科研动态｜我院22级本科生钟瑶琪就云南地质填图实习研究成果在《沉积学报》上发表论文

      近日，我院22级本科生钟瑶琪以第一作者身份，在地学期刊《沉积学报》（国内沉积学核心期刊）上发表题为“滇中地区下寒武统筇竹寺组沉积地球化学特征及地质意义”的学术论文。

      得益于我院暑假本科野外地质实习与实践的常态化开展，大二本科生每年7-8月赴云南梁王山地区开展地质填图实习。2024年7月，标准化的填图三段式训练使钟瑶琪同学迸发出科研创新的想法。在姚卫华老师的指导下，钟瑶琪与两位同学任睿悦、Kusumaningrum Heni（易香花）就实测地层剖面之一（饮马池剖面）筇竹寺组地层的沉积成岩环境、风化和古气候、源岩组成等问题开展了研究，为认识滇中梁王山地区早寒武世地质演化史提供了新思路。该论文受中山大学大学生创新创业训练项目和教学质量工程项目的共同资助，是我院本科生科研创新、教学实习基地建设双赢的范例。
 

研究内容介绍

      滇中地区下寒武统筇竹寺组是澄江动物群的产出层位，其地质演化问题一直备受关注。近年来，我们在野外填图实习中发现，滇中梁王山地区筇竹寺组以细粒沉积岩为主，沉积于浅海陆棚环境（图1）。通过野外实测剖面、显微岩石学和细粒岩地球化学等工作，可解析筇竹寺组的沉积成岩环境、风化和古气候、古构造背景等地质演化问题。对此，钟瑶琪等同学在野外实测饮马池剖面的基础上，从11个筇竹寺组小层中采集了20件细粒沉积岩，开展显微岩石学和细粒岩地球化学工作。

研究结果

      饮马池剖面共划分13个岩石小层，其中第2~12小层为筇竹寺组（图2）。筇竹寺组下段（第2~5小层）厚9.4 m，上段（第6~12小层）厚117.0 m。筇竹寺组下段中，水平纹理的大量发育（图3）和细粒沉积岩的主导指示了一个弱水沉积环境。底部的黑色炭质页岩则是沉积环境中缺氧、富有机质的表现。该段沉积于一个还原型、弱水滞留的远岸浅海陆棚环境。相比之下，筇竹寺组上段普遍发育灰黄色-黄褐色的岩石原生色，沉积序列以粉砂岩和泥质粉砂岩为主，指示了一个氧化型近岸浅海陆棚环境。

      20件饮马池样品均属于杂砂岩和泥页岩，矿物颗粒细小、成分成熟度低。元素比值垂向变化图上可以清晰地看到沉积环境氧化条件的分段式变化：筇竹寺组下段具还原性沉积环境特征，上段具氧化性特征（图4）。Ba/Sr比值平均值为12.8，Co/Zn 平均值为0.18，La/Ce 平均值为0.53，反映了其在沉积成岩过程中受到热液作用的强烈影响。扬子西缘535~518 Ma岩浆活动为滇中地区筇竹寺组的沉积成岩作用提供了热水环境。将同处于滇中浅海陆棚环境的锌厂沟剖面和乌龙村剖面筇竹寺组细粒沉积岩样品进行风化作用分析，发现饮马池和乌龙村粉砂岩中的黏土矿物主要由母岩中的斜长石风化而成，而锌厂沟泥页岩中的黏土矿物包含由母岩机械搬运的黏土矿物和由源岩中斜长石风化产生的黏土矿物两大类。样品的ICV 值和CIA 值均较高，矿物成熟度不高，尚处于早期风化阶段，但早期风化即经历强烈的化学风化作用。利用地球化学数据计算出源岩区古温度为21.6℃~23.6℃，与古地磁数据一起指示了滇中地区筇竹寺组沉积岩的源岩区处于温暖湿润的气候环境。

      源岩类型分析认为，筇竹寺组沉积岩的源岩以长英质岩浆岩和富石英的沉积岩为主，并含少量中基性岩浆岩组分。综合岩相古地理、物质搬运条件、碎屑锆石组分、本文细粒岩地球化学分析，我们认为本土的康滇古陆花岗岩类和古老沉积岩类、外来的冈瓦纳大陆花岗岩类均可为滇中地区筇竹寺组提供碎屑物质，且源岩区可能处于一个具有多物源特征的主动大陆边缘。

研究结论

      滇中地区筇竹寺组沉积于一个以氧化型水体为主的近岸浅海陆棚环境，沉积成岩过程受到热液活动的影响。筇竹寺组源岩以酸性岩浆岩和富石英的硅质沉积岩为主，含少量中基性岩浆岩组分。在温暖湿润的气候条件下，筇竹寺组的源岩区在早期风化阶段即经历了强烈的化学风化作用，之后进入流水搬运过程。此外，研究还认为筇竹寺组的源岩区不仅有本土康滇古陆，还可能包括外来冈瓦纳大陆。滇中地区乃至扬子板块西缘于早寒武世时期可能处于一个主动大陆边缘的环境。
 

文章相关信息

      上述研究成果近期发表于国内沉积学核心期刊《沉积学报》，论文第一作者为我院22级本科生钟瑶琪，通讯作者为我院姚卫华副教授。其他合作者包括我院22级本科生任睿悦、22级本科生Kusumaningrum Heni（易香花）、2022级硕士生何文康。该研究得到中山大学教学质量工程项目、大学生创新创业训练项目、国家自然科学基金项目和广东省自然科学基金项目的联合资助。

      论文信息如下：钟瑶琪, 姚卫华, 任睿悦, Kusumaningrum Heni, 何文康. 滇中地区下寒武统筇竹寺组沉积地球化学特征及地质意义. 沉积学报, 2026, 44, 1-23, doi: 10.14027/j.issn.1000-0550.2026.002.

供稿: 钟瑶琪

编辑：张耀中

初审：董晓涵 梁秋芸

复审：郑义 徐永怡

审核发布：孔晓慧