沧水铺群的演替及其岩石地层学问题──论湖南新元古界底部岩石地层序列

本文通过介绍沧水铺群创建和演绎的过程以及因其被演替后所面临的岩石地层学问题，认为《湖南省岩石地层》（ 1997）中，新元古界底部──冷家溪群与板溪群马底绎组之间──的宝林冲组火山岩→横路冲组砾岩序列是主观虚拟的，沧水铺群林家湾组砾岩→银珠坝组火山岩序列是客观存在不容置疑替代的，并从砾石成分、变质特征、地质剖面、区域分布、专家检验以及钻探地质工程难验证等方面予以论证。     

湖南元古宙林家湾组和横路冲组的对比研究

简单介绍了湖南元古宙论水铺群林家湾组正层型剖面和板溪群横路冲组正副层型剖面;对比了二组剖面的地层岩性和成岩时代及层位等特征;论证了沧水铺群林家湾组层位是合乎客观地质实际的;阐述了对湖南益阳沧水铺地区磨拉石一火山建造的划分对比讨论的重要意义。     

江南古陆中段沧水铺群锆石U-Pb年龄和构造演化意义

江南古陆中段湖南益阳地区沧水铺群发育在冷家溪群和板溪群之间,其在地层柱中的位置一直是中国地质学家解疑江南造山带何时启动的关键层位。笔者在沧水铺群中的火山集块岩中获得锆石SHRIMP U-Pb年龄(821±13)Ma,再次验证了沧水铺群中的火山岩是820 Ma武陵运动之前的火山事件的产物,与武陵运动的启动有关,也说明该期火山岩与冷家溪群中大量的火山凝灰岩为同一构造运动的产物。     

川东北地区陆相两类砾岩岩石与储层特征

川东北地区发育上三叠统须家河组须四段和下侏罗统自流井组珍珠冲段两套陆相砾岩储层。根据对岩心、测井、岩石薄片、物性等多种资料的深入研究,认为两类砾岩分别发育于高位冲积扇和低位扇三角洲体系中,西部须家河组以钙质砾岩为主,胶结作用为方解石胶结,发育裂缝型储层; 东部须家河组和整个珍珠冲段以石英质砾为主,硅质砾及火山岩砾次之,主要为粘土矿物胶结和硅质胶结,发育孔隙-裂缝型储层,两类砾岩邻近烃源岩,具备良好的生储盖条件,是有利的勘探目标。     

关于赣东北上墅组火山岩的再认识及其地质意义

本论文对与我国南方板溪群相当的赣东北上墅组火 山岩进行了地 质学、岩石学、地球化学和定年研究。提出该火山岩应划分为形成时代不同、岩石特征各异 的两大类型：其一为红色陆相中、新元古代钙碱性中—高钾火山岩和碱性钾玄岩;其二为绿 色海相早、中古生代拉斑玄武质低—中钾火山岩。笔者认为,赣东北地区原定的板溪群(古 陆)应当解体,其中的红色陆相火山岩系为所谓的江南古陆的一部分,可与我国东南的板溪 群相当;绿色的海相火山岩系则不属于板溪群,应从江南古陆中分解出来。     

北票盆地侏罗纪砾岩沉积特征及对区域构造演化的指示

陆相盆地充填沉积物中砾岩沉积特征分析是示踪物源及反演源区构造演化背景的重要手段之一。通过对辽西北票盆地侏罗系的砾岩层沉积特征及砾岩的分散型式分析发现，北票盆地砾岩的沉积特征明显受到火山作用的影响，物源主要以盆地前期或同期火山岩及西缘前中生代沉积地层和变质岩系为主，砾石成分组成自下向上表现出一定的规律性变化，与盆地两次大的火山－沉积作用旋回有很好的对应关系，表现为从沉积早期以火山岩砾石为主向晚期以沉积岩及变质岩砾石为主的演化过程。早侏罗世晚期及晚侏罗世晚期砾岩主要为复成分砾岩，松散堆积，填隙物主要为泥砂质．分散型式为混合型，应为盆地在侏罗纪经历的两次大的逆冲推覆作用的沉积响应。中侏罗海房沟组巨厚的粗砾岩沉积对应于盆地西缘的一次快速隆升事件。     

西秦岭地区的麦秀群

西秦岭地区甘肃与青海交界一带发育着一套陆相中－中酸性火山岩，对这套火山岩的时代归属，前人认识不统一。作者等通过１／５万区调，将其重新厘定为上三叠统麦秀群并进一步将其自下而上划分为火山岩及碎屑岩组、英安质火山岩组和安山质火山岩组。查明了这套火山岩的地层层序。     

西秦岭造山带早白垩世大陆裂谷存在的依据——青海同仁地区麦秀山群新建的意义

青海省唯一的一套早白垩世陆相火山岩地层分布在青海省黄南州同仁县—泽库县之间的麦秀山一带,位于西秦岭地层区泽库地层分区。根据剖面研究和区域地层对比,将这套地层新命名为早白垩世麦秀山群（K1M）,下部的紫红—灰紫色中基性火山岩夹砂砾岩新建为多禾茂组（K1d）,为一套典型的陆相裂隙式喷发的碱性玄武岩＋陆相红层沉积建造,上部的紫红色砂砾岩组合延用万秀组（K1w）,为一套冲积扇相陆相红层的类磨拉石建造,二者之间为明显的整合接触关系。根据麦秀山群与上下地层之间的角度不整合接触关系,以及多禾茂组火山岩中的同位素年龄和万秀组的昆虫、叶肢介、植物化石,可确定麦秀山群的形成时代为早白垩世。麦秀山群沿近南北向张裂带分布,是在早白垩世陆内环境下产生并在陆内环境下消亡的陆内裂谷相沉积,它的形成标志着西秦岭地区在早白垩世进入区域性伸展阶段。     

新疆西准噶尔哈山地区佳木河组的重新厘定及地质意义

岩石地层单位建立的正确与否,关乎区域地层序列、建造对比、盆地分析与构造演化等,是地质学最基础最重要的研究内容之一.新近1: 5万区域地质调查证实,西准噶尔哈拉阿拉特山地区的“佳木河组”,并非前人所述火山岩呈夹层状与陆相碎屑岩互层,实由下部陆相粗碎屑岩和上部火山岩构成,二者间为区域性角度不整合接触关系,相互独立且新老关系层序清楚,岩石组合差异性显著.上部火山岩构成较完整的火山机构,火山通道相集块岩、次火山岩及岩株、岩脉与陆相粗碎屑岩为侵入接触,火山喷发相中基性熔岩、凝灰岩与陆相粗碎屑岩呈角度不整合关系.下部陆相砾岩-含砾粗砂岩组合具有典型磨拉石建造特征,产早二叠世Paracalamites stenocostatus,Lepidodendrales等植物化石及孢粉Protohaploxypinus,Striatoabietites.依据中国地层指南、岩石地层单位清理相关规范,以及组的命名优先权原则,现将具有独立火山机构的全部陆相火山岩从原“佳木河组”剔出(新建为白杨河组),将新建白杨河组之下伏的陆相砾岩-含砾粗砂岩组合重新清理厘定谓之佳木河组.这一成果,为正确建立本区地层格架,合理进行区域地层划分与对比等研究提供了重要佐证.      

义县组研究的新认识

辽西地区义县组是一套中生代陆相火山-沉积岩系,主要由中-基性火山熔岩、火山碎屑岩及湖泊相(包含少量的河流相)沉积岩构成。依据火山活动的规律性,将义县组划分为4个岩性段,自下而上为：底砾岩 基性-中基性火山岩段;湖相沉积(或称珍稀化石层)岩 中性、酸性火山岩段;基性、中基性-酸性、偏碱性火山岩段和砾岩(包括沉火山角砾岩) 中酸性、偏碱性火山岩段。义县组中包含6个化石层位,其中义县组一段的底砾岩和基性、中基性火山岩的(沉)凝灰岩中产有丰富的以鹦鹉嘴龙为主的古脊椎动物化石;二段的湖相沉积岩中含有大量热河生物群化石,包括著名的中华龙鸟、孔子鸟和辽宁古果等珍稀化石,是义县组的最主要化石产出层位,且湖相化石层基本上为同一时期的产物。根据化石研究和同位素测定结果,将义县组的时代定为早白垩世。     

侵入梵净山群白岗岩锆石U-Pb年龄及白岗岩底砾岩对下江群沉积的制约

下江群代表了新元古代末期的新裂谷沉积的起点,确定下江群的时代对新元古代构造运动有着重要的地质意义。贵州印江县地区有一套新元古代白岗岩侵入到梵净山群并被下江群覆盖,在下江群底砾岩中发现大量未经搬运的白岗岩底砾岩砾石。因此,笔者对梵净山地区的白岗岩进行锆石U-Pb年代测定,获得锆石U-Pb年龄(835±5)Ma。该年龄对下江群沉积启动时间和下覆梵净山群的沉积上限均有时代的制约。结合下江群甲路组斑脱岩锆石U-Pb年龄(814±6 Ma)和考虑到武陵运动的年限,下江群沉积年代不应老于白岗岩底砾岩的年代和武陵运动的界面。     

华南新元古代裂谷系沉积超覆作用及其开启年龄新证据

黔东南1∶5万高武幅、宰便幅区域地质调查结果表明,新元古界下江群是一套沉积超覆于中元古界四堡群之上的裂谷系楔状地层,其底部甲路组沉积底砾岩高角度(不整合)沉积超覆于四堡群复理石浊积岩之上,或沉积超覆于侵入四堡群之中的摩天岭花岗岩之上。取自该地区沉积超覆面之下摩天岭花岗岩样品的TIMS锆石U-Pb同位素年龄为825.0±2.4Ma,表明该地区新元古代裂谷系开始接受沉积的时间应该晚于825±2.4Ma;而取自沉积超覆面之上甲路组底部同沉积基性火山岩样品的TIMS锆石U-Pb同位素年龄为814±13Ma,这一年龄大致代表了该地区新元古代沉积超覆的开启时间,且与目前已获得的华南其它地区新元古代裂谷系沉积超覆的开启时间(820Ma)十分接近。本项研究成果支持华南裂谷系沉积超覆的开启时间为820Ma左右的观点。     

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。     

浙北富阳地区新元古代骆家门组沉积时限的厘定SCIEI北大核心CSCD

中-新元古代四堡造山运动将扬子地块和华夏地块拼合成一个完整的华南板块。四堡造山运动结束后,位于华南板块东北部的浙北分区沉积了一套新元古代骆家门组地层,其底部以砾岩和砂质砾岩为特色,且以角度不整合直接覆盖于四堡造山单元双溪坞群之上。骆家门组地层的精确沉积时限对了解四堡造山结束后华南板块新一轮沉积盆地的形成和发展具有重要意义。本文对采自浙北富阳地区骆家门组底和顶部的两件沉凝灰岩样品进行SIMS锆石U-Pb定年工作,并据此分析骆家门组的起始沉积时间略早于845Ma,终止沉积时间略晚于830Ma。综合前人研究,我们认为浙北分区保存了华南板块新一轮沉积盆地(南华盆地)的早期沉积活动信息,骆家门组的初始沉积时限指示了南华盆地的开启时间略早于845Ma。     

Glacial influence on Neoproterozoic sedimentation: the Smalfjord Formation, northern Norway

ABSTRACT There is much debate regarding the intensity and geographic extent of glaciation during the Neoproterozoic, particularly in response to recent geochemical work suggesting that the Neoproterozoic earth was at times ice covered from equator to poles (the ‘Snowball Earth’ hypothesis). A detailed sedimentological analysis of the Neoproterozoic Smalfjord Formation of northern Norway was conducted in order to determine the extent and intensity of glacial influence on sedimentation. In the Tarmfjorden area, the Smalfjord Formation consists of a stacked succession of diamictites interbedded with fine‐grained laminated mudstones containing rare outsized clasts. Diamictites and interbedded mudstones are interpreted as the product of subaqueous mass flows generated along the basin margin. In the Varangerfjorden area, chaotically interbedded diamictites, conglomerates and sandstones are overlain by a thick succession of stacked sandstone beds; onediamictite unit at Bigganjargga overlies a striated pavement. The Varangerfjorden outcrops appear to record deposition on a subaqueous debris apron. Although diamictites contain rare striated and faceted clasts, suggesting a glacial sediment source, their origin as subaqueous mass flows prevents the interpretation of ice mass form or distribution. Rare lonestones may be associated with floating ice in the basin, which may be of glacial or seasonal origin. Glacial ice may have contributed poorly sorted glacial debris to the basin margin, either directly or through fluvioglacial systems, but there is no evidence of direct deposition by ice at Varangerfjorden or Tarmfjorden. The overall fining‐upward trend identified in the Smalfjord Formation and overlying Nyborg Formation is consistent with depositional models of rift basin settings. This fining‐upward trend, the predominance of mass flow facies including breccias associated with scarps and the evidence for extensional tectonic activity in the region suggest that tectonic activity may have played an important role in the development of this Neoproterozoic succession. The Smalfjord Formation at Tarmfjorden and Varangerfjorden does not exhibit sedimentological characteristics consistent with severe glacial conditions suggested by the snowball Earth hypothesis.     

湘黔桂新元古代拉伸纪晚期地层年代格架对比及关键地质事件初探

湘黔桂地区发育一套完整的新元古代拉伸纪晚期地层(下江群及其相当地层),是研究扬子克拉通与华夏板块碰撞拼接后华南大陆裂谷盆地演化的重要载体。本文报道了贵州省铜仁市万山区清水江组上部、平略组底部及中部变质凝灰岩和沉凝灰岩的年龄,分别为(763.8±5.5) Ma(N=24,MSWD=0.29)、(760.2±4.1) Ma(N=25,MSWD=0.39)、(759.1±3.9) Ma(N=26,MSWD=0.38)。通过对湘黔桂地区下江群及其相当地层中已有火山岩、火山碎屑沉积岩、含凝灰质岩石年龄的系统梳理与分析研究,进一步确定下江群其及相当地层的沉积时限在822~715 Ma,桂北丹洲群三门街组玄武岩是在武陵造山后伸展背景下湘黔桂地区裂谷最大裂陷时期的产物,清水江组与平略组内大量的火山物质可能来源于江南造山带东段800~760 Ma的中酸性喷出岩。结合地层、岩性、年代特征,本文恢复了湘黔桂盆地新元古代拉伸纪晚期的演化历史,并认为该套地层符合建立下江系条件。     

内蒙古固阳地区侵入渣尔泰群中新元古代早期辉长岩岩床的发现及其意义

华北克拉通由于新元古代早期构造-岩浆活动的地质记录较少,制约了对其新元古代时期构造演化的认识。本文对内蒙古中部固阳地区侵位于渣尔泰群阿古鲁沟组中3个变辉长岩岩床样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学测试,显示其侵位年龄为-925 Ma,表明华北克拉通北缘存在新元古代早期的岩浆活动。该岩床与同时期华北克拉通中部-925 Ma的基性岩墙群(大石沟岩墙)和东南部945-890 Ma的基性岩床群(徐淮-辽东-沙里院岩床)具有相似的岩石地球化学特征和重叠的Nd同位素组成,表明其可能是新元古代早期华北克拉通中—东部发育的大规模基性岩浆活动事件在克拉通北缘的响应,但其规模相对华北克拉通东南缘明显较小。华北克拉通北缘新元古代早期基性岩浆活动的发现,为深入了解华北克拉通北缘新元古代构造演化及其与罗迪尼亚超大陆的关系提供了重要线索。     

华北地台南缘新元古代地层的新认识

根据熊耳群顶部古风化壳的确立、汝阳群底部小沟背组下切河谷沉积特征、白草坪组大型具刺疑源类和洛峪口组宏观藻类的发现以及罗圈冰碛岩在地层柱中的对比位置,笔者对熊耳群之上至寒武系辛集组之下的地层进行了重新厘定,将其归入新元古界(1000～570Ma),代表华北地台在Rodinia超大陆聚合-离散期的沉积记录(青白口系和震旦系)。     

The Neoproterozoic Cratonic Successions of Peninsular India

The Peninsular India hosts extensive record of Mesoproterozoic, and Neoproterozoic successions in several mobile belts, and cratonic basins. The successions provide excellent opportunities for chronostratigraphic classification, in tune with the chronometric classification adopted by IUGS for inter-regional correlation on a global scale. Major tectono-thermal events at 1000–950 Ma in the mobile belts, correlatable with the Grenville orogeny may be considered as the datum for Meso-Neoproterozoic classification in India. Principles of chronostratigraphic classification, however, can not be applied yet to the cratonic successions of India because of inadequate radiometric data, paucity of biostratigraphic studies, and lack of regionally correlatable stratigraphic or palaeoclimatic datum. The kimberlite magmatism which affected the Peninsular India on a continental scale at about 1100 Ma, holds the key to the identification of Neoproterozoic successions of the cratonic basins. Thus, the stratigraphically confined diamond-bearing conglomerates and/or the tuffs associated with kimberlites, may be considered as the datum to define the base of the Neoproterozoic, fixed at about 1000 Ma. Accordingly, the Rewa, and Bhander Groups in the Vindhyan basin, the Kurnool Group in the Cuddapah basin, the Jagdalpur Formation in the Indravati basin, and the Sullavai Group in the Pranhita-Godavari basin are taken to represent the Neoproterozoic successions in the Peninsular India. The Chattisgarh Group in the central India, the lower part of the Marwar Supergroup in western Rajasthan, the Badami Group in the Kaladgi basin, and the Bhima Group are the other “possible Neoproterozoics” in the Peninsula.The closing phase of the Mesoproterozoic in all these basins are characterised by stable shelf lithologic associations attesting to high crustal stability. The Neoproterozoic basins, by contrast, mark a new phase of rifting, and extension, and the basin fills exhibit signatures of initial instability which evolved with time into a more stable platformal condition. A major episode of sea level rise has been recorded in most of the basins. The riftogenic origin, and evolution of the basins are comparable with the history of Neoproterozoic basins of Australia though there is no unequivocal record of glaciation in the Indian formations.