙关组含有丰富的底栖双壳类化石,代表了滨浅海潮间带-潮下带的砂泥质沉积。永宁镇组碳酸盐岩增多,含菊石类,说明海水逐渐加深。永宁镇组顶部的角砾状白云岩化石稀少,为膏盐层溶解崩塌的产物,代表了干旱气候条件下的潮上环境。反映了在早三叠世末期的海退。中统下部的关岭组主要为灰岩和白云质灰岩,代表了中其中三叠世初期的海侵所形成的正常浅海环境中的碳酸盐沉积。中统中上部的杨柳井组和竹杆坡组主要为白云岩和白云质灰岩,代表了干旱气候条件下的碳酸盐潮坪-滨浅海环境中的沉积。上统下部的瓦窑组以深灰色泥质灰岩和页岩为主,向上泥质逐渐增多,代表了三叠纪晚期海退期间局限滞留盆地类型的沉积。上统把南组和火把冲组为海陆交互相泥砂质含煤沉积。二桥组为陆相碎屑沉积,表明三叠纪末期海盆已被填满成陆。黔西南贞丰剖面拉丁期大海退海退

滨浅海环境(潮间至潮下带)

干燥气候的潮上蒸发环境

正常浅海过渡到滨浅海

海陆交互相含煤沉积海相环境海陆交互或陆相含煤湿润干旱印支运动绿豆岩1.1.1黔西南(贞丰)剖面分析XingyiGuanlingPanxianPayneetal.(2004)PTBoundaryChaohu

TimescalesLowerYangtzeAreaSouthwesternChinaMarinevertebratefaunaTriassicUpperRhaetianNorianYangliujinFmErqiaoFmHuobachongFmBananFmLaishikeFm.CarnianGuanlingGuanlingMiddleLadinianZhuganpoFmXingyi-Luoping-Fuyuan

AnisianGuanlingFm.Panxian-LuopingDongmaanshanFmLowerOlenekianQinglongGr.NanlinghuFm.YongninzhengFm.ChaohuHelongshanFm.InduanYinkengFmFeixianguanFm.(2)横向变化和古地理三个沉积相区:扬子区、东南区和右江区。1)扬子区(江南古陆以西及以北)早三叠世早期,自西向东存在三种沉积类型:川西、滇东、黔南地区:滨海砂页岩相---紫红色砂页岩(飞仙关组),

含克氏蛤、正海扇等双壳类化石。川中、黔北地区:浅海页岩和灰岩互层的过渡相(夜郎组),含菊石和双壳类化石。川东鄂西地区:碳酸盐沉积为主的灰岩相(大冶组)

,含菊石化石,属于较深的浅海环境。下扬子地区与川东鄂西相似,以薄层灰岩为主,夹页岩。早三叠世晚期时,整个扬子区除黔西南和滇东地区为灰岩和页岩交互沉积外,其他地区皆为碳酸盐沉积,属于滨、浅海环境的沉积。在上扬子地区,向上白云岩和盐类沉积明显增多,化石稀少,代表了干旱气候条件下的潮坪环境。下扬子地区以浅海相的薄层灰岩和页岩互层沉积为主。中三叠世时,扬子海盆逐渐上升收缩,完全进入半封闭的状态。东部江南古陆逐渐与东南区连成一片;北部大巴山古陆和桐柏山古陆范围扩大,并与华北古陆相接;西部的康滇古陆和龙门山古陆也逐步扩大。使扬子海盆广大地区处于潮坪-泻湖环境状态。中三叠世早期:上扬子西部地区普遍以潮坪-泻湖相白云岩和白云质灰岩沉积为主,化石稀少。川东鄂西地区则以紫红色砂质页岩沉积为主,夹薄层灰岩---干旱气候条件下滨海到浅海环境的沉积。下扬子地区主要为潮坪-泻湖相白云岩和岩溶角砾岩沉积。中三叠世晚期:上扬子地区普遍隆升,仅黔西南、滇东和川西北龙门山边缘有正常浅海相沉积。下扬子地区出现海陆交互相沉积。黔西南和滇东地区为灰岩和页岩沉积,含菊石和双壳类化石。龙门山边缘以灰岩为主,含六射珊瑚、腕足类及双壳类化石。晚三叠世:大规模海退,海域面积明显缩小。上扬子地区仅在南部的滇黔地区和西北的龙门山前缘有沉积。晚三叠世早中期,逐渐由海相沉积演变为海陆过渡的含煤沉积。晚三叠世晚期发育陆相含煤沉积。下扬子地区,继续接受紫色砂页岩夹煤层沉积。2)东南区:江南古陆以东地区(赣、粤、闽地区)。三叠纪地层一般发育不完整,下统局部缺失,中统大部缺失,仅上统发育较好。早三叠世时沉积分异明显,相变较大。湘中一带为浅海灰岩相。向东至赣东、粤北、湘南及闽西南等地相变为以砂、页岩为主的滨浅海沉积,偶夹薄层灰岩。

中晚三叠世受印支运动影响,古地理面貌发生巨大变化,江南古陆、华夏古陆以及南部的云开古陆联成一体。除局部地区为红色滨浅海碎屑沉积外,在大部分地区缺失中三叠统。晚三叠世时区内发育海陆交互相含煤沉积。所含双壳类化石属于环太平洋型。3)右江区---桂西右江地区(黔南、桂西)北与扬子海连通,南为外海,三叠纪发育碳酸盐台地中的裂陷槽或边缘海沉积,比较活跃。以下、中三叠统为主,局部有上统。中下统:火山碎屑岩、浊积岩以及含放射虫和硅质海绵的硅质岩,厚度巨大。陆缘浅海-半深海。上统:为海陆交互相含煤碎屑岩沉积和山前磨拉石沉积、内陆湖泊红层。滨浅海环境→大陆环境。1.2华南板块大陆边缘三叠纪地史特征(1)北缘中三叠世晚期,秦岭海槽在桐柏地区一带封闭,使华北古陆与华南连在一起。(2)西缘南部滇西澜沧江地区存在早三叠世的放射虫硅质岩和岛弧型火山岩。北部的松潘-阿坝所在的三角形地区三叠系的平均厚度达9.2km,以大陆斜坡至深海平原的浊流沉积为主。三叠纪末一系列板块和地块群的相互碰撞,结束了这些地区的洋盆发育历史,形成了著名的印支褶皱带。2.中国北方古陆三叠纪地史特征三叠纪时期,中国北方地区完全处于大陆环境的发展阶段。三叠系仅仅分布在当时的内陆盆地中。中国北方发育有一系列大小不等的内陆河湖盆地。其中,大型河湖盆地有陕甘宁盆地,宁武-沁水盆地,准噶尔盆地,塔里木盆地等。在东北、华北东部,及西部的祁连山和天山地区则零星分布有小型山间盆地。2.1陕甘宁地区三叠系标准剖面陕甘宁盆地陆相三叠系发育良好,化石丰富,研究程度较高。上覆地层下侏罗统--------------------------上三叠统延长组灰色、灰绿色砂岩及砂质泥岩夹煤层和油页岩。植物化石丰富。>600m中三叠统铜川组灰绿色、红色厚层砂岩和黑色页岩。含植物化石。

>600m

二马营组上部为暗紫色砂质泥岩,富含钙质及石膏结核;下部为杂色中细粒石英长石砂岩。产中国肯氏兽。

>800m下三叠统和尚沟组砖红、棕红色泥岩和砂质泥岩。约400m

刘家沟组紫红色砂岩、泥岩夹薄层泥灰岩。含双壳类化石。约400m------------------下伏地层上二叠统石千峰组陆相三叠系底界标志肯氏兽动物群D.-B.植物群下统和中统下部是典型的干旱气候条件下的紫红色、杂色的河湖相砂泥质沉积。在渭北歧山至铜川一带的二马营组中存在少量海相夹层。中统上部和下统主要为灰绿色、黄绿色砂页岩,下部含油页岩、上部夹煤层,产铜川植物群和延长植物群,代表了温湿气候条件下的湖沼沉积。发展阶段上(时间)呈现出比较明显的二分性2.1.1陕甘宁地区三叠系标准剖面分析

三叠纪时期,中国北部大都处于大陆环境状态,大陆内部发育了彼此隔离的内陆盆地而具有陆相的河湖沉积。以太行山为界,西部多为大型盆地,东部则为一些孤立的小型盆地。虽然各个盆地之间和盆地内部的岩相和沉积厚度变化很大,但这些盆地的三叠纪历史大致都可以分为两个阶段:早三叠世-中三叠世早期为干燥-半干热气候条件的河流、湖泊发育阶段,形成红色为主的砂泥质沉积。表明继承了晚二叠世的干燥气候环境。中三叠世晚期-晚三叠世为温暖湿润气候条件下的河流、湖泊、沼泽发育阶段,形成了以灰绿色为主的砂页岩沉积,有些地区夹有煤层和油页岩,富含植物化石。晚三叠世的延长植物群遍布中国北方各地。2.2横向变化和古地理2.3华北板块周缘三叠纪地史

中国北方三叠系主体为陆相,海相沉积很零星,仅仅分布于南祁连山和东北的那丹哈达岭地区,属于中国北方大陆南缘和东北缘的两个海湾。

南祁连山:早、中三叠世被海水淹没,沉积了浅海相的砂页岩及灰岩,含特提斯型的菊石、双壳类、腕足等化石。晚三叠世海水退出,形成了内陆沼泽含煤沉积。

那丹哈达岭地区:仅晚三叠世时遭受海水入侵,其沉积主要是硅质岩、凝灰岩及砂页岩。含环太平洋型双壳类化石。3.冈瓦纳板块北缘古特提斯洋的最终封闭,以及南侧新特提斯洋的形成和扩展标志。冈瓦纳板块北缘离散,古亚洲大陆南缘扩张。在三叠纪时期,位于班公湖-怒江缝合线以北的藏北羌塘地块、滇西保山地块等中间地块向北漂移,逐步靠近古亚洲大陆的南缘和华南板块,并在三叠纪末与北部的板块碰撞拼合。雅鲁藏布江缝合带所代表的新特提斯洋可能在二叠纪时期开始开裂,三叠纪时期持续扩张,在三叠纪中晚期达到洋盆规模。在雅鲁藏布江以南喜马拉雅山沿江地区三叠纪晚期发育巨厚的砂泥质复理石沉积,并夹有多层的基性火山岩。珠峰一带则为正常浅海沉积。---喜马拉雅地块雅鲁藏布江缝合带以北的冈底斯-拉萨地块上的三叠系发育不全:海陆交互含煤沉积。三叠纪时期,这两个地块上的化石属于不同的生物群,说明新特提斯洋的扩张已经足以阻隔两侧生物群的交流。水龙兽动物群南祁连-西秦岭

T1-2

浅海相砂页岩、灰岩,含特提斯型化石。T3晚三叠世海水退出,内陆沼泽含煤沉积。§8.2.1中国的三叠系T1肯氏兽动物群T2§8.2.1中国的三叠系那丹哈达岭:

T3

时遭受海水入侵,其沉积主要是硅质岩、凝灰岩及砂页岩。含环太平洋型双壳类化石。§8.2.1中国的三叠系中国三叠纪地史总结

华南地区早中三叠世以浅海碳酸岩沉积为主,晚三叠世以海陆交互沉积为主。华北地区早-中三叠世干旱气候下的紫红色河湖相碎屑岩沉积,中三叠世晚期-晚三叠世温暖湿润气候条件下的河流、湖泊、沼泽发育阶段,形成了以灰绿色为主的砂页岩沉积,华南华北印支运动T1-2:河湖相—紫红色沉积—干旱印支运动T3:河湖相—灰绿色沉积—潮湿D.-B.植物群T1-2:海相碳酸盐岩含膏盐—干旱T3:海陆交互含煤—潮湿D.-C.植物群

发展阶段性(时间)二分性

以秦岭-昆仑山为界的“南海北陆”的古地理格局南部海区,以龙门山-康滇古陆为界,东侧的华南地区为稳定陆表浅海环境;西侧是活动海槽环境沉积古地理分布(空间)的三分性古秦岭古昆仑陆相的沉积与剥蚀古龙门山康滇古陆稳定浅海活动海槽中国三叠纪地史总结侏罗纪起古中国大陆主体处于陆地环境,东部地区三叠纪时期以秦岭为界“南海北陆”古地理格局从此结束。古太平洋板块与古亚洲大陆东缘之间的斜向俯冲,激发了兴安岭-太行山-武夷山一线东侧的强烈的构造-岩浆活动,与西侧的大型稳定盆地形成鲜明对比,呈现出地壳活动性东西分异新格局:即兴安岭-太行山-武夷山一线以东为构造-岩浆活动强烈的地区,以西为大型的稳定内陆盆地。特提斯洋的迅速扩张和环太平洋带的活动使古中国大陆的西南缘和东缘仍然为海洋所环绕,海侵继续达到毗邻地带。§8.2.2中国的侏罗系1.中国大陆东部火山活动带侏罗纪地史特征

---------------蓝旗组玄武岩、安山岩及安山质集块岩夹流纹岩、砂砾岩。约1000米

∽∽∽∽角度不整合∽∽∽∽下侏罗统北票群基性火山岩—砂页岩夹煤层北票组灰黑色页岩夹煤层约2000米------------兴隆沟组安山岩、玄武岩及凝灰质砂页岩约1000米---------------印支运动下伏地层上三叠统下白垩统热河群中酸性火山岩—砂页岩、油页岩义县组安山岩、安山质火山角砾岩和集块岩为主,夹凝灰质页岩、砂岩。含E-E-L动物群化石。大于6000米∽∽∽∽角度不整合∽∽∽

燕山运动中-上侏罗统南岭群中性火山岩——风成沙丘土城子组紫红色复成分砾岩、砂岩,下部夹凝灰岩和粉砂岩、页岩。大于2000米燕山运动1.1辽西侏罗系-下白垩统综合剖面及其分析侏罗系-下白垩统:由三个火山喷发——沉积旋回组成,火山岩是火山喷发期形成,沉积岩为火山宁静期河湖相沉积。自北票群—南岭群—热河群,火山由基性演变为中酸性,喷发强度逐渐加大,喷发物分布范围变大,甚至超覆于前寒武纪变质岩之上。白垩系主要由砾岩组成,特别是受燕山运动影响,抬升,断陷盆地逐渐被粗碎屑岩充填。三次火山喷发—沉积旋回,燕山地区都具有普遍意义,且顶部含有著名的热河动物群,即E.-E.-L.动物群。(2)横向变化和古地理

中国东部各小型火山活动盆地虽各有特色,但仍具有一些共同的特征(构造控制):早侏罗世一般发育沼泽含煤沉积;

中-晚侏罗世燕山构造运动强烈,引起构造变动和多次火山喷发及普遍的燕山期花岗岩侵入,出现不整合面、火山岩夹层及丰富的内生矿产。

火山活动:主要集中在华北东部,东北大部(整个侏罗纪)及东南沿海的江浙闽皖(中-晚侏罗世)等地。含煤沉积:华南为早侏罗世,华北为早中侏罗世,东北则可延续到晚侏罗世。那丹哈达岭一带发育有海相和海陆交互相的中晚侏罗世沉积。华南广东、湘南一带在侏罗纪早期为一海湾。中侏罗世起完全脱离海水环境,开始出现陆相红层沉积。

侏罗纪时期,在太行山-武陵山一线以西,贺兰山-龙门山以东广大地区普遍发育大中型的内陆河湖盆地,其中鄂尔多斯和川滇盆地是两个最大的盆地。与东部最大的不同是缺乏火山活动。(1)川滇盆地(古秦岭以南)以四川泸州剖面为例:2.中国西部内陆盆地的侏罗系上覆地层下白垩统-------------------上侏罗统蓬莱镇组:棕红、棕紫色泥岩、砂岩为主,上部偶夹灰绿色泥灰岩。~600m遂宁组:颜色鲜艳的棕红色泥岩为主,普遍含钙质,岩相稳定,含湖相双壳类化石。~200m中侏罗统沙溪庙组:紫红色泥岩夹灰色砂岩。含马门溪龙、剑龙动物群。~1300m新田沟组:杂色泥岩夹灰色砂岩。含湖相双壳类化石。~200m-------------------下侏罗统自流井组:紫色砂岩和泥岩为主,夹杂色层和多层介壳泥灰岩,底部有薄煤层、赤铁矿、菱铁矿和粘土层。含淡水双壳、禄丰龙动物群。>400m-------------------下伏地层上三叠统须家河组

鄂尔多斯盆地在侏罗纪时期也是一个大型的湖盆,象川滇盆地一样,具有环带状的沉积相带特点,但与川滇盆地的侏罗系相比,存在一定的差异。下统主要是一套湖泊相或湖沼相细碎屑岩沉积。下部富县组分布不广,上部延安组分布广泛,是重要的含油、含煤层位。含丰富的植物和双壳类等化石。中统分布广泛。下部直罗组以灰绿色-杂色河湖相沉积为主,上部安定组以静水环境的湖泊沉积(湖心相)为特征。上统芬芳河组分布局限,仅在盆地西缘南段零星出露,主要红色河流相沉积。(2)鄂尔多斯盆地

在侏罗纪时期,我国西北地区存在众多的中小型山间盆地或内陆盆地,轮廓与三叠纪时期相似,如准噶尔、柴达木、酒泉等。虽然各个盆地内的侏罗系在厚度和岩相方面存在较大的差异,但存在一些明显的规律:与下伏地层呈角度不整合接触。底部一般都发育有一套砾岩层。下部为湖沼相含煤沉积,上部为河流相红层沉积。大体可与鄂尔多斯盆地的侏罗系相比较。(3)西北地区的中小型盆地3.青藏地区海相侏罗系地史特征班公湖-怒江一线以北的羌塘-三江地区在印支运动之后与古中国大陆连为一体。羌塘地区在早、中侏罗世时仍处于滨浅海环境,发育了滨浅海相的下中侏罗统。晚侏罗世时海水退出,进入陆相沉积环境,所含淡水双壳类化石可与西北地区和华南地区对比。

印支运动后,松潘-甘孜区褶皱,形成松潘-甘孜印支褶皱带,海水退居于西藏、滇西和青海南部,属特提斯海东段,继承了三叠纪发展历史,仍分为:羌塘-三江区、冈念区和喜马拉雅区。

班公湖-怒江海域消减带的逐步闭合消失和雅鲁藏布江带新特提斯洋壳海域的进一步扩张为主要特征。

班公湖-怒江一线以南,雅鲁藏布江以北的冈底斯-念青唐古拉地区(冈念区)由于新特提斯洋不断扩大,在侏罗纪时期不断向北移动,并在侏罗纪晚期与羌塘地块碰撞拼合在一起,导致了班公湖-怒江一线一带的洋盆海域闭合。

雅鲁藏布江以南的喜马拉雅地区当时属于冈瓦纳大陆的边缘。珠峰地区发育有稳定浅海型的侏罗系。雅鲁藏布江沿岸(江孜、拉孜地区)发育被动大陆边缘型沉积。大型盆地全面发展冈底斯微板块向北漂移兴安火山盆地东南沿海火山盆地藏南海区§8.2.3中国的白垩系兴安岭-太行山-武陵山一线以东地区的火山活动较晚侏罗世相对减弱,并且火山活动的空间分布向东移动。兴安岭-太行山-武陵山一线以西的大型稳定内陆盆地在白垩纪时期趋于萎缩,特别是川滇地区最为明显。松辽地区、华北东部及江汉地区在白垩纪中晚期凹陷,形成了北北东向排列的大型近海平原盆地。新特提斯洋内的冈底斯地块在侏罗纪晚期拼接在古中国大陆的南缘,以雅鲁藏布江带为代表的新特提斯洋在白垩纪时期经历了由成熟期向衰退期的转变。白垩纪海侵仍然限于特提斯洋带和环太平洋带的局部地区,但晚白垩世全球性大海侵的影响可以波及松辽盆地。

在白垩纪早期,该地区的地壳活动仍然处于比较活跃的状态。由于燕山运动的影响,区内发生了重要的古地理分异:西端的一些老沉积区则逐渐成为剥蚀区。凹陷东移,开始形成一些大型的盆地(J2-3)。隆起区内仍然发育有一些小型的山间盆地。(1)辽西-冀北地区

只发育下白垩统,与侏罗系基本连续沉积。受燕山运动影响,在早白垩世时地壳凹陷强烈,沉积厚度巨大。1.太行山-武陵山以东的中国东部地区上覆地层新生界~~~~~~~~~~~~~~~~下白垩统孙家湾组紫红色砂砾岩夹砂、页岩。砾石分选差,胶结疏松,化石稀少。>900m~~~~~~~~~~~~~~~~阜

组灰黄、灰黑色砂岩、页岩为主,夹可采煤层。含丰富的植物和双壳类化石。顶部砾石含量增多。1400m沙

组底部为砾岩、含砾砂岩;中部为砂岩、页岩夹煤层;上部为湖相泥岩和页岩,含丰富的淡水双壳类化石。1700m-------------热河群九佛堂组黄绿色粉砂岩、灰黑色页岩、油页岩。底部为砾岩。含E-E-L动物群化石。<2000m-----------------下伏地层

上侏罗统

土城子组义县组安山岩、安山质火山角砾岩和集块岩为主,夹凝灰质页岩、砂岩。含E-E-L动物群化石>

6000m

基本为湿润气候条件下的湖泊相为主的含煤沉积:义县组、九佛堂组在空间上的相变显著,总体上代表白垩纪早期仍有较强的火山活动及火山活动平静期静水湖泊相沉积。沙海组的岩性变化反映了湖盆从裂陷到湖盆不断扩大的演变过程。阜新组则反映了湖泊萎缩期的沉积特点,湖盆逐渐被填满,周边地势差异增大。孙家湾组分布局限,以红色粗碎屑岩为特征,不整合在阜新组之上,代表了陆上急流沉积。东方叶肢介Eosestheria(左上),三尾类蜉蝣Ephemeropsis(左下),狼鳍鱼Lycoptera(右下)E.-E.-L.动物群:即热河动物群。E.-E.-L.是3种化石拉丁文的缩写。热河动物群由我系美籍教授葛利普先生首先命名(1921)。近年来我国学者在对热河生物群的研究中作出了一系列引起国际轰动的科学发现,如长羽毛的恐龙、大量的中生代鸟类化石、最早的有花植物等等。

热河动物群(EEL)动物群研究大事记

Eosestheria—Ephemeropsis—Lycopteracomplex1940年满洲鳄化石发现--热河群四足动物化石首次发现

1992年三塔中国鸟发现--热河群第一件鸟化石

1995年中华龙鸟发现--世界上第一件带羽毛的恐龙

1995年孔子鸟化石发现--世界上第一件现代鸟化石

1996年张和兽化石发现--世界上第一件完整的三列齿兽

1998年中国中生代蝾螈化石发现

1999年三燕丽蟾发现--世界上最早的盘舌蟾化石纪录

2003年凌源附近--世界上最早的蝾螈类化石纪录2007年翔龙化石发现--世界上第一件中生代滑翔蜥蜴

2007年远古翔兽--世界上第一件中生代皮翼滑翔哺乳类化石Nature:“thePompeiiofsalamanders”Science:“salamanderheaven”NationalGeographic:“offercompellingevidenceforanAsianoriginofsalamanders”上覆地层上第三系~~~~~~~~~~角度不整合~~~~~~~~~~明水组上部棕红至杂色泥岩夹砾岩;下部灰绿至杂色砂岩和泥岩。~600m四方台组

棕红至杂色泥岩、粉砂岩夹砾岩。~400m---------平行不整合--------嫩江组灰黑-灰绿色泥岩、页岩夹油页岩和粉砂岩。含淡水及半咸水双壳类化石、和半咸水鱼类化石。~1000m姚家组

灰绿色泥岩夹粉砂岩,有少量棕红色泥岩。~200m青山口组黑色泥岩、页岩夹灰绿色泥岩、粉砂岩、油页岩、菱铁矿透镜体。含淡水及半咸水双壳类化石、和半咸水鱼类化石。~600m泉头组棕红、紫红色泥岩为主,局部暗色。底部及盆地边缘为砂砾岩。1000~1500m~~~~~~~~~~角度不整合至平行不整合----------登楼库组杂色砂岩、泥岩夹砾岩。350~400m火石岭组、沙河子组

含煤地层---------平行不整合----------下伏地层上侏罗统(?)上白垩统下白垩统(2)松辽地区登楼库组为松辽盆地强烈凹陷之前的浅水河湖相沉积。泉头组代表了盆地开始强烈凹陷初期在氧化条件下的浅水湖相沉积。青山口组和嫩江组以深湖相沉积为主,代表了湖泊水体变深的演变过程。姚家组为青山口组和嫩江组之间湖水变浅时期的浅水沉积。青山口组和姚家组中含典型的TNP动物群分子:Plicatounio(褶珠蚌)和Nippononaia(富饰蚌)。青山口组和嫩江组中含有丰富的半咸水型双壳类和鱼类化石,说明松辽盆地曾遭受短期的海侵---海泛。四方台组和明水组以红色碎屑岩沉积为特征,代表了湖泊退缩期的河湖相沉积。

白垩纪时期,华北、江汉和苏北等地也开始凹陷形成大型的凹陷盆地,与松辽盆地一起呈北北东向展布。小型的火山断陷盆地主要发育在郯(城)-庐(江)断裂以东地区。这些盆地内的沉积类型受气候带控制明显:干旱气候带的沉积以红色河湖相碎屑和膏盐沉积为特征;湿润气候带内的沉积以暗色的湖相沉积为主。东北地区处于半湿润气候带。松辽盆地白垩纪时期凹陷强烈,发育含油气的暗色湖相沉积岩系。秦岭以南地区处于干燥或干旱的气候带条件,各盆地内普遍发育含膏盐的红色河湖相沉积,如江汉盆地,南雄盆地。华北和苏北地区当时则处于干湿过渡气候带,以红色和杂色湖泊相沉积为主,并夹有火山岩。(3)横向变化和古地理火山活动:白垩纪早期的火山和岩浆活动主要限于郯(城)-庐(江)断裂以东地区。虽然在该断裂以西的大型盆地内火山和岩浆活动微弱,但受燕山运动II幕的影响,各盆地内普遍存在角度不整合。白垩纪晚期的火山和岩浆活动见于东南沿海的浙闽地区,代表了燕山运动晚期的构造活动。四川盆地:白垩系主要是红色河湖相沉积,夹蒸发盐。下统分布较广,相变明显。川西北→川中,红色砾岩→红色砂岩和泥岩,含TNP双壳类化石。上统仅分布在盆地西南部,主要为砖红色砂岩和泥岩,含鱼、介形类等化石。滇中地区:沉积类型与四川盆地类似,较四川盆地发育完整。下白垩统下部以河流相沉积为主,其余部分以湖相沉积为主,向上趋于咸化湖相环境。2.太行山-武陵山以西的中国西部地区(1)川滇地区(2)秦岭-祁连山以北地区秦岭-祁连山以北的广大地区,下白垩统分布较为广泛,普遍为杂色的河湖相碎屑沉积,沉积厚度巨大。上白垩统分布零星,反映了在白垩纪晚期大部分地区隆升成为剥蚀区。鄂尔多斯盆地:只发育下白垩统--志丹群,由红、绿色相间的砂岩和泥岩构成,含双壳类化石。属于半干燥气候条件下的湖泊沉积。准噶尔盆地的白垩系发育相对比较完整。下统属于温湿-半干燥气候条件下的杂色湖相砂泥岩沉积。上统属于干燥气候条件下的红色河湖相砂、砾、泥岩沉积。海相沉积:塔里木盆地西南边缘和西昆仑地区从早白垩世晚期开始遭受海侵,发育有滨浅海至泻湖相沉积。

冈念区在侏罗纪晚期与北部的羌塘藏北区碰撞拼合,成为中国古大陆南部边缘的一部分。南部的喜马拉雅地区属于冈瓦纳的一部分。白垩纪时期,我国西藏地区仍有广泛的海侵,雅鲁藏布江两侧地史特征有重要不同。(1)白垩系的发育特征:3.西藏地区白垩纪地史特征1)喜山区:

珠峰地区(岗巴、定日)稳定的浅海沉积,以页岩、灰岩和泥灰岩构成,含丰富的海相动物化石,如菊石、有孔虫等。

K1的海生双壳类属于冈瓦纳型

K2出现大量由热带浅海固着蛤类形成的礁体。雅鲁藏布江带(江孜)存在由夹海底喷发岩的黑色页岩、硅质岩构成的下白垩统,含有浮游有孔虫、箭石、放射虫等化石。含放射虫硅质岩的蛇绿岩套和混杂堆积。3)羌塘-冈念区:海陆过渡的滨浅海-泻湖环境,沉积类型复杂。冈念区:杂色碎屑岩夹灰岩和煤层。

TNP动物群(K1)中酸性火山岩(K2):火山岩浆弧物质羌塘-三江地区:白垩纪时期处于干旱气候条件下的滨海-泻湖环境状态,发育海陆交互相的红色碎屑岩沉积,夹石膏层。----弧后盆地早白垩世时期新特提斯洋与侏罗纪时期一样,仍然处于扩张的阶段,雅鲁藏布江沿岸分布的含放射虫等化石的硅质岩和黑色页岩是当时新特提斯洋深海洋盆的产物。大洋南北两侧发育被动的大陆边缘。早白垩世晚期开始,新特提斯洋北部边缘开始逐渐转化为活动的大陆边缘,洋壳向北俯冲消减,在冈念区的南部出现火山岛弧。晚白垩世时期,洋壳的不断俯冲消减,使特提斯洋不断缩小,特提斯洋对海生生物的地理阻隔作用降低,使北方的海生动物进入喜马拉雅地区。(2)白垩纪时期新特提斯洋的发展变化:由盛转衰!!!中国的早白垩世早期中国的早白垩世晚期中国的晚白垩世§8.3世界中生代地史特征概述

泛大陆的解体、新洋盆的形成和演化稳定区和活动带的地史演化:2个稳定区和2个活动带

中生代时期最重要的地史特征是泛大陆的解体。泛大陆的解体导致了的新洋盆形成和老洋盆的衰退,全球大陆的构造古地理格局发生深刻的改变。环古太平洋和环古特提斯洋边缘,由于板块的俯冲和碰撞,产生了新的造山带。

地壳运动分期:

第一期发生在三叠纪,特别是三叠纪中-晚期,在东南亚一带较为明显,称印支运动,相当欧洲的老西末利运动;第二期发生于侏罗纪、白垩纪,特别强烈,在欧洲有三次表现:侏罗纪-白垩纪之间新西末利运动;早晚白垩世之间奥地利运动;白垩纪末拉拉米运动;在我国称燕山运动1.泛大陆的解体、新洋盆的形成和演化最早的大陆裂谷活动发生在北美与冈瓦纳大陆之间:北美东海岸和非洲西北边缘地区发育三叠纪晚期形成的,以正断层为界的长条形盆地。发育有红色的陆相碎屑沉积及大量的基性火山岩(202~190Ma)。侏罗纪时期北大西洋南段已存在,并逐渐向北延伸。

欧亚大陆在三叠纪末发生顺时针方向的旋转,使其与冈瓦纳大陆之间在西段发生拉张,形成了新特提斯洋。而东段发生挤压形成了印支褶皱带。三叠纪时期:三叠纪

根据海底磁异常条带的分布模式(特别是大西洋和印度洋),我们可以重塑泛大陆解体过程中各大陆在不同时期所处的相对位置,移动的方向和速率。冈瓦纳大陆从侏罗纪晚期开始破裂,南美与非洲分离,并于白垩纪形成南大西洋。澳洲-南极洲与非洲-印度分开,原始的印度洋出现,并在其北东与特提斯洋相连;南美与北美也分裂,墨西哥湾和加勒比海开始形成。北美与非洲、欧洲之间的北大西洋继续扩张,格陵兰与欧洲之间的格陵兰海出现。特提斯洋东段:碰撞、聚合,古特提斯洋闭合,其南侧中生代新特提斯洋扩张。侏罗纪时期:侏罗纪白垩纪时期:

冈瓦纳大陆进一步解体,印度漂离非洲,印度洋西部开始拉开,并出现红海裂谷,印度开始东北方向移动。新西兰漂离澳洲。大西洋继续扩展,逐渐接近现代轮廓;白垩纪末期,特提斯洋壳沿雅鲁藏布江一带向北俯冲,新特提斯洋开始由盛转衰亡

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