华南南华系同位素地质年代学研究

图1 华南裂谷盆地内新元古代沉积岩和岩浆岩分布

图2 华南裂谷盆地内新元古代地层对比及重要地质事件时间节点

（神秘的地球报道）据中国科学院地质与地球物理研究所：新元古代中、晚期地球上发生了一系列重大地质事件，例如罗迪尼亚超大陆裂解和低纬度冰川事件。这些都记录在了新元古代中、晚期地层中，以冰川成因的混杂陆源沉积岩，盖帽碳酸盐岩和条带状铁建造为代表。然而，由于缺少可靠的同位素年龄制约，冰川事件发生的期次以及同时性或者穿时性等问题一直存在争议。

我国华南的南华系对这些事件有着很好的记录，但南华系区域地层对比多年来一直存在争议，争议的焦点就是渫水河组、富禄组、莲沱组和板溪群之间的对比问题。以往的研究大部分是以岩石地层对比为主。前人尝试过对地层进行定年，但得到的年龄大都为碎屑锆石的年龄，不能用来限定地层的沉积时代。因此，对我国华南南华系地层进行精确定年，不仅可以解决区域地层对比问题，对于全球冰川事件发生的期次和发生时间等问题也会提供一定的年龄制约。

中科院地质地球所岩石圈演化研究室兰中伍副研究员和李献华研究员等人以湖北三峡地区的莲沱组以及湘、黔、桂交界地区的板溪群、长安组、渫水河组等地层单元为研究对象，寻找出露的火山凝灰岩/凝灰质粉砂岩，对其进行详细的岩相学、锆石形态学、锆石矿物化学（氧同位素、稀土元素、微量元素）和锆石 SIMS U-Pb 年龄研究。结果表明，我国华南的江口冰期发生时间为ca. 715 Ma，和阿拉伯-努比亚板块以及劳亚板块上的Sturtian 冰期的发生时间在误差范围内是一致的，证实了Sturtian冰期发生的全球同时性。此外，从渫水河组顶部获得的ca. 690 Ma 的年龄和北美科迪勒拉造山带内的第二幕Sturtian冰期的发生时间在误差范围内同样一致，这说明第二幕Sturtian冰期也具有全球同时性。新的年龄数据还表明渫水河组应该对比于富禄组内的两界河段，而不可能对比于莲沱组或者板溪群及其等同的地层单元。同时，新的年龄数据把莲沱组的沉积年龄限定在了ca. 780-714 Ma，这不仅在一定程度上解决了莲沱组和古城组古地磁极矛盾的问题，而且也证实了莲沱组应该对比于板溪群，而不可能对比于渫水河组、富禄组或者长安组。

以上研究成果发表在国际综合地学期刊 Precambrian Research （Lan et al. A rapid and synchronous initiation of the wide spread Cryogenian glaciations. Precambrian Research, 2014, 255: 401–411）、Precambrian Research（ Lan et al. Revisiting the Liantuo Formation in Yangtze Block, South China: SIMS U-Pb zircon age constraints and regional and global significance. Precambrian Research, 2015, 263: 123–141）、Precambrian Research（Lan et al. Global synchronous initiation of the 2nd episode of Sturtian glaciation: SIMS zircon U–Pb and O isotope evidence from the Jiangkou Group, South China. Precambrian Research, 2015, 267: 28–38）上。