鄂东南地区南华系沉积特征与接触关系:扬子陆块内部与东南缘盆地对比的良好借鉴

鄂东南处于扬子地层区下扬子地层分区与江南地层分区交界处,南华系发育齐全,莲沱组由砾岩、砂岩、凝灰岩组成,岩性组合与扬子陆块内部可以很好的进行对比,而其与下伏地层假整合接触,与东南缘盆地相同;鄂东南的古城组、大塘坡组、南沱组表现出兼具扬子陆块内部及东南缘盆地的沉积特征;在接触关系上,各组间为整合接触,与东南缘盆地沉积特征相同。扬子陆块内部与东南缘盆地南华系对比仍存在分歧,鄂东南处于扬子陆块内部与东南缘盆地的过渡地带,为不同相区南华系对比建立了很好的桥梁。通过进一步工作,有望确定莲沱组、古城组等关键层位的对比等问题。     

扬子陆块东南缘南华纪地层对比

扬子陆块东南缘的南华纪地层剖面众多 ,依据我国南华系与国际上“成冰系”相对应的原则 ,选择了其中 5条具代表性的剖面进行对比研究后认为 :扬子东南陆缘的冰川事件序列为长安冰期、富禄 (莲沱 )间冰期、古城冰期、大塘坡间冰期、南沱冰期 ;鄂西一带缺失长安冰期沉积 ;长安组的底界可定为南华系的底界 ,南沱组 (或洪江组 )的顶界可定为南华系的顶界 ;上下统的分界在莲沱组 (或富禄组 )与古城组之间 ;以冰川事件为主线 ,结合同位素年龄值 ,探讨了组与组跨相区对比中存在的问题以及南华系的年限。     

扬子地块新元古代裂谷盆地莲沱组沉积分异及其物源分析

扬子地块莲沱组及相当地层单元的划分和对比,一直是我国南华系（即Cryogenian）研究关键难题之一.新元古代裂谷盆地开启早期,构造-沉积分异作用,同裂谷相变很大,使得盆地边缘区地层序列不完整.过分依赖岩石地层单元对比,历存分歧,典型的就是关于莲沱组与板溪群地层对比、时代归属以及莲沱组的沉积环境问题.本文通过对扬子地块东南缘莲沱组沉积古环境分析和锆石U-Pb精确定年,认为莲沱组沉积时限为790~720 Ma,相当于板溪群中上部,是华南新元古代裂谷盆地沉积充填序列的第Ⅱ旋回.莲沱组顶部U-Pb最小年龄约720 Ma,制约了扬子地块Sturtian冰期的启动年龄≤720 Ma.通过对中扬子地块从北向南展布的莲沱组陆相-海陆过渡相-海相不同的沉积单元岩相组合的沉积特征观察研究,分析沉积环境并建立了沉积模式;莲沱组及休宁组碎屑锆石记录了莲沱组沉积时该盆地在780~760 Ma经历了持续热隆升与地层剥蚀,揭示了中国南方扬子和华夏地块聚合与裂解事件的重要信息.      

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。     

扬子陆块北缘大洪山地区莲沱组底部凝灰岩锆石U-Pb定年及其地层学意义

扬子陆块北缘莲沱组是华南新元古代的重要地层单元之一,但其沉积时限、区域对比关系、沉积环境与沉积期古地理存在诸多争论。对大洪山地区莲沱组底部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得凝灰岩样品的形成年龄为798.4±4.5Ma(MSWD=0.40,n=13)。结合前人研究成果,将莲沱组的沉积时限限定为800～714 Ma,区域上可与板溪群及其相当地层中上部、休宁组、澄江组、开建桥组、武当群和随县群进行对比,为“晋宁造山运动”不整合面之上、南华冰期之下的一套裂谷充填产物,代表了裂谷盆地全面打开,沉积范围快速扩大的充填序列,其主体为冲积扇、河流及滨浅海沉积。莲沱沉积时期,扬子陆块北缘形成了一个向北逐渐变深的裂谷盆地,此时大洪山地区的莲沱组为围绕鄂北古隆起分布的冲积扇沉积,向北则变为以随县群为代表的滨浅海—半深海沉积。     

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     

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。     

中-朝地台南华系的内涵、厘定及其地质意义

根据中-朝地台西缘、南缘以及东缘分布的成冰纪冰碛层与间冰期的沉积特征,并与劳伦古陆西缘成冰系拉皮坦群(850/750 Ma或720 Ma)至希波贝德组对比,将中-朝地台上的成冰系与相当于斯图特冰期的拉皮坦群对比,进而与我国南方南华系莲沱组(漾水河组)/长安组-古城组-大塘坡组(富禄组)对比而置于南华系中下部,其底界年龄在850/750 Ma左右,或720 Ma,其上被早寒武世地层假整合覆盖,可能缺失南沱期及震旦纪沉积。另外,通过中-朝地台上成冰系的地层结构、区域对比以及沉积类型等,笔者从岩石地层、层序地层、磁性地层、冰碛层特点以及气候-地层序列等多方面与我国南方南华系中下部进行对比,重新厘定并确认了中-朝地台上的南华系,否定了中-朝地台上的冰碛层归属埃迪卡拉纪/震旦纪的时代意见,进而为重新认识中-朝地台南华系地层系统开辟了新的研究思路。     

华南新元古代晚期地层层序与南华间冰期—冰后期大规模沉积成矿作用

文章综述了扬子陆块东南缘与华南裂谷系新元古代晚期地层划分研究取得的新进展。通过研究区域标志地层、沉积与沉积成矿事件并结合同位素测年资料,对争议较多的“板溪期”地层、南华系底界、南华冰期地层及武夷—云开一带元古宙构造、岩石、地层时代和层序进行了系统划分与对比,进一步厘清南华间冰期—冰后期大规模沉积成矿作用形成的铁、锰、磷、滑石及页岩气、黑色碳质页岩(石墨)等矿产成矿及生物大爆发事件链,探讨了区域地质构造、沉积与雪球事件等气候环境对沉积成矿规律的约束作用。     

湘黔渝毗邻区南华纪岩相古地理及沉积盆地演化

湘黔渝毗邻区大地构造位置位于扬子陆块东南缘,发育有完整的南华纪沉积记录,同时也是我国南华纪“大塘坡式”沉积型锰矿的重要富集区。通过对区内南华系剖面的详细调查与研究,结合室内综合分析,应用“优势相”成图方法编制了南华纪早世、中世、晚世岩相古地理图件。研究表明:受Rodinia超大陆全球性裂解作用影响,南华纪时期扬子陆块东南缘发生广泛的裂解作用,形成武陵次级裂谷盆地和雪峰次级裂谷盆地,构成“堑-垒”式古地理格局,南华系是在这一背景下形成的“楔状”沉积体;划分出大陆相组、过渡相组和海相组三大沉积相组,识别出河流相、湖泊相、三角洲相、海岸相以及浅海陆棚相等沉积相及若干沉积亚相等。系列图件的编制恢复了南华纪时期的沉积盆地演化与古地理变迁,建立了沉积盆地演化模式,为区域上沉积型锰矿的预测与寻找提供了一定的沉积学依据。     

湖北神农架西部南华纪地层序列及其区域对比

新元古代是地质历史时期气候变化最为剧烈的时期之一,在全球范围内留下了多次明显的冰川活动记录。以峡东地区为代表的鄂西地区新元古界是国际研究的经典和热点。然而,峡东地区新元古代地层序列并不完整,其毗邻的神农架西部地层序列更具代表性。位于鄂西神农架西部的高桥河剖面,其南华系超覆于中元古界神农架群基底之上,从下而上依次为莲沱组、古城组、大塘坡组和南沱组,上覆震旦系陡山沱组。通过与鄂西峡东地区、长阳地区的代表性剖面的区域地层对比,发现高桥河剖面的南华纪沉积地层序列最为连续,是鄂西地区新元古代最完整和最具代表性的地层序列之一,能够作为该区域新元古代地层划分和对比的参照标准,并为研究这一重大关键地质时期的极端古气候演变提供基础材料。     

罗迪尼亚超大陆与晋宁运动和震旦系

云南晋宁地区即晋宁运动命名地的区域地质表明,晋宁运动指的是发生在中元古代晚期的一次区域性造山运动,其大地构造性质和时代完全可以与国际上格林威尔造山运动进行对比,因此以下震旦统底界作为晋宁(运动)不整合面的认识有悖于命名地的地质事实,也违反了不整合面地质意义的判定原则。扬子、塔里木等陆块的晋宁期造山作用记录表明,在罗迪尼亚超大陆聚合过程中它们作为小型陆块被包裹在格林威尔造山带之中;而华北陆块可能属于西伯利亚大陆的一部分参与了超大陆的聚合过程。新元古代早期,扬子陆块周缘地段发育的火山—沉积岩系是大陆裂解作用的产物,标志着罗迪尼亚超大陆解体的开始。其中,大部分的裂谷在莲沱期泛海侵沉积之前就已夭折,仅有边缘区的一些裂谷发展成裂陷槽或洋盆。因此,在扬子陆块莲沱期泛海侵沉积在区域上高角度不整合沉积在晋宁期夷平面之上,在局部地段平行或小角度不整合沉积在夭折的裂谷沉积之上,而在裂陷槽和大陆边缘区则为连续沉积。考虑到国际晚前寒武纪研究的趋势,本文建议将传统的震旦系予以解体:提出震旦系(纪)应只含灯影组(期)和陡山沱组(期),对应国际地层指南中的新元古Ⅲ纪代;建立独立的南华冰纪和扬子纪。     

鄂西长阳南华系地球化学特征的气候指示意义及地层对比

鄂西长阳南华系出露良好、发育完整,主要由莲沱组、南沱组构成,少数地段(长阳古城)包括古城组和大塘坡组.莲沱组为河流-河口湾相的碎屑岩组合,区域上南厚北薄,岩性三分性明显.古城组为典型的冰碛岩,对应于国际上Sturtian冰期.大塘坡组为间冰期海陆过渡相沉积.南沱组为研究区内最发育、最重要的冰碛地层,对应于国际上Mari...     

峡东南华系南沱组底部冰川底碛沉积特征及其意义

峡东地区是我国原震旦系标准剖面所在地,该地区南沱组直接覆盖莲沱组之上,中间缺失下冰期和间冰期地层,究其原因尚不清楚.通过聚焦南沱组与莲沱组接触层位,利用现代冰川沉积物研究方法开展系统沉积学研究,结果表明:九龙湾周缘南沱组和莲沱组之间存在一层紫红色混合杂砾岩层,其内部砾石定向性、形态、磨圆、岩性以及显微构造与之上南沱组典型灰绿色杂砾岩区别明显,青林口剖面南沱组底部发育微观尺度上的变形沉积构造.表明南沱组底部与莲沱组接触层位为冰川底碛成因,而南沱组主体为冰海沉积成因.证明峡东地区南沱组与莲沱组之间地层缺失是由盛冰期的冰川剥蚀所致,南沱组可能仅代表了盛冰期之后冰消期的沉积记录.      

湖南省地层结构与盆地格架

本文以湖南省岩石地层展布特点为前提,以北西-南东向横切地层剖面为基础。探讨了我省地层结构与盆地格架。笔者通过地层结构分析。对地层分区界线、物源区、主导构造作用特点等进行了讨论,从而建立了沉积盆地格架。指出我省盆地是在陆壳基底上,受扬子陆块与华夏陆块的双重控制。沉积范围不断缩小的沉积盆地。这种认识的确立,对各盆地期沉积层的变形、岩浆岩的分带与侵位方式、隐伏矿床的探索等都将产生新的联系。     

华夏地块西北缘南华系泗洲山组杂砾岩层成因、物源及区域对比

华夏地块西北缘与扬子地块东南缘南华纪地层对比影响到对大地构造背景的认识。本文以华夏地块西北缘湘东南地区南华系泗洲山组下部含砾板岩层位为突破口,开展宏观及微观沉积结构、构造和碎屑物源研究,讨论该组含砾层位成因及物源特征并进行区域对比。结果表明,泗洲山组下部含砾板岩的宏观、微观沉积特征均指示其形成与冰川活动相关,最大沉积年龄为730—740 Ma,其成因和沉积年龄均与扬子地块东南缘长安组一致。综合前人的研究成果,利用标志层位,华夏地块西北缘与扬子地块东南缘南华系可以很好地对比。碎屑锆石物源研究结果表明,研究剖面泗洲山组底部石英砂岩物源为亲扬子型,而含砾层位物源有亲华夏型的混入。结合区域上其他相关研究成果,从南华纪至早古生代,亲华夏型物源在华南有一个持续向北西推进的过程。湘东南地区可以作为研究华夏地块与扬子地块南华纪地层对比的桥梁,为华南板块南华纪大地构造格局研究提供新的切入点。     

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。     

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。     

扬子陆块新元古代首次冰期前的区域沉降及其沉积响应研究

赣北及邻区休宁组(莲沱组)与湖北宜昌、通山地区的莲沱组是华南新元古代中期的重要地层单元,但对其沉积大地构造背景和时代归属一直存在不同认识。本文在详细的沉积学调查和区域对比研究基础上,对采自通山石门塘剖面莲沱组底部含砾砂岩、上部的沉凝灰岩和上饶华坛甘岭剖面的上墅组顶部英安岩、休宁组中部沉凝灰岩分别进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得通山莲沱组最大沉积年龄为784.0±11.0Ma,莲沱组中上部沉积年龄约为727.3±6.7Ma;获得华坛甘岭剖面上墅组顶部英安岩形成年龄为779.0±6.6Ma、休宁组中部沉积年龄为733.6±5.9Ma,因此,赣北及邻区的莲沱组或休宁组沉积时限与宜昌地区基本一致。沉积学调查显示,华坛甘岭休宁组沉积构造不发育,主体为冲积扇—滨浅海至深水陆棚相沉积;通山莲沱组沉积构造发育,斜层理、交错层理、沙纹层理及波痕等牵引流沉积构造发育,为河流—三角洲沉积序列。研究认为,在扬子陆块内,浙皖赣邻区的莲沱组(休宁组)与宜昌莲沱组、滇中澄江组及湘黔桂地区的板溪群及其相当地层的上部沉积时限(780～体相当,为南华冰期开启前在区域热沉降背景下,南华裂谷系的第一套呈区域性展布的裂谷盖沉积。     

辽北震旦系殷屯组层位归属及其区域对比问题探讨

辽北殷屯组分布于铁岭大甸子盆地西部,角度不整合于长城-蓟县系不同层位之上.该组以发育冰碛砾岩为其特征,相当于“南沱冰期”形成的产物,其岩性组合基本可以与鄂西峡东地区南华系南沱组对比.本文将殷屯组时代置于南华纪.