印支地块思茅地区始新统磁倾角偏低现象及其构造意义

对印支地块思茅地区始新世陆相红层进行古地磁研究,获得勐伴剖面特征剩磁方向为Ds=118.2°,Is=22.1°,k=31.6,α95=10.9°;勐腊剖面特征剩磁方向为Ds=47.6°,Is=22.8°,k=20.2,α95=5.9°。其特征剩磁方向与前人研究结果基本一致。利用Hodych等的磁倾角校正方法得到校正磁倾角为28.4°±4.3°,对前人的数据重新进行E/I统计得到的校正磁倾角值为30.7°,置信区间为[25.4°,35.9°],两种不同方法得到了较一致的结果,思茅地区的古近纪磁倾角显示了一定程度的偏低。E/I磁倾角偏低检验方法在应用时存在一定的局限性,变形微弱地层的古地磁学数据适合进行E/I磁倾角偏低校正,以避免倾伏褶皱或差异性旋转变形作用对E/I磁倾角偏低校正的影响。Hodych等提出的磁倾角校正方法是现今比较可靠的磁倾角校正方法。结合前人印支地块的古地磁研究成果,本次研究结果表明印支地块思茅地区自始新世以来相对于华南板块向南滑移量约500km。     

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。     

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.      

扬子陆块三峡地区莲沱组砂岩中碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

对扬子陆块三峡地区黄牛岩剖面莲沱组顶部砂岩中的120颗碎屑锆石进行了U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析.结果显示,黄牛岩剖面莲沱组中碎屑锆石的年龄谱具有～880～800 Ma、～2 000 Ma、～2 500 Ma及～2 700 Ma的峰值,其中最年轻的碎屑锆石年龄为724±8 Ma.结合前人对该地区莲沱组顶部凝灰岩开展的年代学工作,将莲沱组顶部砂岩沉积时代限定为724～714 Ma.莲沱组砂岩沉积时间与其中最年轻的碎屑锆石U-Pb年龄接近,反映了其源区地壳物质的快速再循环.碎屑锆石Hf同位素两阶段模式年龄(TDM2)集中在～3.7～3.1 Ga、～2.5～2.0 Ga和～1.3～1.0 Ga,反映其物源区存在古-中太古代、古元古代以及中元古代末期的初生地壳生长.对比近年来三峡地区不同剖面莲沱组砂岩中已报道的碎屑锆石年龄和Hf同位素数据,黄牛岩剖面的莲沱组碎屑锆石年龄和Hf同位素组成与之以北的王丰岗剖面均存在明显差异,说明莲沱组沉积期两者的陆源物质供给区有较大差别.     

扬子陆块北缘大洪山地区莲沱组底部凝灰岩锆石U-Pb定年及其地层学意义

扬子陆块北缘莲沱组是华南新元古代的重要地层单元之一,但其沉积时限、区域对比关系、沉积环境与沉积期古地理存在诸多争论。对大洪山地区莲沱组底部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得凝灰岩样品的形成年龄为798.4±4.5Ma(MSWD=0.40,n=13)。结合前人研究成果,将莲沱组的沉积时限限定为800～714 Ma,区域上可与板溪群及其相当地层中上部、休宁组、澄江组、开建桥组、武当群和随县群进行对比,为“晋宁造山运动”不整合面之上、南华冰期之下的一套裂谷充填产物,代表了裂谷盆地全面打开,沉积范围快速扩大的充填序列,其主体为冲积扇、河流及滨浅海沉积。莲沱沉积时期,扬子陆块北缘形成了一个向北逐渐变深的裂谷盆地,此时大洪山地区的莲沱组为围绕鄂北古隆起分布的冲积扇沉积,向北则变为以随县群为代表的滨浅海—半深海沉积。     

长江三峡黄陵花岗岩与莲沱组凝灰岩的锆石SHRIMPU—Pb年龄及其构造地层意义

华南古陆普遍发育新元古代花岗岩,其时代、成因及其对华南新元古代的构造演化具有标识意义。该类型的花岗岩与华南克拉通的破坏及雪球事件的启动相关,其年代学研究一直备受关注,高质量的锆石SHRIMPU—Pb定年是确定其相互关系的基础。黄陵花岗岩体中的岩浆锆石的SHRIMPU—Pb加权平均年龄为837Ma±7Ma,另获得莲沱组顶部层凝灰岩较年轻的一组岩浆锆石SHRIMPU—Pb加权平均年龄724Ma±12Ma。前者表明黄陵花岗岩与桂北的三防、元宝山和云南的峨山花岗岩体侵位的时间相同,后者确定了莲沱组顶界的时代。这为确定南华系的年代地层学框架提供了重要的科学依据。     

青藏高原中北部沱沱河盆地新生代古纬度演化及其对构造和气候的指示意义

古纬度演化可以为地质历史时期古气候变化以及构造变形过程等提供宏观的构造位置背景。加强青藏高原中北部可可西里盆地的古纬度研究,对于理解青藏高原中北部的构造抬升过程历史以及机制、阐明东亚季风起源和演化与高原隆升变形的耦合关系、探讨可可西里盆地晚始新世孢粉所指示的干旱气候的动力机制等具有重要的意义。笔者等选取青藏高原腹地研究相对薄弱的可可西里盆地的一个次级沱沱河盆地（TTHC剖面）作为研究对象开展了古地磁研究,重建其在新生代的古纬度演化历史。岩石磁学研究表明TTHC剖面的主要载磁矿物是磁铁矿和赤铁矿,但以赤铁矿为主。与同期（约35 Ma）欧亚极期望磁倾角以及研究区西边乌兰乌拉湖地区的火山岩磁倾角对比,TTHC剖面所记录的磁倾角存在明显的浅化现象,经E/I方法校正后,得到在约35 Ma的古地磁方向为Dec=358.5°,Inc=44.4°,a95=5.7°。综合已发表的贡觉盆地、改则盆地、尼玛盆地、囊谦盆地、下拉秀盆地和乌兰乌拉湖火山岩等古纬度数据以及本文的研究结果,得到沱沱河盆地新生代古纬度演化历史（以TTHC剖面坐标为参考点）,沱沱河盆地在约35 Ma古纬度为26.1°N,处于副热带高气压气候带内,可以解释孢粉和岩性所指示的暖干气候。在约24 Ma沱沱河盆地到达现在的纬度位置,盆地上地壳缩短在约24 Ma减小或者停止。     

青藏高原中北部沱沱河盆地新生代古纬度演化及其对构造和气候的指示意义

古纬度演化可以为地质历史时期古气候变化以及构造变形过程等提供宏观的构造位置背景。加强青藏高原中北部可可西里盆地的古纬度研究,对于理解青藏高原中北部的构造抬升过程历史以及机制、阐明东亚季风起源和演化与高原隆升变形的耦合关系、探讨可可西里盆地晚始新世孢粉所指示的干旱气候的动力机制等具有重要的意义。笔者等选取青藏高原腹地研究相对薄弱的可可西里盆地的一个次级沱沱河盆地（TTHC剖面）作为研究对象开展了古地磁研究,重建其在新生代的古纬度演化历史。岩石磁学研究表明TTHC剖面的主要载磁矿物是磁铁矿和赤铁矿,但以赤铁矿为主。与同期（约35 Ma）欧亚极期望磁倾角以及研究区西边乌兰乌拉湖地区的火山岩磁倾角对比,TTHC剖面所记录的磁倾角存在明显的浅化现象,经E/I方法校正后,得到在约35 Ma的古地磁方向为Dec=358.5°,Inc=44.4°,a95=5.7°。综合已发表的贡觉盆地、改则盆地、尼玛盆地、囊谦盆地、下拉秀盆地和乌兰乌拉湖火山岩等古纬度数据以及本文的研究结果,得到沱沱河盆地新生代古纬度演化历史（以TTHC剖面坐标为参考点）,沱沱河盆地在约35 Ma古纬度为26.1°N,处于副热带高气压气候带内,可以解释孢粉和岩性所指示的暖干气候。在约24 Ma沱沱河盆地到达现在的纬度位置,盆地上地壳缩短在约24 Ma减小或者停止。     

扬子克拉通拉伸系莲沱组年代框架与沉积过程

扬子克拉通保存的独特拉伸纪晚期碎屑岩建造为研究新元古代中期演化提供了绝佳素材,内部丰富的凝灰岩夹层和同位素年龄也为扬子克拉通新元古代中期演化提供有效的年代学约束。然而扬子克拉通拉伸系莲沱组内部演化缺少年代学约束,制约了拉伸纪晚期扬子克拉通的沉积演化研究。本研究通过野外地质调查,采用LA-ICP-MS技术获取莲沱组底界(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄为763.1±6.2 Ma,莲沱组下部陆相地层中获得(鹤峰)的凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄761.8±7.1 Ma,莲沱组中下部海陆过渡段获得通山(764.1±3.5 Ma)、长阳(751.5±6.3 Ma)、神农架(752.1±6.5 Ma)三组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄。莲沱组顶部海相地层获得729.6±9.2 Ma(皖南休宁组)、722.4±4.5 Ma(神农架)凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄,以及城口龙潭河组凝灰岩锆石U-Pb谐和年龄(712.4±6.4 Ma)。这些凝灰岩锆石年龄数据和地层序列表明：820～770 Ma扬子克拉通普遍处于暴露剥蚀环境,770～750 Ma开始沉积陆相-海陆过渡相莲沱组,750 Ma之后扬子克拉通过渡到海...     

中扬子地区南华纪早期碎屑锆石U Pb年龄及其对物源特征和古地理格局的约束

南华纪早期中扬子地区以鄂中古陆为主体,在其周缘发育以莲沱组为代表、以河流相为主的沉积。本文通过对湖北通山、长阳以及湖南杨家坪3个地区代表性剖面的莲沱组及相应层位碎屑锆石年龄谱的研究,结合研究区已发表的相关成果,对中扬子地区不同地理位置南华纪早期物源特征及其对古地理格局的约束进行探讨。根据研究区碎屑锆石年龄谱~810Ma、~860Ma、~2000Ma及~2500Ma的年龄峰值,认为其物源为典型的亲扬子型,主要物源区为鄂中古陆的隆起剥蚀区;3000Ma的崆岭杂岩物源只分布于宜昌莲沱、长阳以及随州大洪山地区,在该线南东方向应存在一个地势较低的区域。     

莲沱砂岩——南华大冰期前气候转冷的沉积记录

湖北宜昌地区出露的莲沱组中上部细屑岩的化学蚀变指数(CLA)介于60～70之间,表明是在寒冷干燥的气候条件下沉积的。比较莲沱组与板溪群中下部沉积岩的主化学成分和 CIA 值表明,板溪群源区遭受过强烈的化学风化,相应的古气候是温暖湿润的,而莲沱组源区化学风化弱,可见两者形成时的古气候环境明显不同。根据 CIA 值推测,地层层序上莲沱组位于板溪群的中上部,莲沱砂岩的 CIA 研究表明南华大冰期前全球气候已经从温暖湿润转变为寒冷干燥,CIA 值继续降低预示着全球性的冰期到表,不久就发生了"雪球地球"事件。     

峡东青林口地区新元古代地层序列及沉积演变

峡东地区的新元古界由于保存良好的“雪球地球”沉积记录及其崩解后的“盖帽碳酸盐岩”和“庙河生物群”等关键地质记录,因而成为国际新元古界研究的热点地区之一.此次报道的青林口剖面是目前在峡东地区发现的出露最为完整的新元古代地层序列,对于揭示这一关键地质时期的重大生物演变和地球环境发展历程具有重要研究价值.重点介绍该剖面的地层序列并简要分析其沉积演变特点.该剖面出露新元古代地层自下而上依次包括莲沱组、南沱组、陡山沱组和灯影组.其中,莲沱组以紫红色砂岩夹页岩为主,由两个沉积旋回组成;南沱组角度不整合在莲沱组之上,以灰绿色杂砾岩为特征,划分为3个岩性段;陡山沱组以“盖帽白云岩”的出现为底界,以黑色硅质页岩的结束为顶界,划分为4个明显的岩性段;灯影组整体具有“两白夹一黑”的特征,自下而上划分为蛤蟆井段、石板滩段和白马沱段.青林口剖面地层出露完整,各组段岩性特征明显,清晰地反映了该区域的沉积环境演变历程.沉积记录显示,本区新元古代中期开始接受沉积,最先沉积陆相莲沱组,经历成冰纪晚期南沱组代表的“雪球”事件后转为海相沉积,埃迪卡拉纪沉积的陡山沱组和灯影组均为浅海开阔碳酸盐相或局限页岩相,成为后生动物起源和宏观藻类分异发展的创新基地.      

U–Pb dating of zircons from tuff layer,sandstone and tillite samples in the uppermost Liantuo Formation and the lowermost Nantuo Formation in Three Gorges area,South China

Uranium-lead (U–Pb) dating was conducted on zircons in tuff layers and sandstone samples from the uppermost Liantuo Formation and in a tillite sample from the lowermost Nantuo Formation in Three Gorges area, South China, using SHRIMP and LA-ICP-MS techniques. Zircons from these samples yielded age spectrum (within 1000 Ma) of ∼890, ∼830, ∼780, ∼730, and 646 Ma. Zircons from the Liantuo tuffs have a weighted mean ²⁰⁶Pb/²³⁸U age of 734.1 ± 8.1 Ma (2σ, n = 7, MSWD = 0.48), which was regarded as the best estimation of the upper boundary age of the Liantuo Formation. Combining with previous geochronologic data, the Liantuo Formation was proposed to be a pre-Chang′an glaciation unit, and it is comparable to the middle-upper Banxi/Danzhou Group in South China.     

Models on Snowball Earth and Cambrian explosion: A synopsis

During the late Proterozoic from 1000 to 542 Ma, the Earth is thought to have been frozen at least during two times: in the Sturtian (715–680 Ma) and in the Marinoan (680–635 Ma) global glaciations. Following the Marinoan Snowball Earth, large multi-cellular animals of the Ediacara fauna flourished as a prelude to the Phanerozoic world. Here we summarize the most popular models on the cause and cessation of Snowball Earth. Episodic decrease of greenhouse gas occurs through the effect of erosion and weathering promoted by either mountain building or by an increase in the coastlines during the break-up of supercontinents. Effects on the globe caused by true polar wander, eruption of voluminous flood basalts, or dramatic reduction in planetary obliquity can also lead to ice ages and mass extinction. A radically revised concept based on Earth's magnetic intensity has also been proposed, which explains the true polar wander through a quasi-polar dynamo model. The ‘switch-on’ and ‘switch-off’ of the Earth's strong dynamo can lead to the onset and disappearance of the Snowball Earth. The galactic model infers that gamma ray burst associated with starburst creates huge amounts of clouds which would cut off sun rays and freeze the Earth.The Snowball Earth event is considered to have exerted a significant control on the subsequent revolutionary changes in the evolution of life forms. Although according to the biological clock, extensive re-organisation of genome is thought to have been completed by around 900 Ma, the evolution of modern life in Cambrian occurred only after the geochemical bridge was in place with elevated oxygen and nutrient levels in lakes that developed within continental rifts where the hydrothermal system in the granitic basement created the chemical environment enriched in Ca²⁺, Fe²⁺, V, Mo, HCO₃, phosphate and other elements required for building the skeleton and bone of the first modern animals. With cosmic radiation exerting a significant control on the mutation, the Neoproterozoic Earth history illustrates the possible link from Galaxy to the genome level.     

西昆仑塔什库尔干马尔洋岩组的厘定及控矿意义

塔什库尔干大型铁矿成矿带位于昆仑造山带西段,原岩恢复表明该区含铁岩系主要为一套双峰式火山岩碎屑岩碳酸盐岩建造组合,岩石普遍遭受绿片岩相变质和多期构造变形。本文报道了在老并一带变安山岩中获得的LA ICP MS锆石U Pb同位素年龄值(603±10)Ma,并结合前人年龄数据,将原划古元古界布伦阔勒岩群的含铁岩系厘定为震旦系寒武系纽芬兰统马尔洋岩组(Z 1m),其内发育典型的双峰式火山岩组合,证实了区内震旦纪早寒武世仍处于拉张伸展背景,变质火山沉积组合特征表明其形成于大陆边缘裂谷构造环境。含铁岩系典型的膏(钡)铁建造很可能为新元古代晚期“Marinoan雪球”冰期后地球系统变化的火山沉积响应。