峡东青林口地区新元古代地层序列及沉积演变

峡东地区的新元古界由于保存良好的“雪球地球”沉积记录及其崩解后的“盖帽碳酸盐岩”和“庙河生物群”等关键地质记录,因而成为国际新元古界研究的热点地区之一.此次报道的青林口剖面是目前在峡东地区发现的出露最为完整的新元古代地层序列,对于揭示这一关键地质时期的重大生物演变和地球环境发展历程具有重要研究价值.重点介绍该剖面的地层序列并简要分析其沉积演变特点.该剖面出露新元古代地层自下而上依次包括莲沱组、南沱组、陡山沱组和灯影组.其中,莲沱组以紫红色砂岩夹页岩为主,由两个沉积旋回组成;南沱组角度不整合在莲沱组之上,以灰绿色杂砾岩为特征,划分为3个岩性段;陡山沱组以“盖帽白云岩”的出现为底界,以黑色硅质页岩的结束为顶界,划分为4个明显的岩性段;灯影组整体具有“两白夹一黑”的特征,自下而上划分为蛤蟆井段、石板滩段和白马沱段.青林口剖面地层出露完整,各组段岩性特征明显,清晰地反映了该区域的沉积环境演变历程.沉积记录显示,本区新元古代中期开始接受沉积,最先沉积陆相莲沱组,经历成冰纪晚期南沱组代表的“雪球”事件后转为海相沉积,埃迪卡拉纪沉积的陡山沱组和灯影组均为浅海开阔碳酸盐相或局限页岩相,成为后生动物起源和宏观藻类分异发展的创新基地.      

皖南新元古代冰期地层再认识

前人认为皖南地区新元古代冰期地层存在两套冰碛岩。通过对皖南蓝田新元古界剖面和皖南地区的另外3条新元古界剖面的重新观察,发现该剖面只存在一套冰碛层和一套盖帽白云岩,均未发现间冰期地层。植被覆盖和地层错断是造成前人认为本地区新元古代冰期地层存在两套冰碛层和两套盖帽白云岩的主要原因。这一套冰碛层与中国南方扬子区南华系南沱组相当。     

峡东地区成冰系南沱组新认识

前人普遍认为峡东地区成冰系仅发育南沱组,缺失古城冰期和大塘坡间冰期相应地层。笔者发现峡东地区青林口剖面原先划定的南沱组包含上、下两套冰碛岩及之间的页岩夹含锰灰岩,应解体为古城组、大塘坡组和南沱组。本文在剖面实测的基础上,对比了青林口剖面含锰灰岩与长阳古城村剖面菱锰矿层的岩石学特征和稀土元素特征,分析了CIA、CIW和PIA等化学风化强度指标的垂向演化。结果表明,青林口剖面和古城村剖面成冰系均由两套冰期地层夹一套间冰期地层组成;青林口剖面大塘坡组含锰灰岩与古城村剖面大塘坡组菱锰矿具有相似的岩石学和稀土元素特征,指示两者应为同时期地质作用的产物;青林口剖面与古城村剖面大塘坡组在形成过程中所遭受的化学风化强度显著高于冰碛岩地层。因此,峡东青林口剖面成冰系包含成冰纪古城冰期、大塘坡间冰期及南沱冰期的沉积记录,为完整的成冰纪地层序列。     

辽西阜新夏家沟地区新元古界殷屯组发现的意义

在对辽西夏家沟地区出露的中元古界长城系、蓟县系岩石地层单位进行考察时,在中元古界长城系串岭沟组之上,发现了新元古界北方南华系下统殷屯组冰碛杂砾岩地体,该地体与中元古界长城系串岭沟组呈角度不整合接触.该项发现填补了辽西地区新元古代时期陆相岩石地层单位沉积的一项空白,对于讨论辽西地区新元古代地壳的演化历史增添了新的内容,具有重要的地质意义.     

华北地台北缘辽北地区南华系沉积初步研究

中国南华系冰成地层的分布及沉积特点一直为新元古界研究的热点,北方地区是否存在南华系沉积地层仍存在很大的争议,本文通过近3年对辽宁地区新元古代岩石地层单位的野外地质调查、对比与研究,确定了辽宁北部地区在新元古代时期存在冰碛堆积物,并划分出两期冰碛作用阶段,即：新元古代南华纪第一次殷屯冰期,南华纪第二次汎河冰期;其中第一次冰期为一套陆相冰碛堆积,主要岩性为灰紫色块状厚层杂砾岩夹含砾粗砂岩透镜体,分布于辽北铁岭;第二次冰期堆积主要涉及辽北陆相冰水堆积的汎河组。同时确认出永宁组为第一次殷屯冰期前的陆源河流相沉积;陈千户组（陆相）为第一次殷屯冰期和第二次汎河冰期之间的间冰期沉积产物。     

扬子地区江口冰期地层的划分对比与南华系层型剖面

我国南方扬子板块是国际上新元古代冰期地层最具代表性的地区之一,冰期记录出露广泛,研究程度较高,为国内外学者所关注。当前,国际上普遍认为新元古代主要有两次全球性大冰期,一般以澳大利亚的Sturtian和Marinoan冰期为代表,扬子地区的南沱冰期和江口冰期与之相对应。但是,围绕扬子地区冰期地层的划分对比一直存在较大争议。关于上冰期的对比,虽然曾出现过不同的意见,但随着南沱组年龄数据的获得看法已趋于一致。目前主要分歧来自对下冰期和间冰期的认识。我国目前通常使用的名称,如“长安冰期”、“富禄间冰期”和“古城冰期”等与国际上的认识有差异,对新建的“南华系”地层划分和对比产生了不同的理解。根据扬子地区地质工作的多年积累和研究的成果,以“江口群”取代原“江口组”,使之成为扬子地区代表下冰期沉积的统一地层单元,江口群涵盖了下冰期的长安组、富禄组及与之相关的地层单元;扬子地区的下冰期相应地称为“江口冰期”,与国际上的Sturtian冰期可以很好地对应,含义更完整。我国南方对应于Sturtian和Marinoan冰期的是江口冰期和南沱冰期。湘黔桂地区的新元古代冰期地层保存最完整连续,其中贵州黎平县的肇兴剖面可考虑作为新元古代冰期地层的候选层型剖面。     

云南新元古代地史研究的新认识

较为系统地搜集了云南新元古代的地层、岩石、构造、矿产的相关资料,结合长期进行不同比例尺的区域地质矿产调查、固体矿产勘查形成的认识,从区域地质发展史的角度再度对云南新元古代的地史演化进行研究,得出5方面的新认识。即:1)三江造山带的新元古界包括公养河群(中下部)、勐统群、南坑河组,均为地层层序清楚的浅变质含碳酸盐砂泥质沉积,与中元古界澜沧岩群、巨甸岩群地层层序模糊的浅变质含中基性火山岩的砂泥质沉积构成明显差别; 2)三江造山带的新元古界仅发生轻微变质,变质作用强度带为绢云母—绿泥石带(明显低于中元古界),变质作用时期为早寒武世末期,为兴凯运动的表现形式之一; 3)上扬子陆块的新元古界中,陆良组属青白口系,澄江组、牛头山组属青白口系—南华系,南沱组属南华系,观音崖组、陡山沱组、灯影组(中下部)属震旦系; 4)据南沱组冰碛层与下伏澄江组砂岩的地质年代,造成二者呈微弱角度不整合接触的澄江运动应发生在南华纪早期; 5)华南陆块的新元古界包括屏边群、浪木桥组(下部),屏边群的冰筏沉积、浪木桥组的含磷沉积分别与上扬子陆块冰川沉积的南沱组、含磷地层灯影组中谊村段相对比。     

华南新元古代盆地开启年龄及沉积演化特征--以赣东北江南次级盆地为例

最新地质调查与研究表明,赣东北江南次级盆地新元古界南华系是一套沉积超覆于基底变质岩系之上的裂谷系“楔状地层”。桃源组陆相火山岩及火山碎屑岩是该“楔状地层”的最低层位,代表了南华裂谷系江南次级盆地新一轮沉积旋回的起点。取自桃源组流纹岩样品的结晶锆石SHRIMP U Pb同位素年龄为803±9 Ma,这一年龄值基本上代表了该次级盆地新元古代盆地的开启时间。沉积相研究表明,江南次级盆地沉积作用主要由四个沉积相组合构成:（1）陆相火山岩组合;（2）冲洪积相及河湖相组合;（3）滨浅海-次深海相组合;（4）冰碛岩相组合。与扬子东南缘其它次级盆地相比,江南次级盆地沉积作用以陆相为主,但两者的剖面沉积演化序列非常相似,都经历了一个由陆相至海相的沉积超覆演化过程,代表了新元古代南华期华南古大陆解体之后扬子地块东南缘典型的裂谷盆地演化特征。     

甘肃省文县关家沟组微古植物化石的发现及地质意义

通过对甘肃省文县关家沟组剖面的系统采样,获得大量微古植物化石,鉴定出16个属28个种。依据中国南方及其他地区南华系、震旦系资料,将本区关家沟组的微古植物化石组合特征与峡东、川西北等地区的晚南华世南沱期的微古植物化石组合进行对比,确认关家沟组地层时代为晚南华世南沱期。这一结果对研究关家沟组地层对比、时代划分提供了依据。     

扬子区新元古代前震旦纪地层对比

近年来,随着离子探针等同位素定年技术的广泛应用,华南扬子区新元古代地层确切的时间框架愈发清晰。来自四堡群、板溪群及相应地层的同位素年龄数据表明,扬子区晋宁—四堡造山运动发生的时间约为8.3~8.2亿年前,持续时间可能不到10 Myr。板溪群与莲沱组地层不是上下关系,二者基本上是同时异相,莲沱组比板溪群沉积起始时间稍晚。南华系(成冰系)的底界应放在新元古代比较公认的最早的全球性冰期沉积地层的底部,在华南即长安组或江口组的底部(~720 Ma)。受华南新元古代裂谷盆地演化的控制,扬子区从东南盆地相区往西北浅水台地相区,南华系地层厚度变小、发育越来越不完整。南华系最上部南沱组及相应地层的沉积在扬子区分布最为广泛。     

神农架陡山沱组沉积特征及其对“鄂西海槽”的启示

华南埃迪卡拉系陡山沱组沉积古地理仍有争议,其中鄂西克拉通内盆地“鄂西海槽”的存在与展布问题是关键.对“鄂西海槽”分布关键位置的神农架地区陡山沱组开展了地层学和沉积学研究,结果显示:神农架东部地区陡山沱组的岩性组合与黄陵背斜北部樟村坪地区陡山沱组相似,发育鸟眼和球粒等沉积构造,指示了台地环境;神农架西部地区陡山沱组主要由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,产出粒序和平行层理等组成的不完整鲍玛序列,指示斜坡或较深水环境.综合前人研究,指出“鄂西海槽”与“鄂中台地”的边界从神农架地区中部经黄陵背斜西北延伸到其东南,神农架东部和黄陵背斜东北部地区位于台地内,神农架西部和黄陵背斜西南部地区位于海槽内.      

关于建立“板溪系”的建议及其基础的讨论——以黔东地区为例

作者在分析黔东新元古代早期沉积时限的基础上,结合前人关于Sturtian冰期、南华系底界、青白口系年代学的最新研究成果,指出华南新元古代裂谷盆地早期沉积(板溪群或与之相当的高涧群、芙蓉溪群、丹洲群、下江群、登山群、历口群等)时限为740～820Ma,是南华纪冰期前的非冰成沉积,是Rodinia裂解机制下的填平补齐沉积;而青白口系沉积可能是与Rodinia形成相关的板块碰撞机制下坳陷盆地沉积,南华系是与国际成冰系相对应的冰期沉积,是华南新元古代裂谷盆地的第一个盖层,因此,将板溪群、下江群等归入南华系或青白口系均不合理。由此提出了"板溪系"概念,它包括板溪群或与之相当的一套楔状地层。结合目前华南裂谷盆地开启年龄和南华纪冰期的起始年龄,板溪纪的时限暂定为850～740Ma。板溪系的提出不仅将有利于解决长期存在的南华系划分对比问题,同时也必将有利于新元古代裂谷盆地早期演化及其与Rodinia超大陆裂解、冰期形成等关系的研究和相关重大气候、环境巨变问题的探讨。     

关于建立“板溪系”的建议及其基础的讨论——以黔东地区为例汪正江

作者在分析黔东新元古代早期沉积时限的基础上,结合前人关于Sturtian冰期、南华系底界、青白口系年代学的最新研究成果,指出华南新元古代裂谷盆地早期沉积（板溪群或与之相当的高涧群、芙蓉溪群、丹洲群、下江群、登山群、历口群等）时限为740～820Ma,是南华纪冰期前的非冰成沉积,是Rodinia裂解机制下的填平补齐沉积;而青白口系沉积可能是与Rodinia形成相关的板块碰撞机制下坳陷盆地沉积,南华系是与国际成冰系相对应的冰期沉积,是华南新元古代裂谷盆地的第一个盖层,因此,将板溪群、下江群等归入南华系或青白口系均不合理。由此提出了“板溪系”概念,它包括板溪群或与之相当的一套楔状地层。结合目前华南裂谷盆地开启年龄和南华纪冰期的起始年龄,板溪纪的时限暂定为850～740Ma。 板溪系的提出不仅将有利于解决长期存在的南华系划分对比问题,同时也必将有利于新元古代裂谷盆地早期演化及其与Rodinia超大陆裂解、冰期形成等关系的研究和相关重大气候、环境巨变问题的探讨。     

三峡地区新元古代莲沱组底部凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年代学及其地质意义

湖北三峡地区发育一套新元古代地层,其可能记录了地球系统的一系列剧变,如莲沱组可能记录了与Rodinia超大陆的裂解以及南华冰期起始时间等相关的地质信息。然而,莲沱组的沉积年龄及区域地层对比却仍存在较大争议,限制了我们对这些地质信息的理解。本文从花鸡坡剖面莲沱组底部凝灰岩层获得两组SHRIMP U-Pb锆石年龄（810±7）、（763±10）Ma,前者可能为莲沱组下伏黄陵花岗岩剥蚀后再沉积的结果,而后者应代表莲沱组底部沉积开始的年龄。结合前人在三峡地区对莲沱组地层年代学的研究,认为莲沱组沉积年龄为780~714 Ma,区域上可与滇中、川西澄江组/开建桥组及湘北的板溪群、黔东南的下江群及桂北的丹洲群进行对比,但其缺失下江系早期—中早期（820~790 Ma）沉积地层,因此只相当于下江群、丹洲群的中上部地层。     

湘黔桂相邻区新元古代820～635Ma时期裂谷盆地充填序列与地层格架

湘黔桂相邻区发育一套序列完整、界面清楚的武陵造山运动不整合面之上至震旦纪(820~635 Ma)时期的裂谷盆地沉积地层。通过详细的区域岩石地层划分与对比,结合年代学研究成果,显示其时空展布格局完整,充填序列连续,划分标志清楚,完全可以划分对比。在此基础上建立了其地层格架,为扬子古大陆周缘新元古代820~635 Ma时期地层划分对比研究提供了详实的资料,亦为中国前寒武系新元古代地层划分对比及国际新元古代研究提供了新的资料成果。     

湖北大洪山打鼓石群沉积时限——来自碎屑锆石U-Pb年龄的证据

出露于扬子北缘大洪山地区的打鼓石群是扬子地区保留比较完整的中元古代地层,其上被青白口系花山群不整合覆盖。通常认为其与神农架群时代相当,但缺乏物源及同位素地质年代学证据。首次报导了打鼓石群底部太阳寺组砂岩的碎屑锆石U-Pb年龄。测年结果显示,该砂岩中碎屑锆石最古老的年龄为3.1~3.2Ga,最年轻年龄为1124Ma,并在2.65Ga和2.75Ga出现统计峰值,且年龄组成与崆岭杂岩区和杨坡杂岩区的多期岩浆活动具有较好的可比性。而鄂西地区神农架群沉积于1.1~1.4Ga,主要统计峰值年龄为1.6Ga、2~2.1Ga、2.7~2.8Ga。因此,打鼓石群沉积时间晚于神农架群,两者非同物异名。     

Qingbaikouan and Crygenian in South China: Constraints by SHRIMP Zircon U-Pb dating

The Qingbaikouan System is the lowest unit of the Neoproterozoic Erathem in Chinese stratigraphic succession,and it now provides a precise geochronological framework and geological time scale for mapping and stratal correlation in China.However,a sensitive high-resolution ion microprobe （SHRIMP） U-Pb zircon age date （1368±12 Ma） obtained from a bentonite in the Qingbaikouan Xiamaling Formation indicates that it belongs to the Mesoproterozoic Erathem instead.This change is a milestone in understanding the Precambrian Stratigraphic Time Scale in China,and it has had great influence on Precambrian correlations in Asia.Otherwise,a large amount of geochronological work has been done in the ＂Jiangnan Orogen Belt＂ of South China,and new isotopic data have redefined the traditional recognition of metamorphosed Mesoproterozoic strata from the Sibao orogeny to the Neoproterozoic Erathem.Based on SHRIMP zircon U-Pb age data,the authors regard the Sibao orogeny （equal to the Wuling orogeny） as a movement at ca 820 Ma,meaning that the Sibao orogeny was not equivalent to the Grenvillian orogeny.Finally,we report here the first SHRIMP U-Pb age of the boundary between the top of the Qingbaikouan Gongdong Formation （786.8±5.6 Ma） and the bottom of the Chang＇an （diamictite） Formation （778.4±5.2 Ma）,which is the age of the lowest diamictite of the Nanhuan System in China.     

扬子北缘元古宇马槽园群时代归属新证据 ——对地层对比和古地理格局的启示

马槽园群是华南前寒武纪地层中的重要单元,其沉积特征及时代归属对建立和完善扬子北缘地层格架、认识和恢复当时的古地理格局有重要意义.通常认为,扬子北缘马槽园群(下部八里垭组,上部火烧尖组)是一套角度不整合于中元古界神农架群之上的新元古代磨拉石建造.取自该群下部八里垭组上部的同沉积凝灰岩样品的高精度离子探针(SHRIMP)锆石U-Pb年龄为(1165±14)Ma.该年龄数据表明,马槽园群沉积地层的形成时代应为中元古代,而不是新元古代.野外调查与沉积相分析表明,马槽园群沉积地层中滑塌包卷、正粒序等重力流沉积构造发育,主体为一套斜坡相碳酸盐岩重力流沉积,而非磨拉石建造.结合前人研究结果认为,马槽园群无论是在沉积特征还是时代归属上都不能与华南新元古代裂谷系地层进行对比,而应该属于裂谷系之下的基底地层.     

扬子板块北缘新元古代盆地结构与马槽园群归属研究

扬子北缘的鄂西和渝东地区分布有2个关键的元古宇出露的大地构造单元,即西侧的神农架隆起与东侧的黄陵隆起。扬子板块北缘经历长期的沉积与变形改造,形成了现今的大巴山和川东冲断体系。本文利用沉积学与地球物理综合方法对该区元古宙深层盆地格架进行研究,通过对裂谷断裂边界与内部盆地结构的识别揭示出西侧的南充—竹山、东侧的忠县—宜昌裂谷带的展布形态,认为它们是新元古代罗迪尼亚超大陆裂解过程中发育的裂谷体系,神农架隆起和黄陵隆起则为分隔2个古裂谷带的同期侧翼差异隆升地块。同时通过激光原位U-Pb同位素定年技术对位于神农架南侧的年代长期有争议的马槽园群砾岩开展年代学与沉积学研究,利用其中的同沉积白云岩夹层和上覆层白云质角砾岩进行碳酸盐岩测年,获得(759.2±17.6) Ma和(566.8±13.8) Ma的年龄,证实了马槽园群为南华纪裂谷填充沉积,形成于忠县—宜昌裂谷西侧的斜坡沉积环境。由此建立了马槽园群沉积序列,结合裂谷带及隆起处的多条沉积剖面重建了扬子板块北部新元古代裂谷盆地沉积填充格架。