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在晚古生代冰期的研究中,石炭,二叠纪旋回层一直以来都受到广泛的重视。石炭-二叠纪旋回层是出现在地层里的一系列海进,海退循环沉积的层序,在全球尤其是北半球的很多地区发育。大范围出现的旋回层被认为是全球海平面升降所造成的,而冈瓦纳冰川冰期与间冰期的交替则是形成全球海平面周期性升降的主要原因。但是关于其形成原因、开始时间、循环周期等问题仍然存在争议。本文选择安徽巢湖风凰山剖面石炭系和州组作为研究对象,以沉积学和有孔虫地层学为研究手段,试图揭示晚古生代冰川活动在下扬子浅海沉积区的沉积记录。
根据有孔虫组成及分布特点,风凰山和州组剖面可划分出5个有孔虫化石带,自下而上依次为:(1)Asteroarchaediscus rugosus-Asteroarchaediscus baschkiricus组合带:(2)Loeblichia带;(3)Asteroarchaediscus postrugosus-Millerella pressula组合带;(4)Eostaffellina paraprotvae带;(5)Globivalvulina-Plectostaffella?组合带。和州组的年代是从维宪期晚期到巴什基尔期早期。
根据对露头、光面和薄片的观察,对岩样X射线粉晶衍射实验的测定,对沉积构造及其他相标志的分析,在该剖面区分出主要存在的12种微相,描述其微相特征,讨论其形成原因和环境指示意义,并在此基础上划分出5个沉积旋回。第一个发生于维宪期晚期到谢尔普霍夫期初期,接下来的三个发生在谢尔普霍夫期内,最后一个则发生在谢尔普霍夫期末期到巴什基尔期初期。
通过对比,发现这5个海进-海退沉积旋回,与华南其他地区和欧美地区的同时代地层中出现的大的海进-海退事件基本一致,并且其开始的时间与冈瓦纳地区大规模冰期开始的时间吻合,这可能是冰川引起的全球海平面升降在世界范围内造成的同步现象。