扬子西缘新元古代裂谷盆地演化的年代学新证据及其意义

扬子西缘康滇裂谷是华南新元古代裂谷系的主要组成部分,对理解华南新元古代裂谷盆地演化与Rodinia超大陆裂解的响应关系具有重要意义。澄江组是康滇裂谷最为典型的沉积充填序列,其时代的准确限定是解析Rodinia超大陆裂解背景下盆地演化的重要前提。本文对滇东北巧家谓姑地区澄江组火山岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学分析,获得澄江组底部玄武岩年龄806.4±6.7 Ma和下部凝灰岩年龄788.4±5.9 Ma。结合已有年龄数据,将澄江组沉积时代准确限定为800～720 Ma,与开建桥组及陆良组上部为同期异相产物。康滇裂谷的三个次级盆地演化基本同步,均于800 Ma左右开始全面接受沉积,是Rodinia超大陆的裂解的响应。     

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(820 Ma)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。     

扬子西缘新元古代中期裂谷作用:来自年代学与沉积学的新证据

华南新元古代沉积盆地演化与Rodinia超大陆裂解存在紧密联系,但仍缺乏精细刻画.对扬子西缘澄江组开展了系统的碎屑锆石年代学和沉积学研究.澄江组砂岩的碎屑锆石U-Pb年龄主要为新元古代（870~780 Ma）,少数为前新元古代（2 850~1 010 Ma）,最显著的峰值为820 Ma,最年轻一组碎屑锆石206Pb/238U年龄加权平均值为804.5±5.4 Ma.结合已发表年龄数据,将澄江组沉积时限进一步限定为800~720 Ma.物源分析揭示澄江组的新元古代碎屑锆石剥蚀自邻近的新元古代岩浆岩,而前新元古代锆石可能来自于邻近新元古代岩体的剥蚀或地层的沉积再循环.扬子西缘新元古代中期沉积盆地具有由冲积扇相逐渐过渡为前扇三角洲相的沉积演化序列,最终形成了具有裂谷充填特征的“楔状地层”.这种沉积超覆演化过程在整个华南新元古代裂谷系普遍存在,指示在800 Ma左右华南全面进入裂谷盆地成熟阶段.      

扬子西缘澄江组底部玄武岩形成时代新证据及其地质意义

扬子西缘新元古代澄江组底部发育一套玄武岩,其形成时代一直未能准确限定。本文在野外地质调查的基础上,对云南武定罗茨地区澄江组底部玄武岩进行了较为系统的岩石学和同位素年代学研究。结果表明,最年轻一组锆石206Pb/238U年龄加权平均值为804±6 Ma(MSWD=0.40),可以代表澄江组玄武岩的形成时代,从而进一步确定澄江组底界年龄为800 Ma左右。武定罗茨地区澄江组底部玄武岩显示低Si O2,高(K2O+Na2O)、Ti O2和Al2O3的特点,具有大陆裂谷碱性玄武岩的性质。结合区域相关研究资料,认为扬子西缘可能存在一个自~800 Ma持续至725 Ma的幕式双峰式岩浆岩带,而澄江组底部玄武岩和苏雄组火山岩均为~800 Ma双峰式岩浆活动的产物,并推测该双峰式岩浆岩带可能形成于大陆裂谷环境。此外,玄武岩中捕获的锆石年龄信息指示扬子西缘可能存在2.5 Ga、1.8~1.6 Ga及1.0 Ga等数期重要的区域构造-热事件。     

华南新元古代裂谷盆地演化

沉积学研究表明,华南新元古代沉积盆地具典型裂谷盆地沉积演化特征.代表裂谷盆地早期形成阶段的成因相组合有冲洪积相组合、陆相(或海相)火山岩及火山碎屑岩相组合、滨浅海相沉积组合、淹没碳酸盐台地及欠补偿盆地黑色页岩相组合;而代表中、后期形成阶段的成因相组合有滨岸边缘相至深海相组合,冰期冰积岩相组合、碳酸盐岩及碳硅质细碎屑岩相组合.华南裂谷盆地岩相古地理演化经历了5个重要的时期,整体上反映了一个由陆变海、由地堑-地垒相间盆地变广海盆地、由浅海变深海、盆地由小变大的演化过程.裂谷盆地的形成经历了裂谷基的形成、地幔柱作用与裂谷体的形成、被动沉降(下拗)与裂谷盖的形成三个阶段.华南裂谷盆地的形成演化与Rodinia超大陆在新元古代时期的裂解作用密切相关,它是超大陆解体过程的一个重要组成部分.     

华南新元古代裂谷盆地演化——Rodinia超大陆解体的前奏

沉积学研究表明，华南新元古代沉积盆地具典型裂谷盆地沉积演化特征。代表裂谷盆地早期形成阶段的成因相组合有：冲洪积相组合、陆相（或海相）火山岩及火山碎屑岩相组合、滨浅海相沉积组合、淹没碳酸盐台地及欠补偿盆地黑色页岩相组合；而代表中、后期形成阶段的成因相组合有：滨岸边缘相至深海相组合，冰期冰积岩相组合、碳酸盐岩及碳硅质细碎岩相组合。华南裂谷盆地岩相古地理演化经历了5个重要的时期，整体上反映了一个由陆变海、由地堑－地垒相间盆地变广海盆地、由浅海变深海、盆地上小变大的演化过程。裂谷盆地的形成经历了裂谷基的形成、地幔柱作用与裂谷体的形成，被动沉降（下坳）与裂谷盖的形成三个阶段。华南裂谷盆地的形成演化与Rodinia超大陆在新元古代时期的裂解作用密切相关，它是超大陆解体过程的一个重要组成部分。     

扬子陆块南部新元古代煌斑岩锆石U-Pb年龄及构造背景

鹤峰煌斑岩大地构造上位于江南造山带北缘、扬子陆块南部,是鄂西南地区唯一的岩体,本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及微量元素测试方法对其形成时代进行厘定,并利用锆石微量元素探讨其形成构造环境。结果表明：（1）岩体206Pb/238U加权平均年龄为839±5 Ma（MSWD=2.1,n=24）,形成时代为新元古代;（2）岩体锆石都具有较高稀土元素总量、重稀土元素（HREE）富集、轻稀土元素（LREE）亏损、强烈的Ce正异常和Eu负异常特征,与岩浆锆石的特征一致;在Y-U/Yb图中显示形成于靠近洋壳的陆壳锆石区域,在锆石微量元素构造环境判别图解中,大部分样品点落入火山弧环境区域,少量样品点落入板内环境区域。综合分析认为,鹤峰煌斑岩形成于晋宁期弧后盆地伸展环境,可能与华夏陆块向扬子陆块俯冲过程中发生俯冲板片的折断、拆沉引发深部地幔上涌的动力学机制有关。     

扬子地台西缘新元古代TTG的厘定及其意义

对原划为新太古代古元古代康定杂岩的雅江桥片麻状奥长花岗岩、花滩奥长花岗岩和磨盘山花岗岩的地球化学分析表明,其具有低Mg#、Na2O>K2O,轻重稀土元素强烈分异,无或略具微弱的负Eu异常,低YbN、Cr、Ni、V、Nb、Ta、Ti,高Ba,Sr变化较大,与TTG类似。雅江桥奥长花岗岩的SHRI MP锆石U-Pb年龄测定结果为778±11Ma。初步认为本次工作所选的康定杂岩为形成于新元古代的TTG花岗岩。结合TTG的形成环境和前人研究成果,认为扬子地台西缘新元古代花岗岩是板块俯冲环境体制下玄武质洋壳部分熔融的产物。     

扬子板块西缘北段新元古代花岗岩类的地球化学特征和成因

扬子板块西缘北段新元古代花岗岩类分布较广。它们具有准铝质化学成分（Ａ／ＭＫＣ〈１．０３）;贫Ｂｂ、Ｕ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｈｆ,相对富Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｒ;稀土总量较低,（〈０．７０５０）,δ＾１８Ｏ（〈７．６‰）。这些特征与华南同熔型花岗岩类的值十分相似,反映其源区具有壳－幔混合特点。新元古代花岗岩类的Ｎｄ模式年龄（１．８１～１．１４Ｇａ）介于我初生地壳（１．０Ｇａ）之间,推测这些花岗岩类主要是由上述两端元     

滇东北待补地区碎屑锆石U-Pb年龄及其对新元古代康滇裂谷盆地沉积古地理演化的启示

扬子西缘新元古代康滇裂谷盆地是华南新元古代裂谷盆地系统的重要组成单元,其充填序列和演化模式研究对华南扬子古大陆的形成演化具有重要意义。报道了位于扬子西缘待补地区新元古代康滇裂谷盆地中“板溪-南华楔状地层”成熟期相当的澄江组顶部碎屑锆石(PM109-51)LA-ICP-MS U-Pb年龄,获得10组峰值年龄,认为最年轻的一组年龄加权平均值(723±9 Ma)代表了区域内华南长安冰期(Sturtian)的启动时间;通过与区内早寒武世沧浪铺组底部碎屑锆石(PM005-14)LA-ICP-MS U-Pb年龄值比较,发现两者在801 Ma峰值与816 Ma峰值区间的物源贡献率上存在较大的差别,结合前人资料数据的分析,认为在新元古代康滇裂谷盆地的发展期甚至物源无明显变化的震旦纪—早寒武世地层中,这些表现为裂谷盆地幼年期的物源贡献率突变现象,代表了康滇裂谷半地堑盆地系统对物源的约束控制作用：早期由裂谷肩老地层或岩浆岩提供物源,由于小型半地堑盆地群的存在,物源对远离主边界断裂的区域贡献率较低,随着小型半地堑盆地的连通性加强,后期物源辐射则更广泛。     

塔里木盆地新元古代裂谷盆地层序样式

塔里木盆地是位于Rodinia超大陆边缘的小陆块,随着新元古代Rodinia超大陆裂解,在塔里木盆地周边和内部形成了大量裂谷盆地,通过对裂谷体系的演化和地层充填特征研究,对认识Rodinia超大陆的裂解过程具有重要意义。按照盆地动力学、层序地层学和沉积学等理论为指导,以露头、钻井和地震剖面为基础,进行不整合面、层序地层和沉积相研究,探讨层序样式及控制因素,分析塔里木盆地和扬子盆地裂谷演化过程的差异。塔里木盆地新元古代南华系—震旦系为1个一级层序,由两个一级不整合界面限定——Td(南华系/前南华系基底)和T1(震旦系/寒武系),其中Td界面为塔里木运动导致,即新元古代早期—中期Rodinia大陆裂解作用开始,而T1界面与塔里木板块内部表现为垂直上升作用的柯坪运动有关。按照裂谷盆地演化的三个阶段——快速裂陷期、稳定沉降期和裂谷萎缩期,分为3个二级层序。快速裂陷期为二级层序SQ1,发育大量小型地垒—地堑盆地,水体由浅变深,发育滨浅海相—河流—三角洲等沉积;稳定沉降期为二级层序SQ2,盆地连通性加强,形成统一的盆地,发育滨岸—三角洲—浅水陆棚—盆地相;裂谷盖处于裂谷萎缩阶段,受地幔柱冷却,地壳回弹影响,断裂活动减弱并逐渐停止,地层向隆起上超,地层分布范围广,主要发育碳酸盐岩台地相,该阶段构成二级层序SQ3。受到海平面变化、冰川和气候等因素控制,发育13个三级层序,其中冰期发育冰碛岩—盖帽碳酸盐岩的一类特殊三级层序。南华纪末期的Marinoan冰期是全球冰期事件,相应在中国南方扬子地区发育典型的南沱组冰碛岩和陡山沱组白云岩的组合,而塔里木盆地库鲁克塔格地区为特瑞爱肯组冰碛岩之上直接覆盖了扎摩提克组的粉砂岩地层,不发育盖帽碳酸盐岩。这和裂谷体系演化有关,塔里木裂谷盖形成的滞后了约70Ma,冰碛岩沉积之后,水体快速加深,碎屑物质供给充足,没有适合碳酸盐岩的生长环境。通过新元古代裂谷盆地的结构样式和层序地层研究,对认识新元古代构造、沉积环境,和烃源岩、储层的分布等具有重要在指导意义,而不同盆地之间大陆裂解响应过程的差异也是值得深入研究问题。     

攀西麻粒岩锆石U—Pb年代学：新元古代扬子陆块西缘地质演化新证据

攀枝花-西昌(攀西)麻粒岩一直被认为是扬子陆块西缘变质程度最高和最古老的结晶基底岩石。最近从麻粒岩中获得的单颗粒锆石U-Pb测年结果表明,攀西麻粒岩的原岩可能形成于古元古代晚期(1870±24 Ma)。17件锆石U-Pb的谐和年龄(858-778 Ma)可能是麻粒岩受新元古代地幔柱活动影响,在快速冷却和抬升过程中发生角闪岩相退变质作用的时代。这一时间正是全球Rodinia超大陆由汇聚转变为裂解地球动力学系统发生改变的重要时期。     

扬子西缘洋岛型与岛弧型火山岩岩石成因与构造意义:从板内裂谷到洋-陆俯冲

扬子西缘晚中元古代—早新元古代岩浆岩对扬子陆块构造演化以及Rodinia超大陆的汇聚和裂解至关重要.本文获得扬子西缘会理群天宝山组玄武质凝灰岩和盐边群渔门组角闪安山岩SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为(1035±15)Ma和(884±9)Ma.天宝山组玄武质凝灰岩属于碱性玄武岩系列,富集大离子亲石元素和高场强元素,具有...     

川西新元古代苏雄组层型剖面SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

对采自川西新元古代苏雄组层型剖面中上部的英安岩进行SHRIMP锆石U-Pb定年,获得了两组谐和年龄值:838±9 Ma(n=9,MSWD=0.80)和780±12Ma(n=5,MSWD=1.2)。其中780±12 Ma解释为苏雄组英安岩的喷发时限,代表康滇裂谷盆地强烈扩张时期的构造岩浆热事件;而838±9 Ma则可能代表康滇裂谷盆地开启前的构造岩浆热事件。综合研究认为,苏雄组位于康滇裂谷半地堑盆地的调节带,为华南新元古代幕式岩浆活动的产物;火山活动和沉积记录均表明,扬子周缘发育与地幔柱相关的裂谷盆地系统,且华南可能是Rodinia超大陆裂解的重要组成单元。     

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。     

扬子地台西缘康滇克拉通中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年及其地质意义

对扬子地台西缘康滇克拉通望厂组沉积砾岩中碎屑锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年,结果发现年龄的分布范围较大,最年轻一组碎屑锆石的207Pb/206Pb加权平均年龄为(1 838士10)Ma,为望厂组最大的沉积时限.相对集中分布的锆石测试点207Pb/206Pb加权平均年龄为(2 855士14)Ma,指示着扬子地台西缘存在着28×108年左右的陆壳.最老锆石测试点207Pb/206Pb年龄可达37.8×108年左右,是迄今为止在扬子地台西缘发现的最古老单颗粒锆石,表明在东川地区可能还存在更古老的陆壳.     

扬子板块北缘新元古代盆地结构与马槽园群归属研究

扬子北缘的鄂西和渝东地区分布有2个关键的元古宇出露的大地构造单元,即西侧的神农架隆起与东侧的黄陵隆起。扬子板块北缘经历长期的沉积与变形改造,形成了现今的大巴山和川东冲断体系。本文利用沉积学与地球物理综合方法对该区元古宙深层盆地格架进行研究,通过对裂谷断裂边界与内部盆地结构的识别揭示出西侧的南充—竹山、东侧的忠县—宜昌裂谷带的展布形态,认为它们是新元古代罗迪尼亚超大陆裂解过程中发育的裂谷体系,神农架隆起和黄陵隆起则为分隔2个古裂谷带的同期侧翼差异隆升地块。同时通过激光原位U-Pb同位素定年技术对位于神农架南侧的年代长期有争议的马槽园群砾岩开展年代学与沉积学研究,利用其中的同沉积白云岩夹层和上覆层白云质角砾岩进行碳酸盐岩测年,获得(759.2±17.6) Ma和(566.8±13.8) Ma的年龄,证实了马槽园群为南华纪裂谷填充沉积,形成于忠县—宜昌裂谷西侧的斜坡沉积环境。由此建立了马槽园群沉积序列,结合裂谷带及隆起处的多条沉积剖面重建了扬子板块北部新元古代裂谷盆地沉积填充格架。     

华南扬子地区新元古代地层划分对比研究新进展

华南扬子地区发育有新元古代完整的沉积地层记录,是研究我国新元古代时期古大陆演化与沉积盆地演替的天然平台。四堡—晋宁造山运动(约850~820Ma)以前,新元古代早期的扬子陆块总体上处于弧陆碰撞与弧后前陆盆地充填阶段。约820Ma以后,新生裂谷盆地开启了新一轮板块构造旋回,至约635Ma,华南扬子陆块走过了一段冰与火的不平坦里程。板溪群沉积期(约820~720Ma),在Rodinia超大陆裂解的构造背景下,伴随着三幕重要的火山岩浆事件,沉积了一套裂谷盆地充填序列。板溪晚期,由于Rodinia超大陆主要陆块的裂离(Drifting),伴随着区域性海平面下降,迎来了南华大冰期的长安冰期沉积;实际上,南华大冰期并非严格的"雪球地球",而且期间还存在一个间冰期(富禄间冰期);随后,可能与海平面持续的海侵上超有关,南沱冰期沉积区域展布广泛。由此可见,华南扬子地区晋宁—四堡造山后至南华冰期,沉积序列、事件序列特征明显,阶段性清楚,为新元古代地层划分对比提供了基础条件。     

额尔古纳地块新元古代岩浆作用:锆石U-Pb年代学证据

本文拟在研究区确定新元古代岩浆作用期次,进而在一定程度上从岩浆活动的角度制约额尔古纳地块的构造属性,故在前人工作的基础上,对额尔古纳地块新元古代侵入岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年。研究区内6个代表性侵入岩中的锆石大部分呈自形–半自形晶,显示出典型的岩浆生长环带或条痕状吸收的特点,暗示其为岩浆成因。结合前人研究结果及本文测年结果,可将额尔古纳地块上新元古代岩浆作用划分为七期:1~927 Ma的碱长花岗岩;2~890 Ma的二长花岗岩;3~851 Ma的正长花岗岩;4~830 Ma的正长花岗岩和二长花岗岩;5~790 Ma的双峰式火成岩(包括辉长岩、辉长闪长岩、碱长花岗岩、正长花岗岩和花岗闪长岩);6~762 Ma的花岗闪长岩;7~737 Ma的正长花岗岩和二长花岗岩。这些新元古代侵入岩的发现表明额尔古纳地块上存在前寒武纪地质体。结合全球岩浆构造热事件,可以判定额尔古纳地块新元古代岩浆作用应是对Rodinia超大陆演化的响应,并且这些岩浆事件可以同图瓦–蒙古地块和中蒙古地块上发育的同期岩浆事件相对比,这暗示额尔古纳地块与西伯利亚克拉通南缘的这些微陆块具有亲缘性。     

华南新元古代盆地开启年龄及沉积演化特征--以赣东北江南次级盆地为例

最新地质调查与研究表明,赣东北江南次级盆地新元古界南华系是一套沉积超覆于基底变质岩系之上的裂谷系“楔状地层”。桃源组陆相火山岩及火山碎屑岩是该“楔状地层”的最低层位,代表了南华裂谷系江南次级盆地新一轮沉积旋回的起点。取自桃源组流纹岩样品的结晶锆石SHRIMP U Pb同位素年龄为803±9 Ma,这一年龄值基本上代表了该次级盆地新元古代盆地的开启时间。沉积相研究表明,江南次级盆地沉积作用主要由四个沉积相组合构成:（1）陆相火山岩组合;（2）冲洪积相及河湖相组合;（3）滨浅海-次深海相组合;（4）冰碛岩相组合。与扬子东南缘其它次级盆地相比,江南次级盆地沉积作用以陆相为主,但两者的剖面沉积演化序列非常相似,都经历了一个由陆相至海相的沉积超覆演化过程,代表了新元古代南华期华南古大陆解体之后扬子地块东南缘典型的裂谷盆地演化特征。