南华冰期的底界讨论:来自沉积学与同位素年代学证据

目前国内对于我国新元古代南华系划分的分歧很大,主要原因之一在于对板溪群及其相当层位地层的构造属性及其上限年龄的认识存在较大差异,为此,在详细的沉积学调查的基础上,对湘黔桂地区典型丹州群和下江群(与板溪群相当)有关剖面上顶部地层沉凝灰岩开展了锆石年代学研究.沉积学调查表明,板溪期沉积地层与上覆南华冰期沉积地层之间的转换界面清晰,界面上下岩性、结构、构造、沉积相特征迥异,显示板溪群和上覆南华纪冰期沉积期间存在明显的沉积—构造转换过程.而板溪晚期沉凝灰岩的锆石U-Pb同位素年代学研究则表明,板溪群及其相当层位的上限年龄均趋向于720 Ma,这与Sturtian冰期的启动年龄718 Ma接近.因此,基于沉积盆地演化的阶段性、全球性重要古气候演化的区域可对比性以及同位素年代学分析,将南华冰期启动年龄设定为720 Ma是恰当的,将我国南华系底界置于江口冰期沉积层系之底也是合理的,这为我国南华系底界GSSP的选定提供了重要的年代学和沉积学约束.     

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。     

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。     

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。     

华南"南华系"研究新进展--论南华系地层划分与对比

华南新元古代裂谷系由一系列地堑、地垒式次级盆地组成，裂谷系地层位于震旦系与四堡造山不整合面之间，区域上侧向延伸不连续，呈“楔状地层”展布。大量新的U-Pb同位素年龄资料表明，“楔状地层”下部(包括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、厉口群等)的底界年龄均小于或接近820Ma。因此，在华南四堡造山不整合面之上缺失了与华北青白口系相当的绝大部分地层(1000-820Ma)，这一结论与目前中国华南地层划分方案不同。由于820Ma代表了华南新元古代裂谷系沉积超覆的“起点”年龄，且这一重要沉积事件的时间又与国际地层委员会新元古界三分方案中成冰系的底界年龄接近，因此，建议将华南新元古代裂谷系沉积超覆地层与四堡造山带变质岩系之间的不整合面作为”南华系”的底界面。     

贵州梵净山白云母花岗岩锆石年代、铪同位素及对华南地壳生长的制约

贵州梵净山地区位于＂江南造山带＂西南段,出露地层为中新元古界梵净山群、青白口系板溪群、南华系及古生界地层。梵净山群已强烈褶皱,被青白口系板溪群角度不整合覆盖。浅色白云母花岗岩侵位于褶皱的梵净山群中;锆石原位LA-ICP-MS分析结果显示,其形成时代为（838.5±1.5）Ma。地球化学分析结果表明,其A/CNK值〉1....     

中国南华系的范畴、时限及地层划分北大核心CSCD

南华系是2000年第三届全国地层委员会审议通过,介于震旦（埃迪卡拉）系和青白口系之间的一个系级年代地层单位,地层范围是原震旦系下统含有新元古代冰积杂砾岩的地层。“南华系”名称来源于刘鸿允先生称谓的“南华大冰期”。由于近年来在华南和新疆获得了大量南华系SHRIMP锆石U—Pb年龄资料,结合莲沱组及其相当层位碎屑建造中发现指示寒冷气候的化学地层证据,南华系底界确定为出现新元古代最早冰期寒冷事件杂砾岩或与之相当的碎屑岩建造的下界;同时依据在华南和新疆所获得的南华系同位素年龄和化学地层资料,以及南华系所出现冰期或寒冷事件的地层序列,将南华系自下而上划分为下、中、上三统。下统时限为725～780Ma,中统时限为660～725Ma,上统时限为635～660Ma。南华系的下、中、上三统分别相当全球新元古代Kaigas冰期（≈770～735Ma）,Sturtian冰期（≈715～680Ma）,Marinoan冰期（≈660～635Ma）。依据目前的同位素年龄资料,南华系底界年龄被厘定为780Ma;顶界年龄即震旦系底界年龄为635Ma。     

南华系、莲沱组年龄问题的讨论

南华系自建立开始,围绕其定义和内涵的争议就一直存在。经过近二十年的研究,分歧逐渐得到弥合,最近,随着莲沱组顶界年龄~714 Ma、长安组底界年龄~716 Ma、和两界河段(=原渫水河组)顶部年龄~690 Ma的精确测定,上述争议得到进一步解决。"国际年代地层表"(2015年版)把成冰系的底界年龄改为720 Ma,意味着人们对于南华系(成冰系)的认识取得了进一步的共识,这些对于统一关于南华系的认识十分重要。另外,莲沱组的启始年龄为~800 Ma、结束年龄为~714 Ma,层位上位于南华系之下。这些年龄的获得也同时引发了一些新问题,值得进一步探讨:如为什么莲沱组的顶界年龄和长安组底界或拱洞组顶界年龄基本上相当?这与人们对于两地古地理、古海拔的认识不协调;关于古城冰期起始年龄的测定,提出了皖浙赣地区的江口冰期地层是否存在、是否完整等问题。     

中国中—新元古代地层研究进展及建议划分、对比方案

本文系统梳理了中国地层表(2014)中—新元古界尚存的地层学问题,并以十多年来有关专家及本课题组地层年代学成果为基础,结合地质事件的时空发育和对比关系,重点研究了中元古界底界、中元古界待建系、中—新元古代过渡时期地层关系、成冰系底界的划分及震旦系罗圈冰期的时代归属。在此基础上提出了中—新元古代地层划分和对比方案建议,并进一步讨论和对比了中国华北、扬子和塔里木三大陆块中—新元古代地质特征异同。研究表明：中国中元古界以1800 Ma(或1780 Ma)为底界,比1600 Ma更合理;中元古界待建系虽在华北陆块北缘和南缘、扬子陆块北缘和南缘均发育,但以扬子陆块北缘神农架地区神农架群最佳,建议暂以神农架群为待建系候选层型进行重点研究;华北胶辽徐淮吉豫的原青白口纪地层很可能跨越了1000 Ma界线,有一部分地层属于中元古界;建议与国际接轨,原南华系与成冰系对应(720～635 Ma);青白口系以820 Ma构造面为界两分,下部称青白口系下统(1000～820 Ma),上部称青白口系上统(820～720 Ma),待以后证据更充分时再决定是否分为两个系;华北陆块南缘以罗圈冰川为代表的罗圈组及相应地层...     

中朝板块新元古代微亮晶(臼齿构造)碳酸盐事件、层序地层和建系研究

通过对中朝板块燕山、吉辽和徐淮地区新元古代地层的沉积学、旋回地层学、锶同位素地层学以及(臼齿构造)碳酸盐岩事件和海平面变化研究,特别是IGCP447项目的全球性综合调查和对比研究,提出了增建北华系的地层划分和对比方案:以南华系底界(730±10Ma)也就是全球性成冰系的底界为北华系的顶界,而北华系底界应该对应于青白口系顶界(850Ma),即以钓鱼台组底界作为青白口系与北华系的界线。辽宁大连金石滩剖面可以作为北华系界线层型剖面的候选剖面。     

南华系、莲沱组年龄问题的讨论北大核心CSCD

南华系自建立开始,围绕其定义和内涵的争议就一直存在。经过近二十年的研究,分歧逐渐得到弥合,最近,随着莲沱组顶界年龄-714Ma、长安组底界年龄-716Ma、和两界河段（一原渫水河组）顶部年龄-690Ma的精确测定,上述争议得到进一步解决。“国际年代地层表”（2015年版）把成冰系的底界年龄改为720Ma,意味着人们对于南华系（成冰系）的认识取得了进一步的共识,这些对于统一关于南华系的认识十分重要。另外,莲沱组的启始年龄为-800Ma、结束年龄为-714Ma,层位上位于南华系之下。这些年龄的获得也同时引发了一些新问题,值得进一步探讨：如为什么莲沱组的顶界年龄和长安组底界或拱洞组顶界年龄基本上相当？这与人们对于两地古地理、古海拔的认识不协调;关于古城冰期起始年龄的测定,提出了皖浙赣地区的江口冰期地层是否存在、是否完整等问题。     

华南地区新元古代年代地层标定及地层对比

华南地区新元古代地层区域上涉及中国上、下扬子地区,包括中国地层表中的青白口系、南华系和震旦系,时代上分别对应国际地层年代表中拉伸系、成冰系和埃迪卡拉系。传统划分是以晋宁运动(四堡运动)为标志划分为中元古界和新元古界,近年来,通过地层中凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb的测定,华南地区新元古代年代表已进行了有效年代学标定,突出了地层对比的可靠性和新的构造观点解译。华南古陆构造演化研究需要以构造为纲,明确了古陆周缘地层发育了中元古代晚期相关沉积记录,而华南古陆内部,特别是江南造山带为武陵运动的构造运动产物。本文将报道桂西地区青白口系拱洞组底部SHRIMP锆石U-Pb年代学测定数据(799.8±5.5)Ma,江西与湖南交界长安组底部获得凝灰岩锆石年龄(770±10)Ma,湘西北长安组底部获得凝灰岩锆石年龄(758.6±5.4)Ma和湾溪口村长安组冰碛岩距底部十多米处获得凝灰岩锆石年龄(743.8±4.1)Ma。上述年龄进一步提供华南地区冰碛岩地层的年代学依据。     

湘西托口地区南华系沉积地层学研究及其地质意义

一般认为,华南南华系是指板溪群之上、陡山沱组之下的一套地层,其时限大致为720~635Ma。湘西托口地区的南华系原来被划分为江口组和南沱组,由于江口组的停用以及高精度年代学资料的缺乏,加上古沉积环境恢复研究程度较低,严重制约了新一轮南华系区域地层对比与岩相古地理重建。通过对该地区南华系及相关地层的野外地质调查、区域地层对比和碎屑锆石U-Pb同位素测年等研究,认为该区南华系可以被重新划分为滨岸冰融相长安组、障壁岛相富禄组、滨岸冰融相古城组、潮坪相大塘坡组和冰海大陆架相洪江组;其中,长安组和古城组的沉积时代分别晚于732 Ma和705 Ma。结合相关资料研究初步认为,富禄组应同大塘坡组一样属于间冰期沉积;华南南华纪可能至少发生过三次冰川事件,即长安冰期(732 Ma~?)、古城冰期(705~670 Ma)和南沱冰期(651~635 Ma)。     

湘黔桂地区新元古代“下江群”地层划分对比研究——重新启用下江系的探讨

近年来随北方青白口系层型剖面的解体,华南梵净山群及下江群时期地层的归属成为争议较大的问题。中国地层表(2011~2014)将武陵造山运动界面之下的梵净山群及相当地层(870~820Ma)与武陵造山运动界面之上,南华系之下的下江群及相当地层(820~780(720)Ma)一并划归为青白口系,给前寒武系地层划分对比与研究带来不便。在湘黔桂相邻区发育一套武陵造山运动界面之上至南华系(820~720Ma)间,分布广泛、出露完整、层序连续的裂谷盆地沉积建造——"下江群",为研究解决该问题提供了天然而理想场所与物质基础。本文在对"下江群"时期的泥市群、板溪群、下江(芙蓉溪)群、丹州(高涧)群地层分区、岩石地层详细划分对比、充填序列及岩相古地理特征等研究基础上,认为下江群具有岩石建造组合特征典型,岩石层序序列完整、出露连续及划分标志清楚等优势。结合近年年代地层研究的新进展,提出重启"下江系",以约束华南、全国新元古代地层划分对比,对完善我国及国际新元古代地层表具有深远意义。     

扬子区震旦纪地层序列和南、北方震旦系对比

198 2年“晚前寒武纪地层分类命名会议”决议“震旦系是青白口系之上的晚元古代最上部的一个年代地层单位 ,以三峡地区的剖面为代表 ,暂以莲沱组底界为底界”。但从区域性对比和同位素年代地层学分析 ,莲沱组底至黄陵花岗岩的侵蚀面之间有约 10 0 Ma的沉积缺失 ,莲沱组和南沱组也不能代表 75 0～ 6 6 0 Ma间的沉积历史。峡东地区震旦系下部地层不完整是显而易见的。本文赞同修订震旦系的含义 ,以下冰碛层 (古城组或铁丝坳组 )之底为震旦系的底界 ,年龄为 70 0 Ma。朝鲜飞浪洞组可与古城组、大塘坡组和南沱组对比 ,祥原系及辽南、徐淮地区的相当地层属“南华冰期”前的沉积地层。建议震旦系之下至青白口系顶 (85 0 Ma)之间建立辽南系 ,从而完善我国晚元古代年代地层框架     

新疆库鲁克塔格西段青白口纪末期伸展构造

系统分析记录库鲁克塔格地块西段青白口系及古元古代基底顶部构造样式,认为其变形组合特征总体反映了NW向顺层拆离滑脱构造机制。青白口系顶部卷入变形流纹岩及南华系底部未变形流纹岩测年数据显示,本次滑脱构造变形时代限定在(841.0±1.4)Ma~(738.9±5.4)Ma,表明构造变形可能对应Rodinia超大陆裂解事件,为此次构造事件塔里木东北缘地壳变形记录。     

论中国拉伸纪淮南系的建立

淮南系从陆相粗碎屑岩砾岩砂岩、滨浅海碎屑岩石英砂岩到泥页岩与碳酸盐岩,自下而上形成两个沉积旋回,分别划分为淮南系下统与上统。含有丰富的宏观藻类Chuaria-Tawuia-Longfengshania化石组合与宏观软躯体蠕形类Pararenicola-Paleolina化石组合,并可与劳伦古陆西缘加拿大麦肯齐山地区凯瑟琳群、小木豆群(=小达尔群)与科茨湖群对比。通过淮南生物群与小木豆宏观生物群(Tawuia-Chuaria-Longfengshania)的对比以及火山灰同位素年龄,淮南系的底界年龄约为1 000 Ma～850 Ma;顶部被南华系凤台组冰碛层/拉皮坦群冰碛层覆盖,淮南系顶界年龄约为780 Ma～720 Ma,大体相当于国际地层表中的拉伸纪(Tonian Period)。     

萍乡东桥岩门寨组凝灰岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及南华冰期底界年代探讨

目前关于南华系底界年代存在早(780 Ma或760 Ma)、晚(725 Ma或720 Ma)两种不同观点。本文对萍乡东桥板溪期晚期岩门寨组顶部的凝灰岩进行了28颗锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄分析,由早至晚获得5组主要年龄,并分析探讨了各组年龄锆石形成的地质背景。第1组和第2组锆石均为继承性岩浆锆石,平均年龄分别为805.5±10.6 Ma和767.6±7.7Ma,分别与扬子东南缘810~800Ma期间的岛弧岩浆活动和板溪期中期760Ma前后的岩浆活动有关。第4组和第5组锆石为变质成因锆石,平均年龄分别为390.8±2.8 Ma和211.2±1.5 Ma,分别与加里东晚期和印支晚期的构造-热事件有关。第3组共11颗岩浆锆石的平均年龄为717.2±8.9 Ma,为凝灰岩的成岩年龄。该年龄为南华冰期底界720 Ma的年龄提供了约束。此外,本文讨论并提出前人在湘中碧溪获得的长安组下部760 Ma左右U-Pb年龄为继承性锆石年龄,且发现在误差范围内有50%锆石的年龄上限也为720 Ma左右,暗示成岩年龄实为720 Ma而非760 Ma。     

关于南华系底界年龄780Ma数值的讨论

南华系(成冰系)底界年龄近年来受到国内外的广泛关注。2013版《中国地层表》(试用稿)上采用的是780Ma。本文根据国内外关于南华系(成冰系)底界年龄的最新研究成果和进展,同时结合780Ma数值的依据进一步做了一些分析和讨论并指出这个数据的问题和不足。南华系(成冰系)底界年龄应该是～720Ma。     

云南晋宁地区柳坝塘组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其对晋宁运动的制约

云南晋宁地区柳坝塘组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(890±9Ma、834±34Ma)和Hf同位素分析结果,有利于云南晋宁地区青白口系的年代定位,为中国南、北方青白口纪地层对比提供了可靠的同位素年龄数据。通过同位素年代学研究探讨昆阳群与八街群的关系,对比华南块体青白口系区域地层和构造演化序列,特别是对晋宁运动底界年龄进行限定。对柳坝塘组凝灰岩样品LBT26-3和LBT26-4进行Hf同位素分析。结果显示,柳坝塘组凝灰岩主要来自于中元古代的岩浆物质,几乎不含地壳组分。样品LBT26-3的εHf(t)值较高,二阶段Hf模式年龄较小,说明其组分为更年轻的岩浆物质,显示在柳坝塘组形成时期可能发生了持续的陆壳增生事件,此区域可能更多为洋壳组成。上述年龄为云南青白口纪地层的对比增添了可靠的年代学依据。