桂北地区丹洲群锆石U-Pb年代学及对华南新元古代裂谷作用期次的启示

桂北地区丹洲群是南华裂谷盆地南段的一套连续裂谷充填沉积,厘定各组沉积时限及区域地层关系,对理解华南新元古代裂谷作用期次具有重要意义。本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得丹洲群合桐组二段和拱洞组底部凝灰岩夹层形成年龄分别为801±4 Ma和781±5 Ma。研究表明,丹洲群白竹组和合桐组一段与下江群甲路组和乌叶组、板溪群沧水铺组和马底驿组、西乡群孙家河组及陆良组一段相当,沉积时限为820~800 Ma;合桐组二段与下江群番召组相当,沉积时限为800~780 Ma;拱洞组可与下江群清水江组、平略组和隆里组,板溪群五强溪组中上部和牛牯坪组,西乡群大石沟组中上部和三郎铺组,陆良组二段及澄江组、开建桥组、莲沱组、虹赤村组和上墅组的中上部直接对比,沉积时限为780~725 Ma。华南新元古代裂谷盆地系统的典型地层锆石年龄存在5组高峰,峰值年龄分别为818±2 Ma、802±1 Ma、780±4 Ma、756±4 Ma及728±5 Ma。综合华南新元古代岩浆活动特征及盆地沉积演化过程,确定华南新元古代裂谷作用可分为两期:820~800 Ma和800~725 Ma。此外,华南新元古代岩浆活动与裂谷作用之间存在明显的耦合关系,但各期岩浆活动对各裂谷盆地的影响程度存在差异。     

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。     

黔东南新元古代下江群甲路组大理岩的碳氧同位素组成及其意义

黔东南地区发育的新元古代下江群,与湖南中西部的板溪群,广西北部的丹洲群属于同期地层。本文根据下江群甲路组中所夹大理岩的地质特征及其碳氧同位素组成,认为其有可能与华北青白口系景儿峪组中上部对比。运用氧同位素地质温度计原理计算出该大理岩的变质温度在630℃左右,这个温度高于前人普遍认为下江群属于浅变质绿片岩相的温度,笔者认为这可能是甲路组层位较老,经历了较多变质作用的结果。下江群以大量的碎屑岩为主,仅局部层位,如甲路组中出现一些透镜状碳酸盐岩沉积,代表强烈的裂谷作用下出现短暂的相对稳定、浅海环境,并沉积碳酸盐岩。     

黔东南地区平略组凝灰岩锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

为了约束黔东南地区下江群平略组沉积年龄及厘定其地层对比关系,本次研究对采自黔东南地区下江群平略组中部的凝灰岩夹层开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年研究,结果表明其结晶年龄为752.2±4.2 Ma(N=18,MSWD=0.13),指示平略组中部凝灰岩夹层形成时间。结合相关研究资料,认为平略组最大沉积年龄可能为760 Ma,而不是745 Ma。结合区域相关研究资料,认为平略组可与丹洲群拱洞组中上部、板溪群五强溪组中下部、休宁组中上部进行对比。平略组普遍发育的重力流沉积构造,可能是新元古代沉积盆地构造转换的沉积响应,暗示华南裂谷沉积盆地演化可能与幕式岩浆活动密切相关。     

重庆秀山凉桥板溪群红子溪组凝灰岩SHRIMP锆石测年及其意义

关于板溪群的时代归属及其地层划分对比,一直以来存在较大争议,为此作者在重新研究了秀山—梵净山地区板溪群的沉积序列及其演化的基础上,首次对秀山凉桥地区的板溪群红子溪组顶部的晶屑凝灰岩进行了SHRIMP锆石U-Pb测年,研究显示板溪群早期的盆地扩张阶段结束于790Ma左右,随后盆地转入快速充填和差异升降阶段。地层对比研究表明,秀山—梵静山地区的板溪群沉积仅相当于黔东的下江群、湘西的板溪群下部,沉积时限为820～790Ma,是新元古代中期Rodinia裂解背景下的裂陷盆地的早期充填。     

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。     

华南扬子地区新元古代地层划分对比研究新进展

华南扬子地区发育有新元古代完整的沉积地层记录,是研究我国新元古代时期古大陆演化与沉积盆地演替的天然平台。四堡—晋宁造山运动(约850~820Ma)以前,新元古代早期的扬子陆块总体上处于弧陆碰撞与弧后前陆盆地充填阶段。约820Ma以后,新生裂谷盆地开启了新一轮板块构造旋回,至约635Ma,华南扬子陆块走过了一段冰与火的不平坦里程。板溪群沉积期(约820~720Ma),在Rodinia超大陆裂解的构造背景下,伴随着三幕重要的火山岩浆事件,沉积了一套裂谷盆地充填序列。板溪晚期,由于Rodinia超大陆主要陆块的裂离(Drifting),伴随着区域性海平面下降,迎来了南华大冰期的长安冰期沉积;实际上,南华大冰期并非严格的"雪球地球",而且期间还存在一个间冰期(富禄间冰期);随后,可能与海平面持续的海侵上超有关,南沱冰期沉积区域展布广泛。由此可见,华南扬子地区晋宁—四堡造山后至南华冰期,沉积序列、事件序列特征明显,阶段性清楚,为新元古代地层划分对比提供了基础条件。     

黔东地区下江群凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地层意义

本文报道黔桂地区晚前寒武纪下江群沉积地层凝灰岩(斑脱岩)获得高精度的锆石年龄,结合侵位四堡群花岗岩锆石年龄和四堡群斑脱岩锆石SHRIMP U-Pb年龄,将下江群明确定位于新元古代晚期沉积。该年龄对为重新界定下江群时代及同期地层的区域对比和构造演化都有着重要意义。江南古陆普遍发育的晚元古代低变质绿片岩系四堡群(梵净山群、冷家溪群、双桥山群)及上覆地层丹州群(下江群、板溪群、河上镇群),两者之间的构造界面,是人们争论的主题,其时代的定位一直影响着整个江南古陆变质基底的地层划分和对比,同时制约着中国地质学家对江南造山带的地质背景和成矿条件解疑。本文通过下江群甲路组地层中斑脱岩的锆石研究,精确地测定了甲路组斑脱岩锆石年龄(814.0±6.3)Ma和清水江组斑脱岩锆石年龄(773.6±7.9)Ma。上述锆石年龄解决了黔桂地区新元古代晚期沉积时代问题。     

江南造山带西段新元古代下江群岩石地球化学特征及沉积构造环境

江南造山带西段广泛分布一套厚达万米的区域浅变质陆源碎屑岩夹火山碎屑岩岩系,其中位于武陵运动界面之上、雪峰运动界面之下的地层,在贵州称下江群、湖南称板溪群和广西称丹洲群,是研究江南古陆新元古代沉积盆地演化的重要对象之一。下江群广泛出露于黔东南地区,自下而上分为甲路组、乌叶组、番召组、清水江组、平略组和隆里组。本文选择下江群为研究对象,在广泛的区域地质路线调查和剖面测制基础上,选取代表性的剖面开展系统的岩石地球化学测试,结果显示:下江群的SiO₂含量介于6110%7506%,平均为6745%;K2O/Na2O比值较高;TFe2O3+MgO含量较低,平均574%;Sr、Nb元素整体含量较低,显示亏损;Y元素富集;轻稀土元素相对富集,重稀土则相对亏损;稀土配分模式总体为右倾,轻稀土斜率较大,重稀土趋于平坦。其中,甲路组平均微量元素含量总体与后太古代页岩的接近,而乌叶组、番召组、清水江组、平略组和隆里组的平均微量元素含量总体与上地壳接近。通过地球化学特征参数和参数判别图解,结合下江群沉积学特征,认为下江群的沉积构造环境属于一个活动大陆边缘的弧后盆地沉积环境,沉积物可能来自盆地北侧的扬子陆块和南侧龙胜岛弧。     

华北克拉通鲁西地区早前寒武纪表壳岩系重新划分和BIF形成时代

鲁西花岗-绿岩带是华北克拉通早前寒武纪变质基底典型代表.表壳岩系包括泰山岩群、孟家屯岩组和济宁岩群.其中,泰山岩群是鲁西地区规模最大的表壳岩系,曾认为形成于新太古代早期,而济宁岩群曾认为形成于古元古代.根据野外地质和表壳岩系及相关岩石的锆石SHRIMP U-Pb定年,本文对表壳岩系形成时代进行了重新划分.1)新太古代早期(2.70～2.75Ga)表壳岩系,包括原泰山岩群的雁翎关岩组和柳行岩组下段的大部分及孟家屯岩组.2)新太古代晚期(2.525～2.56Ga)表壳岩系,包括原泰山岩群的山草峪岩组、柳行岩组上段和下段的一部分及济宁岩群.它们在岩石组合、变质变形等方面存在明显区别,BIF形成于新太古代晚期.这是华北克拉通迄今唯一分辨出新太古代早期和晚期表壳岩系的地区.     

贵州锦屏新元古界下江群元素地球化学特征及其与金矿的关系

在黔东南出露的一套新元古界下江群浅变质碎屑岩中产出众多石英脉型金矿床(点),有关该类矿床的成因问题,特别是金的物质来源一直是研究的热点,因此下江群地层岩石的含金性以及元素地球化学特征也倍受关注。本文对贵州锦屏地区新元古界下江群浅变质岩及典型矿床的微量及稀土元素进行了系统测试,通过对比分析发现:下江群剖面的每个组均富集As、Ba、Zr、Ti;亏损Cr、Rb、Sr、Ta、Sc等元素,从番召组到平略组,元素组合演化呈明显相似性和继承性。含凝灰质多的番召组和清水江组地层中金含量较高,并且含金高的层位稀土含量较低,地层中Au与壳源特征的Ag、Hg、As等低温元素关系最为密切,该区金的迁移、富集可能与地层的热液活动或区域变质作用有密切的关系。围岩、地层岩石与矿石的微量元素特征及REE组成模式体现了地球化学演化上的一致性及继承性,表明该区金矿成矿物质可能主要来自于地层,而平秋金矿部分含金石英脉矿石表现出与围岩地层不同的地球化学特征,其更接近下地壳或上地幔,说明可能有部分深部流体参与成矿。     

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。     

湘黔桂新元古代拉伸纪晚期地层年代格架对比及关键地质事件初探

湘黔桂地区发育一套完整的新元古代拉伸纪晚期地层(下江群及其相当地层),是研究扬子克拉通与华夏板块碰撞拼接后华南大陆裂谷盆地演化的重要载体。本文报道了贵州省铜仁市万山区清水江组上部、平略组底部及中部变质凝灰岩和沉凝灰岩的年龄,分别为(763.8±5.5) Ma(N=24,MSWD=0.29)、(760.2±4.1) Ma(N=25,MSWD=0.39)、(759.1±3.9) Ma(N=26,MSWD=0.38)。通过对湘黔桂地区下江群及其相当地层中已有火山岩、火山碎屑沉积岩、含凝灰质岩石年龄的系统梳理与分析研究,进一步确定下江群其及相当地层的沉积时限在822~715 Ma,桂北丹洲群三门街组玄武岩是在武陵造山后伸展背景下湘黔桂地区裂谷最大裂陷时期的产物,清水江组与平略组内大量的火山物质可能来源于江南造山带东段800~760 Ma的中酸性喷出岩。结合地层、岩性、年代特征,本文恢复了湘黔桂盆地新元古代拉伸纪晚期的演化历史,并认为该套地层符合建立下江系条件。     

Early Paleozoic orogeny in southern South America

In northwest Argentina, weakly metamorphic clastic and calcareous sedimentary rocks of latest Precambrian to Lower Cambrian age (Puncoviscana Formation and related units) contain an abundant ichnofauna of both chronostratigraphic and paleoenvironmental value. In the western and central Sierras Pampeanas, metasedimentary and metavolcanic rocks are considered to form part of the same geotectonic unit. This “Pampean orogenic cycle” includes geosynclinal sedimentation of latest Precambrian to Lower Cambrian age, as well as magmatism, metamorphism and deformation of Middle to Upper Cambrian age, documented by an angular unconformity below the Upper Cambrian to Devonian rocks of the “Famatinian orogenic cycle”. In some of the metamorphic rocks of the Pampean Cycle a pre-Ordovician folding is also distinguished from a later tectonic overprinting. Hence, the concept of a Pampean cycle differs from other concepts of late Precambrian orogenic cycles of South America which are only defined by radiometric ages. The Pampean orogenesis may be compared with the Ross orogenesis of the Transantarctic Mts., the Tyennan orogenesis of Australia and some of the deformation phases of the Damara orogen in Namibia.     

甘孜-理塘结合带中段非史密斯地层的划分及组分特征

甘孜-理塘结合带内各种构造岩片(块)均遭受不同程度的变质变形,属于整体无序、局部有序的非史密斯地层,通过查明各类岩片(块)的岩石组合、来源、时代、变形变质及裂解、运移、拼合、定位历程,重新定义了“理塘蛇绿岩群”的含义,并新命名为“理塘蛇绿混杂岩群”。按结合带内岩块的不同组分、不同来源、不同时代、不同变形变质程度的不同,对各类岩块进行四维裂解拼合复原后划分为两个岩组(卡尔蛇绿岩组、瓦能蛇绿岩组)及碎屑岩、大理岩等组成的5类外来岩块。这对于进一步研究甘孜-理塘结合带的造山机制及构造演化历程有着十分重要的意义。     

盐边群地层特征及其大地构造属性

通过对盐边群各岩性段地层的产出、构造变形特征及相互问的接触关系的确认，在对碎屑岩组段进行颗粒骨架分析的基础上，结合已有的地球化学和同位素年代学研究结果，盐边群火山岩及其南侧的深成岩均不是蛇绿岩的组份．该火山岩可能形成于弧后伸展环境，盐边群中下碎屑岩段形成于弧后盆地，而上部碎屑岩段则可能形成于前陆盆地。研究表明，在华南板块西缘存在南北向格林威尔期的板块碰撞事件，盐边群地层可能记录了格林威尔期发生在华南地块西缘由弧后盆地到前陆盆地的整个演化历史。     

侵入梵净山群白岗岩锆石U-Pb年龄及白岗岩底砾岩对下江群沉积的制约

下江群代表了新元古代末期的新裂谷沉积的起点,确定下江群的时代对新元古代构造运动有着重要的地质意义。贵州印江县地区有一套新元古代白岗岩侵入到梵净山群并被下江群覆盖,在下江群底砾岩中发现大量未经搬运的白岗岩底砾岩砾石。因此,笔者对梵净山地区的白岗岩进行锆石U-Pb年代测定,获得锆石U-Pb年龄(835±5)Ma。该年龄对下江群沉积启动时间和下覆梵净山群的沉积上限均有时代的制约。结合下江群甲路组斑脱岩锆石U-Pb年龄(814±6 Ma)和考虑到武陵运动的年限,下江群沉积年代不应老于白岗岩底砾岩的年代和武陵运动的界面。     

从板缘碰撞到陆内造山:华南东南缘早古生代造山作用演化

华南的广西运动被认为是发生在早古生代的陆内造山作用,然而触发陆内变形的地球动力学机制仍然不清.广西运动形成了泥盆系与下伏岩石之间广泛的不整合面以及分布在局部地区的下古生界内部的多个不整合面.广西运动期间的构造热事件和古生物响应时间在460~380 Ma,时间上对应于奥陶系和泥盆系之间的多个不整合,而分布在华南南缘的寒武系和奥陶系之间的不整合面（郁南运动）仅与少量的530~480 Ma之间的变质事件相当,但是却同步于广泛分布在东冈瓦纳北缘的造山事件.华南南部寒武系-奥陶系不整合面上下的碎屑锆石年代学研究表明,早古生代华南与印度北缘相连,而三亚地块在寒武纪是澳大利亚西缘的一部分,直到奥陶纪才与华南拼合,同步于冈瓦纳最终的聚合.郁南运动之后,华夏板块处于冈瓦纳内部,来自冈瓦纳东缘造山作用的应力向大陆内部传播,在具有弱流变学性质的南华盆地聚集,导致盆地构造反转,触发了广西运动.早古生代的华南经历了从板缘碰撞（郁南运动）到陆内造山（广西运动）的演化过程.