华北地台东缘新元古代地层对比和宏体化石研究的进展和发展趋势

尽管利用多重地层学方法，对华北地台东缘新元古代地层的划分和对比研究取得了很大的进展，但仍然存在很多争议和问题。今后应在以下几方面展开研究：①寻找新元古代Rodinia超大陆热构造事件和冰川事件的地层学标志，厘定这些标志在地层柱中的位置及其与宏体化石演化阶段的对应关系；②结合碳酸盐岩中C、O和Sr同位素地层学研究，寻找和鉴别新元古代地层中的火山岩和火山碎屑岩，测定其中锆石的U-Pb年龄，解决与华南地区新元古代年代地层的对比问题；③划分“辽南生物群”和“淮南生物群”的不同生物组合，明确各组合的演化历程，深入探讨其谱系归属及与华南地区晚新元古代生物群的关系，完善华北地台东缘新元古代生物地层划分和对比的方案。     

皖南新元古代两次冰期事件

新元古代的冰期事件一直是地质界研究的热点之一。包括中国在内 ,世界许多地区新元古代地层中普遍发育有一至两层冰碛岩 ,有的地区甚至可以见到三层冰碛岩 ,在冰碛岩之上往往有碳酸盐岩盖层 ( Cap Carbonate)。通过对皖南休宁新元古代冰碛岩的岩石地层学 ,以及碳、氧稳定同位素化学地层学的研究 ,证实了休宁新元古代地层存在两期冰川的记录 ,并通过与国内外同时代典型地层剖面的对比 ,认为休宁蓝田剖面的两层冰碛岩可能分别相当于 Sturtian冰期和 Marinoan冰期的沉积 ,其时代分别约为 710— 73 0 Ma,5 90— 60 0 Ma     

华北古陆南缘豫西新元古代大型疑源类及古地理环境分析

华北古陆南缘豫西元古宙地层中白草坪组出现大量大型具刺疑源类,通常大型疑源类首现于新元古代地层,而华北古陆这类的疑源类却首现于中元古地层,因此,其起源和演化谱系就成为许多学者仍需深入探讨的未解之谜。近年来,蓟县中、新元古代地层一直是视为标准剖面,但是,下马岭组新的锆石SHRIMP U-Pb年龄打破了该组原有的中、新元古代地层的位置,同时也打破了生物演化序列的完整性。新的年龄意味着蓟县剖面中、新元古代地层有可能缺失1200～900 Ma地质记录。从生物地层上分析,豫西的汝阳群和洛峪群中出现大量大型疑源类有可能填补蓟县剖面中生物的空缺。本文通过生物地层学、化学地层学研究和岩相分析,探讨其发生可能和地层及构造意义。     

华北—江南地区中、新元古代地层格架的再认识

近年来, 在华北古陆中、新元古代地层中不断获得新的锆石U-Pb年龄, 为华北中、新元古代高精度年代地层框架的建立提供了重要的数据。当前国际前寒武纪地层精确对比的依据主要是高精度的同位素测年数据, 因此, 系统的锆石定年研究仍然是目前国际前寒武纪地层学研究的热点问题之一。本文报道蓟县剖面中元古代地层的基底迁西杂岩(群)锆石SHRIMP U-Pb年龄2534?9 Ma和串岭沟组中的辉绿岩(床)1638?14 Ma新的数据, 结合大红峪组火山岩锆石U-Pb年龄1625.9?8.9 Ma和侵入到太古代地层中密云环斑花岗岩锆石U-Pb年龄1685?15 Ma, 认为华北中、新元古代年代地层框架的优化和长城系盖层沉积的起始时间在1.75~1.70 Ga。在中国地层格架中, 扬子板块和华夏板块之间有一明显呈带状分布的元古代轻微变质的沉积地层和一系列岩浆岩单元, 被称之为“江南造山带”, 这套地层的定位对于确定中国古大陆晚寒武纪地层构造格局极为重要, 本文结合双桥山群的最新年龄和邻区的SHRIMP U-Pb年龄数据探讨其构造地层意义。     

宁镇山脉的盖帽碳酸盐岩北大核心CSCD

埃迪卡拉系底部发育一套覆盖在成冰纪冰碛杂砾岩之上的碳酸盐岩地层,被称为"盖帽碳酸盐岩",它是超级温室气候事件的沉积标志层,代表了新元古代"雪球"冰期的结束。通过对宁镇山脉地区新元古代地层的野外调查,在镇江丹阳帽山剖面南沱冰碛杂砾岩层顶部发现厚约4 m的含锰碳酸盐岩。沉积岩石学和稳定碳、氧同位素研究表明,这层碳酸盐岩具有盖帽碳酸盐岩的典型特征,可以与扬子板块其他地区的盖帽碳酸盐岩进行对比。这是宁镇山脉地区存在盖帽碳酸盐岩的首次报道。     

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...     

华北古陆中、新元古代年代地层框架SHRIMP锆石年龄新依据

建立中国晚前寒武纪地层的标准剖而,并使其成为国际地层对比的参考标准,一直是中国地质学家的追求.华北蓟县中、新元古代地层一直作为这一标准地层的主要研究剖面,已进行了岩石地层、生物地层、化学地层、磁性地层和层序地层等多学科研究.但是,高质量的同位素年代学研究和以此为基础的年代地层框架的优化一直是华北古陆中、新元古界研究的薄弱环节.长期以来,由于关键层位和关键界而缺乏高质量的同位素年龄标定,致使蓟县剖面争取成为国际层面标准剖面的竞争力受到影响.近期,随着锆石SHRIMP年龄测定技术在华北古陆前寒武纪地层学研究中的成功应用,在几个关键层位定年研究中取得实质性进展.北京西山下马岭组中部班脱凝灰岩中获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1370±11)Ma,使得下马岭组这个青白口群的关键地层单位划归为中元古界.天津蓟县大红峪组碱性火山岩中获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1625.9±8.9)Ma.可用于标定华北古陆中元古代裂解时间得北京密云环斑花岗岩获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1685±15)Ma.这些SHRIMP测年结果使华北古陆中、新元古界年代地层划分与全球对比有了年龄"锚点",必定有利于准确厘定华北地区中、新元古界的内涵.由于华北蓟县中、新元占界剖面是我国晚前寒武纪地层的标准剖面,因此上述年代地层框架的优化对于我国地质填图的修正和精确地层对比有着重要的促进作用.同时,对于我国前寒武纪生物演化,特别是宏观藻类发育的时间研究具有重要意义.这必定有助于提升华北中、新元古界剖面的国际地位.     

华北克拉通南缘中—新元古代年代地层格架和沉积演化过程研究的新进展

华北克拉通南缘中—新元古代地层发育良好,露头连续,是华北克拉通元古宙地层发育最好的地区之一.近年来重要年代学研究成果不断涌现,使华北克拉通南缘年代学格架和不同地层小区(卢氏—栾川、渑池—确山和嵩山—箕山地层小区)的地层对比关系逐渐清晰.本文总结了华北克拉通南缘中—新元古代地层学的新进展,并与天津蓟县中—新元古代地层标准剖面进行了对比,重新厘定了新的地层格架,主要包括:(1)将卢氏—栾川地层小区原归属蓟县系的高山河群、官道口群及青白口系白术沟组分别重新划定为长城系、蓟县系和待建系;(2)将渑池—确山地层小区的黄连垛组和董家组划分为蓟县系下部和青白口系;(3)将嵩山—箕山地层小区五佛山群进行解体,马鞍山组下拉至长城系,将五佛山群其他地层暂置于青白口系.以上述新进展和现有资料为依据,本文重新梳理了华北克拉通南缘中—新元古代的沉积演化过程,构建了不同时期的岩相古地理简图.     

新书介绍

正尹崇玉,高林志,刘鹏举,唐烽,王自强,陈寿铭.著.2015.中国新元古代生物地层序列与年代地层划分.北京:科学出版社,42.6万字,158元/本。本书是对华南扬子板块和华北板块东南缘的新元古代地层进行了以生物地层为主的多学科综合研究,在新元代生物地层序列、同位素年代学和化学地层等方面获得了重要进展,补充和完善了新元古代生物地层序列和年代地层划分,提出了我国新元古代地层南北对比的新框架。可供地质矿产研究人员和大专院校师生阅读参考。该书主要新认识     

新元古时期中国古大陆与罗迪尼亚超大陆的关系

在概略介绍罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆最新研究成果的基础上 ,重点介绍了中国华北、塔里木和扬子等三个克拉通前新元古代大陆地壳演化的主要特征 ,以及塔里木和扬子克拉通新元古代重大热构造事件序列和年代格架。提出塔里木和扬子克拉通新元古代地质历史具有较大的相似性 ,而与华北克拉通有明显差异。华北克拉通未出现与罗迪尼亚超大陆汇聚和裂解作用有关的、强烈的新元古代热构造事件群。根据现有的古地磁和地质资料 ,探讨了中国大陆块体与罗迪尼亚超大陆的关系和空间位置     

中国东部海域地质特征及一些重要大地构造界线在海区延伸的地质地球物理证据

本文通过对中国东部海域地质地球物理资料进行综合分析,特别是近十年来海洋区域地质调查最新采集的地球物理资料,梳理了研究区基础地质特征,探讨了陆区大地构造单元在海区的延伸。研究表明:渤海和北黄海为典型的华北型基底并发育华北型沉积盖层;南黄海为典型的扬子型基底并发育扬子型沉积盖层;东海陆架为华夏型基底,东部很可能发育晚古生代沉积盖层,其上叠置了晚三叠世以来沉积盖层。下扬子地块西侧通过左旋走滑的郯庐断裂带,东侧通过右旋走滑的朝鲜西缘断裂带揳入华北地块中,朝鲜西缘断裂带兼具走滑和俯冲带性质。整个朝鲜半岛无论从变质基底和沉积盖层来看都类似于华北地块。扬子地块在北侧和东侧都发育“鳄鱼嘴”式构造,扬子地块的下地壳向北、向东俯冲于华北地块之下,而上地壳则仰冲于华北地块之上。江绍结合带表现为宽50~70 km的NE向高磁异常条带,进入杭州湾后走向转为近EW向,经舟山群岛、大衢山岛及附近岛屿,过东海陆架虎皮礁凸起向东进入日本九州岛。虎皮礁凸起的岩石很可能类似于大衢山岛,为一套俯冲增生杂岩。     

华北、秦岭及扬子陆块的若干古地磁研究结果

本文对华北陆块、秦岭陆块以及扬子陆块内的70个采样点,474个标本进行了古地磁研究,利用16个采样点,112个标本中所获得的原生剩磁,重点分析了三陆块自寒武纪以来的古地磁极位置、古地磁偏角以及古纬度的变化特点。结果表明,三陆块为不同地质构造单元;寒武纪以来,华北陆块、秦岭陆块以及扬子陆块自北到南顺序排列;寒武纪时,秦岭陆块北侧和南侧分别存在一古洋盆,此时华北陆块和扬子陆块相距约1060km,三陆块向北漂移的过程中伴随着旋转运动,其中华北陆块和秦岭陆块以反时针旋转占优势,扬子陆块以顺时针旋转占优势;三陆块完全拼合时间在早三叠世至晚白垩世之间。     

TECTONICS OF THE DABIE OROGENIC BELT, CENTRAL CHINA

Tectonically the Dabie orogenic belt consists mainly of the Dabieshan Yanshanian uplifted zone and the Beihuaiyang Variscan-Indosinian folding zone. In the north boundary adjoining the North China Block, there are an Early Palaeozoic ophiolitic mixtite belt and the Hefei Mesozoic-Cenozoic faulted basin which overlaps on the suture belt. In the south of Dabie orogen, there is a secondary tectonic unit called Foreland thrust-faulted structural zone which was mainly formed by the intracontinental subductions during Mesozoic era. The study shows that the Dabie Block is a part of mid-late Proterozoic palaeo-island arc at the north margin of Yangtze Block. During Caledonian period, as a submerged uplift at the northen continental margin of Yangtze Block, the Dabie Block collided with the early Palaeozoic palaeo-island arc at the south margin of North China Block, resulting in the convergence of the North and South China Blocks and the disappearance of oceanic crust. Since then,large-scale intracontinental subductions were followed. Dabie Orogenic Belt is the product of overlapping of Yangtze Block, Dabie Block and North China Block under the mechanism of intracontinental subduction. Indosinian period is the period of chief deformation and high pressure dynamic metamorphism for Dabie Block, and Yanshan period is the main orogenic period in which the remelting of crust caused by basement shearing resulted in large scale thermometamorphism. The present tectonic framework of the orogen was finally formed by the rapid uplifting of the Dabieshan mountains and gliding southwards, which result in the developing of thrust belt on south side and the extensional tectonic movement on north side.     

TECTONICS OF THE DABIE OROGENIC BELT, CENTRAL CHINA

Tectonically the Dabie orogenic belt consists mainly of the Dabieshan Yanshanian uplifted zone and the Beihuaiyang Variscan-Indosinian folding zone. In the north boundary adjoining the North China Block, there are an Early Palaeozoic ophiolitic mixtite belt and the Hefei Mesozoic-Cenozoic faulted basin which overlaps on the suture belt. In the south of Dabie orogen, there is a secondary tectonic unit called Foreland thrust-faulted structural zone which was mainly formed by the intracontinental subductions during Mesozoic era. The study shows that the Dabie Block is a part of mid-late Proterozoic palaeo-island arc at the north margin of Yangtze Block. During Caledonian period, as a submerged uplift at the northen continental margin of Yangtze Block, the Dabie Block collided with the early Palaeozoic palaeo-island arc at the south margin of North China Block, resulting in the convergence of the North and South China Blocks and the disappearance of oceanic crust. Since then,large-scale intracontinental subductions were followed. Dabie Orogenic Belt is the product of overlapping of Yangtze Block, Dabie Block and North China Block under the mechanism of intracontinental subduction. Indosinian period is the period of chief deformation and high pressure dynamic metamorphism for Dabie Block, and Yanshan period is the main orogenic period in which the remelting of crust caused by basement shearing resulted in large scale thermometamorphism. The present tectonic framework of the orogen was finally formed by the rapid uplifting of the Dabieshan mountains and gliding southwards, which result in the developing of thrust belt on south side and the extensional tectonic movement on north side.     

扬子地块北缘晚二叠世长兴期岩相古地理

扬子地块北缘与秦岭接壤,晚二叠世长兴期岩石地层单元为长兴组和大隆组。长兴组为一套碳酸盐岩沉积,沉积单元包括台地相、台地边缘礁滩相以及台地边缘斜坡相等;而大隆组则主要为一套灰黑至黑色薄层硅质岩、炭质页岩夹薄层泥晶灰岩,为一套较深水盆地沉积的产物。研究结果表明,这一深水盆地环境大致从西边的广元开始,向东经旺苍、南江与鄂西地区相连成为一广阔海域,扬子地块与华北地块隔海相望。这一沉积格局不仅为油气勘探工作的部署奠定了坚实的基础,而且可能反映出扬子地块与华北地块在此之前已经成为统一陆块。     

西域陆块的建立及其地质意义

综合地质学、地球化学、地球物理学及深部构造等方面的资料,对“西域陆块”双重基底-结晶基底（Ar3Pt1）与褶皱基底（Pt2-3）、盖层（NhZ）,上下冰碛层,陆块边界等方面进行了初步探讨。西域陆块由塔里木、柴达木、中天山、敦煌、中-北祁连山、阿拉善等微陆块组成．它既不同于华北陆块（北型）,也有别于扬子陆块（南型）。但又具有华北与扬子陆块的某些特征,早古生代期间发育北西西向沟孤盆构造系以及中新生代与青藏高原隆升相伴产生的大型复合坳陷含油气盆地。暗示其很可能是中国西北部一个独立的构造单元。     

苏鲁超高压变质带东北端多种成因类型变基性岩:来自岩石学、同位素年代学及地球化学属性的制约

苏鲁超高压变质带是扬子板块与华北板块在三叠纪俯冲-碰撞的产物。变基性岩是苏鲁超高压变质带内出露最广泛的岩石类型之一,研究其岩石学、年代学、地球化学属性及成因机制,对于揭示扬子板块与华北板块之间的俯冲-碰撞-折返的动力学过程具有重要的科学意义。以(退变)榴辉岩为代表的超高压变质岩石广泛出露在威海-荣成一带,少量出露在乳山地区。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,(退变)榴辉岩的原岩时代为792~760Ma,峰期榴辉岩相变质时代为243~226Ma,后期角闪岩相退变质时代为221~207Ma。非榴辉岩相变质的基性岩(麻粒岩和斜长角闪岩)主要出露在乳山地区,其原岩形成时代应不晚于古元古代(1939Ma),峰期麻粒岩相变质时代为1895~1870Ma,后期角闪岩相退变质时代为1848~1806Ma,与胶北地体变基性岩的原岩时代和变质时代十分相似。全岩地球化学研究结果表明,(退变)榴辉岩的原岩显示高Fe拉斑玄武岩的特点,根据其稀土和微量元素特征,可将(退变)榴辉岩进一步划分为A、B和C三组。在球粒陨石标准化稀土配分模式和原始地幔均一化蛛网图解上,A、B和C三组样品分别具有轻稀土弱亏损、轻稀土弱富集和轻稀土富集的特点。轻稀土富集或弱富集型(退变)榴辉岩的原岩地球化学性质与岛弧或大陆玄武岩相似,它们的源区可能与深部富集地幔或受流体交代的地幔楔存在密切的成因关系;而轻稀土亏损型(退变)榴辉岩的原岩可能来自于亏损地幔的部分熔融。由此可见,(退变)榴辉岩的原岩具有成因多样性的特点。乳山地区的基性麻粒岩和斜长角闪岩的原岩也具有高Fe拉斑玄武岩的地球化学属性,Al2O3与Mg O呈正相关变化,TiO_2、P_2O_5与MgO表现出一定程度的负相关性。绝大多数非榴辉岩相变质基性岩的球粒陨石标准化稀土配分模式和原始地幔均一化蛛网配分曲线具有微右倾或明显右倾的特点。上述特征表明,研究区绝大多数非榴辉岩相变质的基性岩原岩来自于富集地幔,少数来自于原始地幔或亏损地幔,并经历了斜长石和辉石的分离结晶以及不同程度的部分熔融过程。由此可见,乳山地区出露的非超高压变质基性岩的原岩具有与胶北地体(高压)基性麻粒岩相近的成因特点。岩石学、同位素年代学和地球化学特征的综合对比研究结果表明,在苏鲁超高压变质带东北端的威海-荣成-乳山地区,既存在与华北板块古老变质基底相关的变基性岩,也存在与华南板块北缘新元古代变质基底相关的超高压榴辉岩,表明三叠纪时期华北板块东南缘胶北地体的部分古老变质基底曾卷入到扬子板块与华北板块之间的俯冲-碰撞造山过程,随后与超高压岩石一起抬升折返,形成当今的构造混杂岩带。     

海西至印支期郯庐断裂带的性质--据中国东部石炭纪至三叠纪的岩相古地理特征分析

文中通过对晚石炭世至早三叠世华南和华北地块古地理特征以及地层学证据的分析,认为中国东部的郯庐断裂带自海西期以来经历了两个主要发展阶段：第一阶段是广义的郯庐断裂带发展阶段,在海西期它是扬子地块北东缘呈宽缓弧形展布的边缘裂陷槽(或盆地)的边界;在印支期由于扬子地块与华北地块的碰撞,成为两地块的对接边界,具有逆冲推覆的性质,属广义的特提斯构造域。第二发展阶段从燕山期以来,发展成为一条平移断裂带,属于狭义的环太平洋构造域的平移系统。自晚石炭世至早三叠世的中国南方及华北东南部的岩相古地理资料显示了扬子地块与华北地块的对接始于晚二叠世早期,地块的抬升自南向北、自南东向北西方向呈迁移趋势;印支期的郯庐断裂带是一条北东、北北东展布的缓‘S’形的地块拼贴边界,在现今的郯庐断裂带上表现为残留的由北北西向南南东的斜向逆冲推覆的性质,表现为大别苏鲁造山带的中上部构造层的变形,即张八岭构造带及前陆褶皱冲断带的变形;燕山期以来则为众所周知的狭义的郯庐断裂带即郯庐平移断裂系统的一部分。     

长江中下游燕山期逆冲推覆构造及成因机制

长江中下游地区为我国著名铜、铁多金属成矿带之一.本文根据长江中下游及邻近地区构造等特征,将该区构造单元自北向南划分为华北地块、大别造山带、长江中下游前陆构造带、扬子地块、华夏地块;并进一步将长江中下游前陆构造带细分为保康-武汉-宿松-巢湖褶冲带、长江中下游中生代坳陷带、通山-瑞昌-石台-宁国褶冲带三个次级构造带.在燕山早期,长江以北的保康-武汉-宿松-巢湖褶冲带逆冲构造极性指向SE,而长江以南的通山-瑞昌-石台-宁国褶冲带逆冲构造极性指向NW.长江以南褶皱样式在岳阳-通山-瑞昌一线以南由隔挡式变为隔槽式,叠瓦式逆冲断裂更发育.在九岭-幕阜山隆起及南部的白垩纪红色盆地基底中逆冲断裂多为高角度,褶皱多为隔槽式,元古宇的浅变质岩卷入逆冲作用,为典型的厚皮构造.长江以北的紧闭同斜褶皱主体形成在印支期,随后被早燕山期的逆冲推覆作用改造.结合野外地质调查,通过对已有跨长江中下游地区的深地震剖面重新解释,发现以长江为界,长江中下游地区北侧深部、浅部构造处于耦合状态;而南侧深部、浅部构造已经脱藕,形成上下地壳的“鱼骨刺”结构,深部构造可能是是印支期扬子地块向华北地块下俯冲的残余结构.长江中下游地区浅部从北向南的逆冲作用应该与大别造山带超高压变质岩挤出有关,而从东南向北西的逆冲推覆作用可能同中侏罗世古太平洋板块向亚洲大陆俯冲有关.     

扬子崆岭新太古代壳-幔地球化学特征及其与华北克拉通-大别造山带的对比

认识华北与扬子克拉通太古宙时期是否属同一岩石圈块体以及大别造山带的归属对研究中国大陆早期演化历史具有重要地质意义．对新太古代斜长角闪岩和ＴＴＧ片麻岩组合样品系统的元素和同位素地球化学研究结果表明,新太古代扬子崆岭与华北陆块存在岩石圈地幔性质上的明显差异,其ＴＴＧ片麻岩的岩浆形成环境与条件也区别显著．湖北大别杂岩在一系列地球化学特征上表现出与扬子崆岭不同的特殊性,而与扬子北缘后河杂岩地球化学特征相似．崆岭斜长角闪岩、ＴＴＧ片麻岩和华北ＴＴＧ片麻岩的Ｕ,Ｔｈ元素组成特征符合其Ｐｂ同位素填图成果,但华北斜长角闪岩Ｕ,Ｔｈ元素组成特点与其Ｐｂ同位素填图成果不一致