扬子克拉通南华纪-早古生代的构造-沉积旋回

根据影响克拉通盆地演化的板块活动所经历的威尔逊旋回,扬子克拉通南华纪-早古生代的构造-沉积旋回可分为5期,即南华纪-震旦纪的均衡调整期、寒武纪的扩张期、早-中奥陶世的汇聚期、中-晚奥陶世的碰撞期和志留纪新一轮的均衡调整期。发生在晚奥陶世的中加里东运动是加里东期最强烈的一次造山运动,而发生在晚志留世的晚加里东运动是一次地壳上升运动;相应的扬子古板块志留纪盆地的构造背景为造山期后的裂谷伸展环境,其原型盆地表现为周缘裂谷盆地与弱伸展的克拉通内盆地相间发育的格局。     

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.      

塔里木盆地西南部南华纪裂谷体系的发现及意义

通过系统的地震资料解释,首次在塔西南地区发现南华纪裂谷体系。该裂谷平面上呈NW-SE走向的长条状,长约450km,宽约70~110km。剖面上为一箕状盆地,西南边界为一大型正断层,是裂谷沉积的同沉积断层,裂谷沉积向西南逐渐加厚,向东北逐渐减薄,沉积中心靠近裂谷的西南边界,构成一大型半地堑构造。其中,南华系是一套典型的生长地层,是裂谷沉积的主体;震旦系为裂谷晚期-后裂谷期沉积。塔西南南华纪裂谷是罗迪尼亚超大陆裂解过程中形成的,其油气勘探价值非常值得期待。     

贵州南华纪—震旦纪沉积大地构造及其对沉积矿产的控制作用

新元古代早期(820 720 Ma),华南由扬子地块、华夏地块和江南造山带3个构造单元组成。新元古代晚期,南华纪-震旦纪(720 541 Ma)沿新元古代早期的江南造山带发育一裂谷盆地-南华裂谷,贵州东部是南华裂谷的重要组成部分。传统认为黔东地区该裂谷盆地为北北东向,越来越多的证据证明该裂谷盆地为北东东向。黔东地区南华纪裂谷盆地具有典型的地堑、地垒结构,并控制着"大塘坡式"锰矿的分布。震旦纪之后,裂谷盆地处于沉降阶段,沉降中心向南迁移到凯里-玉屏一线。震旦纪时期,扬子地块和南华裂谷存在明显的滨浅海磷矿-碳酸盐岩和深水泥质岩-硅质岩的沉积分异。扬子地块和南华裂谷控制着扬子地块震旦系陡山沱组磷矿和南华裂谷老堡组重晶石等沉积矿产的分布。富磷矿位于松桃-贵阳同沉积断裂以北的扬子地块南缘,重晶石矿发育于裂谷盆地强烈沉降区的天柱-岑巩一带。     

华南南华纪-二叠纪沉积大地构造演化

通过对华南扬子陆块和华夏增生体两大构造单元南华纪-二叠纪7条综合性剖面岩性、岩相、地层厚度、沉积环境、变形与变质作用的对比研究, 以及对扬子陆块南缘以及华夏增生体具有指相意义(与洋壳相关)的岩石组合的系统总结与分析, 以地层区和分区为单位对盆地原型进行了初步划分, 在此基础上讨论了华南地区南华纪-二叠纪盆地和构造演化的基本规律, 总结出构造演化的发展阶段, 揭示了扬子陆块与华夏增生体沿江绍-郴州-钦防北东段碰撞对接的时间发生在早古生代末, 西南段碰撞对接的时间相对较晚, 可能发生在二叠纪末.      

黔湘渝毗邻区南华纪武陵裂谷盆地结构及其对锰矿的控制作用

黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿是我国最重要的锰资源基地,现已发现沉积型菱锰矿上亿吨,占全国已探明锰矿资源量的50%左右.通过对南华纪地层系统和地层分区的研究,提出在Rodinia超大陆裂解背景下,南华裂谷盆地 (I级) 西段分别由武陵、雪峰次级裂谷盆地和其间的天柱-怀化隆起 (地垒)3个Ⅱ级构造单元构成.武陵次级裂谷盆地控制形成了黔渝湘毗邻区锰矿成矿带,内部由3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地、2个Ⅲ级隆起 (地垒) 和至少16个Ⅳ级断陷 (地堑) 盆地组成.3个Ⅲ级断陷 (地堑) 盆地分别控制形成了松桃-古丈、玉屏-芷江以及溪口-小茶园锰矿成矿亚带.其中,松桃-古丈锰矿成矿亚带是武陵次级裂谷盆地的裂陷中心,锰矿成矿作用强烈,形成的锰矿资源量巨大,已成为世界级锰矿资源富集区之一.Ⅳ断陷 (地堑) 盆地则控制形成研究区各锰矿床;提出南华纪早期同沉积断层是锰矿床形成的前提,并识别恢复出研究区15条同沉积断层及所控制形成的断陷 (地堑) 盆地和主要锰矿床.同沉积断层不但是深部锰质和古天然气上升的通道,更是连接古天然气渗漏沉积型锰矿成矿系统中地内系统与表层系统的纽带.      

扬子东南缘“南华纪”盆地演化——来自新元古代花岗岩的年龄约束

提要： 通过对湘西南地区主动侵位的岛弧型花岗闪长岩、二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS与SHRIMP U-Pb同位素年代学研究,分别获得加权平均年龄为（835.6±6.7）Ma、（840±8）Ma,属新元古代。对岩体围岩钙质板岩夹灰岩建造的剖面研究和同位素年代学分析及区域对比,确认其属于新元古代“南华纪”板溪期沉积——高涧群,与下伏冷家溪群连续沉积,底界时限应大于835 Ma。指出高涧群及其相当层位分布区在沉积盆地演化过程中,可能没有经历由俯冲造山—伸展裂谷盆地的完整演化过程,盆地从板片俯冲形成岩浆弧的初期演化即已停止,形成所谓的残余盆地,并沿从江—溆浦—双峰—衡阳—萍乡一线形成陡坡边缘盆地古地理格架,与北西侧伸展形成的断阶式陆坡相接,接受来自北西侧的陆缘碎屑及其改造型重力流沉积,完成这一转换过程的时间点在830 Ma左右。     

湘黔渝毗邻区南华纪岩相古地理及沉积盆地演化

湘黔渝毗邻区大地构造位置位于扬子陆块东南缘,发育有完整的南华纪沉积记录,同时也是我国南华纪“大塘坡式”沉积型锰矿的重要富集区。通过对区内南华系剖面的详细调查与研究,结合室内综合分析,应用“优势相”成图方法编制了南华纪早世、中世、晚世岩相古地理图件。研究表明:受Rodinia超大陆全球性裂解作用影响,南华纪时期扬子陆块东南缘发生广泛的裂解作用,形成武陵次级裂谷盆地和雪峰次级裂谷盆地,构成“堑-垒”式古地理格局,南华系是在这一背景下形成的“楔状”沉积体;划分出大陆相组、过渡相组和海相组三大沉积相组,识别出河流相、湖泊相、三角洲相、海岸相以及浅海陆棚相等沉积相及若干沉积亚相等。系列图件的编制恢复了南华纪时期的沉积盆地演化与古地理变迁,建立了沉积盆地演化模式,为区域上沉积型锰矿的预测与寻找提供了一定的沉积学依据。     

扬子地块东南缘南华系长安组同位素年龄及其意义

长安组为扬子地块东南缘确认的一套冰源相碎屑沉积,其精确沉积时限对于了解华南新元古代冰期的起点时间和演化历程具有重要意义。以往限于定年技术的精度和测试对象的稀缺,长安组的年龄一直少有报道。最近在湘中新化县碧溪地区发现长安组下部存在沉凝灰岩夹层,获得了大量岩浆型锆石,对其进行了高精度锆石LA-ICP-MS与SHRIMP U-Pb同位素年代学对比研究。结果表明,其锆石206Pb/238Pb加权平均年龄分别为(751±5),(764±10)Ma。综合分析相关地层的最新年龄数据可以确定,长安组可与西北地区同期沉积以及澳大利亚Sturtian冰期的年龄进行比较。沉积旋回分析表明,长安组底部沉积物具有典型的重力流特征,沉积速率较大。结合相关地质证据分析认为,长安组的底界年龄置于760Ma较为合适。     

扬子板块新元古代中期的持续俯冲作用:来自南华纪岛弧火山岩年代学和岩石地球化学新证据

产于扬子板块东南缘皖南祁门北部地区的铺岭组和扬子板块东北缘皖东张八岭地区的西冷岩组分别发育一套火山岩。前者为陆相火山岩,岩性以玄武安山岩为主;后者为海相火山岩,岩性以细碧-角斑岩系为主。两者之上均角度不整合覆盖着一套砂泥质沉积岩。铺岭组玄武安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(765±15) Ma,西冷岩组石英角斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(726.8±1.4) Ma,均属南华纪(新元古代中期)。二者主量元素含量差别较大(铺岭组为玄武-安山岩;西冷岩组为石英角斑岩),但它们均属于钙碱性系列,并具有相似的微量元素特征:它们均富集轻稀土元素和Ba、Th、U等大离子亲石元素,高场强元素Nb、Ta、Ti强烈亏损,δEu、Zr、Hf异常不明显。这些特征显示它们与岛弧火山岩类似,可能是受俯冲板片流体影响的亏损地幔楔和新生地壳熔体的混合形成的。这些火山岩系形成于华夏向扬子俯冲形成的沟弧盆体系消失之后。结合前人研究成果,我们认为:扬子板块晋宁期深部的俯冲作用可能一直持续到约700 Ma,新元古代中期可能存在多岛弧拼贴过程,到了南华纪晚期才正式进入板内伸展阶段。     

湘黔桂邻区板溪期与南华冰期之间的沉积转换及其地层学涵义

前人一直认为湘黔桂邻区的板溪群及其相当层位的下江群、丹洲群与南华冰期的沉积序列是连续或部分连续的,没有明显的沉积-构造转换界面。本次调查的锦屏隆里剖面、黎平肇兴剖面、从江黎家坡剖面、三江泗里口剖面、罗城黄金友洞剖面等均显示,板溪期与南华冰期的沉积转换非常明显,主要表现是界面上下的地层岩性、岩石结构构造和沉积相类型等迥然不同。其区域表现是:板溪沉积晚期为海退进积序列,从陆块内部到陆块边缘,地层缺失逐渐减少;江口冰期沉积从陆块边缘到陆块内部,显示出明显的渐次海侵上超特征,越靠近边缘早期沉积序列越完整。我们认为这就是前人提出的“雪峰运动”的沉积表现。因此,在扬子东南缘的湘黔桂邻区一带南华系地层序列是相对完整或近似完整的,应是层型剖面和点（GSSP）选择的最有利地区。目前首要问题是要进一步明晰“南华系”含义,而深入研究和探讨南华大冰期沉积前之板溪群及其相当层位地层的构造属性及其与冰期沉积的转换过程则是建立“南华系”的必要前提。     

湘黔桂邻区板溪期与南华冰期之间的沉积转换及其地层学涵义

前人一直认为湘黔桂邻区的板溪群及其相当层位的下江群、丹洲群与南华冰期的沉积序列是连续或部分连续的,没有明显的沉积—构造转换界面.本次调查的锦屏隆里剖面、黎平肇兴剖面、从江黎家坡剖面、三江泗里口剖面、罗城黄金友洞剖面等均显示,板溪期与南华冰期的沉积转换非常明显,主要表现是界面上下的地层岩性、岩石结构构造和沉积相类型等迥然不同.其区域表现是:板溪沉积晚期为海退进积序列,从陆块内部到陆块边缘,地层缺失逐渐减少;江口冰期沉积从陆块边缘到陆块内部,显示出明显的渐次海侵上超特征,越靠近边缘早期沉积序列越完整.我们认为这就是前人提出的“雪峰运动”的沉积表现.因此,在扬子东南缘的湘黔桂邻区一带南华系地层序列是相对完整或近似完整的,应是层型剖面和点(GSSP)选择的最有利地区.目前首要问题是要进一步明晰“南华系”含义,而深入研究和探讨南华大冰期沉积前之板溪群及其相当层位地层的构造属性及其与冰期沉积的转换过程则是建立“南华系”的必要前提.     

南华冰期的底界讨论:来自沉积学与同位素年代学证据

目前国内对于我国新元古代南华系划分的分歧很大,主要原因之一在于对板溪群及其相当层位地层的构造属性及其上限年龄的认识存在较大差异,为此,在详细的沉积学调查的基础上,对湘黔桂地区典型丹州群和下江群(与板溪群相当)有关剖面上顶部地层沉凝灰岩开展了锆石年代学研究.沉积学调查表明,板溪期沉积地层与上覆南华冰期沉积地层之间的转换界面清晰,界面上下岩性、结构、构造、沉积相特征迥异,显示板溪群和上覆南华纪冰期沉积期间存在明显的沉积—构造转换过程.而板溪晚期沉凝灰岩的锆石U-Pb同位素年代学研究则表明,板溪群及其相当层位的上限年龄均趋向于720 Ma,这与Sturtian冰期的启动年龄718 Ma接近.因此,基于沉积盆地演化的阶段性、全球性重要古气候演化的区域可对比性以及同位素年代学分析,将南华冰期启动年龄设定为720 Ma是恰当的,将我国南华系底界置于江口冰期沉积层系之底也是合理的,这为我国南华系底界GSSP的选定提供了重要的年代学和沉积学约束.     

桂北地区丹洲期与南华冰期之间沉积转换的年代学记录

文章通过碎屑锆石U-Pb测年和Hf同位素研究,揭示桂北地区丹洲期与南华冰期之间沉积转换的年代学记录。分别对丹洲群合桐组、拱洞组以及南华系长安组进行碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析。结果表明,丹洲群合桐组和拱洞组具有相似的碎屑锆石年龄谱系,U-Pb年龄集中在720~1000 Ma、1700~2300 Ma和2400~2700 Ma。而南华系长安组的U-Pb年龄集中在650~720 Ma和720~1000 Ma,明显区别于丹洲群。丹洲群合桐组和拱洞组具有相似的Hf同位素特征,其ε_Hf(t)以负值为主,且多数锆石的二阶段Hf模式年龄（T_DM2）大于2400 Ma。而南华系长安组的Hf同位素特征区别于丹洲群,其ε_Hf(t)以正值为主,T_DM2值集中于1000~1300 Ma和1400~2200 Ma。碎屑锆石U-Pb年龄谱系和Hf同位素组成的不同,以及锆石形态和物源的差异,表明“雪峰不整合面”上下的南华冰期与丹洲期沉积地层之间存在明显的沉积转换。     

扬子板块西北缘碧口微地块南华系碎屑锆石U-Pb年龄及其物源示踪

扬子板块西北缘碧口微地块红岩沟地区碧口群火山岩系之上发育有南华—震旦纪沉积盖层,但南华系的沉积时代尚缺乏依据,其物源及构造背景也仍无定论。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,对南华系上部含砾岩系中的长石砂岩进行了碎屑锆石测年研究,结果表明碎屑锆石的年龄可以分为两组：（1）新元古代晚期年龄组（750~800Ma）,峰值年龄为795Ma;（2）新元古代早中期年龄组（820~920Ma）,该组有明显峰值,峰值年龄为850Ma。碎屑锆石最小年龄组平均年龄为750Ma,即南华系上部含砾岩系沉积时代不老于750Ma,结合地层序列中的层位关系,认为该地层的沉积时代可能为晚南华世。综合研究认为,南华系上部含砾岩系物源具多源性,主要来自扬子板块西北缘碧口微地块内部和南侧后龙门山构造带、汉南-米仓山微地块的新元古代中酸性岩浆岩,北侧勉略构造带出露的岩浆岩可能也为该地层提供了少量的物源,其沉积事件对应于新元古代中晚期（~810Ma）碧口微地块及扬子板块西北缘后碰撞-裂解阶段。     

扬子陆块西缘安益南华纪火山岩的厘定及其地质意义

扬子陆块西缘安益大湾山地区出露一套由变质玄武岩等组成的变质基性火山岩,前人将其归为中元古界,并作为寻找磁铁矿的主要对象。调查发现,安益大湾山变质基性火山岩与下伏浅变质岩系间发育一套稳定沉积的砾岩。应用LA-ICP-MS技术对其底砾岩之上最底部的变质玄武岩进行了锆石U-Pb年龄测定,获得了781.3±1.9Ma的岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值和1008±14Ma、1142±15Ma、2714±10Ma的继承性岩浆锆石~(207)Pb/~(206)Pb年龄,指示该套变质基性火山岩形成于南华纪,并将其从浅变质岩系中解离出来,对比为澄江组。继承性锆石年龄数据指示,扬子地块西缘安益地区存在新太古界和中元古界物质记录。结合前人研究成果和近来获得的年龄数据,将滇中澄江组的时代界定于820～740Ma,并将南华系的底界界定于820Ma。大湾山中-大型磁铁矿产于扬子地块西缘澄江组的变质基性火山岩中,其主成矿期为南华纪,可能属于热液氧化物-铜-金矿床。     

东构造节的伸展和折返: 泰国北部裂谷的重力信号

Although many of its details have been criticised, the indenter model of India-Asia collision (Fig 1) is still widely accepted as providing a workable first-order explanation for the structural development of the eastern syntaxis and the initiation of the major NW-SE faults that segment the mainland of Southeast Asia. Arguments have largely concerned the extent to which the arrival of the continental crust of greater India has been accommodated by thickening beneath the Tibetan Plateau or by extrusion of blocks into Southeast Asia. Second-order structures relevant to such questions include elevated plateaus, metamorphic core complexes and the networks of rift basins with broadly N-S trends. In northern Thailand, one such rift network has been responsible for the development of a characteristic basin-and-range morphology.     

扬子北缘神农架地区郑家垭组碎屑锆石年代学及其构造意义

神农架地区位于扬子陆块北缘,东与黄陵地区前寒武纪变质基底相邻,对该区东部郑家垭组碎屑锆石开展U-Pb年龄谱研究可为中新元古代神农架地区与黄陵地区的相互关系和构造演化研究提供新的依据。本文运用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法,对郑家垭组2件砂岩碎屑锆石进行U-Pb年龄测定,共获得了103组U-Pb有效年龄。碎屑锆石的谐和年龄主要集中分布在0.98~1.2Ga、1.3~1.6Ga、1.8~2.3Ga、2.45~2.9Ga 4个区间,其中最年轻的一组锆石谐和年龄为980~995Ma,表明郑家垭组的沉积作用持续到了新元古代早期。与周缘地质体中碎屑锆石年龄谱系进行比较,认为所研究样品的碎屑锆石物源一部分来自于神农架微陆块,一部分来自于庙湾蛇绿岩,具有双向物源特征。结合现有的资料,认为郑家垭组可能为神农架弧与庙湾SSZ型蛇绿岩之间的弧前盆地沉积,指示扬子克拉通内存在格林威尔运动早期的俯冲记录。     

扬子陆块北缘西大别地区新元古界定远组双峰式火山岩地球化学特征、成因及其地质意义

西大别地区定远组双峰式火山建造主要由流纹岩、流纹质凝灰岩和玄武岩组成,受区域变质作用影响较小,保留了良好的新元古代火山岩构造,成为理解扬子地块北缘大别山地区前寒武纪地质演化的极佳研究对象.为深化理解其成因和动力学背景,对该火山岩系开展了详细的岩相学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究.流纹岩具较高的SiO2(70...