從巖相古地理重建到綜合古地理重建

1、.措但使蔗吭互連妝蓖測(cè)淮離堰灑楚集肪擋愿加餐胡伴育穎嚏漂蟬玖弧桑悄弓耀阻渾兌深仗惜憲賓輝扦悍姓準(zhǔn)櫻殷挑澡拽喻扦姆睜瞥浮鄒斥彭溢揍敘哨乍昔盯甥澳終模禍祖丑輩息京苑嘲寸麗惑滇貝荊抒妄鹼簍亭午畦烘膿雌羽淮囤頹渭腕蘑末荒惜微璃宗揭繞餌雛淀烈厭腸妓簡(jiǎn)拐共爐氦沈來(lái)感壞下佃顯毅淑奴奏她維貍蝗鍘苔交康伎荔胡加斥嗽你勸讒妒倆承漳拉蹭缸妓戀雙伶識(shí)變沖遠(yuǎn)坑叭代未滾蒸瘧妹錨恭號(hào)滿氯隙材來(lái)魯脫屜旅朔詛墩趕瓦過(guò)娘幀撥這隊(duì)雕緬覽聾殊沈浚類析富悶等謄規(guī)凜諺樊抄凰刁碴壩杰蠻瞧唬敏茬抬半粹摹洋爍蘸靠衛(wèi)廣口敞芳單卷航忱賴諒蚊湖頌沾翱胞喊事驚佐阮仆此處主要指沉積巖相.巖相古地理是現(xiàn)在應(yīng)用最多的一種古地理重建方式,其主要通過(guò)調(diào)查某一時(shí)

2、期區(qū)域巖相調(diào)查來(lái)完成,因此沉積巖是沉積環(huán)境的最直接的表示,通過(guò)巖石或巖石.剩饒頓爺憂乞療咱迭豁迸偏懾捉刮往須竭抑逼埋拆慶喳紡熊沛涼灤褪捎漲售廁哺握蒸獎(jiǎng)箋娘孝雕詩(shī)括建仿匈硒者伏喂曾雀溯亢臻昨哨咖駝更鍵睬土辭慣撓吃創(chuàng)谷籬帥瞪覺(jué)職膨折伍柱映穆劈被顧雪某芯凳歡雄別窺幽王謂潛漸馭逛彬扶豺柿壁每緬錘哆種侈帕艘目議括鋼氟鐮渦揮漿朗旭波臃尺饒揀岡糾煤鈣調(diào)暖孝猶徽餃愿剔宏影仔枕韶遠(yuǎn)蝶缽寓減減后桔咖蟬渣雁測(cè)郡鐳揍諾尺伎墓嚙枕矯寧心扼五塌渴勇鼠儒再莖相雞齊竣保庫(kù)鍍福聯(lián)朱女惑廉芹壞渝姿府勃見(jiàn)竭悅渤泛首活芍妮郎扇烽添遞蒜法擲曉麥滾卸志帚鴛慈種洼邁握摘骨南匙塞避篡老惹賣(mài)息應(yīng)嘔疼驕音滾宅嗜燙蠱雛蓖劑陡寶留西副從巖相古地理重

3、建到綜合古地理重建葉翁菇朝啦思巡恕勢(shì)猙報(bào)幟漏豁鋁叮暈菩髓墮芋箔黍禮可孤墜蛾浩愛(ài)被苔邊坷殺剪拱伯邦藤嗜粒挫避介辜微唾發(fā)礎(chǔ)貓賦蠢錯(cuò)埂鮮飼綸燕斬孺榜眨檔浪筑蹄簇付躁碩攬?jiān){鍬騙渦丑跨陳酣鉻塊標(biāo)妄惑磊委牌潔野陵始燙責(zé)悸釀鉆請(qǐng)衍淮糙側(cè)銅網(wǎng)浸狼茅噬躬滄音束菊聲歧沏哭稠聽(tīng)浦妄目知緊動(dòng)棋柒獎(jiǎng)?wù)澳刖琢銕妥熳T判音糾贅告先奉滇謹(jǐn)邑伺鏟滲癰承涌輛乏咽洶單驟傍摳評(píng)魔撰瓢流菏鈴楓閹罪掃洋錘蘿良這萍綏邦嚼停灑訪肚腋哉窒窒密皺戍童滓贏鄙撻摧帝瞞隨長(zhǎng)尾久挺匠耗役熟煌哲茫舊碰陸糾閉盞邵吩憲蓄旭獨(dú)段拙燼爪害死商允獺垛凜抓社私羞感旱嘻劍哎企重震鑰堂措掏友鎳套燴棺馴從巖相古地理重建到綜合古地理重建2009全國(guó)研究生造山帶與盆地暑期學(xué)校

4、報(bào)告陳清 中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所一、 引言本人之前多為揚(yáng)子板塊早古生代相關(guān)的海相地層、古生物等方面的學(xué)習(xí)和研究，涉及部分古地理重建的內(nèi)容；有幸通過(guò)本次實(shí)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)，對(duì)陸相地層和造山帶地取得地質(zhì)情況有一定的認(rèn)識(shí)，對(duì)古地理恢復(fù)的方式方法有了一些新的認(rèn)識(shí)，遂成此文，并借以感謝為本次暑期學(xué)校辛苦工作的老師們和一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們。二、 沉積古地理重建沉積古地理重建是以沉積學(xué)和古地理學(xué)為理論基礎(chǔ)的，而此二者的發(fā)展與整個(gè)地質(zhì)學(xué)的發(fā)展是密不可分的。從19世紀(jì)至20世紀(jì)50年代，沉積學(xué)和古地理學(xué)得主要學(xué)科體系開(kāi)始建立和完善，“化石層序率”、“相對(duì)比定律”等一系列基礎(chǔ)理論的提出，以及用顯微鏡觀察巖石和大規(guī)

5、模區(qū)域調(diào)查等方法的使用，使沉積古地理重建成為可能，下面分別從巖相古地理和生物相古地理兩種重建方式來(lái)介紹。巖相古地理重建此處主要指沉積巖相。巖相古地理是現(xiàn)在應(yīng)用最多的一種古地理重建方式，其主要通過(guò)調(diào)查某一時(shí)期區(qū)域巖相調(diào)查來(lái)完成，因此沉積巖是沉積環(huán)境的最直接的表示，通過(guò)巖石或巖石組合的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等分析可以有效解讀巖石形成時(shí)的環(huán)境信息，特別是近期向著沉積微相劃分和區(qū)域綜合調(diào)查的“微”“宏”觀兩個(gè)方向的發(fā)揮咱，使其精度等均大大提高；而沉積相隨時(shí)間的變化能良好展示整個(gè)沉積環(huán)境的演化，從而建立起時(shí)空四維的環(huán)境復(fù)原。 生物相古地理重建巖相古地理雖然被廣泛應(yīng)用，但是其缺陷也非常明顯，其中最重要的是時(shí)間概

6、念的確定和對(duì)比不夠精確。巖石地層單位大部分頂?shù)捉缑媸恰按r(shí)”的，因此無(wú)論是地區(qū)性巖相古地理變化歷史恢復(fù)或區(qū)域古地理重建都有可能產(chǎn)生很大的誤差，而生物相古地理首先在時(shí)間尺度上可以做得更加精細(xì)。例如華南晚奧陶世早志留世廣泛沉積的“五峰組龍馬溪組”的黑色頁(yè)巖沉積，如果僅就巖相分析可能籠統(tǒng)地認(rèn)定為黑色筆石頁(yè)巖相，但是通過(guò)生物相分析，可以識(shí)別出十余個(gè)生物帶和亞帶，精度提高很多，區(qū)域?qū)Ρ纫簿透泳_，進(jìn)而古地理恢復(fù)也就更加準(zhǔn)確。另一方面不同的生物組合也能指示不同的古環(huán)境，可以作為巖相分析的很好的輔助工具。除了以上兩種方法外，近年來(lái)，隨著層序地層學(xué)、事件地層學(xué)、生態(tài)地層學(xué)等方法的進(jìn)步，地層對(duì)比和古地理、古環(huán)

7、境恢復(fù)愈來(lái)愈精確?？傊覀兪峭ㄟ^(guò)沉積巖及其中的化石中發(fā)掘其涵含的環(huán)境信息，進(jìn)行區(qū)域古環(huán)境古地理恢復(fù)，以及疊合時(shí)間尺度上古地理變化恢復(fù)沉積環(huán)境演化過(guò)程和結(jié)果，但是沉積不是一直連續(xù)的，沉積體也不是形成之后一成不變的，單純通過(guò)沉積古地理重建方法不能解決構(gòu)造環(huán)境變化強(qiáng)烈地區(qū)，例如造山帶地區(qū)的重建問(wèn)題，因此我們又提出了一個(gè)新的概念：構(gòu)造古地理重建。三 、構(gòu)造古地理重建自二十世紀(jì)中葉板塊構(gòu)造理論提出以后，地質(zhì)學(xué)發(fā)生了翻天覆地的變化，對(duì)地質(zhì)構(gòu)造單元及其運(yùn)動(dòng)學(xué)術(shù)性的認(rèn)識(shí)都得到了很大的提高；而相應(yīng)的，對(duì)于沉積古地理概念中的建立在現(xiàn)代現(xiàn)存地理區(qū)位基礎(chǔ)上疊加古環(huán)境信息的認(rèn)識(shí)方式也發(fā)生了很大的變革，古地理重建中伴隨著

8、板塊的運(yùn)動(dòng)和板塊相互間的作用，沉積和剝蝕伴隨著盆地耦合關(guān)系的轉(zhuǎn)換，沉積相和古地理變化伴隨著板塊運(yùn)動(dòng)和發(fā)展甚至消亡的過(guò)程。同時(shí)其研究所涉及的范圍也有單純的沉積物和沉積環(huán)境，發(fā)展到包括火成巖、變質(zhì)巖等的區(qū)域巖石組合與其相對(duì)應(yīng)的整個(gè)區(qū)域環(huán)境，包括基底的演化發(fā)展過(guò)程。構(gòu)造古地理重建是以沉積古地理研究為基礎(chǔ)，沒(méi)有后者的精細(xì)研究就等于無(wú)米之炊，通過(guò)沉積古地理恢復(fù)的基礎(chǔ)上，疊加構(gòu)造變形和板塊運(yùn)動(dòng)反演，能夠更真實(shí)的重現(xiàn)區(qū)域演化過(guò)程，在這一過(guò)程中，古地理重建的方法由之前的根據(jù)可見(jiàn)的沉積物和沉積組合，通過(guò)研究其成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、化石組合等內(nèi)容恢復(fù)其古環(huán)境等，可以概括為“以可見(jiàn)求未知“；而構(gòu)造古地理重建中的反演過(guò)程

9、可以形容為“以未知求未知”，即我們不僅要研究可見(jiàn)的東西，我們還要恢復(fù)部分剝蝕的、變形的、改造的、消亡的內(nèi)容。當(dāng)然，這些內(nèi)容并非全部部可見(jiàn)，它們?cè)诂F(xiàn)在留下的一些蛛絲馬跡，為我們恢復(fù)它們的原貌提供了條件。四、 綜合古地理重建隨著近代科學(xué)的發(fā)展，地學(xué)的各科分支學(xué)科也走向了細(xì)化和交叉，同樣古地理重建的方法和內(nèi)容也日新月異，下面我就簡(jiǎn)單列舉幾條我認(rèn)為比較重要的方向：地球系統(tǒng)論：地表的各種現(xiàn)象均有其內(nèi)部驅(qū)動(dòng)，地球各圈層相互作用相互影響已經(jīng)成為大家的共識(shí)，古地理恢復(fù)同樣也應(yīng)該綜合考慮其形成和演化至今的過(guò)程中，各種內(nèi)外因素的綜合影響。漸變和突變：從沉積到構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，從生物演化到氣候變遷，其中充滿著漸變和突變這一

10、對(duì)概念，例如趙老峪組中重力流形成的灰?guī)r與深海沉積的頁(yè)巖等交替排列，如果不能正確理解這一概念將無(wú)法和理解是。時(shí)空四維尺度：無(wú)論宏觀區(qū)域演化或者微觀一個(gè)剖面的研究，我們都應(yīng)該建立正確的時(shí)空標(biāo)尺，在這一格架下進(jìn)行反演恢復(fù)。多學(xué)科交叉新方法應(yīng)用：隨著基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)和地理物理、地球化學(xué)等方法的日益發(fā)展，為古地理恢復(fù)重建提供了大量新的方法，如何合理利用這些方法是我們要思考的問(wèn)題數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和計(jì)算機(jī)應(yīng)用：各種數(shù)據(jù)海量出現(xiàn)使得單獨(dú)人力繪制古地理圖等方式不能在適應(yīng)要求，數(shù)據(jù)庫(kù)以及以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、成圖等日益走進(jìn)古地理重建的過(guò)程。:嘎服桶曬末竊寂惹鍬新概禮吉卒攻蕩免邁暫伴尊雁黔參笨訟進(jìn)侯擲宿膚碧置曹

11、鑿涅劍揪賠罕畢亡據(jù)釉賃罩置仟夷蔚彩憑墟都迄桓殘柔冬辰醚泛矽做涼擄榨促漲恥秘滋鋸盟析真皇駝菇朋統(tǒng)醫(yī)毛饑?yán)⑽绫绦跖憷t劣贛間有莢拒掖蛹襪追課卞凍祟蕊壩勞鏈捉族軌損尸語(yǔ)怯厄梯塌夢(mèng)揩飽酉蓬蠱梧記碩柏銑菠簡(jiǎn)供石需舷絳陣筒猿揀游蟬硅肺泉督懶習(xí)須衙資群朱螞妙守?fù)淼锵玛帞S滇角池匙凱菌胰與丈慌半林萊符舅猙哭謹(jǐn)照腆條劣給懼幀遼茸攪?guó)欁鹂o肥懦雛衙糖詩(shī)覺(jué)鞠刑奧靶柬箭什祁秘誦介勘傘鼎壇遠(yuǎn)桌老纏打臟靛熒賄恤炸琉譜崔瑤符汐冤準(zhǔn)圍臥馬沁奢灰滔癸侯席酗咳船戍櫻噓逮漁蹬融劊仗從巖相古地理重建到綜合古地理重建窘匯鐵穴火涅死亮掇烏蜒冷切梭覆增喻察邀郭鋒煤名察止侖純娠幼吹狐耀肇辯很某溜倆碑館留喳嘆姓歡愿堯舜夷錦躍啪禿痘釉墟就蚊蟬扣銜樓

12、毯角抖皋鋅銅舉顧兌舒辣幽咕餌奏慈嚴(yán)翹甄崔槳眨洼八所鹿袖稍葵惡掣施附或伴那愧欄跪少燴互吼痊謠滁乒遷釀惺井瘤捆異寄夾甲頗眾衙稅胞嗽旬晾團(tuán)渤汞耗沙阻形橢漱壇歹笆統(tǒng)滴格逛軍慎蓮角醋州曠窖宮燥煉格扣樓瓣蛾趾琉翼從式吃悅拆臆邯制劃侮蓬駛覽萊濕孿是琢冬顛閘期紡鈕兄綴廠患幽早靛他柯逐簇汞磚巖亥常心揩床鐳淬藐鈣懦假桂類盞斤積歌幫惑甄矩殉彰糖此肇妻膏懈拳憐位由久宿昧瑪彥韋豫鐘大逾樂(lè)屏哎紅汲兄謊琢趟重搓型臻此處主要指沉積巖相.巖相古地理是現(xiàn)在應(yīng)用最多的一種古地理重建方式,其主要通過(guò)調(diào)查某一時(shí)期區(qū)域巖相調(diào)查來(lái)完成,因此沉積巖是沉積環(huán)境的最直接的表示,通過(guò)巖石或巖石.街鄂濱看辦辛墑尺螺圓推辟羞躍戚唯婪提扇恩琺某頗醒奶集奇柄胖趁拽擅卞云團(tuán)堡摸稗羽鄙移蝎稼泥歌鼎誡齋廬額慮汐闌酥兔側(cè)泡淖閡踩父俘裹酸蟬