云南前寒武系一寒武系界线锆石激光拉曼光谱研究及意义

本文通过对8个澳大利亚TEM标准锆石和近百枚云南梅树村剖面前寒武系一寒武系界线M5层斑脱岩火山成因锆石进行了不同入射方位的激光拉曼光谱分析和对比研究。证实正常锆石拉曼光谱各峰的出现、强度与拉曼光束的入射方位有关，同时也发现晶化度差的异常锆石其拉曼光谱各峰的出现、强度与拉曼光束的入射方位无关或有很小的关系。这类异常锆石在四个不同方位上并不产生特征拉曼谱峰，就是有其强度也非常小。可以认为这些异常锆石的激光拉曼光谱特征与其晶体结构及蜕晶化的程度是有密切关系的。笔者等发现：①产在新鲜的火山灰M5层中约有80％的锆石因为高铀钍含量已发生不同程度蜕晶化，5％的锆石为滚圆状的继承老锆石，均为不适合铀一铅离子探针质谱（SHRIMP）和热电离同位素质谱（ID—TIMS）定年的异常锆石；②因为低铀钍含量该M5层中仅有15％的锆石没有发生蜕晶化，为适合SHRIMP和ID-TIMS同位素定年的正常锆石，只有这类锆石的年龄才能代表前寒武系一寒武系界线的年龄。首次提出火山成因锆石晶化度与锆石拉曼光谱的定量关系。使用这项显微拉曼光谱新技术方法可以对寒武系底界M5层火山灰或其它火成岩和变质岩锆石晶体的晶化状况作出了快速判断。对U-Pb定年来讲是一种简单易行并且十分有效的重要制约手段。     

云南梅树村前寒武系-寒武系界线剖面硅同位素研究

云南梅树村前寒武系-寒武系界线剖面是研究前寒武系-寒武系界线层型最重要的国际候选剖面之一。本文首次系统地研究了硅同位素在剖面中的变化规律,指出“C”点附近“界线粘土层”为火山成因,“B”点至“C”点之间有海底喷气活动;“C”点附近的δ~(13)C,δ~(18)O负异常与生物大量活动有关,而非“灾变”所致。     

云南梅树村前寒武系-寒武系界线剖面的硅同位素研究

云南梅树村前寒系-寒武系界线剖面是研究前寒武系-寒武系界线层型最重要的国际候选剖而之一。本文首次系统地研究了硅同位素在剖面中的变化规律；指出在“B点”-“C点”之间有海底喷气活动存在“界线粘土层”为火山成因。“C点”附近点δ13Cδ18O负异常与大量生物活动有关，而非“灾变”所致。     

南京汤山寒武系-奥陶系界线地层地球化学特征

研究了南京汤山观音台组顶部、仑山组和红花园组底部的微量元素、稀土元素和碳、氧同位素,基于观音台组顶部白云岩中白云石和方解石δ~(18)O 值的相似性,认为它是在成岩作用初期由交代作用形成的准同生白云岩。依据同位素分析,所研究层段的碳酸盐岩主要形成于埋藏成岩环境,未经历大气淡化成岩阶段。依据地层多重划分概念修订了观音台组和仑山组的界线。依据碳同位素与有关地区对比探讨了寒武系与奥陶系界线,界线附近δ~(13)C 值仅见小的负偏移,反映这一时期海平面的升降幅度较小。     

湖北黄土岭麻粒岩锆石拉曼光谱和等离子体质谱研究

对湖北黄土岭麻粒岩中锆石同时进行了激光拉曼探针、阴极发光 (CL)观察和U ,Th及Pb Pb年龄ICPMS测定 ,发现麻粒岩中部分锆石发生的不是固态重结晶作用 ,而是部分熔蚀 /沉淀再结晶过程。结合CL图像结构特征和2 0 7Pb/ 2 0 6Pb年龄初步推断 ,麻粒岩相事件发生在 2 0亿年之后。结构、化学和同位素组成的测定表明 ,大别地区广泛存在的燕山期热事件使锆石发生不同程度的变质重结晶作用 ,使锆石晶格愈合。     

变质锆石拉曼光谱研究--以大别造山带为例

对大别山的道士冲辉石岩、双河榴辉岩和碧溪岭石榴橄缆岩的锆石进行了激光拉曼探针，阴极发光（CL）观察和U、Th等微量元素的微区分析及U－Pb同位素测定，发现锆石拉曼光谱波数和半高宽都能指示其蜕晶化程度，但对于高度蜕晶化锆石，波数已经不再完全适用，而只能通过其特征谱峰半高宽来确定。碧溪岭石榴橄榄岩锆石微区微量元素和拉曼探针分析发现，半高宽和Th/U比正相关，这是由岩浆锆石在变质过程中不同程度的固态重结晶作用造成的，其可能曾经遭受过约220Ma的热事件扰动。双河榴辉岩锆石则可能遭受了流体参与下的变质重结晶作用的影响。锆石重结晶作用是变质岩中锆石年龄和化学组成变化的主要原因。     

大别山高压-超高压片麻岩锆石的拉曼光谱学研究

对大别山高压-超高压片麻岩的锆石进行了激光拉曼探针、阴极发光(CL)、U-Pb年龄和U、Th等微量元素的测定分析.研究结果表明:锆石拉曼光谱1008cm-1峰的半高宽普遍小于20cm-1,指示锆石结晶程度较好到中等程度的蜕晶化;早期继承锆石在三叠纪高压-超高压变质作用中经历了退火和重结晶作用,所受的放射性通量是从200Ma的早侏罗纪开始积累的,表明高压-超高压岩石在这一时间已出露地表;北大别白垩纪岩浆热事件对高压-超高压岩石的影响很小;大多数锆石数据都落在天然锆石的放射性破坏趋势(RDT)中,表明锆石在高压、超高压过程中基本发生了完全的重结晶.     

激光拉曼、阴极荧光研究对蜕晶化锆石及其 U-Pb 年龄解释的指示意义

通过对3个不同程度蜕晶化锆石样品的激光拉曼光谱,阴极荧光图像(CL)和U-Pb年龄特征进行对比分析,笔者发现锆石CL图像和激光拉曼光谱测试对蜕晶化锆石及其U-Pb年龄解释有很好的指示作用,因此强调加强矿物内部结构的研究,建议锆石激光拉曼测试、阴极荧光观察及锆石U-Pb同位素测试相结合分析锆石U-Pb年龄数据.     

三峡地区岩家河埃迪卡拉系-寒武系界线剖面碳同位素地层学研究

湖北宜昌三峡地区埃迪卡拉系一寒武系界线位置尚存争议,跨越这一界线的岩家河组地层的分段工作也缺乏统一的意见。对岩家河剖面开展岩相学和碳同位素地层学研究,揭示其碳同位素演化可与扬子板块内滇东北老林剖面和肖滩剖面对比,即自下而上在该界线附近存在一个大的δ13C负漂移、一个稍小的δ13C负漂移和一个大的δ13C正漂移。结合该剖...     

塔里木盆地蓬莱坝剖面寒武系第二统-第三统界线处碳同位素负异常及其地质意义

塔里木盆地柯坪地区蓬莱坝剖面是研究寒武系地层的典型剖面,而迄今未有第二统一第三统界线处碳同位素演化研究.本研究对该剖面第二统吾松格尔组一第三统沙依里克组过渡区碳酸盐岩进行系统取样,分析了18件样品的碳、氧同位素组成.结果表明,δ13C(V-PDB)和δ18O(V-PDB)值分别分布于-4.2‰～0.8‰之间和-7.4‰...     

前寒武纪-寒武纪界线附近的撞击假说及其对生物圈的影响

根据化石记录可知,大量复杂生物类群迅速出现在早寒武世,这就是所谓的寒武纪生命大爆发.在此之前,有距今6亿年前的前寒武纪末埃迪卡拉生物群化石出现,此后的70～80 Ma里,生命就以上升了一个数量级的速率演化.这些在原始地层中看似迅速出现的化石,最早在19世纪中期就有所记录,达尔文认为,这是对他提出的进化论的自然选择观点的主要反对证据之一.有关新动物群的出现及演化长期困惑着地学界,集中在以下三点:在前寒武纪-寒武纪界线附近或早寒武世这个相对较短的时期内,存在着生命大爆发.是什么引起了这样的快速演化事件?这对于生命的起源与演化将意味着什么?对"寒武纪生命大爆发"的强烈兴趣还启发了20世纪70年代对布尔吉斯页岩化石记录的研究.不久之后,中国的澄江生物群包括对它后续的研究又很好地支持了生命大爆发.在前寒武纪一寒武纪界线附近究竟发生了什么?随着笔者对寒武纪事件越来越多的了解,积累的数据使得很多原先提出的假说都变得不太可能了.通过作者对地球环境的改变和寒武纪生命大爆发详实的研究,发现这种改变是可以由撞击事件引起的.在对寒武纪时期的地球进行了详细的研究之后,笔者提出了新的见解.前寒武纪晚期,存在大型的陨击事件.碰撞的高温结束了大冰期,使生物信息得以交流.同时,撞击启动基因调控机制、释放HSP90变异.一方面,调控基因决定了其他基因的表达,最早的调控基因发现于布尔吉斯页岩中(535 Ma).另一方面,HSP90原本是积累突变的蛋白,一旦环境突然发生变化,所有DNA突变将得以表达,在短时间内新的生命形式得以进化.并且这种变化是可以遗传的.然后,在新生臭氧层保护与有氧呼吸能量供应下,地球另一端幸存地下生命爆发,产生硬壳及复杂的新陈代谢以适应高温高压.现代的银河系天文理论,即密度波理论,在本文中被应用以试图解释这种撞击背后的天文学诱因.5～6亿年前的寒武纪事件使笔者联想起另外两次仍然存在争议的大规模撞击事件,它们引起的大气变化、水圈变化、生物圈变化、碳酸盐岩变化、磷矿变化都惊人的相似.形成于17亿年以前的Sadbury陨击坑直径为200 km,是最大陨击坑之一;23亿年以前(23.3～22.88亿年)地质环境(沉积圈、生物圈、水圈、大气圈)发生了由地外因素引起的灾变.灾变后,火山活动明显减弱,富氧大气圈形成,生物演化出现飞跃,叠层石开始广泛发育,碳酸盐岩在各大陆大量沉积,第一次全球性磷矿期开始发育.根据几处23亿年左右陨落的大量消溶型铁质宇宙尘的发现,推论该灾变的起因是与陨击作用有关的宇宙事件,且地表23亿年前的泛火山运动和月岩年龄分布(23～25亿年)以及月表陨石坑构造等表明:23亿年前,地外物体对地球的冲击作用非常强烈.再考虑到6 500万年前的契科苏博鲁陨击事件,也就是说,在已经得到广泛承认的和存在争议但有事实支持的地外灾变事件中规模最为巨大的三次撞击事件符合5～6亿年这一大周期.5～6亿年正是太阳系扫过银河系四条主旋臂一次所用的时间:太阳绕银河一周的时间大约是290个百万年.而由于在太阳绕银河转的时候,银河系的四条大旋臂同样旋转,并且其螺旋势场的角速度约是太阳系的一半,最终叠加的结果就是这样的一个大周期.密度波理论表明,旋臂处质量密度非常大,并且形成旋臂的螺旋引力场将对太阳系产生影响,诱发撞击事件.本文通过前人定性证据和笔者实地考察表明,上述假说与当时的绝大多数重要天文事件和地质发现相吻合,广泛的铱异常与位于澳大利亚的大型陨击坑均有发现.对澳大利亚的Acraman陨击坑和HAPCIS陨击坑的基底构造实地分析也表明了前寒武纪末曾经存在过陨击事件.最后笔者利用计算机模拟了大气圈变化.模拟分两步进行,首先从岩石热分解得出需要的温度与压强数据,而后将数据作为参数用于模拟.数据结果表明撞击区域的大气温度在4 000 K左右,压强为5 600 Bar.撞击增加了大气中二氧化碳和氧气的含量,并强化了臭氧层.这些含量的变化与地质上的记录一致.     

Palaeomagnetic Study on the Precambrian-Cambrian Boundary Candidate Stratotype Section at Meishucun, Yunnan

The Meishucun secton has been recommended as an international candidate stratotype secton of thePrecambrian-Cambrian boundary. The paper deals with the palaeomagnetic study on the section. A total of159 palaeomagnetic samples were successively collected from the platform-facies sequence of carbonates andphosphates at the section. Thermal demagnetization results indicate a great majority of the rocks at the sectionhave been strongly overprinted by recent magnetic field, but 57 samples have preserved remanentmagnetization with antipodal directions (mean D/I=4.2°/ 7.1°, K=9, α_(95) = 6.6°). Baaed on calculation,the location of the palaeomagnetic pole was at 68.8°N and 270.7°E, which is different from any palaeopolesobtained from younger Phanerozoic rocks in South China. The results reveal a polarity zonation which in-cludes at least 9 reversal events. A comparison of China's magnetostratigraphic records with those fromSiberia, Australia and the western U.S.A. shows that all the sections are characterized by frequent polarity re-versals.     

赣南吉埠黄沙岩体的锆石铀-铅年代学研究及其地质意义

赣南地区吉埠黄沙岩体的风化壳产出离子吸附型稀土矿床,但对其年代归属缺乏准确认识。利用从黄沙岩体风化壳中挑选出的锆石,开展了U-Pb法年代学研究。激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱法(LA-MC-ICPMS)分析表明,岩体的206Pb/238U加权平均年龄为(242.5±1.8)Ma,说明吉埠黄沙岩体的成岩时代为印支期初期,而不是前任推断的燕山期。结合南岭区域发现的其他印支期岩体可知,印支运动在华南地区具有广泛影响,岩浆活动规模和出露面积较以往认识增大。纬度较高的黄沙岩体发生稀土矿化的事实进一步说明,1∶20万兴国幅、井冈山幅,乃至宁化幅内的印支期岩体也具有发生稀土矿化的条件,在今后的找矿工作中应给予重视。     

榴辉岩中石英出溶体的拉曼光谱学研究及其构造意义

利用拉曼光谱学和费氏台方法对若干地区超高压榴辉岩中柯石英和榴辉岩中石英出溶体的超显微构造特征进行了研究.研究结果表明, 石榴石(或绿辉石) 中柯石英向石英相变是一个连续变化过程.绿辉石中石英出溶体和主晶具有一定的晶体学拓扑关系, 即石英出溶体长轴有两个展布方向: 平行于绿辉石(10 0) 裂理面和平行于绿辉石(- 10 1) 面.目前, 部分学者推断榴辉岩绿辉石中石英出溶体可作为超高压变质作用的标志.笔者认为, 棒状定向石英在绿辉石中出溶的温压条件和出溶机理尚未查明.因此, 需加强过量二氧化硅单斜辉石出溶机理的超高压实验研究, 从而为证实石英出溶体作为超高压标志提供实验定量约束.      

A Further Research on the Precambrian-Cambrian Boundary at Meishucun Section of Jinning,Yunnan, China

This paper gives a brief report on the latest results in litho-, bio-, and chrono-stratigraphy obtained fromthe authors' further research on the Meishucun section during 1987-1988. More attention was paid to the studyof the microtexture of Lapworthella and some new materials of trace fossils. Phycodes pendum Seilacher, animportant index for correlation, was also discovered in the Zhongyicun Member. In the Yu' anshan Membermany worms, medusas and arthropods of the Chengjiang fauna have been found by other workers. Asupplemental study was made on the fossil zones of the Meishucunian stage. Based on new isotopic data, theage of the Precambrian-Cambrian boundary should now be 597 Ma. It is further suggested that point "B" re-mains as an optimum selection for defining the Precambrian-Cambrian boundary.     

Raman Spectrum Study on Quartz Exsolution in Omphacite of Eclogite and Its Tectonic Significances

The studies on ultra-microstructue characteristics of quartz exsolution in eclogite and coesite in UHP eclogite of several localities are done with the appliance of laser Raman spectroscopy and Ustage. Research results show that the phase transformation of coesite-quartz in garnet and/or omphacite is a continuous process. Topological relationship is present between quartz exsolution in omphacite and its host mineral which shows orientations of two long axes of quartz exsolution parallel to (100) and (-101) of omphacite. At present, some scholars suggest that thequartz exsolution in omphacite of eclogite is the evidence of UHP metamorphism. However, temperature and pressure condition and the exsolution mechanism of oriented needlelike quartz in omphacite still remain undear. Tnerefore, further study should be enhanced on experimental research on exsolution mechanism of super-silicate clinopyroxene, which could provide experimental quantitative constraint on quartz exsolution as UHP indicator.     

赣杭带早白垩世粗面岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其意义

赣杭构造火山岩铀成矿带的石溪盆地,属中国东南大陆中生代火山岩带的一部分,盆地内出现的粗面岩具有橄榄玄粗岩系火山岩的主元素的特征.精确确定该粗面岩的地质年龄,无论对地球动力学研究还是对铀成矿的成因研究都有重要的意义.粗面岩所含锆石具有明显的振荡环带,Th/U比值高,属典型的岩浆成因锆石.锆石SHRIMP U-Pb测年结果表明,14个点的年龄变化范围较小,为132～144 Ma,加权平均年龄为（137.00±0.94） Ma,代表了火山岩的成岩年龄.根据国际最新地质年代表,侏罗纪与白垩纪的界限划在（145.5±4.0） Ma.因此,石溪组粗面岩的地质时代属早白垩世.中国东南部大规模中酸性火山活动发生在早白垩世,赣杭构造火山岩铀成矿带与碱交代有关的早期铀矿化也发生在早白垩世（120～130 Ma）.石溪盆地石溪组早白垩粗面岩的厘定,说明中酸性火山活动与幔源岩浆活动有关、早期铀矿化与碱性岩浆活动合拍.     

云南思茅盆地白垩纪—古新世碎屑岩地球化学特征及地质意义

云南思茅盆地白垩纪—古新世地层包括曼岗组(K_1m)、扒沙河组(K_1p)、勐野井组(K_2me)、等黑组(E_1d),主要由砂岩及砂泥岩组成。对盆地江城二官寨—和平寨—扒沙河道班剖面19件碎屑岩样品及江城勐野井矿区SHK4孔17件细碎屑岩样品的主量元素、稀土元素和微量元素进行了分析。结果显示:碎屑岩样品中δCe和δEu、δCe与∑REE、化学蚀变指数(CIA)与Th/U、CIA与Th/Sc不具有相关性,说明研究区白垩纪—古新世沉积物碎屑成分主要受控于源岩特征,不受化学风化作用及氧化-还原条件的影响;稀土元素配分模式基本相同,LREE/HREE值较高且负Eu异常明显,表明白垩纪—古新世沉积物具有相同的物源,岩石以亲花岗岩、长英质岩为主。Hf-La/Th、La/Sc-Co/Th、REE-La/Yb、Hf-Co-Th判别图解也反映了相似的物源特征。勐野井组至等黑组地层沉积期间,CaO含量、Gd含量、ICV值和(Gd/Yb)N值突然增加,表明源区自晚白垩世勐野井组沉积开始,构造活动性突然加强,整体上处于快速隆升、剥蚀阶段。研究为云南思茅盆地白垩纪—古新世沉积物物源属性的判别提供了一定的地球化学依据。     

南秦岭新院岩体及其包体的锆石SHRIMPU-Pb定年和意义

南秦岭新院岩体位于略阳县城以北约35 km处,呈椭圆形,出露面积约200 km2,主要岩性为花岗闪长岩,岩体中含有大量的铁镁质微粒包体和细晶岩脉.锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明,花岗闪长岩的结晶年龄为219.6±4.6 Ma,其中的铁镁质微粒包体的结晶年龄为2 21.5±4.2 Ma,晚于勉县—略阳洋盆闭合时期...