1.古陆核——地球的形成及与月球的对比结果
一般认为在38亿年以前地球尚未形成硅铝壳足够稳定的构造环境。这种认识起源于理论上的推断以及与月球的对比。地球与月球都形成于46亿年或45亿年前后,它们是通过星际尘埃冷却凝聚而成,后来由于重力势能和放射性热能释放使其经历了全部或部分熔融,大约在42亿年前后才出现原始地壳。由于小行星和陨石的撞击,在月球最初形成的几亿年中,外部曾完全熔融达几百千米(深)。42亿年前后,当外壳冷却后,撞击作用的继续进行使其表面布满了陨石坑,在37亿~35亿年间,由于放射性元素衰变,在200千米深处大规模熔融形成玄武岩浆并向上喷溢填充了陨石坑而形成了今天人们观察到的月海玄武岩。由于39亿年以后月球上的陨石撞击率迅速下降,因此上述作用形成的月壳才能保存至今。推测地球早期经历过类似过程,只是后期的地质作用的破坏,使早期遗留现象荡然无存。
不管地球以何种方式凝聚,原始地壳应如月球一样是硅镁质壳,直到38亿年左右才有原始硅铝壳保存。一般认为元古宙(25亿年)以前是古陆核形成时期。此后,地壳既表现为围绕古陆核的边缘增生也显示为穿插改造,即新生陆缘的相当部分是来自对古陆核的改造重组。
2.新疆古陆核的发现
新疆古陆核的形成,也是在25亿年前。发生在瑞典、芬兰的太古宙(25亿年前)造山运动被称为斯维可芬运动,一般认为这次造山运动后形成了“潘基亚Ⅰ”泛大陆。大致与王鸿祯院士(1990)提出的第一次泛大陆形成于25亿年前后相同,在我国东北不整合于鞍山群之下的铁架山花岗岩的年龄为29.7亿年,东鞍山花岗岩年龄为29.9亿年左右。在新疆库鲁克塔格的辛格尔以南地区,见有28.5亿年的肉红色片麻岩状二云母花岗岩侵位于太古宙灰色片麻岩中,并认为28亿年这个数据可能是该区太古宙(25亿年前)地质历史中最早的一次区域变质作用的记录。发生在新太古代(28亿~25亿年)中的这些构造-热事件,使太古宙地层进一步固结而形成了地壳中最古老的陆核。后来陆松年等在阿尔金山发现了36亿年前后的岩浆活动,这些都是新疆古老陆核形成的证据。
3.古陆核增生——原始古陆形成
围绕着古老陆核,地壳不断增生扩大而发展为原始古陆。
地壳运动的基本概念。物质总是在不停地运动,没有不运动的物质,也没有物质不运动。地壳也是如此,它总是在不停地运动着,既有破坏又有增生和发展,有时强烈(突变)有时缓慢(渐变)。这种运动被称为地壳运动。广义地讲是指地壳内部物质的一切物理的和化学的运动,其中包括地壳的变形、变质和岩浆活动等;狭义的理解主要是由于地球内力作用所引起的地壳隆起、坳陷和各种构造形变(褶皱、断层等)的形成及岩浆活动等。地质学家常把地壳运动的强烈(突变)期称为构造运动,有的学者把这一事件也称为构造-热事件。
新疆原始古陆的形成。从新太古代(28亿~25亿年)-古元古代(25亿~18亿年),我国曾发生过多次的地壳突变,如25亿年的阜平运动、24亿年的五台运动、18亿年的中条(吕梁)运动,并伴随有相应的岩浆侵入,如五台运动的钾质花岗岩一般年龄为24亿~23.5亿年。新疆库鲁克塔格地区的蓝石英片麻状斜长花岗岩、石英闪长岩获24.87亿年年龄值,似乎可与阜平、五台运动相比。在新疆称辛格尔运动时,使元古宙地层不整合覆于太古宙地层之上,使古陆核进一步固结增生、扩大并逐渐发展为原始古陆。
地质学家在极其艰苦的环境中一次又一次地考察、探索、追寻那远离我们已十分久远的新疆大地的容貌。在茫茫荒漠和崇山峻岭中,在千头万绪、支离破碎的地质遗迹中去寻找那些能反映新疆大地当年容貌的蛛丝马迹。他们终于有了新的发现,初步证实了古元古代(18亿~25亿年)时期,新疆大地曾发生过两次重要的变质作用和地壳增生事件,一次发生在22亿~23亿年,其证据是在阔克苏地区的元古宙花岗岩的Sm-Nd模式年龄大都在22亿~23亿年间,说明有一次壳幔分异事件。另一次发生在大约20亿~18亿年间,曾经有过一次较大的区域变质作用。这一结论可由该区的片麻状花岗岩Rb-Sr全岩等时线年龄20亿~18亿年,锆石U-Pb年龄20.71亿年,以及灰色片麻岩的Rb-Sr全岩等时线年龄20亿~18亿年等数据得到证实。后来“九五”期间国家305项目在侵入托格拉克布拉克杂岩的红卫庄花岗片麻岩中,获得19亿年左右的U-Pb年龄也支持了上述结论。这些反映了古元古代时(25亿~18亿年)围绕着古老的陆核,地壳不断增生发展为原始古陆的事实。由于太古宙—古元古代,经历了漫长的地质历史及强烈的构造变动,原始构造已基本消失,只能根据这些零星的信息,推断所谓的原始古陆可能就是“潘基亚Ⅰ”泛大陆的组成部分,也是新疆大陆的古老基底。
4.原始古陆的裂解
所谓“分久必合、合久必分”,这可能是物质运动的一种表现形式。
新疆的这些古老的原始古陆陆块不少再次为茫茫大海所淹没。地质学家曾在伊犁-赛里木地块之上发现了一套含叠层石化石的灰岩、镁质碳酸盐岩及单陆屑岩组成的中—新元古代的稳定型沉积,覆盖在变质较深的古元古代变质基底之上,可称为被海水淹没的古陆。根据其中所含的叠层石化石及岩性特征分析,属于滨-浅海环境沉积。类似的情况在全疆不少地区都有所发现,证明当时的新疆又是一片汪洋大海。尽管它们现在早已消失得无影无踪,但地质历史的遗迹已为它们留下了铁的证据。另一类型为活动型沉积,反映当时古陆已被完全撕裂而形成大洋。地质学家把代表大洋环境中所形成的一套特殊的岩石组合称为蛇绿岩套,尽管这些曾经分割各陆块上千千米甚至更宽的大洋现已消失殆尽,但是人们总能通过大洋消亡时留下的蛇绿岩或蛇绿混杂岩等残片去追索它当年的容貌。
新疆大陆在中元古代(18亿~10亿年前)时曾经多处发生过裂解,有的由裂谷发展为大洋,把原来统一的大陆分割得支离破碎。最明显的大洋有两条,一条称为元古南天山洋、一条称元古昆仑-阿尔金洋。前者位于塔里木北缘(现在位置),从古元古代末期(18亿年前)至中元古代早期(18亿年后)大陆开始裂离,形成裂谷。裂谷的进一步拉伸形成大洋,以16.63亿年的阿克苏群的蓝片岩及15.7亿年的长阿吾子沟蓝闪石钠长片岩及蛇绿岩残片为代表,向东延至北山一带(现在位置),海水渐浅形成半封闭式海盆。中-新元古代,元古南天山洋萎缩并向北俯冲消减,形成中天山一带的陆缘活动带,元古宙末期浩瀚的元古南天山洋消亡封闭,使北部的伊犁地块又一次与南部的塔里木古老地块汇集一体。
元古昆仑—阿尔金洋位于塔里木南缘(现在位置),中元古代(18亿~10亿年)继承了古元古代的活动性、地壳拉张裂离,在中元古代早期长城系中发现有反映地壳拉张时形成的细碧-角斑岩建造,东延至阿尔金山一带有强烈的双峰式火山喷发,蓟县纪早期(13亿~14亿年左右)发育有被肢解的蛇绿岩,反映了地壳由于拉张形成裂谷进而发展为大洋盆地。
蓟县纪(10亿~14亿年)末期的阿尔金山运动,是一次极其重要的元古宙聚合碰撞运动,使元古昆仑-阿尔金洋闭合,并使中元古代(10亿~18亿年)地层强烈变形和发生绿片岩相变质作用,同时有造山期片麻状花岗岩侵入。未变质的浅海—滨浅海相的稳定型沉积不整合覆于下伏地层之上。此时全疆的海侵范围不但大大缩小而且海水更浅。昔日气势磅礴的大洋已形影无踪。西昆仑、东天山、北阿尔泰、祁曼塔格及塔西南等都隆起为陆,遭受剥蚀。这正是全球联合古陆——罗丁尼亚(Rodinia)超大陆的形成时期(图1-9-1)。
5.“罗丁尼亚”(Rodinia)超大陆的形成与分裂
古人云:“瞎子摸象”摸到大象的腿就认为大象像一根棍子,另一个摸到了大象的耳朵又说大象像把扇子,其实大象不像棍子也不像扇子,大象就是大象。所以我们探索新疆大地构造特征及其发展演化时,必须与全球构造相结合,否则我们就会成为井底之蛙,不可能了解新疆大地发展演化的真实面貌。毕竟新疆大陆是全球大陆的组成部分,相对而言,不管她是多么的微小,她的发展演化必然受控于全球构造的发展演化。
20世纪90年代以来,随着格林威尔造山事件的全球性概念的建立,McMenamin(1990)首次提出罗丁尼亚(Rodinia)联合大陆的概念,指新元古代早期形成的后大陆,后来其他学者在实践中不断完善。Hoffman(1991)和澳大利亚学者李正祥(1995)认为罗丁尼亚联合大陆是在11亿年前晚格林威尔造山事件中形成的,Dalziel(1992)通过对早寒武世基底岩系的研究,认为罗丁尼亚联合古陆的裂解发生在5.77亿年前。但多数学者通过古气候、古冰川、古地磁及同位素年龄数据等资料,主张该大陆的裂解可能发生在7亿年。
20世纪80年代苏联学者ю.А.扎依采夫根据对哈萨克斯坦乌鲁套-贴尔斯克一带的研究,确立了距今10.5亿年左右的造山运动的存在,并命名为伊塞东运动,认为可与格林威尔运动相比,后来的研究不断丰富和发展了这些观点,并推测伊塞东运动后形成了包括萨彦岭和蒙古高原在内的广袤的哈萨克斯坦-天山地台(大陆)。
如上所述,当新疆原始古陆裂解而形成的元古南天山洋及元古昆仑—阿尔金洋消亡闭合后,新疆除了一些隆起的古陆外几乎都为滨浅海或陆表海所淹没,茫茫大洋已不复存在,这次海陆变迁的运动大约发生在10亿年左右,在新疆称为阿尔金山运动,因为这里表现得十分明显,未变质的稳定型浅海相沉积不整合于下伏变质岩系之上。
近年来在阿尔泰地区也有类似的报道(张传林等,2003),即变质较深的古—中元古代地层之上为轻微变质或未变质的震旦系所不整合覆盖,推测这一不整合可能代表10亿~8亿年的强构造事件并可与格林威尔运动大致对比。
据陆松年等(1998)的研究,认为甘肃北山、柳园和柴达木北缘分别存在两条元古宙末期的榴辉岩、花岗片麻岩带。柳园花岗片麻岩单颗粒锆石U-Pb年龄为8.8亿年、榴辉岩为8.6亿年;柴达木北缘花岗片麻岩为9.5亿~8.7亿年;敦煌大泉沟同构造期的伟晶岩为9.13亿年,根据对这些由于在碰撞作用下所形成的岩石资料分析,说明塔里木、华北、柴达木地块在新元古代早期曾有过一次汇聚作用而形成统一大陆,包括扬子地块在内,任纪舜等称为古中国地台,这可能就是全球罗丁尼亚联合古陆的组成部分。
从南华纪—震旦纪冰碛岩和寒武系底部的含磷沉积广泛分布于新疆、华南、华北以及中亚和西伯利亚等地来看,不能不承认元古宙末期确实存在一个包括中—东亚在内的联合古陆——罗丁尼亚古陆。不少科学家认为新元古代晚期(8.5亿年左右)—早古生代早期(5.2亿年左右)浅水碳酸盐岩沉积、大型磷矿的聚集及冰川沉积广泛覆盖在前寒武纪克拉通之上,如西伯利亚、华南、印度、哈萨克斯坦及新疆、蒙古等,以及相似的情况也见于北美、西非和澳大利亚等地,反映它们当时均处于低纬度区内,并认为这是广泛的被动大陆边缘,是晚元古代(10亿年左右)超大陆(罗丁尼亚联合古陆)存在的证据。
南华纪(8亿~6.8亿年)—震旦纪(6.8亿~5.4亿年),罗丁尼亚古陆开始裂解。在新疆的库鲁克塔格地区可见三个冰期(贝义西、特瑞爱肯、汗格尔桥克)同时在巨厚的含有冰碛砾石层的浊碛碎屑岩中伴随有碱性火山喷发,这是古陆正在裂解形成裂谷的象征。
N.EylsC.Young(1994)从地球动力学对冰川作用的制约研究认为,每次超大陆的解体,都会出现一次大规模的冰川活动。如以休伦冰期为代表的古元古代早期冰川作用分布于北美的加拿大、南非、澳大利亚等地。罗丁尼亚超大陆形成后大约在8亿~6亿年间开始产生的裂谷作用形成了三次冰期,南澳的斯图特冰期和马临诺冰期分别相当于我国扬子和塔里木地块上的长安和贝义西冰期,南托冰期和特瑞爱肯冰期,而罗圈或汗格尔桥克冰期可能为第三冰期,与澳大利亚的庞德石英岩底部的杂砾岩层相当。说明我国的扬子-塔里木地块在新元古代时可能与澳大利亚东南极拼接在一起并与北美接近(张慧民,1993年)。赫拉斯克娃(1988年)提出6.2亿~5.7亿年是“罗丁尼亚”古陆解体的高峰期,在东冈瓦纳形成裂谷系,该裂谷部分还保留在现在哈萨克斯坦-北天山陆块的边缘,形成地堑相组合——类磨拉石、类冰碛岩,双峰式火山活动,这与新疆库鲁克塔格地区所见基本一致,并认为这期裂谷作用使塔里木、锡尔河-乌鲁套-北天山(哈萨克斯坦)、准噶尔-巴尔喀什等地块从东冈瓦纳边缘分裂,后于寒武纪早期5.3亿年左右部分形成洋盆,与东冈瓦纳彻底分开并向北漂移。新疆北准噶尔的洪古勒楞发现有6.2亿年的蛇绿混杂岩带,说明拉开的时间更早,不过从新疆西准噶尔唐巴勒发现的4.8亿~5亿年的蛇绿岩、东准噶尔阿尔曼太4.9亿年的蛇绿岩及南天山4.2亿年等的蛇绿岩看,奥陶纪(4.8亿~4.4亿年)是大洋形成和发展的主要时期,“罗丁尼亚古陆再次解体使新疆大陆又为茫茫大洋(古亚洲洋)所吞没。
南华系年代地层再划分与区域对比综合研究报告
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尹崇玉 刘鹏举 唐 烽 高林志 王自强 邢裕盛
(中国地质科学院地质研究所,北京 100037)
本专题通过前阶段的研究工作,先后考察了湖北宜昌王丰岗、长阳古城、湖南石门杨家坪和广西三江富禄等多条南华系剖面。经过研究对比,推荐湖南石门杨家坪剖面作为南华系的候选层型剖面。同时,针对震旦系—南华系同位素年代学研究相对薄弱的问题,加强了对华南地区震旦系和南华系火山灰凝灰岩夹层的寻找和进行同位素年代学研究。在湖北峡东地区黄陵背斜西翼秭归九曲脑震旦系剖面,贵州松桃黑水溪锰矿南华系剖面,湖南石门杨家坪震旦系—南华系剖面,浙江建德下涯埠震旦系—南华系剖面,浙江江山石龙岗震旦系—南华系剖面,新疆库尔勒西山口震旦系—南华系剖面,贵州瓮安北斗山磷矿震旦系剖面,以及开阳金中镇化工厂附近南华系剖面进行了考察和采样,发现了南华系和震旦系火山灰凝灰岩夹层或含碎屑锆石的黏土岩夹层,经过选样发现火山灰锆石,通过 SHRIMP锆石 U - Pb 测年研究,获得了大量南华系和震旦系的 SHRIMP 锆石 U - Pb 年龄数据,基本解决了扬子地层分区内部南华系的划分和对比问题(全国地层委员会,2008)。但是,如何与江南地层分区对比,以及南华系冰期的划分成为当务之急。
华南南华系的下部地层大致可划分为 3 个不同的沉积组合带。①北带以黄陵背斜周边地区为代表,下部以滨岸带的辫状河之砂砾岩沉积为主。向上过渡为含凝灰质的粉砂岩和泥岩夹砂岩及凝灰岩薄层。② 中带的范围较宽,以湖北长阳 - 湖南石门,大庸 - 沅陵地区为代表。特征是下部以辫状河 - 河口湾坝的砂砾岩为主,向上随海水加深出现少量(数米厚)碎屑流至深浅海含锰粉砂岩和页岩及硅质岩沉积,代表以陆相 - 坡折 - 陆坡的沉积组合特征。③ 南带以湖南安化一线以南 - 怀化 - 广西三江等地区为代表,下部以大陆斜坡碎屑流沉积为主,上部为含锰粉砂岩、页岩、硅质泥岩及含锰白云岩透镜体(富禄组),含锰粉砂岩和泥岩代表南华系的最大海泛期的沉积物。课题组本阶段的工作重点是解决南带与北、中带的地层对比问题。
1 主要研究剖面和研究内容
课题组重点考察了广西三江冠洞和贵州黎平肇兴等地的南华系剖面,采集了相关地层的古生物、岩石学、地球化学等方面的研究样品。同时还系统采集了峡东地区莲沱组至南沱组下部细碎屑样品,进行了化学蚀变指数研究。在前一阶段研究工作的基础上,采用野外地质调查和室内研究密切结合的多学科综合研究方法。集中精力对江南分区典型南华系地层剖面进行以同位素年代地层学为主的多学科综合研究,重点研究南华系下统冰期、间冰期的沉积特征、地层格架以及关键层位的同位素年龄测定。进一步完善华南地区南华系的划分对比问题。研究目标是,通过系统野外考察和室内综合研究,提出江南分区与扬子分区南华系划分对比方案,为进一步完善我国南华系年代地层系统,为逐步与国际接轨奠定基础。
2 主要研究进展和成果
2.1 南华系富禄组 SHRIMP 锆石 U - Pb 新年龄
富禄组凝灰岩样品采自贵州省黎平县肇兴镇龙水岔剖面的南华系富禄组下部。该剖面地处江南地层分区,代表华南地区南华系—震旦系的斜坡至盆地相沉积类型。该类型主要分布在湖南安化—贵州铜仁一线以南地区,南华系自下而上分为长安组、富禄组和南沱组。长安组为一套冰成混积岩沉积,既有冰水浊积岩沉积又含典型冰积杂砾岩沉积(图 2a)。一般认为,富禄组由温湿气候条件下的含 Fe、Mn 质碎屑岩及白云岩组成,底部为含 Fe 砂岩。南沱组与其他地区相同,为一套稳定的冰碛岩沉积。样品 T06117 -1 采自肇兴龙水岔南华系富禄组中—下部剖面的底部。该剖面富禄组下部为灰褐色粉砂质长石石英砂岩,近底部夹一层 7 ~10 cm 厚的黄绿色凝灰岩夹层(图 1,图 2b)。
图 1 贵州黎平肇兴龙水岔南华系富禄组中—下部剖面和采样点位置
图 2 贵州省黎平肇兴龙水岔南华系剖面
2.1.1 锆石特征及 SHRIMP 定年结果
样品 T06117 -1 为黄绿色凝灰岩厚约 7 ~10 cm,经常规方法粉碎,直接手工淘洗,最后镜下挑出100% 纯的锆石。锆石显微镜下观察,明显呈无色或微粉色透明状,等轴状或者短柱状的自形晶,晶面保存完好,晶面平整,未见溶蚀和磨损痕迹,属岩浆锆石。锆石的长轴多为 100 ~150 μm,所有锆石的阴极发光图像均可见清晰的环带状构造(图 3)。另外,有些锆石阴极发光的图像显示明显的核部和边缘增生的环带(图 3,f),个别锆石还显示 2 个核拼接后再增生边缘环带现象(图 3,g)。
图 3 肇兴富禄组部分锆石的阴极发光图像显示明显的核部和边缘环带
笔者对该样品的58粒锆石进行了58个测点的年龄测定。分析结果除一粒最大的年龄由于Pb丢失与一致曲线稍不谐和外,其他测点的结果全部落在一致谐和曲线上。57个测点结果明显分为新、老两组年龄(图4,表1),年轻的一组51个测点年龄结果主要集中在660~820Ma之间,并出现三个峰值(图4b)。最小峰值的4个测点的206Pb/238U年龄加权平均值为(669±13)Ma(MSWD=0.95),该年龄值应代表富禄组底部凝灰岩的形成年龄(图5)。
图4 肇兴富禄组底部凝灰岩样品T06117-1的锆石U-Pb一致线图
图3为样品T06117-1的部分锆石阴极发光图像和测点位置图。照片a—d显示最小峰值的4粒锆石的阴极发光图像和测点位置,可以看出它们均为晶形较好,无明显核部,且边缘具有明显环带的锆石,且测点位置均位于边部的环带上。测定结果206Pb/238U年龄①测点L061107-3.1为(659.1±9.8)Ma;②测点L261107-3.1为(689.0±15.6)Ma;③测点L261107-11.1为(668.5±19.5)Ma;④测点L261107-13.1为(675.0±14.8)Ma(表1)。图3的e—h发育明显的核部,并向外具有增生的环带,其中图g中间显示2个清晰的核拼接在一起,向外具有增生环带。它们的测定结果分别为⑤测点061107-12.1为(718.7±11.9)Ma;⑥测点L061107-5.1为(710.1±11.3)Ma;⑦测点L061107-14.1为(834.1±8.8)Ma,可以看出它们明显大于无明显核部的锆石。图h显示近20亿年的一组锆石的形态,⑧测点0023-22.1为(2060.9±24.9)Ma。
图5 肇兴富禄组底部凝灰岩样品T06117-1的锆石U-Pb一致线图
表1 样品T06117-1锆石SHRIMPU-Pb年龄测定结果
续表
注:误差为1σ,Pbc和Pb*分别为普通Pb和放射成因Pb;用普通Pb校正204P。
2.1.2 地质意义
广西北部三江和黔东南地区,富禄组下部常含条带状含铁砂岩,中部偶见薄层含砾的可疑冰碛砾岩,上部为含锰页岩及粉砂岩。根据岩性对比,有些研究者认为富禄组上部含锰页岩及粉砂岩可与黔北地区的大塘坡组对比,中部的含砾似冰碛岩可与湘西的东山峰组或黔北的铁丝坳组对比,下部条带状含铁砂岩为间冰期与其下长安组冰碛岩分隔; 并认为华南南华系有 3 个冰期,即自下而上为长安冰期、古城(或铁丝坳)冰期和南沱冰期(薛耀松等,2001; Zhou et al.,2004)。由于近年来在黔北松桃县寨郎沟剖面和黑水溪锰矿剖面分别获得大塘坡组下部凝灰岩锆石 U - Pb 年龄(662.9 ± 4.3)Ma(MSWD =1.24,Zhou et al.,2004)和(667 ± 9.9)Ma(MSWD = 1.6,尹崇玉等,2006),表明黔北地区大塘坡间冰期的下界年龄应小于 670 Ma。本次在黔东南黎平县肇兴龙水岔剖面南华系富禄组底部获得(669 ±13)Ma(MSWD =0.95)的年龄值与上述大塘坡间冰期的下界年龄基本一致,证明黔东南地区南华系富禄组尽管岩性和厚度与黔北地区大塘坡组存在一定差异,但是底界年龄是一致的,同为间冰期温湿环境的产物。富禄组和大塘坡组的底界年龄基本一致的结果也证明,在大陆斜坡至盆地相沉积区的南华系同为两套冰期夹一套间冰期的沉积结构(图 6)。
图 6 黎平肇兴南华系剖面与湖南石门杨家坪和湖北宜昌南华系剖面的对比
同时,黔东南黎平县肇兴龙水岔剖面南华系富禄组底部锆石 U - Pb 年龄结果可进一步限定我国南华系大塘坡(富禄)间冰期的下限年龄,证明该间冰期以下的冰川寒冷事件记录随各地所处的古地理位置不同,发育程度有所不同。最完整且沉积厚度最大的下冰期发育在江南地层分区的盆地相区,如黔东南和桂北等地区的长安组。从东南部江南地层分区向西北方向下冰期的发育程度依次变化(图 6),至湖北峡东地区大塘坡组和下冰期完全缺失被莲沱组所取代(Jiang et al.,2003; Zhou et al.,2004)。综合近年来获得的锆石 U -Pb 年龄资料和本课题所获得的同位素年龄新结果,进一步证明我国华南南华系的南沱冰期与国际广泛发育的新元古代马雷诺(Marinoan)冰期相当,时限大致在660 ~635 Ma 之间。南华系下冰期(长安或古城冰期)与斯图特(Sturtian)冰期相当,时限大致在750 ~670 Ma 之间。
2.2 峡东地区南华系莲沱组化学蚀变指数变化与环境意义
2.2.1 样品采集及分析处理
在峡东地区,南华系仅发育下统莲沱组(厚50 ~246m)和上统南沱组(厚35 ~180m)。南沱组由冰成沉积物组成,包括典型冰碛砾岩和冰水沉积物。莲沱组底部不整合于黄陵花岗岩之上,为紫色砾岩、砂砾岩,发育中、小规模的斜层理和槽状层理; 中部为灰紫色和灰绿色中—细粒长石石英砂岩、砂质粉砂岩、粉砂岩及少量页岩;上部由灰绿色夹紫灰色砂质粉砂岩、粉砂岩夹页岩及少量紫色中—细粒砂岩组成(赵自强等,1985;邢裕盛等,1996;刘鸿允,1991)。莲沱组化学蚀变指数样品取自三斗坪以南的石板溪桥东至花鸡坡的公路切割剖面(样品号R041016-1~17),南沱组样品(含莲沱组最顶部样品)取自三斗坪东南的九龙湾-头顶石实测剖面(样品号R041104-1~11),共计28件。其中4件样品因达不到质量标准,剔除没有参与分析计算。
全部样品均选择为较新鲜的细屑岩,首先将样品切出新鲜面后,用手钻在3~5mm范围内取岩粉200mg,进行化学全分析(中国地质大学化学分析实验室)。主要元素的分析精度优于6%,分析中已取得H2O+和H2O-,故表2中的烧失量可基本代表CO2的含量,并参与取得n(CaO*)的计算,样品岩性及分析结果见表2。
2.2.2 沉积物的沉积环境分析
分析结果显示,南华系上统南沱组的CIA值主要介于60~65范围内(顶部2个样品除外)。下统莲沱组CIA值的分布情况较为复杂,其最顶部接近于南沱组的2个样品(R041016-1~2)CIA值介于55~60之间;其下莲沱组上部的8个样品(R041016-3~5,7~8,10~12)CIA值则介于65~75的范围内;而最下部的5个样品(R041016-13~17)CIA值又回落到50~65的范围内。从A-CN-K三角图解判断可以看出南华系不同层位的样品较明显集中于3个紧凑稳定区域。研究表明,三斗坪地区南沱组样品CIA值大致相当于更新世冰川粘土的CIA值,为冰成沉积物成因。该组最顶部的两个样品(R041104-11,R041104-10)CIA值达70,则预示由南沱组寒冷气候向陡山沱组温暖气候的转化已初见端倪(王自强等,2006a)。
莲沱组除底部为厚达数十米的河流相砂砾岩沉积外,向上逐渐发育为近海曲流河-网状河的砂岩-粉砂岩沉积。莲沱组顶部两个样品(R0411016-1~2)CIA值分别为61和58的,表明该组顶部已出现干燥寒冷气候的低等化学风化沉积;莲沱组上部样品的ClA值在65~75之间,则显示温暖湿润气候条件的中等化学风化程度的沉积;该组下部样品的CIA值再次降至55~65之间,表明为寒冷干燥气候条件的低等化学风化程度的沉积。这些变化说明莲沱组的沉积开始于寒冷干燥气候低等化学风化程度的环境下,然后转入温暖湿润气候中等化学风化程度的环境,顶部再次出现寒冷干燥气候的低等化学风化程度的环境,并延续至南沱组稳定冰成沉积物的出现。
上述变化在图7中表现得十分清楚,图7a、b、c分别显示3个相对密集区,图7(a)表示南沱组样品点分布,其中可再分为两个次级小区。小区Ⅰ共有5个点,其CIA值分布于60~65范围内。小区x包含了代表南沱组顶部的两个样品点,可能预示了气候开始转暖的迹象。图7b表示莲沱组顶部和下部样品点的相对密集区。样品点全部位于CIA值50~65的低值区。图7c则表示莲沱组上部的样品点,所有点都落于三角图偏上位置的CIA值65~75范围内。上述3个相对密集区分别表示了南华纪沉积演化过程中3个不同的相对稳定阶段。但就整个南华系A-CN-K三角图来看,样品点的分布又相当分散,且不同阶段的CIA值跳动较大。这种特点反映了南华纪(成冰纪Cryogenian)处于古大陆裂解时期,在各大陆块就位前无论从沉积物特征和岩相变化都反映了扬子古陆的构造环境及气候条件与古生代时期相比都表现出总体的不稳定状态(王自强等,2006b)。
2.3 黔南、桂北南华系化学蚀变指数变化与环境分析
黔南和桂北地区的南华系自下而上划分为3个组,下部长安组、中部富禄组、上部南沱组。长安组假整合或不整合于新元古界丹洲群之上,该组成因虽然存在不同认识,但是多数研究者倾向该组为冰海相的沉积。长安组之上富禄组为含Fe、Mn质的碎屑岩沉积,为间冰期产物。上部南沱组则代表再一次冰期的沉积。课题组试图通过该区化学地层研究,进一步探讨黔桂地区南华系与扬子地区南华系对比问题。该区南华系化学蚀变指数样品主要取自广西三江冠洞-枫木剖面的富禄组,贵州黎平的水口以东及肇兴剖面的丹洲群顶部、长安组及南沱组下部(图8)。由于肇兴地区的富禄组岩性过粗,不宜进行CIA研究,故未采用。但该区富禄组中、下部见有斑脱岩夹层,获得锆石U-Pb年龄(669±13)Ma,为南华系的划分、对比提供了有力的依据。
表2 摇宜昌三斗坪南华系样品全岩化学分析及CLA、ICV 值
图7 宜昌三斗坪南华系分解A-CN-K三角图解
图8 广西三江冠洞及贵州黎平水口、肇兴实测剖面图
上述剖面的化学蚀变指数研究样品均采自粉砂岩、砂质粉砂岩和冰成砾岩的胶结物。样品全岩化学分析、ICV 及 CIA 的分析结果见表 3。
表 3 广西三江、贵州黎平南华系样品全岩化学分析及 ICV,CIA 值
注: 1106 -1 ~5 为拱洞组样品,1106 -6 ~24 为长安组样品,1104 -9 ~12(冠洞),1107 -5,7(肇兴)为富禄组样品,1107 -8 ~ 13 为南沱组样品。
由于贵州黎平肇兴剖面的富禄组岩性偏粗,不宜作为化学蚀变指数的研究对象,仅在该剖面富禄组的顶部取样品 1107 -5 和 1107 -7。其余富禄组样品(1104 -9 ~12)取自广西三江冠洞剖面的富禄组下部。冠洞剖面富禄组下部的样品全部为极薄层页岩和泥岩,其 CIA 值均在 85 ~95 之间,反映其源于炎热、潮湿气候的强化学风化程度沉积,特别是上述样品的 ICV 值均大于 1 说明这些样品有可能为构造相对活动的大陆边缘的首次沉积。样品 1107 -5 和 1107 -7 的 CIA 分别为 69 和 70,表明在接近“南沱冰期”到来之前已出现气候变冷的征兆。
样品 1107 -8 ~13 取自黎平肇兴南沱组的下部,6 个样品 CIA 值数据除 1107 -13 为 66.31 外,其余 5 个 CIA 值都在 60 ~65 之间(表 3),相当于更新世冰川粘土 CIA 值的范围。其与前述宜昌峡东地区南沱组所获得的 CIA 值基本一致。表明再次转化为寒冷、干燥气候的低等化学风化程度环境的沉积。
3 华南地区新元古界划分与区域对比
我国华南地区新元古界的划分和对比问题长期存在不同认识,但有两个方面已基本取得共识。一是新元古界以晋宁运动界面为底界,最下部的一个地层单元为青白口系(即相当国际地层表的拉伸系Tonian),应包含沧浪铺群和板溪群以及与它们相当的地层(全国地层委员会,2001,2002; 陆松年,2002; 郑永飞,2003)。二是我国震旦系已获得很好的界定(马国干等,1984; Yin et al.,2005)。当前的焦点问题是南华系莲沱组的认识及其在南华系中的位置。
华南地区南华系大体可概括为 3 种类型: 类型Ⅰ分布于湘、黔、桂三省交界地区,以广西三江剖面为代表。南华系包括 3 个组,上部南沱组(冰成岩); 中部富禄组(含 Fe、Mn 的粉砂岩、页岩夹含Mn 白云岩透镜体); 下部长安组(冰海沉积的杂砾岩)。类型Ⅱ主要分布于黔东北 - 湘西北地区,以湖南石门杨家坪剖面为代表,南华系由 4 个组所组成。顶部为南沱组冰成沉积; 上部为大塘坡组(湖南称为湖锰组)为含 Mn 黑色、紫褐色细屑岩,在黔东北和湖南的部分地区形成可采 Mn 矿; 中部东山峰组为厚度不大的冰成沉积杂砾岩; 下部渫水河组,由紫灰色、灰绿色砂砾岩、砂岩及粉砂岩组成,夹页岩和少量斑脱岩薄层。类型Ⅰ和类型Ⅱ的南华系底界均不整合于板溪群及与其层位相当的地层之上。类型Ⅲ的南华系主要分布于鄂西及下扬子中 - 北部地区。以宜昌峡东剖面为代表,包括两个组,上部南沱组为冰成沉积杂砾岩,下部莲沱组由紫红色砂砾岩、砂岩、灰绿色砂岩、粉砂岩夹页岩组成,区别在于该剖面沉积不整合于黄陵花岗岩之上。如果仅依据岩石地层学原则进行划分和对比,显然可以认为峡东地区缺失南沱组之下的含 Mn 地层及更下的冰成混积岩(包括贵州的铁丝坳组、湖南的东山峰组及其他地区所称的 “小冰”,以及将湘、黔、桂交界地区的长安组),同时将湖南石门的渫水河组与莲沱组对比,并认为长安组之下缺失莲沱组。甚至把属于不同构造阶段产物,由普遍片理化的浅变质岩组成的板溪群与莲沱组进行对比(刘鸿允,1991)。
图 9 华南新元古界南华系不同类型沉积相带剖面示意图
冯连君等(2001)通过化学蚀变指数研究,提出石门杨家坪的渫水河组上部及东山峰组的 CIA 值分别为60 ~65 和60 ~70,与更新世冰川粘土的 CIA 值大体一致。认为该地区渫水河组同为寒冷干燥气候的低等化学风化条件下的产物。而渫水河组下伏的板溪群老山崖组上部 CIA 为 70 ~75,应该为温湿气候、中等化学风化作用的产物。当前,笔者对湖北宜昌三斗坪南华系化学蚀变指数的研究表明,南沱组之下的莲沱组同样经历了由寒冷干燥—温暖湿润—寒冷干燥气候变化所控制的沉积过程,故此作者提出南华系不同相区的划分对比方案(图 9)。
参 考 文 献
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起名字 男孩,,爸姓李,妈姓董,家字辈。2011年12月出生。
在距离江城县城18公里的江城县国庆乡老朱寨村,居住着35户瑶族群众。老朱寨村是云南省思茅市江城县的一个移民点,在做好了通路、通水、通电工作后,政府统一规划、建盖了石棉瓦房,148名瑶族群众从很远、很高的一个叫大驮甲的地方搬迁过来。这148名瑶族群众,离开了祖祖辈辈居住的大山,开始一种与以前完全不一样的新生活。他们现在的生活怎么样?他们习惯了新生活吗?他们过得安稳、过得舒服吗?……他们,是我们的兄弟姐妹,很多人的心一直被他们牵挂着。
搬迁,到生产生活条件更好的地方去
大驮甲村离县城很远,这里山高坡陡石头多,这里的瑶族群众生活贫穷而落后。他们没有水田,祖祖辈辈种山谷,产量很低,一年辛勤劳作下来,收获的粮食却只够吃几个月。他们靠山吃山,到山里捡点儿木耳回来,或扎了扫把卖点钱,但换回来的钱也只够买点儿生活必须的盐和一点点油。在这里生活的部分瑶族男子还有抽大烟的传统。他们步行两天到邻国老挝打工,做的都是砍柴、挖地等重活,换回的也只是一点点烟土。男人们在国境线上来来回回,就是为了抽大烟;女人们辛辛苦苦的在山地里劳作,养家糊口。日子一天天漫长地过着,小孩一个接一个生着。或许,他们已经习惯了年年靠救济的生活。
2002年,在江城县委、政府的关心安排下,居住在大驮甲的148名瑶族群众,统一搬迁到了老朱寨,开始了他们的新生活。
戒毒,新生活的开始
新的生活得从戒断毒瘾开始。以前,老朱寨村的人一听到车的声音就知道是来抓吸大烟的了,纷纷往外跑。县禁毒委、县公安局、乡党委、政府多次到老朱寨做思想工作,晓之以理、动之以情,有几个主动戒断了毒瘾,没法戒除的少数几个,被带到强制戒毒所强制戒毒,有两人被送劳动教养。
148名瑶族群众住进了新房,但吃什么,不能再象以前一样种山谷,广种薄收,一年到头连肚子都填不饱。乡党委政府协调了土地,并出台了提供农具、提供谷种等一系列鼓励开垦田地的优惠政策。慢慢地,一个、两个人拿起了锄头,一锄一锄地开垦新的生活。2005年,因抽大烟被送劳动教养的李正学回到了老朱寨。2006年的春耕时节,当我们去找他时,邻居指着山的那边说:“早早地就去开田去了”。
李光清也是个戒毒后过上了新生活的人。李光清曾经是个12岁就没了爹娘的孩子,没上过一天的学,但凭着自己的勤劳,在没搬迁之前就盖了房,娶了媳妇。夫妻俩每天起早贪黑地干活,种山谷、种包谷,找木耳,也买了牛、买了录音机。但自从抽上大烟后,慢慢地牛卖了,录音机卖了,地也不种了,老婆偷偷收藏起来的一点钱也被他用拳脚逼着交出来,7个孩子哭着要吃的,但他却只关心自己能抽几口大烟。搬迁的时候,他们一家就带了几个碗和几床破旧的棉絮过来。在强制戒毒期间,妻子带着7个孩子去看他,县戒毒所罗正祥警官惊讶地看着这一家人,苦口婆心地对他说,这么多孩子,还抽什么大烟,好好戒毒,回去后好好搞生产。罗正祥是一个有31年党龄的老党员,他说,帮助这些瑶族同胞戒除毒瘾要多方并举,要做吸毒者的工作,要做家属的工作,还要把工作延伸到他戒除毒瘾后,要帮助他们发展生产,改善生活。现在,在党和政府的帮助下,戒除了毒瘾的李光清回家后,带着妻子、孩子,开田、养牛、种黄瓜,他骄傲地说,以前我的烟瘾最大,最穷,但现在老朱寨数我家开的田最多,养的牛最多,日子也慢慢好了,还会更好,我的7个孩子6个都没念书,现在最小的孩子在上一年级,要让她好好读书,不要象我们父母一样,到江城县城连个厕所都找不着。
帮扶,生活在慢慢变化
在老朱寨实施沼气项目,县林业局和乡党委、政府多方筹集资金,帮助他们每户人家都建一口沼气池和建盖一个猪厩,差不多一户投资2400元,但最后只有11户报了名。负责此项目的周文彬副乡长说,工作难度很大,做了很多工作,但他们很难接受。不过,现在这11户起到了很好的示范作用,看到沼气可以点灯、做饭,老朱寨的瑶族群众也在慢慢的接受、改变中。周文彬说,要改变老朱寨瑶族群众的生活,要先为他们创造生产、生活基本条件,再给他们一些好的政策、一些激励机制,才能慢慢引导他们改变,发展。
田开出来了,但新田都瘦,没有肥力。怎样施肥?怎样播种水稻?怎样进行田间管理?许许多多生产课题摆到了瑶族群众面前。面对瑶族同胞的困难,很多部门,很多党员为老朱寨的发展做着默默的工作。乡党委政府组织农科人员到老朱寨办培训班,给他们买了电视机、影碟机。看到他们新开的田缺水,县水利局、民宗局帮助他们修了两条沟渠,有了水他们还可以开出更多的新田。国庆乡党委副书记赵燕平说,以前到老朱寨是协助抓吸毒者,现在到老朱寨是帮助他们解决生产、生活的问题,老朱寨人以前见我们就跑,现在见我们就围上来。
自律,生活有了新的航向
老朱寨现在最高学历的人是一个名叫张飞洪的学生,今年上高一。他的母亲是卖两个黄瓜都不会算帐的人,他的父亲虽然不知道儿子的名字要怎样写,但提起儿子是满脸的骄傲。老朱寨的成人很多没进过学校,有几个也只是念了一两年书就退学了。老朱寨村民小组的组长李正祥只上过一年小学,曾经也抽大烟,但戒毒后,勤劳、正直的他赢得了群众的信任,被选为村民小组组长。他说,群众信任我,选我当小组长,我的本事不能就是天天带着他们到乡政府要救济粮。
“大烟害了很多人,所以我们必须戒大烟。”抱着这个想法,李正祥让全寨子的人聚到一起开会,选出了三个保安和三个监督员。保安的职责就是维护老朱寨的安全,有小偷小摸,喝酒、打架就要出来制止。监督员就是随时要关注原来抽大烟的人,他们去了哪里,和什么人交往。同时还要观察进寨子的人,是不是吸毒的,是不是来卖大烟的,有问题要及时汇报。
今年36岁的李应清是老朱寨的保安,和其他保安和监督一样,没有一分钱的工资,有的只是义务和责任。李应清说,大家信任我,我就要好好为老朱寨工作,整个寨子要不抽大烟,搞好团结,搞好生产才有希望。
在开展保持***员先进性教育活动中,无数党组织和许许多多平凡的党员为一个居住着148名瑶族群众的小小的寨子做着扎实的工作,大家都为了同一个心愿:让老朱寨的瑶族群众过上更富裕的生活。(完)
李兢益 李寕佑 李褶晋 李虹宸 董顶年 李愈罕 李灏泽 李家鹏 李捺基 李衡忠 董姜峰 李陛冉
董嘉其 李凯泽 李立群 李璞霁 李康泰 李康睿 李域卿 董翔辉 董邵晖 李博轩 李淼捷 李欣荣
李泰颊 李展鹏 李哲瀚 李哲茂 李哲圣 李哲彦 李振海 李振国 李正诚 李正初 李正德 李正浩 李正豪 李正平 李正奇 李正青 李正卿 李正祥 李正信 李正阳 李正谊 李正志 李志诚 李志新 李志勇 李志明 李志国 李志强 李志尚 李志专 李志文 李志行 李志学 李志业 李志义 李志用 李志泽 李致远 李智明 李智鑫 李智勇 李智敏 李智志 李智渊 李子安 李子晋 李民 李明 李
子默 李子则 李子平 李子石 李子实 李子濯 李子昂 李子轩 李子瑜 李自明 李曾琪 李泽宇 李泽语
啊,累死了,好不容易想出来的,您可能会认为难听!(*^__^*) ~
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本文概览:1.古陆核——地球的形成及与月球的对比结果一般认为在38亿年以前地球尚未形成硅铝壳足够稳定的构造环境。这种认识起源于理论上的推断以及与月球的对比。地球与月球都形成于46亿年或4...
文章不错《探索新疆古陆核发现与大陆增生的秘密》内容很有帮助