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 中国东部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China7.4 早古生代板块构造概况 Pz1 plate tectonics7.5 早古生代的沉积矿产 Pz1 deposit ores,Eoredlichia,O1x/3s; limestone/dolomite;Three Gorges,O1x,3s,：扬子板块及其东南大陆边缘横向古地理变化,扬子板块东南被动大陆边缘,华夏板块,1,南秦岭区（商丹古缝合线以南）：为被动大陆边缘上的裂谷盆地，中晚寒武世为火山岩沉积（二道桥组下部）,：扬子板块北部大陆边缘,Cambrian paleogeographic changes of the Yangtze plate and its Northern margin,1,华北板块主体自晚元古代后期抬升后一直遭受风化剥蚀，早寒武世晚期开始海侵,华北板块内部为稳定的陆表海碳酸盐沉积,华北板块寒武纪古地理特征 paleogeography, north China plate,华北板块寒武纪地层序列山东张夏剖面,泥裂、雨痕、岩盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理,鲕粒灰岩，波痕、交错层理,竹叶状灰岩,鲕粒灰岩,紫红色钙质页岩,潮坪,浅海,华北板块寒武纪地层序列,紫红色钙质页岩夹泥质灰岩泥裂、雨痕、岩盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理干热条件下的滨浅海沉积，含三叶虫中华莱德利基虫,紫色泥岩为主，向上碳酸盐含量增高，滨、浅海沉积,鲕粒灰岩为主，含德氏虫等，波痕、交错层理发育潮下高能环境,灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩，含蝙蝠虫和蝴蝶虫，竹叶状灰岩是同生砾岩风暴,1,2,张夏组,毛庄组,徐庄组,3,长山组,馒头组,崮山组,凤山组,山东长清县张夏剖面（1）,Ar2,1xj,1m,1xj:辛集组,1m: calcareous tempestite with Skolithos & graded beddings,山东长清县张夏1-2剖面,1m,2ma,2x,2zh:oolitic limestone,山东长清县张夏2剖面,2ma,2X,山东长清县张夏2-3剖面,3g,3ch,2zh,3f,山东长清县张夏2-3剖面,3g,2zh,Karst & stair-like transgressive surface,3g,3ch,阶跃与渐进海进示意图,Intraclastic limestone, clastics with red oxygenated haloes,3ch,Ball-shaped algae,3ch,Banded limestone with bioturbations,3f,3f ; Banded limestone with bioturbations,Planolites, Thalassinoides,华北板块寒武纪古地理格局,Camb. Paleogeography, NCP, SN,NNE,SSW,裂陷槽,SEE,南缘活动类型大陆边缘,北缘被动类型大陆边缘,/陕,/蒙,/晋,1,北缘推测寒武纪在白云鄂博一带处于稳定大陆边缘状态，逐渐向活动型过渡西南缘与柴达木古陆之间为古祁连洋，早寒武世时未接受沉积，中寒武世起祁连山南北坡都张裂成裂陷海槽。北祁连海槽中发育较深海含放射虫硅质岩、中基性火山岩及砂泥质复理石南缘:秦岭洋向北俯冲，在华北板块南缘形成了活动大陆边缘。发育有蛇绿岩套及丹凤群的岛弧火山岩、二郎坪群的弧后火山岩,华北板块北缘-西南缘-南缘,中国东部寒武系柱状对比图,1,2-3,寒武纪/Cambrian,1,奥陶纪/Ordovician/O2-3,早期扬子和华北板块继承了寒武纪的古地理、古构造特征 晚期华北板块主体抬升，华南盆地规模的收缩加剧,Ordovician paleogeography,自西向东依然为：扬子克拉通、江南被动大陆边缘及华南裂谷盆地三个沉积区华南裂谷盆地逐渐萎缩，中奥陶世后萎缩加剧，导致O3的古地理格局明显变化,Ordovician in South China,1. 典型剖面2. 横向变化3. 板块周缘古地理特征,扬子板块奥陶纪古地理O paleogeography of the Yangtze plate,宜昌黄花场剖面,白云岩，鸟眼构造、生物扰动构造发育，化石稀少,含鲕粒及亮晶砂砾屑灰岩,大型交错层理，有垂直或倾斜的生物钻孔,动荡-开阔滨浅海,低能-半闭塞浅海,观音桥组五峰组临湘组宝塔组庙坡组牯牛潭组大湾组红花园组分乡组南津关组西陵峡组,O1x/3s; limestone/dolomite; Three Gorges,O1x,3s,观音桥组五峰组临湘组宝塔组庙坡组牯牛潭组大湾组红花园组分乡组南津关组西陵峡组,O1d/O1h; 黄花场，Three Gorges,O1d,O1h,观音桥组五峰组临湘组宝塔组庙坡组牯牛潭组大湾组红花园组分乡组南津关组西陵峡组,O1hhy; 黄花场，Three Gorges,观音桥组五峰组临湘组宝塔组庙坡组牯牛潭组大湾组红花园组分乡组南津关组西陵峡组,O1d; 黄花场，Three Gorges,观音桥组五峰组临湘组宝塔组庙坡组牯牛潭组大湾组红花园组分乡组南津关组西陵峡组,S/O,S1l-O3w; 王家湾，Three Gorges,S1l,O3w,观音桥组/层,观音桥组五峰组临湘组宝塔组庙坡组牯牛潭组大湾组红花园组分乡组南津关组西陵峡组,S1l-O3w; 王家湾，Three Gorges,S1l,O3w,观音桥层,观音桥层中的Chondrites,扬子-华夏板块古地理演变,扬子-华夏板块中奥陶世古地理,观音桥组五峰组临湘组宝塔组庙坡组牯牛潭组大湾组红花园组分乡组南津关组西陵峡组,中国南方O3五峰期古地理,观音桥组五峰组临湘组宝塔组庙坡组牯牛潭组大湾组红花园组分乡组南津关组西陵峡组,东南被动大陆边缘西部为湘桂次深海（湘中地区奥陶纪是一套深灰至灰黑色含碳质、硅质的笔石页岩，代表一种非补偿滞流还原环境），东部为浙皖次深海（浙西早中奥陶世也为滞流环境的笔石页岩相，晚奥陶世沉积了一套巨厚的浅水浊积岩）华南裂谷盆地早奥陶世古地理格局与寒武纪相似，也由闽粤浅海相和赣粤桂次深海相二个大相带控制，寒武纪末云开和粤东上升成陆，沿着古陆周缘规律地出现滨海、陆棚次级环境分布。中奥陶世以后，华南盆地加速萎缩，晚奥陶世为厚度较大的浊积岩。奥陶纪末华南区主体成陆,Continental margin-1,Continental margin-2,北部大陆边缘与寒武纪相似，为被动大陆边缘西缘早、中奥陶世是被动大陆边缘砂泥质浊积岩沉积，晚奥陶世转化为浅海碳酸盐台地,碳酸盐沉积 下统发育齐全，岩相稳定中上统仅在少数地区有沉积,Ordovician paleogeography,North China,河北唐山剖面,夹竹叶状灰岩及页岩，砾石表面无氧化圈，含三叶虫、腕足类和树形笔石,潮下浅海,潮下浅海,内碎屑表面无氧化圈,河北唐山剖面,C2,上,下,马家沟组,灰岩、灰质白云岩、白云岩，马家沟组局部出现膏溶角砾岩，代表浅海潮上环境,3,冶里组,厚层灰岩夹竹叶状灰岩及页岩，砾石表面无氧化圈，含三叶虫、腕足类和树形笔石，环境为潮下浅海，没有暴露出水面,亮甲山组,向上渐变为白云岩，化石稀少潮上蒸发环境下部为灰岩，含底栖生物，为正常浅海环境,华北板块内O1-2古地理变化EW,W,O,km,华北板块及其南北大陆边缘O1-3古地理变化,S,东胜,O1-2,O3,S,活动型大陆边缘,被动型大陆边缘,O1地势北低南高，早期以德州石家庄保德为界，北部为正常浅海环境；南部属上潮间潮上蒸发环境，地层厚度向南减薄。中期南部继续抬升成陆上剥蚀区，白云岩向北迁移，在晋南和鲁西北一带形成膏盐沉积。晚期海侵范围扩大，下马家沟组向南、向西北方向超覆O1末期至O2岩相稳定，海侵广泛，是一套厚层灰岩与泥质灰岩、白云岩O3地壳上升，华北板块再次成为古陆剥蚀区，仅在西南缘的陕西耀县及宁夏固原一带有沉积,华北板块内古地理变化,O1,O2,O3,S3,志留纪/Silurian,中国东部志留纪古构造格局与古地理的显著特征是扬子板块与华夏板块的碰撞拼合；华北板块主体继续处于隆起状态,Silurian paleogeographic features,华南裂谷盆地萎缩、消亡扬子板块早期海域限于北部，中晚期海退，主体抬升成陆志留纪后期的加里东运动使华夏板块与扬子板块拼合统一,Silurian paleogeography, S. China,纱帽组滨海相细碎屑岩，砂岩含量向上增加，粒度变粗，交错层理发育，化石稀少，代表超补偿海盆罗惹坪组黄绿色砂页岩夹薄层灰岩，灰岩中含腕足和珊瑚正常浅海环境；龙马溪组上部黄绿色砂质页岩，数百米只含三个笔石带，笔石分散保存，为弱还原环境补偿盆地；下部黑色页岩和硅质页岩，含五个笔石带，典型的笔石页岩相，代表滞流、非补偿海盆,南旺山下,鄂西宜昌剖面,滇东上志留统剖面,梦幻鬼鱼:最早的有颌类,滇东上志留统剖面,梦幻鬼鱼:最早的有颌类,Nature, 09-03-26, Zhu et al.,盾皮鱼纲棘鱼纲软骨鱼纲,如鲨鱼硬骨鱼纲,包括辐鳍鱼亚纲 和肉鳍鱼亚纲两栖等,有颌类,419 Ma,扬子板块内部古地理变化,沉积中心向西转移,中国东部志留系对比图,Silurian correlation, E. China,中国南方早志留世早期古地理图,中国南方中志留世古地理图,中国南方晚志留世古地理图,东缘（湘中过渡带）类复理石沉积华南裂谷盆地仅在钦防地区残留深水海槽北部边缘（南秦岭）裂谷盆地西缘构造环境比较复杂，活动性较强,扬子板块边缘志留纪古地理特征,主体为古陆剥蚀区，仅发育于大陆边缘板块内部仅在板块西南宁夏同心地区有沉积，属稳定浅海前陆盆地沉积北缘早古生代褶皱带西南部祁连山地区分为北、中、南三带,华北板块志留纪古地理特征,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 中国东部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China7.4 早古生代板块构造概况 Pz1 plate tectonics7.5 早古生代的沉积矿产 Pz1 deposit ores,Eoredlichia,Global plate tectonics Plate tectonics of China and its adjacent regions,7.4 早古生代板块构造概况Outline of the Pz1 plate tectonics,东冈瓦纳包括: 澳洲, 南极洲, 印度和西藏. 西冈瓦纳: 南美洲和非洲,1 劳(北美-Laurentia)俄(Baltica)大陆(Laurussia)拼合，加里东褶皱带(Caledonides)形成；2 西伯利亚板块向北运动，华南和冈瓦纳(Gondwana)向南运动；3 陆块由纬向分布逐渐转为经向分布,早古生代板块构造概况,寒武纪/Cambrian,1,奥陶纪/Ordovician,S3,志留纪/Silurian,