沉积矿床中重要(变价)金属元素与古海洋环境关系综述--以新元古代-早古生代扬子板块周缘为例

对氧化—还原敏感元素和生命必需元素地球化学性质和相关沉积矿产形成机制及其时空分布特征的分析、总结和归纳,有助于对古海洋环境演化与相关沉积矿产形成关系的深入认识,这对沉积矿床学理论的发展具有重要意义。新元古代南华纪—早古生代早志留世,扬子板块周缘黑色岩系中依次沉积了举世瞩目的南华纪锰矿、震旦纪—早寒武世沉积磷块岩、早寒武世重晶石矿、镍—钼—钴多金属矿、钒矿和早志留世铀矿的完整沉积矿床系列,不同时代地层、同一时代不同沉积环境地层赋存不同类型的沉积矿产,有必要对其成矿机理进行系统研究、总结和归纳。笔者等在对氧化—还原敏感金属元素、生命必需元素和海底热液元素等元素地球化学性质综述的基础上,兼论了它们在结合黄铁矿矿物学对氧化—还原环境、生物生产力和盆地限制性分析方面具体作用;进一步结合新元古代—早古生代扬子板块古环境演化特征,对扬子板块周缘特定时代中特定沉积矿产的分布、成因机理进行分析、总结和归纳;最终得出扬子板块周缘相关沉积矿产,是在全球氧化事件、冰期—间冰期、Rodina大陆裂解大背景下,海洋中成矿金属元素得到长期积累,在特定时代区域性海水—海底热液—生物作用(根据不同矿种各有侧重)影响下,在相关重要元素地球化学性质的控制下、局部区域特殊氧化—还原环境的控制下形成的特定矿产的初步认识。最后,结合相关沉积矿床研究中存在的问题,提出下一步解决方案与展望。

荥经-峨眉地区上三叠统物源变化及对扬子板块西缘构造活动的启示

碎屑岩物源研究是当今地质学研究的热点,利用多种物源研究方法可以全面揭示碎屑岩的源岩信息,揭示源区构造古地理格局的变化。三叠纪期间,扬子板块西缘由被动大陆边缘转变为挤压构造带,引起了显著的古地理格局和沉积体系的变化,但目前对这一转变过程仍缺乏研究。本文综合利用砂岩颗粒成分统计、电子探针测试重矿物成分和碎屑锆石U-Pb年龄方法,研究了荥经-峨眉地区上三叠统碎屑岩物源转变时间,并结合其他地区物源研究探讨了扬子板块西南缘的物源变化过程。结果显示,上三叠统马鞍塘组的砂岩主要由石英和长石组成;电气石主要来自贫锂的花岗岩类和相关伟晶岩、细晶岩,其次来自富铝贫钙变质碎屑岩;铬尖晶石来自具有洋岛和大火成岩省背景的基性-超基性火山岩;碎屑锆石U-Pb年龄的主要分布在730~850Ma范围内。上三叠统须家河组的砂岩由石英、岩屑和长石组成,具有再旋回造山带物源;电气石大部分来自富铝贫钙、贫铝贫钙的变质碎屑岩,小部分来自贫锂的花岗岩类和相关伟晶岩、细晶岩;铬尖晶石主要来自具岛弧背景的橄榄岩;碎屑锆石U-Pb年龄主要分布在200~300Ma、400~500Ma、650~850Ma、1750~1950Ma和2400~2600Ma年龄段。综合分析表明,马鞍塘组的物源为康滇构造带的新元古代花岗质结晶基底,并包含少量新元古代中酸性火山岩、变质碎屑岩和二叠纪基性-超基性火山岩;须家河组的物源包括松潘-甘孜褶皱带的三叠系浊积岩、花岗岩类以及龙门山断裂带的上古生界碎屑岩与新元古界基底。马鞍塘组与须家河组之间的物源转变,表明扬子板块西缘的松潘-甘孜褶皱带和龙门山断裂带取代康滇构造带成为新的地貌高部位和主要剥蚀区,这一古地理格局的转变发生于马鞍塘组沉积之后,即晚三叠世的卡尼期与诺利期之间或诺利期期间。

扬子板块西缘黄草坝A型复式花岗岩体的成因及其地质意义

扬子板块西缘分布有一系列中元古代晚期—新元古代中期的岩浆岩体,是探究Rodinia超大陆聚合和裂解的重要窗口。黄草坝复式花岗岩体出露于扬子西南缘的云南牟定戌街地区,岩性包括有片麻状花岗岩、二长花岗岩和黑云母花岗岩。这些花岗岩在主量元素组成上均具有高SiO_(2)(70.77%~78.79%)、高碱(Na_(2)O+K_(2)O=7.15%~8.73%)、高FeO^(T)/(FeO^(T)+MgO)(0.70~0.98)值和高10000×Ga/Al(2.68~6.84)值,以及低P_(2)O_(5)(0.01%~0.06%)、低CaO(0.07%~0.90%)、低MgO(0.02%~0.88%)的地球化学特点。在稀土元素组成上均表现为轻稀土相对富集、具明显的负Eu异常特征。在微量元素组成上表现为Rb、Th、U、K、Nd、Sm等元素相对富集,Nb、Zr、Hf等元素相对亏损,Ba、Sr、P、Ti等元素强烈亏损。主微量元素特征表明黄草坝复式花岗岩体属于典型的A型花岗岩。锆石原位微区U-Pb定年结果显示片麻状花岗岩(1090±24 Ma)和二长花岗岩(1063±5 Ma)均形成于中元古代时期,ε_(Hf)(t)=+4.3~+10.3,T_(DM2)年龄介于1.33~1.62 Ga,表明成岩物质来自新生地壳的部分熔融。黑云母花岗岩的结晶年龄为782.4±8.2 Ma(ICP-MS U-Pb法),属于新元古代,其ε_(Hf)(t)=-7.3~-2.1,T_(DM2)年龄介于1.80~2.14 Ga,表明成岩物质可能来源于古老地壳。结合前人研究资料分析,笔者等认为黄草坝A型复式花岗岩体形成于中元古代—新元古代时期多阶段造山旋回中的碰撞造山后伸展环境中。

扬子板块、澳大利亚板块、印度板块在新元古代晚期(750~540 Ma)古板块再造:来自古地磁制约

扬子板块在新元古代时期作为Rodinia超大陆的重要组成部分,其位置一直存在争议。为探讨扬子板块在新元古代晚期的位置,综合前人发表过的古地磁数据,利用古地磁研究方法,对扬子板块与澳大利亚板块、印度板块在新元古代晚期的相对位置关系进行研究。根据地层对比、锆石测年等诸多证据,将扬子板块置于印度板块北缘(现今位置)、澳大利亚板块西北缘(现今位置)。基于扬子、印度、澳大利亚运动学特征分析,认为扬子板块在Rodinia超大陆裂解时运动至高纬度地区,750~635 Ma期间,扬子板块处于中高纬度地区,在635 Ma时开始快速向低纬度地区运动。虽然将扬子置于印度北缘,但认为二者并不相连,而是到了570 Ma左右发生碰撞后连接到一起,并一同加入冈瓦纳大陆。

扬子板块北缘镇巴地区吴家坪组富Li-REE-Nb-V黏土岩地球化学特征及其地质找矿意义

沉积型锂矿主要产于黏土岩中,黏土岩的主微量元素可有效识别沉积物源及沉积环境。本文首次报道扬子板块北缘镇巴地区二叠系吴家坪组黏土岩锂、稀土、铌、钒等元素超异常富集的特征,基于详细的地球化学研究和区域地质资料,分析吴家坪组黏土岩的形成环境及沉积物源,并探讨扬子板块北缘锂、稀土找矿方向。研究表明,镇巴地区吴家坪组黏土岩产于晚二叠世,发育于吴家坪组与阳新组的平行不整合界面之上,代表了古风化壳沉积,黏土岩的Li2O最高品位0.39%,ΣREO(稀土氧化物总量)最高品位0.142%,V_(2)O_(5)最高品位0.26%,Nb_(2)O_(5)最高品位0.022%。主、微量元素地球化学特征指示黏土岩形成于咸化-半咸化海水相,氧化-还原过渡、碱性的沉积环境,对应于黏土岩化阶段。综合矿物学、地球化学、区域地质资料,认为研究区吴家坪组黏土岩来源于峨眉山大火成岩省的玄武岩,锂元素的富集与火山岩受流体交代-淋滤有关。扬子板块北缘广泛发育吴家坪组黏土岩,规模较大,锂、稀土、铌、钒综合成矿效果较好,找矿潜力巨大,应重点关注与沉积间断面有关的关键金属矿产,助力新一轮找矿突破。

扬子板块西缘同德鳞片状石墨矿地球化学特征及成因探讨

同德鳞片石墨矿床位于扬子板块西缘,拥有超过500×10^(4)t鳞片石墨资源储量,是攀西地区石墨成矿带中最大、最具代表性的鳞片石墨矿床之一.研究表明:矿石中SiO_(2)含量为55.65%~61.68%,SiO_(2)/Al_(2)O_(3)比值4.59~5.42,Ni/Co比值6.23~12.88,富集Ba、Rb、Sr等大离子亲石元素和Nb、Zr、Hf、Th、U等高场强元素,ΣREE为149.13×10^(-6)~195.37×10^(-6),具有弱的Ce负异常和Eu负异常,代表了缺氧的海相沉积环境.通过镜下片度测定与统计,石墨片径0.08~0.9 mm,主要分布于0.15~0.4 mm(大于100目),占比53%,属于中—大鳞片石墨.碳同位素δ^(13)C_(V-PDB)值介于-25.0‰~-23.5‰,表明碳质来源于有机物.碳质经过沉积并通过区域变质作用形成石墨后,岩浆岩的侵入带来的热量将使石墨进一步富集并形成大的石墨鳞片.基于前人的研究和新取得的数据,针对同德石墨矿床提出并建立了一个三阶段成因模型,即碳源沉积、区域变质作用、后期岩浆-热液改造作用.

扬子板块西缘下志留统龙马溪组底部斑脱岩研究——锆石U-Pb测年、微量元素特征及地质意义

奥陶系—志留系之交斑脱岩分布广泛,且发育数层,是研究该时期地层年代学、地层对比、事件地层及生物大灭绝的良好载体.通过对扬子板块西缘永善地区上奥陶统—下志留统龙马溪组底部地层中的斑脱岩进行锆石U-Pb测年,获得年龄加权平均值443.5±1.7 Ma,限定了地层的沉积年龄,为扬子板块西缘奥陶系—志留系火山喷发事件及地层年代学研究提供了较可靠的依据,也为扬子板块周缘奥陶系—志留系高分辨率地层格架的建立提供基础信息.锆石微量元素特征显示其具有I型花岗岩类特征,形成于岩浆弧或造山带.晚奥陶世—早志留世多期次、高频率的火山活动可能是造成生物大灭绝的主导因素.

扬子板块俯冲的构造加积楔

在总结大洋板块俯冲形成加积楔的基础上,对大别—苏鲁造山带内部及北缘浅变质岩进行了系统的研究,指出它们是扬子大陆板块俯冲的构造加积楔。这些浅变质岩既有产出在造山带北缘,也有少量出露在超高压变质带的内部,它们均形成于前印支期扬子板块北缘,主体为低绿片岩相变质的复理石相沉积岩和少量侵入岩,并遭受了与造山带超高压变质岩相同的加里东—印支期构造热事件的改造,具有板块俯冲过程中被刮削下来的构造残片——加积楔的形成机制和特征。垂向剖面上,这些浅变质岩原岩主要由表层浅海复理石相沉积岩系和下伏陆壳基底岩石(花岗质侵入体—变质中基性杂岩—大理岩组合)两部分组成,而超高压变质岩原岩主要为扬子板块北缘的俯冲陆壳基底岩石。将构造加积楔形成理论纳入到印支期扬子板块俯冲过程,通过对部分浅变质岩与超高压变质岩在地质特征上的对比,综合探讨了扬子板块俯冲与超高压变质岩及构造加积楔形成过程的时空耦合关系,确定了扬子板块俯冲加积楔不同构造部位浅变质岩的构造组合特点,探讨了扬子板块俯冲过程中构造加积楔形成的动力学过程。

扬子板块北缘碧口群火山岩的地球化学特征及其构造环境

碧口群火山岩系中部的基性熔岩以拉斑系列为主 ,基性火山岩的Sr同位素初始比值和Nd同位素初始比值较低 ,分别为 0 .70 12 4 8～ 0 .70 4 4 13和 0 .5 110 80～ 0 .5 12 341,大部分样品的εNd(t) >0 ,表明母岩浆主要来自地幔源区。岩石显示明显的富2 0 7Pb及2 0 8Pb特征。在以部分熔融作用为主的演化过程中岩浆发生了一定程度的分异 ,LREE、大离子亲石元素等表现了从亏损到富集的变化特点。基性熔岩的稀土与微量元素表现出与俯冲碰撞型的弧区玄武岩相同的特点。分析表明 :碧口群火山岩系形成于岛弧环境 ,它与横丹群浊积岩系在扬子板块西北缘构筑了一个弧盆系统 ,其时代为新元古代。

扬子板块周缘MVT型铅锌矿床闪锌矿微量元素组成特征与指示意义:LA-ICPMS研究

扬子板块周缘铅锌多金属成矿带内分布着数以百计的沉积岩容矿型铅锌矿床,它们不仅是我国主要的铅锌矿产地,同时也是重要的稀散元素(Ge、Ga等)生产基地。本次研究采用LA-ICPMS技术分别测定了扬子板块西南缘的会泽铅锌矿床、金沙厂铅锌矿床、大梁子铅锌矿床,扬子板块北缘的马元铅锌矿床以及扬子板块东南缘的凤凰茶田锌(铅)汞矿床中闪锌矿的微量元素组成,以揭示闪锌矿中微量元素(稀散元素)的富集规律和赋存状态,并为矿床成因类型的厘定及稀散元素矿产资源综合利用提供更多依据。LA-ICPMS微量元素测定结果显示闪锌矿中不同微量元素(稀散元素)分布不均匀,但这些矿床中闪锌矿总体以富集稀散元素Ge、Ga、Cd,贫In、Se、Tl、Te为特征,其Fe、Mn含量要明显低于与岩浆热液有关的高温闪锌矿,指示了扬子板块周缘铅锌矿床可能形成于中-低温成矿流体,而与岩浆热液无直接的成因联系,此外这些矿床中闪锌矿富Ge贫In的特征与其他的密西西比河谷型铅锌矿床(MVT)一致。同时,本次研究综合分析了闪锌矿中不同微量元素(稀散元素)之间的相关关系,并与闪锌矿微量元素LA-ICPMS时间分辨率特征相结合,研究表明:这些铅锌矿床中稀散元素Ge可能主要通过3Zn^2+■Ge^4++2(Cu^+,Ag^+)和2Zn^2+■Ge^4++□(晶体空位)的替代方式进入闪锌矿,Ga在闪锌矿中富集机理主要为2Zn^2+■(Cu,Ag)^++(Ga,As,Sb)^3+。此外,为进一步揭示不同成因类型铅锌矿床中稀散元素的富集规律,本文还系统对比了全球范围内不同类型铅锌矿床闪锌矿的稀散元素(均为LA-ICPMS数据)组成特征,并初步探讨了造成不同成因闪锌矿中稀散元素(Ge、Ga和In)差异性富集的主要控制因素,研究表明:(1) Ge在中低温盆地卤水成矿系统(MVT和SEDEX矿床)和岩浆-火山热液成矿系统(浅成脉状铅锌矿床和VMS矿床)形成的闪锌矿中均可能富集成矿,但中低温浅成脉状矿床中Ge的富集程度要明显高于高温脉状矿床,指示了成矿温度是控制闪锌矿中Ge富集的一个重要因素。(2)铅锌矿床闪锌矿中In主要为岩浆来源,In倾向于在成矿温度较高的岩浆及火山热液成因铅锌矿床中富集成矿,而壳源的MVT和SEDEX型铅锌矿床中闪锌矿均贫In。可见除形成温度外,成矿物质来源是决定闪锌矿是否富In的关键因素。(3)除矽卡岩型铅锌矿床外,其他不同成因类型、不同形成温度的铅锌矿床中闪锌矿均可能富Ga。矽卡岩型铅锌矿床闪锌矿具有明显的贫Ga、Ge的特征,这可能是由于矽卡岩化过程中稀散元素Ga、Ge大量进入早期矽卡岩矿物,进而导致了成矿流体以及随后形成的闪锌矿中Ga、Ge的贫化。综上所述,闪锌矿中稀散元素富集与否和富集程度受成矿物质来源、成矿流体性质以及流体演化过程等多因素的综合控制。(4)扬子板块周缘铅锌矿床闪锌矿的微量元素(稀散元素)组成特征指示了它们形成于中低温成矿环境,稀散元素的富集规律与其它MVT型铅锌矿床类似。

扬子板块埃迪卡拉系(震旦系)陡山沱组层序地层划分与对比

在对扬子板块埃迪卡拉系陡山沱组不同相区的25条代表性剖面野外研究基础上,通过沉积岩石学和岩相序列特征的系统分析,认为陡山沱组沉积时期曾发生3次二级海平面升降事件。依据3个海平面升降转换面,可识别出3个层序底界面：（1）陡山沱组底部与下伏南华系南沱组及其同期层位的冰碛杂砾岩之间的界面;（2）在浅水沉积区陡山沱组中部和上部分别出现喀斯特侵蚀面;（3）在深水沉积区相应层序界面为岩相结构转换面。依据火山灰锆石U-Pb同位素年龄,可将陡山沱组层序地层划分为2个半二级层序或超层序（SS1,SS2和SS3-TST）,其中SS1时限为35Ma（635-600Ma）,SS2时限为35Ma（600-565Ma）,SS3-TST时限为14Ma（565-551Ma）。陡山沱组底部广泛发育的盖帽白云岩底和3个层序内的最大海泛面可以作为4个相对等时面,结合事件沉积标志层,可建立扬子板块陡山沱组从浅水沉积区至深水沉积区等时性二级层序地层划分对比格架。研究结果表明,三峡地区陡山沱组四段式划分方案不适用于整个扬子板块内陡山沱组的区域地层划分和对比。因而,建议扬子板块陡山沱组应该以二级层序地层为基础,结合化学地层和生物地层进行综合划分和对比。陡山沱组新的地层划分对比格架为研究陡山沱组古地理演变和编制该时期高精度的岩相古地理图奠定了基础。

扬子板块东南大陆边缘晚前寒武纪热水沉积作用

晚前寒武纪在扬子板块东南大陆边缘发育厚度较大的层状硅质岩层 ,岩石化学成分较单一 ,硅质矿物含量 90 %以上 ,岩石富Fe、Mn ,相对贫Al、Ti、Mg。岩石贫微量元素 ,但富Ba、As、Sb、Ag、U元素。稀土元素总量低 ,Ce呈明显的负异常 ,轻稀土含量大于重稀土含量。δ3 0 Si值变化范围为 0 .0‰～ 0 .7‰ ,δ18O值变化范围为2 0 .1‰～ 2 3.6‰。

下扬子区三叠纪层序地层样式对扬子板块与华北板块碰撞的响应

下扬子区三叠纪层序地层的发育特征反映出巨大的沉积环境改变和气候变迁 ,即从海相环境过渡为海陆交互环境 ,进而转变为陆相环境 ;从热带气候过渡为副热带干旱气候 ,进而转化为温暖潮湿气候。相应的层序类型也由Ⅱ型碎屑岩与碳酸盐混合层序、Ⅰ型台地碳酸盐层序、Ⅰ型碳酸盐潮坪—泻湖层序转变为Ⅱ型海陆过渡湖泊层序和陆相湖沼层序。各种类型层序的发育、分布和保存揭示了背景的构造控制作用与改变。华北板块与扬子板块碰撞是地史上的重大地质事件 ,但在碰撞时间上存在着争议。下扬子区三叠纪层序地层类型转化及其反映出的海平面变化与全球海平面变化的不一致性是扬子板块与华北板快碰撞的响应。碰撞作用开始于中三叠世 ,下扬子区大规模海退比全球性海退提前约 2 2Ma 。

“峨眉地幔柱”对扬子板块和塔里木板块离散的作用及其找矿意义

扬子板块与塔里木板块 ,目前直线相距约 190 0km(且末与成都间距离 ) ,但国内许多地学工作者从古生物群和沉积相的相似性 ,认为早古生代两板块相连或相距不远。本文从中国古生代板块构造演化史中出现的“兴凯地裂运动”和“峨眉地裂运动” ,论述扬子板块和塔里木板块离散和汇聚中的运动学特征 ,从“峨眉地幔柱”理论阐述扬子板块向东漂移的动力学机制。扬子板块在二叠纪与塔里木板块离散并向东漂移的论断若能成立 ,则为古特提斯在中国境内首先打开提供依据 ;对全球一些地方 (俄罗斯的通古斯、印度的潘加尔 )二叠纪玄武岩大面积同时喷发有重大的地球动力学理论意义 ;研究二叠纪末 三叠纪初生物大绝灭事件具有重要作用 ;还可在阿尔金地块及其邻区找到攀枝花式的钒、钛磁铁矿及铜、镍、铂等金属矿床 ,对比四川盆地二叠系生物礁块气藏成藏条件 ,对塔里木盆地油气藏生成、运聚和保存等条件以及在下古生界寻找大油气田 ,均有启示作用。

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/NKC<1.03);贫Rb、U、Th、Nb、Hf,相对富Sr、Ba、Zr;稀土总量较低,轻、重稀土分馏不明显;ε_(Nd)较高(>—4.3),I_(sr)较低(<0.7050),δ^(18)低(<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(1.81～1.14 Ga)介于该区初生地壳(1.0 Ga左右)和古老地壳(>2.0 Ga)之间,推测这些花岗岩类主要是由上述两端元按不同比例组成的混合源区衍生的。母岩浆的形成可能同新元古代早期(晋宁期)滇青藏大洋板块向扬子古板块的俯冲有关。

扬子板块石炭纪沉积层序及其全球性对比研究

通过对石炭纪扬子板块内部、扬子板块与华北板块及扬子板块与欧美板块之间的不同级别沉积层序对比研究，编制了扬子板块、华北板块和欧美板块石炭纪的海平面变化曲线。在扬子板块内部，上、下扬子区２级沉积层序可以进行对比，但下扬子区海进和海岸上超滞后于上扬子区，由于资料的限制，３级沉积层序的对比还有困难；华北板块Ｆｕｓｕｌｉｎａ－Ｆｕｓｕｌｉｎｅｌａ带内的一个３级沉积层序和Ｔｒｉｔｉｃｉｔｅｓ－Ｐｅｕｄｏｓｃｈｗａｇｅｒｉｎａ带内的四个３级沉积层序，可以和扬子板块同期的３级沉积层序对比；扬子板块和北美中大陆不仅３级沉积层序可以对比，而且在晚石炭世Ｇｚｈｅｌｉａｎ期４级沉积层序也可以进行对比，但由于它们大地构造背景的差异，导致沉积层序组成内容的不同。上述对比结果被认为是冰川型全球海平面变化所形成全球沉积记录同时性的证据。并以冰期与非冰期、联合古陆形成前后等方面对相同板块内和不同板块间沉积层序的数量和级别的异同原因进行了探讨，认为石炭纪冈瓦纳大陆冰川消长是控制全球海平面变化的主要因素，因此，沉积层序应具全球同时性和可对比性，但局部沉积条件差异也将影响沉积层序组成。

晚奥陶世五峰期扬子板块沉积模式

本文从沉积相分析及稀土元素地球化学特征来探讨扬子板块在晚奥陶世五峰期的沉积模式,认为五峰期扬子板块南部为古陆,东西北为断续分布的碳酸盐岩台地、生物礁和隆起区所环绕,中部为半封闭的浅水滞流海盆,稀土元素分析表明扬子扳块中部广泛分布的五峰组形成于陆浅海而非深海小洋盆。

扬子板块北缘阳坝岩体锆石饱和温度的计算及其意义

通过对阳坝花岗闪长岩和暗色微粒包体中锆石饱和温度的计算反演岩浆源区的温度.计算结果表明,阳坝花岗闪长岩的锆石饱和温度介于762～773℃,平均值为769℃,暗色微粒包体的锆石饱和温度介于752～770℃,平均值为760℃.这表明阳坝花岗闪长岩可能是增厚下地壳在有外来流体注入的条件下发生低温(770℃)部分熔融的产物,而外来流体则可能是底侵作用早期由富含挥发分的偏基性岩浆发生去气作用的产物.

下扬子区三叠纪最大海侵事件与扬子板块和华北板块碰撞的关系

发育在下扬子区早三叠世青龙组沧波门段中下部的瘤状灰岩、薄层泥晶灰岩、泥灰岩和泥岩,作为深水凝缩段沉积代表了三叠纪最大海侵事件,时间为奥伦初、中期。这个由5个次级短周期波动构成的长周期海平面升降始于三叠纪初期,在奥伦中期达到最大,之后开始大规模海退,经过安尼期、拉丁期、卡尼期的咸化潮坪 泻湖环境和海陆交互环境,在诺利期—瑞替期海水全部退出本区。与之相比,三叠纪长周期全球海平面升降是在诺利早期(221Ma)达到最大海侵。下扬子区的最大海侵事件的时间比全球最大海侵事件提早大约22Ma,显示出明显的非同步性。这种非同步性反映了下扬子区的大地构造背景在三叠纪发生了重大改变,即发生在中—晚三叠世的扬子板块与华北板块碰撞,其伴随着海陆变迁的发生。下扬子区三叠纪海侵事件与全球海平面变化的非同步性可以作为扬子板块与华北板块碰撞的地层证据。

扬子板块北缘花山群沉积时代及其对Rodinia超大陆裂解的制约

出露于扬子板块北缘大洪山地区的花山群自下而上由一套以砾岩为主的粗碎屑沉积和一套以砂质板岩为主的细碎屑沉积组成,伴随有拉斑玄武质岩浆活动。花山群整体变质程度不高,形成构造环境复杂,对其构造属性及其与区内所谓的花山"蛇绿混杂岩"的时空关系一直存有争议,它们对新元古代Rodinia超大陆在扬子板块北缘的汇聚-裂解响应具有重要的制约意义。笔者在花山群六房咀组下部细砂岩中采集玄武质熔结凝灰岩夹层样品1件,碎屑岩样品2件,在上覆地层南华系莲沱组采集碎屑岩样品1件;对玄武质熔结凝灰岩进行了SHRIMP锆石U-Pb同位素测年,对碎屑岩样品进行了LA-MC-ICPMS锆石U-Pb同位素测年。获得玄武质熔结凝灰岩锆石U-Pb年龄814.7±7.3 Ma;花山群的碎屑锆石U-Pb年龄谱存在三个明显的峰值:~900 Ma、~2050Ma和~2650 Ma,最显著峰值为~2650 Ma,上覆莲沱组碎屑岩年龄谱的三个峰值为:~900 Ma、~2050 Ma和~2500 Ma,最显著峰值为~2050Ma,三件碎屑岩样品均与扬子板块的碎屑锆石U-Pb年龄统计峰值一致。花山群的碎屑源区可能包括下伏中元古代打鼓石群、太古宙鱼洞子杂岩以及崆岭杂岩。结合前人年代学研究资料和区域构造成果分析,花山群沉积时代应为820~815Ma,形成于伸展构造背景,与花山"蛇绿混杂岩"不是同期同构造背景的产物;花山"蛇绿混杂岩"与花山群沉积建造依次反映了扬子板块北缘由挤压构造背景向伸展构造背景的转换过程。花山群中的碎屑沉积物与基性火山岩、火山碎屑岩属于裂解背景下形成的同时代沉积-火山建造;结合前人在扬子板块周缘发现的大量约820 Ma酸性—基性岩浆活动记录以及同时代(820~800 Ma)的沉积地层,推测花山群形成于Rodinia超大陆裂解背景之下,与超级地幔柱活动有关。