西藏坚扎弄组的植物化石新资料和再认识

1∶25万措勤幅区域地质调查中,在夏康坚雪山的坚扎弄组中新采集到Glossopterissp.,Pecopteris(Ptychocar-pus)sp.,?Yuaniasp.,Dicranophyllum?sp.等植物化石,进一步完善了夏康坚植物群的组合面貌,证实了此植物群确属华夏-冈瓦纳混合植物群。     

秦皇岛柳江盆地石炭一二叠纪植物群及古地理演化

在河北秦皇岛柳江盆地石炭一二叠纪地层中发现古植物化石44属86种。其中，真蕨纲和种子蕨纲居首要位置，占古植物群属种总数的41.8%，楔叶纲次之，占18.6%。石松纲植物居第三位，占11.6%。种子化石占11.6% ，其他依次为瓢叶纲4.7%、苏铁纲4.6%、科达纲2.3%、银杏纲2.3%、松柏纲2.3%。此古植物群属种丰富，华夏植物群的特点明显，纵向上可划分成6个古植物组合，即Linopteris neuropteroides-Lepidodendron galeatum组合，Neuropteris plicata-Lepidodendron posthumii组合，Lobatannularia sinensis-Annularia stellata组合，Pecopteris anderssonii-Pterophyllum daihoense组合，Cladophlebis permica-Psygmophyllum multipartitum组合和Ullmannia bronnii-Walchia bipinnata组合。该古植物群演化具有阶段性，组合的变化与古地理6个演化阶段相适应：第一阶段（本溪组）深潮下带、湖、三角洲、河流环境交替出现；第二阶段（太原组）潮下带、潮坪、三角洲环境交替出现；第三阶段（山西组）河道、沼泽、天然堤、决口扇环境交替出现；第四阶段（下石盒子组）沼泽、河道、砂坝环境交替出现；第五阶段（上石盒子组）从干旱陆相河漫湖、天然堤、泛滥平原、河口砂坝逐步转变为多层叠覆边滩和心滩环境；第六阶段（石千峰组）为干旱条件下大型湖泊三角洲、天然堤、边滩交替出现。这反映了植物群演化与古地理环境演化的同步性。     

关于华夏植物群起源问题的探讨

华夏植物群的起源，国内外有不同认识。笔者根据研究工作的成果并参考大量中外文献资料，提出华夏植物物群起源于早石岩世晚期（维宪期至纳缪尔Ａ期）的新认识，自中石炭世早期（纳缪尔Ｂ－Ｃ期）已成独特的植物群，同时认为它并非由欧美植物群发展而来，二者均源子拟鳞木植物群，分别在各所处的环境中平行演化而形成。     

对“ 华夏古陆”、“ 华夏地块”及“ 扬子－华夏古陆统一体”等观点的质疑

关於华南大地构造格架及地壳演化存在两种对立的观点：其一，认为华南的基底是“华夏古陆”，或古元古—太古代的“华夏地块”，或“扬子－华夏古陆”。另一种意见认为除小的古老地体外，华南不存在古老基底，而是在洋壳基础上发展起来的地槽褶皱区。华南地槽褶皱区开始于造山纪（2050Ma），它的西部边界是武陵断裂带，与西南地台相邻；其北边界一般认为是长江断裂带，其实很可能是华北地台。对持“华夏古陆”及相似观点进行了质疑和评论，对华南地质一些关键的问题进行了探讨。在此基础上，根椐长期地质研究积累，如地槽相沉积、复理石或浊积岩的巨厚沉积、蛇绿岩套、细碧(角斑岩系、安山岩带、许多下古生代等地层标准化石，以及大量可信的同位素年代学资料等，提出华南从元古代到新生代的主要大地构造单元可分为5个造山带，即：① 武陵—双桥山—双溪坞—舟山造山带；② 震旦—早古生代造山带；③ 海西造山带；④ 印支—燕山火山岩带；⑤ 台东—喜马拉雅火山弧。     

扬子地块与华夏地块的西段界线： 来自桂北和桂东新元古界—寒武系沉积岩的证据

华夏块体与扬子块体拼合带在广西境内的界线一直没有统一的认识.本文对桂北和桂东两个地区的新元古代—寒武纪浅变质沉积岩开展系统的地球化学、碎屑锆石年代学和Hf同位素学研究,以期为此提供岩石学证据.研究显示桂东大瑶山藤县地区存在南华系—震旦系沉积岩,沉积时代晚于741～622 Ma.这些南华系—震旦系沉积岩的碎屑锆石年龄谱以明显的～1.0Ga年龄峰和～2.5Ga弱峰为特征,相似于桂东广泛分布的寒武系沉积岩以及西华夏南岭-云开地体基底变质岩的锆石年龄谱.桂北龙胜地区新元古代沉积岩具有不同的碎屑锆石年龄谱,以一个～0.80 Ga主峰和两个(～2.0 Ga、～2.5 Ga)弱峰为特征,具有扬子南缘新元古代沉积岩的典型年龄谱.桂北新元古代沉积岩具有低的K2 O/Na2 O、Al2 O3/(Na2 O+CaO)和CIA指数,指示源区风化程度和成分成熟度较低,而桂东地区南华系—震旦系和寒武系沉积岩与之相反,说明源区的风化程度以及成分成熟度较高.主量元素和微量元素特征都表明桂北地区新元古代沉积岩的源区中有更多的镁铁质组分,相似于江南造山带其他地区新元古代沉积岩;而桂东地区南华系—震旦系和寒武系沉积岩的源区有较多长英质组分,相似于华夏南岭—云开地区新元古代沉积岩.结合桂东震旦系沉积岩具有与南岭-云开地体基底岩石相似的碎屑锆石Hf同位素组成,可以确定桂东大瑶山地区属于西华夏地块,而桂北龙胜地区属于扬子地块南缘江南造山带.因此,扬子地块与华夏地块西段的界线最有可能从桂北龙胜地区与桂东大瑶山地区之间通过.     

湖南及邻区志留纪兰多弗里世鲁丹期至埃隆期岩相古地理及加里东期板块构造演化

湖南兰多弗里世鲁丹期岩相古地理格局以桃江—白马山—苗儿山一线为界,其南东为华夏洋壳板块兰多弗里统鲁丹阶周家溪组陆屑浊积深水盆地相,陆屑来自更南东的湘中南褶皱山地;其北西为扬子陆壳板块兰多弗里统鲁丹阶龙马溪组沉积洋盆,南东后缘是上陆棚相,北西前缘是下陆棚相,陆屑都由南东湘中南褶皱山地提供。至兰多弗里世埃隆期岩相古地理发生巨变：龙马溪组顶部Coronograptus cyphus笔石带末即大约440.8±1.2 Ma时,发生华夏洋壳板块向扬子陆壳板块俯冲碰撞事件,华夏洋壳板块周家溪组本身褶皱造山为华夏褶皱山地,华夏洋壳板块洋盆关闭。同时华夏洋壳板块以A型俯冲形式下插到扬子陆壳板块之下,并使扬子陆壳板块南东前缘崛起形成加里东期雪峰造山带。后者将扬子陆壳板块南东前缘牵引、挠曲和凹陷成华夏洋壳板块弧后前陆盆地,小河坝组是该弧后前陆盆地的沉积盖层,陆屑都由南东的雪峰造山带提供。该弧后前陆盆地沉积了三角洲相—滨海相的小河坝组,向北东、北西和南西方向相变为台地相石牛栏组,再向北西陕南紫阳相变为盆地相斑鸠关组。小河坝组两次采集的重砂样均出现蓝闪石,它是蓝闪石片岩标志矿物,蓝闪石片岩是确认加里东期华夏洋壳板块与扬子陆壳板块俯冲碰撞及形成雪峰造山带的判别标志。     

2023 年 1 期目录

地质界追寻华南洋的研究已有40年历史,在已有研究基础上,通过《中国区域地质志·江西志》《中国矿产地质志·江西卷》及《华南洋?滨太平洋构造演化与成矿》专题对中新元古代华南洋的地质特征与相关地质构造及成矿问题有了进一步的认识:凭祥?歙县?苏州结合带与金沙江?红河结合带在河内市北面相连,为中新元古代华南洋的消亡潜没地带,构成了扬子板块与新厘定的华夏?东南亚板块分界（简称金沙江?红河?歙县?苏州结合带）,现今是一条向南弯曲的纬向构造带;华南洋是扬子古板块与华夏?东南亚古板块间的中新元古代大洋,约闭合于820± Ma,板块碰撞发生了晋宁运动,扬子陆块与华夏?东南亚陆块基本固结,并连为一体;该区印支期以来为欧亚板块重要组成部分,新元古代晚期815± Ma至早古生代形成华南裂谷系,晚古生代以来先后受特提斯构造域、古太平洋构造域复合形成了中国南部及邻区高原、大陆、海域、岛弧的地质构造格局;在华南洋潜没地带的基础上经不断发展演化形成了以S、I型两大岩浆成矿系列为特色的钨锡铜金多金属贵稀金属“金沙江?红河?钦州湾?杭州湾”巨型成矿带。      

华夏地块新元古代沉积记录与超大陆重建

新元古代-早古生代,Rodinia超大陆裂解至Gondwana大陆聚合的过程对华南构造格局与古地理演化具有重要的制约作用,然而在这过程中华夏地块的位置、华夏与扬子之间的关系等问题仍存在争议。本文通过同位素地层年代学、新元古代冰期事件及成矿事件对比了华夏地块武夷南部-南岭地区及华夏西缘新元古代中-晚期地层。在此基础上,对新元古代沉积物进行碎屑锆石物源分析,发现华夏西缘拉伸纪晚期-埃迪卡拉纪曾出现多次物源方向的转换,并在成冰纪晚期同时出现来自华南内部和外部的双向物源。结合浅海陆棚的沉积环境,表明此时扬子与华夏之间并没有宽阔的大洋相隔。华夏地块拉伸纪晚期-埃迪卡拉纪碎屑岩中包含了大量中元古代至新元古代早期的碎屑锆石,与东冈瓦纳北部印度、东南极等地区的沉积记录吻合,指示华夏地块至少自750 Ma时期就接收到来自印度北缘的碎屑物质。在Rodinia超大陆裂解至Gondwana大陆聚合期间,华南一直保持在超大陆边缘的古地理位置,与印度北缘相连。     

赣东北中元古界铁沙街组石英角斑岩和流纹岩锆石SHRIMP U-Pb年龄、Hf同位素及地球化学特征

本文首次测得江西弋阳中元古界铁沙街组石英角斑岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为1154±5 Ma。测定发现铁沙街组石英角斑岩和流纹岩高SiO_2(73.53%~81.11%),低CaO(0.06%~0.11%)、Na_2O(0.05%~2.77%),K_2O为2.16%~6.43%和Al_2O_3为11.06%~13.96%;在Zr/TiO_2—Nh/Y微量元素分类图解上绝大多数样品落于碱性流纹岩区域;在SiO_2—FeO/MgO图解中绝大多数样品位于钙碱性岩石系列区域;稀土总量(ΣREE)为182.48×10~(-6)~818.82×10~(-6),轻稀土较富集,铕明显负异常(δEu=0.20~O.45);在原始地幔标准化图解中,表现出亏损大离子亲石元素(Ba、Sr、Ti、P)和富集高场强元素(Nb、Ta、La、Ce、Zr、Hf、Sm)。铁沙街组石英角斑岩和流纹岩的锆石的ε_(Hf)(t)值分别为-6.1~5.3和-2.3~4.8,两阶段Hf模式年龄分别为1653~2380 Ma和1675~2132 Ma。锆石Hf同位素特征显示铁沙街组石英角斑岩、流纹岩的成因主要为岩石圈拆沉,深部地幔物质上涌,并由此造成的古元古代晚期下地壳物质的部分熔融。综上认为,铁沙街组石英角斑岩和流纹岩形成于中元古界后造山阶段的板内环境,可能与华夏陆块板内裂谷减薄开裂阶段的地幔物质上涌有关。     

华夏地块加里东期构造事件:两类花岗岩的锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素制约

为了更好地了解华夏地块加里东期构造事件,对武夷山—井冈山地区加里东期块状花岗岩和片麻状花岗岩进行锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。片麻状花岗岩的结晶年龄在415~440 Ma,块状花岗岩的结晶年龄为430~449 Ma。锆石εHf(t)值在-20~0之间(n=247),绝大多数在-10以下。二阶段Hf模式年龄tDMC在1.5~2.8 Ga。结合前人资料,两类花岗岩在形成时代、锆石Hf同位素和二阶段Hf模式年龄tDMC组成上相近,物质来源主要为不同时代地壳物质的再循环,没有显著的地幔物质加入。华夏地块加里东期构造热事件形成于陆内造山环境,430 Ma左右可能是加里东期造山带构造体制转换的时间,片麻状构造是同造山或后造山构造变形的结果。