峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组碳同位素特征研究进展与国内外对比

本文重点通过研究峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组碳同位素的变化规律,来探讨其全球地层对比意义.峡东地区埃迪卡拉系陡山沱组经历了三次比较显著的碳同位素负漂移(EN1~EN3)和两次正漂移(EP1、EP2).第一次碳同位素负漂移(ENI)发生在南沱冰期之后陡山沱组底部"盖帽碳酸盐岩"层位及其上部的白云岩,与世界其他地区Marinoan冰期之后"盖帽碳酸盐岩"的碳同位素负漂移可进行对比;第二次碳同位素负漂移(EN2)发生在陡山沱组中部;第三次负漂移(EN3)发生在陡山沱组顶部,是该地质历史时期持续时间最长的一期碳同位素负漂移,同澳大利亚、阿曼、纳米比亚、加里福尼亚、西伯利亚、苏格兰等地碳同位素异常均可进行对比.两次正漂移(EP1、EP2)分别位于第二段中部和第三段的下部,分别与陡山沱组所含的两个疑源类组合具有很好的对应关系;而EN3则与陡山沱组上部所含的宏体化石组合(庙河生物群)相对应;表明碳同位素的变化与生物演化具有一定的对应关系.研究表明,利用碳同位素变化特征进行埃迪卡拉纪地层洲际对比是行之有效的手段之一.     

贵州瓮安陡山沱组球状化石元素地球化学浅析

本文利用电子探针微区分析技术(EPMA),首次分析了采自贵州瓮安北斗山磷矿区陡山沱组外壁呈瘤状及多边形板片状的磷酸盐化球状化石的元素地球化学含量,包括常量元素氧化物含量和部分稀土元素含量,经初步对比发现:具瘤状及板片状外壁的两类球状化石,由内至外常量元素含量的变化趋势大体相似,表明归人同一生物大门类的可能性较大;与磷块...     

云南东部江川生物群中的香肠状疑难化石——Tawuia化石属性的新解释

云南东部伊迪卡拉（震旦）系顶部灯影组旧城段的江川生物群是华南又一大类丰富且多样化的宏体化石群,其以碳质压膜的方式保存。在该生物群中,我们发现大量香肠状碳质压膜的宏体化石,与成冰(南华）纪全球大冰期之前中、新元古代地层中广泛分布的Tawuia碳膜化石的大小、形态非常相似。其最大宽度达4. 5 mm,最大长度可达4 cm,长宽比均>2,膜面光滑,未见其他稳定纹饰,有的化石标本边缘碳质保存较多,可见深黑色边缘环带。但部分化石保存的形态与常见的直棒状I形、U形、C形Tawuia化石相比却较为特殊,呈现直角L形、8字形、宽U形、环状O形等多种保存形态,个别标本弯折部位可见明显的碳质增厚和横脊纹残留,边缘残存有大小不一的刺状突起构造。这类特异形态保存的似Tawuia化石显然不能解释为以往较为公认的浮游型叶状体藻类,而可能与冰期前的新元古代早期鲁西、淮南宏体化石群中的疑似蠕形动物亲缘的化石有传承关系。上述新发现的化石形态表明：似Tawuia的碳膜宏体化石可能是多源属性的早期多细胞生物。其中短带至长带状叶状体,可见短柄突起及疑似固着器构造的化石可确认为底栖宏体藻类;多数的叶状体推测为香肠状或长囊状,生活史中包含远洋浮游的类型,可能归属于原始不分枝的多核体藻类或早期分化出的中空囊状的多细胞藻类;本文展示的部分规则变形的似Tawuia化石,更可能是两侧对称动物亲缘的,生活于近海的底栖生物体发生主动扭曲后,被特异埋藏所呈现出的特殊保存形态,而随机浮游或表栖的多细胞藻类死亡沉积时不会形成类似形态的化石。     

埃迪卡拉纪印痕化石是陡山沱期 宏体藻类的固着器吗？ ——Hiemalora与Gesinella的对比研究

Hiemalora是一类广为分布的埃迪卡拉(Ediacaran)纪(震旦纪)圆盘状印痕化石,周围具流苏状或触须状突起,曾被解释为似水母动物,或某种叶状生物的固着器官,但以往罕见其与叶状生物体共同保存。本文报道了华南贵州震旦纪陡山沱组一类保存完好丰富的被确认为藻类的碳膜化石——革辛娜藻Gesinella,具有完整的须状固着构造。这一须状构造的形态和大小与Hiemalora非常相似,致密加厚的基部及其周围辐射状分布的丝状或须根状构造,可以分别和后者的中央盘以及周缘突起的"触须"相比较。陡山沱组的这一类碳膜化石同时保存有明显巨大的形同藻类的叶片和固着器,为研究埃迪卡拉生物群的底栖印痕化石提供了新的认识,即:盘状的Hiemalora可能是多细胞藻类的固着器官,而不一定是最初解释的似水母动物或其它叶状体生物的固着构造。不过,证实这一点尚需更进一步地研究埃迪卡拉纪生物的保存方式和埋藏环境。     

华北古陆中、新元古代年代地层框架SHRIMP锆石年龄新依据

建立中国晚前寒武纪地层的标准剖而,并使其成为国际地层对比的参考标准,一直是中国地质学家的追求.华北蓟县中、新元古代地层一直作为这一标准地层的主要研究剖面,已进行了岩石地层、生物地层、化学地层、磁性地层和层序地层等多学科研究.但是,高质量的同位素年代学研究和以此为基础的年代地层框架的优化一直是华北古陆中、新元古界研究的薄弱环节.长期以来,由于关键层位和关键界而缺乏高质量的同位素年龄标定,致使蓟县剖面争取成为国际层面标准剖面的竞争力受到影响.近期,随着锆石SHRIMP年龄测定技术在华北古陆前寒武纪地层学研究中的成功应用,在几个关键层位定年研究中取得实质性进展.北京西山下马岭组中部班脱凝灰岩中获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1370±11)Ma,使得下马岭组这个青白口群的关键地层单位划归为中元古界.天津蓟县大红峪组碱性火山岩中获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1625.9±8.9)Ma.可用于标定华北古陆中元古代裂解时间得北京密云环斑花岗岩获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1685±15)Ma.这些SHRIMP测年结果使华北古陆中、新元古界年代地层划分与全球对比有了年龄"锚点",必定有利于准确厘定华北地区中、新元古界的内涵.由于华北蓟县中、新元占界剖面是我国晚前寒武纪地层的标准剖面,因此上述年代地层框架的优化对于我国地质填图的修正和精确地层对比有着重要的促进作用.同时,对于我国前寒武纪生物演化,特别是宏观藻类发育的时间研究具有重要意义.这必定有助于提升华北中、新元古界剖面的国际地位.     

华南埃迪卡拉（震旦）系年代地层划分方案及其层型剖面

依据华南峡东标准剖面的地球化学和多重地层划分对比资料,2014年全国地层委员会发布了埃迪卡拉（震旦）系年代地层划分暂定方案。该方案近年来已经受到来自生物地层学和同位素地质年代学研究所获得的新成果、新认识的挑战,迫切需要推出新的具体划分方案,建立新的阶一级层型剖面,作为华南乃至全国埃迪卡拉系的对比划分标准。为此,本文建议在埃迪卡拉纪以生物地层学为主确立年代地层单元的划分标准,提出在华南分别建立埃迪卡拉系上统和下统的顶阶层型剖面,即江川阶和瓮会阶。本文推荐了这两阶的相关顶、底界线层型剖面及标志化石、推测年龄和内部细分的化石带;其次初步设计了新的埃迪卡拉系、统、阶年代地层格架（地层柱）,提议待定的上、下统及其余各阶名称,指明今后重点工作、细致研究的层型剖面和对比区域。     

宜昌三斗坪地区南华系化学蚀变指数特征及南华系划分、对比的讨论

化学蚀变指数(chemicalindexofalteration)最早作为判别源岩区化学风化程度的指标而提出,随后又应用于对沉积物沉积环境的判定。化学蚀变指数的表达式为CIA=n(Al2O3)/[n(Al2O3)+n(CaO)+n(Na2O)+n(K2O)]×100。CaO代表硅酸盐中的CaO,n(CaO)=n(CaO)-n(CO2,方解石)-0.5·n(CO2,白云石)-10/3·n(P2O5)。化学蚀变指数研究样品的选取极为重要,最佳岩性为细碎屑岩,需要清除成岩过程中钾交代作用的影响。用成分变异指数(ICV)来判别沉积再循环作用和沉积物成分被改造的程度。用A—CN—K三角图解来判别物源区的源岩性质和样品钾交代的特征及其风化趋势。宜昌三斗坪地区南华系CIA研究表明该区南华系下统莲沱组下部的CIA值在50~65之间(干燥寒冷),上部为65~75之间(温暖潮湿)和顶部为55~60之间(干燥寒冷);南华系上统南沱组的CIA值基本在60~65之间(干燥寒冷),近顶部两个样品的CIA值达70(温暖潮湿)。上述CIA值变化表明本区南华纪经历自老到新由冰期干燥寒冷—间冰期温暖潮湿—冰期干燥寒冷沉积环境的变化过程。本文据此提出了新的扬子古陆南华系新的划分和对比方案。     

云南晋宁地区柳坝塘组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其对晋宁运动的制约

云南晋宁地区柳坝塘组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(890±9Ma、834±34Ma)和Hf同位素分析结果,有利于云南晋宁地区青白口系的年代定位,为中国南、北方青白口纪地层对比提供了可靠的同位素年龄数据。通过同位素年代学研究探讨昆阳群与八街群的关系,对比华南块体青白口系区域地层和构造演化序列,特别是对晋宁运动底界年龄进行限定。对柳坝塘组凝灰岩样品LBT26-3和LBT26-4进行Hf同位素分析。结果显示,柳坝塘组凝灰岩主要来自于中元古代的岩浆物质,几乎不含地壳组分。样品LBT26-3的εHf(t)值较高,二阶段Hf模式年龄较小,说明其组分为更年轻的岩浆物质,显示在柳坝塘组形成时期可能发生了持续的陆壳增生事件,此区域可能更多为洋壳组成。上述年龄为云南青白口纪地层的对比增添了可靠的年代学依据。     

华北地台东缘新元古代地层对比和宏体化石研究的进展和发展趋势

尽管利用多重地层学方法,对华北地台东缘新元古代地层的划分和对比研究取得了很大的进展,但仍然存在很多争议和问题。今后应在以下几方面展开研究:①寻找新元古代Rodinia超大陆热构造事件和冰川事件的地层学标志,厘定这些标志在地层柱中的位置及其与宏体化石演化阶段的对应关系;②结合碳酸盐岩中C、O和Sr同位素地层学研究,寻找和鉴别新元古代地层中的火山岩和火山碎屑岩,测定其中锆石的U-Pb年龄,解决与华南地区新元古代年代地层的对比问题;③划分“辽南生物群”和“淮南生物群”的不同生物组合,明确各组合的演化历程,深入探讨其谱系归属及与华南地区晚新元古代生物群的关系,完善华北地台东缘新元古代生物地层划分和对比的方案。     

长江三峡地区埃迪卡拉(震旦)系锆石U-Pb新年龄对庙河生物群和马雷诺冰期时限的限定

首次报道应用高分辨率、高精度离子微探针(SHRIMPⅡ)定年方法,对采自三峡地区黄陵背斜西翼湖北省秭归县九曲脑剖面震旦系灯影组与陡山沱组界线和陡山沱组底部的凝灰岩锆石进行的U-Pb定年研究.分析结果,灯影组与陡山沱组界线的凝灰岩锆石测点形成2组,较年轻的一组由16个测点组成,舍去偏离较大的1个点,给出的206Pb/238U比值年龄加权平均值为549.9Ma±6.1 Ma(MSWD=1.48),代表该层位的实际年龄并限定了庙河生物群的最小年龄.采自陡山沱组底部的另一样品测点同样分为2组一组由3个点组成,给出784Ma±15Ma(MSWD=0.05)的继承年龄值;另一组由15个测点组成,给出206Pb/238U比值年龄加权平均值为628.3Ma±5.8Ma(MSWD=0.86).这一定年结果是目前中国震旦(埃迪卡拉)系陡山沱组底部首次获得的SHRIMp锆石U-Pb年龄.采样点紧邻作为震旦系底界的"盖帽碳酸盐岩"之上,基本可以限定震旦系的底界年龄.该结果与国际地层委员会2004年发布的<国际地层表>中埃迪卡拉系(Ediacaran)的底界年龄630Ma非常接近,表明中国修订后的震旦系/南华系界线年龄应为630Ma左右.