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.      

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。     

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.     

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。     

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。     

南华系底界年龄:SHRIMP Ⅱ定年新证据

针对重庆东南秀山中溪板溪群顶部凝灰岩及湖南新化木瓜坪江口组底部火山角砾岩进行的SHRIMP U-Pb年代学研究结果表明:板溪群顶部(即青白口系顶界)年龄为(786±11)Ma,江口组底部(即南华系底界)年龄为(785±11)Ma,这一测试结果与中国地层委提出的青白口系顶界、南华系底界780 Ma的数据相吻合。针对南华系划分的混乱局面,认为南华系地层的划分应回到"南华大冰期"的沉积相应,与国际地层表中的成冰系(纪)相对应的起点上来;而板溪群则是新元古代裂谷系起点的楔状充填体,二者不能混为一体。     

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。     

对峡东莲沱组与湖南板溪群对比问题的一点浅见

通过对峡东至湖南境内板溪群、震旦纪地层的剖面结构及横相变化的研究,结合同位素测年和古地磁资料,肯定了湖南板溪群是扬子地台南缘裂陷海盆内具类复理石建造特征的陆源碎屑沉积,其沉积时限从930±20Ma 至790±10Ma,属青白口纪;峡区莲沱组是扬子地台上一套具磨拉石建造特征的陆源碎屑岩系,其沉积从760～780Ma 起始,属震旦纪。它与板溪群不是同期异相沉积而是新老关系,分别代表地史发展过程中某一特定时期的岩石组合。峡东莲沱组仅相当湘西北地区的渫水河组,湘中湘西地区的观音田组。     

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。     

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。     

贵州新元古代大塘坡期巨量锰矿成矿物质来源分析

新元古代大塘坡期,贵州松桃等地形成锰矿集聚区,并发育4个世界级锰矿床,累计探明锰资源量达7亿t。但是什么地质条件下,能导致如此巨量的锰质富集成矿,其成矿物质来源问题一直没有得到满意的解释。本文通过对含锰岩系大塘坡组基底板溪群及海底火山岩中锰含量特征、江南造山带演化以及Rodinia超大陆解体与锰矿成矿关系分析,认为基底板溪群中锰含量高,MnO含量达到0. 16%,板溪群风化壳中锰含量更高,MnO达0. 88%。板溪群中的同期岛弧玄武岩含MnO更高,达到0. 25%,它们可能是锰矿成矿的物源层,是形成巨量锰矿的基础;江南造山带造山挤压变质作用,引起板溪群和岛弧玄武岩中锰质活化、迁移富集;Rodinia超大陆解体,在650 Ma发生拉张裂谷作用,使活化富锰变质流体沿着断裂喷流出海底,形成大量锰矿。     

雪峰山西部中生代厚皮逆冲推覆构造样式与变形特征研究

雪峰山厚皮逆冲推覆构造带位于扬子地块东南缘,由南向北,主构造线走向由北北东向渐变为北东东向,形成向北西突出的弧形。构造带内基底新元古界板溪群大面积出露,这些基底出露的原因和构造方式是华南中生代大地构造分析的核心问题之一。以野外构造解析为基础,结合相关地球物理资料解释,对雪峰山西部逆冲推覆构造的构造样式与变形序列进行了系统的解析。结果表明,雪峰山构造带从印支期开始发育由南东向北西的大规模的逆冲推覆构造,逆冲断层在近地表向南东陡倾,向下逐渐收敛于基底内的滑脱断层之上。基底新元古界板溪群及早古生界均卷入了推覆构造,同时逆冲覆盖于中生代地层之上,形成厚皮构造,并造成了基底板溪群的大面积出露。     

雪峰山中段古生代变形的特征及意义——以绥宁-靖州-天柱-新晃剖面为例

对雪峰山中段绥宁-靖州(会同)-天柱-新晃剖面的研究表明,雪峰山中段的变形自东向西减弱,由东部的向西倒转紧闭褶皱过渡到西部的开阔褶皱。东部(绥宁-靖州段)卷入褶皱的为南华系和震旦系—下古生界,褶皱样式表明东部在南华系与板溪群之间存在一区域性的滑脱面,本段缩短11km。剖面西段(靖州(会同)-天柱-新晃段)卷入变形的为板溪群、南华系和震旦系—下古生界,主要滑脱面位于板溪群下部或冷家溪群与板溪群之间,该段缩短46km。东西2段之间的界线是早期控制板溪群和南华系沉积的正断层。研究得出的缩短量为最小值,与前人的研究结果一致,表明古生代雪峰山逆冲推覆距离不大。雪峰山中段石炭系与南华系之间的超覆不整合、靖州盆地的构造属性和雪峰山剖面的变形特征显示,雪峰山中段的变形发生在早古生代。雪峰山早古生代变形是早期裂谷的反转,属薄皮构造。     

华南变质基底的组成、边界与构造演化（研究综述）

本文据作者调查并综合有关资料，就华南变质基底的组成结构、边界性质、构造型式及演化过程作了较全面阐述；就板溪群是否为构造混杂岩，及其所代表的地质体性质作了深入分析和讨论，作者认为：华南可能存在晚太古－早元古统一变质基底，中元古末至印支期为板块活动期，印支期后，由于受太平洋板块作用影响而进入新的构造活动期。     

江南隆起带新元古代碰撞结束时间:沧水铺砾岩上下层位的U-Pb年代学证据

本文通过对江南雪峰沧水铺地区元古代砾岩及其上下层位的详细野外地质调查及相关样品的锆石U-Pb激光和SIMS年代学研究表明,江南雪峰地区新元古代地层自下到上包括冷家溪群、由林家湾组紫红色砾岩、银珠坝组陆相火山岩(或宝林冲组下部火山岩)构成的沧水铺群、及以横路冲组砂砾岩层开始的板溪群.下伏于银珠坝组陆相火山岩并角度不整合上...     

湖南省桃江县板溪锑矿床地质特征研究

板溪锑矿床位于桃江板溪锑矿成矿带内,开采历史悠久,但对区域地质和矿床地质缺乏深入研究。为了在区域上进一步寻找该类型锑矿,在充分收集前人资料和野外调研的基础上,总结区域地质、矿床地质特征,深入研究控矿因素和成矿时代。结果表明: 锑矿多分布于区域性大断裂旁侧次级断裂与背斜交汇处,深断裂控制金锑成矿带的展布,矿体主要产于NW向、NE向、近EW向、NNW向和NNE向次级断裂中; 区域锑矿的形成开始于加里东期,在燕山期达到高峰。矿区背斜或背斜倾伏端控制了矿床的定位,而背斜中的次级褶皱、断裂、层间破碎带及倾伏端等控制了矿体。矿体主要赋存于前寒武纪冷家溪群、板溪群浅变质岩系中,其次赋存于南华纪—志留纪、泥盆纪—石炭纪的碎屑岩及碳酸盐岩中; 围岩蚀变主要有毒砂化、黄铁矿化、硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化等; 矿石自然类型有石英-辉锑矿矿石、黄铁矿-石英-辉锑矿矿石、毒砂-黄铁矿-石英-辉锑矿矿石、碳酸盐-石英-辉锑矿矿石; 矿床成矿时代属燕山期。研究成果为进一步开展板溪锑矿床找矿提供借鉴和指导作用。     

论湖南前震旦系钾钠钴镍含量及比值与金矿分布的关系

湖南前霞旦系冷家溪群和板溪群,主要由各种板岩,变质砂岩组成,夹有基性、中-酸性火山熔岩、火山沉积岩及碳酸盐岩。地层中Na_2O含量、Na_2O/K_2O及Co/Ni比值与其中火山沉积物的含量呈正相关关系。在平面上反映出存在几个火山物质沉积中心,黔阳至会同、沅陵至桃源之间及湘潭至双峰一带是板溪期火山物质沉积中心;平江至浏阳一带是冷家溪期火山物质沉积中心。湖南前震旦系金矿的分布几乎都集中在这些地区内。因此,Na_2O/K_2O,Co/Ni比值分布特征是金的区域成矿预测的地球化学标志。     

湘黔桂邻区板溪期与南华冰期之间的沉积转换及其地层学涵义

前人一直认为湘黔桂邻区的板溪群及其相当层位的下江群、丹洲群与南华冰期的沉积序列是连续或部分连续的,没有明显的沉积-构造转换界面。本次调查的锦屏隆里剖面、黎平肇兴剖面、从江黎家坡剖面、三江泗里口剖面、罗城黄金友洞剖面等均显示,板溪期与南华冰期的沉积转换非常明显,主要表现是界面上下的地层岩性、岩石结构构造和沉积相类型等迥然不同。其区域表现是:板溪沉积晚期为海退进积序列,从陆块内部到陆块边缘,地层缺失逐渐减少;江口冰期沉积从陆块边缘到陆块内部,显示出明显的渐次海侵上超特征,越靠近边缘早期沉积序列越完整。我们认为这就是前人提出的“雪峰运动”的沉积表现。因此,在扬子东南缘的湘黔桂邻区一带南华系地层序列是相对完整或近似完整的,应是层型剖面和点（GSSP）选择的最有利地区。目前首要问题是要进一步明晰“南华系”含义,而深入研究和探讨南华大冰期沉积前之板溪群及其相当层位地层的构造属性及其与冰期沉积的转换过程则是建立“南华系”的必要前提。