辽宁南华系殷屯组及永宁组冰碛岩沉积特征

通过对辽宁地区出露的新元古代殷屯组、永宁组调查研究取得了新认识,认为辽宁地区存在南华纪地层,以新元古代殷屯组、永宁组为代表,可划分出二次冰川活动（二个冰期和一次间冰期）的沉积,自下而上为殷屯冰期（第一次冰期）、八家子间冰期、河冰期（第二次冰期）.依据殷屯组和永宁组冰碛物组合特点及接触关系,并结合碎屑锆石U-Pb（LA-ICP-MS）同位素测年成果,推测辽宁南华系殷屯组、永宁组形成时代应小于1000 Ma,与南方南华纪形成的时间基本接近或略早（约850 Ma）.     

新疆的南华系及我国南华系的几个地质问题--纪念恩师王曰伦先生诞辰一百周年

新疆的南华系广泛发育在库鲁克塔格、柯坪、西天山及塔里木西南部地区，以库鲁克塔格地区层序最为完整。本文作者对该区晚元古界的冰期划分提出了新的认识，认为该区新元古界共有四次冰川活动(共可划分为4个冰期和3个间冰期)。其中南华系有三次冰川活动(三个冰期和两个间冰期)的沉积，自下而上为贝义西冰期(第一冰期)、照壁山间冰期(第一间冰期)、阿勒逼沟冰期(第二冰期)、“黄羊沟间冰期(第二间冰期)”和特瑞爱肯冰期(第三冰期)；另外属于震旦纪的还有，扎摩克提组、育肯沟组、水泉组(第三间冰期)，汉格尔乔克冰期(第四冰期)。作者认为我国南华系的时限应大体为680～850Ma。在我国北方乔有南华纪的地层存在，如辽东的桥头组、长岭子组、营城子组等及山东东部的辅子夼组、马山组等，但迄今尚未发现有可靠的冰成岩的报道。华北地区的罗圈组、正目观组、红铁沟组曲冰碛层均属于震旦纪末罗圈冰期的冰川活动，与汉格尔乔克冰期相当，并不相当于华南南华纪晚期的南沱冰期。     

关于中国新元古界划分几个问题的讨论

2001年4月正式出版的《中国地层指南及中国地层指南说明书》（修订版）中将新元古;界从二分三分，自下而上分别为青白口系、南华系和震旦系。本文首先介绍了震旦系重新定义的背景和必要性。由于近些年国际末元古界分会酝酿在新元古代末期新建一个系,而多数学者的意见是该系的下界应置于冰碛层之上，即大致相当于我国陡山沱阶的底部。鉴于此，在1999年12月初断代工作组会议期间，晚前寒武系工作组的与会专家一致认为，有必要对震旦系重新定义，并决定将原震旦系解体，原上统代表重新定义的震旦系，原下 统独立新建一个系，命名为“南华系”。由于震旦系的再分，新元古界也从二分变为的三分，重新界定的震旦系包括原上震旦统灯影组和陡山沱组，南华系包含了原下震旦统南沱组和莲沱组。笔者认为南华系标准剖面的候选剖面应具备下列基本条件：①上覆有震旦系下部陡山沱组及其相当层位的地层，该地层与南华系顶层之间沉积记录的缺失应是最少的。②剖面中应包括寒冷性气候的冰川沉积记录，虽然在全国性南华系地层对比中,冰成岩层不是绝对的对比标志，但为有利于全球化对比，我国南华系候选标准剖面应将冰成岩层包括其内；③剖面中应出露莲沱组（约750Ma）或与其时代相近层位（休宁组、志棠组等）之下的一套地层，这套地层与莲沱组之间不应存在长期的沉积间断，且底部年龄不小于800Ma，也不大于850Ma；④剖面中有良好的区域的、全国的，甚至洲际间的地层学对比标志，有较高的岩石地层学、年代地层学、生物地层学和其它方面的研究水平；⑤剖面的连续性好、露头清晰、交通方便，且周围的自然环境较好。     

新疆阿克苏—柯坪地区震旦纪古地磁学研究

新疆阿克苏—柯坪地区震旦纪包括二套冰成岩,其同位素年龄为7.4—7.7×10~2Ma.古地磁样品采自乌什县尤尔美那克到苏盖特布拉克一带,中心座标:经度79.5°E,纬度40.9°N震旦纪系中至少可能发生了6次地磁极性倒转,极性变化频繁,与世界其他地区震旦系的极性是一致的.震旦纪各时期内的古地磁方向变化较小,震旦纪-尼盆纪之间存在较大的虚极移.震旦纪冰成岩形成于低纬度区,这与柴达木、华南北美、南非和澳大利亚古冰川形成的古纬度是一致的,这为冰成岩形成是全球等时性提供了古地磁依据.     

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.     

塔里木西南缘南华系下部沉积作用及其构造意义

塔里木西南缘的南华系下部地层呈北西向带状分布于莎车、叶城、皮山一线 ,可分为四个具有不同沉积大地构造意义的构造层序单元 :下部为河湖沉积 ,中部为湖盆沉积 ,上部为闭塞滨海相沉积 ,三者代表断陷盆地演化阶段 ;顶部为正常的 (滨 )浅海相沉积 ,代表拗陷盆地演化阶段。结合研究区内广泛发育的岩墙群、双峰式火山岩、大规模的混合岩化及其派生的碱性花岗岩等构造岩浆事件和同位素年代学研究成果综合分析 ,研究区的南华系下部层位形成于大陆裂谷背景。完整的层序和清晰的演化阶段不仅有利于研究区地层对比 ,也有助于建立 Rodinia超大陆裂解事件在研究区的表现形式     

伊犁科古琴山地区南华系沉积特征研究

西天山伊犁科古琴山地区出露较完整新元古代南华纪地层,自下而上为库鲁铁列克提组、吐拉苏组和别西巴斯套组,可划为两个冰期和一个间冰期沉积.下冰碛地层库鲁铁列克提组为一套冰碛砾岩、含砾凝灰岩组合.上冰碛地层别西巴斯套组岩性主要为冰碛砾岩、含砾凝灰质岩屑砂岩.两冰碛地层间间冰期沉积吐拉苏组主要为一套粉砂岩、细砂岩和凝灰岩沉积.通过岩相学分析,认为研究区南华系整体处于浅海陆棚环境,伴有冰川作用和火山活动.可划出冰川沉积相、海相和火山喷发相3种沉积相,其中冰川沉积相又可细划为基底冰碛岩亚相、冰前滨海亚相和冰筏海洋亚相.海相主要划为浅海碎屑沉积亚相和浅海碳酸盐岩亚相.     

中国塔里木板块南华纪成冰事件及其地层对比

"雪球地球"假说为全球新元古代冰碛岩研究注入了新的活力。各国地质学家根据新元古代冰碛岩全球各大洲发育的特点,并依据同位素年龄、δ13C/δ18O和Sr的比值和化学蚀变指数(CIA)为全球的新元古界划分出4个冰期,但国际上的4个冰期的限定,是各大洲不同剖面冰期的集合。新元古代冰期事件周期变化视为早期生物复苏和早期动物分异的起点。由于国际埃迪卡拉系底界(GSSP)年龄,即成冰系顶界年龄确定后,使成冰系底界年龄成为当前研究的重点。中国新疆塔里木板块库鲁克塔格地区新元古代冰碛岩是目前世界各大陆中发育有4套连续的新元古代冰碛岩和多期火成岩事件的唯一剖面,它的进一步深入研究,可以备考全球冰期的同步性,以期建立全球新元古代冰碛岩标准剖面。本文报道了来自塔里木西南缘南华系波龙组的碎屑锆石年龄,有助于我们对塔里木板块西南缘南华系时代的限定。     

冰成岩分类命名的探讨

本文所提冰成岩,系指与冰川活动有成因联系的岩类总称,它包括冰川直接堆积而成的冰碛岩以及与冰川有关的沉积岩类(陆松年等,1985),作者据近年科研、教学实践,参考国内外学者不同方案,综合研究后提出新的冰成岩分类三角图解,其特点是采纳了现代冰川学中某些新概念,如“极限粒级”、“特征峰”等,作以端元粒径的最佳分界值,从而使结构分类兼具成因意义,据此将冰成岩分为五大类十五种,并对命名原则及细节作了探讨。     

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。     

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.     

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。     

湘黔桂交界区富禄组与富禄间冰期的再划分

在中国南华系层型剖面优选区之一--湘黔桂交界区,富禄闻冰期可再分为3个相对较暖热的气候阶段(间冰段)和2个相对寒冷的气候阶段(冰段),即(自老而新):三江间冰段、龙家冰段、烂阳闻冰段、两界河冰段、大塘坡间冰段.相应地,富禄间冰期沉积地层--富禄组可分5个段,即:三江段、龙家段、烂阳段、两界河段、大塘坡段.另外.对古城组和铁丝坳组层型的湖北长阳古城剖面、贵州松桃大塘坡剖面和相关资料的再研究揭示,"古城组"和"铁丝坳组"都是富禄间冰期晚冰段(即两界河冰段)的沉积,均不宜替代长安组作为南华纪早冰期沉积的代表.     

鄂西走马地区南华纪古城期-南沱早期古气候和古氧相演化：来自细碎屑岩元素地球化学的证据

新元古代后期地球经历了至少两次全球规模的冰川期,分别为Sturtian冰期和Marinoan冰期。鄂西走马地区南华系古城组与南沱组分别属于Sturtian和Marinoan冰期沉积,大塘坡组代表间冰期沉积,同时,大塘坡期是我国重要的成锰时期。本文通过对走马地区ZK702钻孔岩心古城组、大塘坡组、南沱组底部细碎屑岩样品元素地球化学的研究,计算了CIA、CIW、PIA、Al/Ca、Rb/Sr、V/Cr、U/Th等特征值,探讨了该区南华纪冰期至间冰期的古气候和古氧相演化过程,结合岩石学证据认为：古城冰期气候寒冷干燥(CIA值从底部的69. 2过渡至57. 8,均值为62. 2),大塘坡间冰期早期气候依然寒冷(CIA值介于54. 3～62. 7,均值59. 7),大塘坡中晚期气候恢复温暖湿润并趋于稳定(CIA值介于70. 2～81. 1,均值75. 8),南沱冰期气候又转向寒冷干燥(CIA值由78. 6降低至61. 9),CIW、PIA、Rb/Sr值等指标反映的古气候演化过程与CIA值反映一致,Al/Ca值的变化也反映了陆源碎屑输入量随着古气候波动;V/Cr、U/Th、Ni/Co等比值反映出研究区古海洋古城期-南沱早期总体处于氧化环境,其中大塘坡早期处于弱氧化环境,古城期、大塘坡中晚期和南沱早期处于氧化环境;研究区大塘坡锰矿形成于间冰期早期寒冷气候下的弱氧化环境,气候转暖后锰矿停止沉积,锰矿成矿与古气候和古氧相具有耦合关系。     

扬子板块西北缘碧口微地块南华系碎屑锆石U-Pb年龄及其物源示踪

扬子板块西北缘碧口微地块红岩沟地区碧口群火山岩系之上发育有南华—震旦纪沉积盖层,但南华系的沉积时代尚缺乏依据,其物源及构造背景也仍无定论。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,对南华系上部含砾岩系中的长石砂岩进行了碎屑锆石测年研究,结果表明碎屑锆石的年龄可以分为两组:(1)新元古代晚期年龄组(750~800Ma),峰值年龄为795Ma;(2)新元古代早中期年龄组(820~920Ma),该组有明显峰值,峰值年龄为850Ma。碎屑锆石最小年龄组平均年龄为750Ma,即南华系上部含砾岩系沉积时代不老于750Ma,结合地层序列中的层位关系,认为该地层的沉积时代可能为晚南华世。综合研究认为,南华系上部含砾岩系物源具多源性,主要来自扬子板块西北缘碧口微地块内部和南侧后龙门山构造带、汉南-米仓山微地块的新元古代中酸性岩浆岩,北侧勉略构造带出露的岩浆岩可能也为该地层提供了少量的物源,其沉积事件对应于新元古代中晚期(~810Ma)碧口微地块及扬子板块西北缘后碰撞-裂解阶段。     

湘黔桂交界区富禄组与富禄间冰期的再划分

在中国南华系层型剖面优选区之一——湘黔桂交界区,富禄间冰期可再分为3个相对较暖热的气候阶段(间冰段)和2个相对寒冷的气候阶段(冰段),即(自老而新)：三江间冰段、龙家冰段、烂阳间冰段、两界河冰段、大塘坡间冰段。相应地,富禄间冰期沉积地层——富禄组可分5个段,即：三江段、龙家段、烂阳段、两界河段、大塘坡段。另外,对古城组和铁丝坳组层型的湖北长阳古城剖面、贵州松桃大塘坡剖面和相关资料的再研究揭示,“古城组”和“铁丝坳组”都是富禄间冰期晚冰段(即两界河冰段)的沉积,均不宜替代长安组作为南华纪早冰期沉积的代表。     

重庆秀山小茶园锰矿南华系大塘坡组古环境*

认识渝湘黔地区南华系的沉积构造背景可以为该地区锰矿勘探提供新的依据,基于此,文中对重庆秀山小茶园锰矿ZK0606钻孔的南华系千子门组和大塘坡组开展了系统的沉积环境和地球化学分析。沉积相分析结果表明,该套地层共可划分出冰水浅海、局限边缘盆地和浅水陆棚3种沉积环境。地球化学分析结果表明,研究区大塘坡组稀土元素总量较高、富轻稀土元素、具Eu负异常,结合Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)、Al/(Al+Fe+Mn)值等,推测其形成于被动大陆边缘背景。根据微量元素含量及其比值(U、V、Mo、V/Cr)等推测,大塘坡组一段沉积于缺氧—贫氧沉积环境,而大塘坡组二段逐渐过渡到氧化沉积环境;根据Al/Ca值、化学蚀变指数(CIA)等指标分析,该套地层自下而上化学风化强度逐渐增大、陆源碎屑供给增多,这可能与Sturtian冰期结束、气候变暖和海平面迅速升高有关。综合上述分析结果认为,重庆秀山小茶园锰矿主要产出于大塘坡组一段下部相对深水厌氧的局限边缘盆地环境中。     

鄂西走马地区南华纪大塘坡间冰期古气候研究

新元古代后期地球经历了至少两次全球规模的冰期,分别为Sturtian冰期和Marinoan冰期。鄂西走马地区南华系古城组与南沱组分别属于Sturtian和Marinoan冰期沉积,大塘坡组代表间冰期沉积。本文研究了走马地区ZK701钻孔岩芯大塘坡组细碎屑岩样品元素地球化学特征,计算了化学蚀变指数(CIA)、化学风化作用指数(CIW)、n(K)/n(Na)、n(Mg)/n(Ca)、Rb/Sr等古气候代用指标,探讨了研究区源区南华纪间冰期的古气候演化过程,结果显示:源区古城冰期晚期气候寒冷干燥(两件样品CIA值分别为57.1和58.1),大塘坡间冰期早期气候依然寒冷(CIA值介于56.5~64.6,均值59.8),大塘坡中晚期气候恢复温暖湿润(CIA值介于69.8~78.8,均值75.5);CIW、n(K)/n(Na)、n(Mg)/n(Ca)、Rb/Sr值等指标反映的古气候演化过程与CIA值反映一致。此外,对该钻孔大塘坡组下部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄测定,获得了658.1±2.6 Ma(MSWD=1.5,n=28)的n(206Pb)/n(238U)加权平均年龄,结合前人对扬子板块大塘坡组底部凝灰岩的同位素年代学研究成果认为,大塘坡间冰期早期(663~658 Ma),扬子板块上南华盆地内海冰虽已消融、但古陆物源区气候依然寒冷。该时期扬子板块"源、汇"两区气候条件可能不同步,其原因涉及深层次的岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的耦合关系。