扬子地台新元古代陡山沱期磷酸盐化生物群

扬子地台新元古代陡山沱组沉积于南沱冰期之后。埃迪卡拉动物群出现之前、在陡山沱组燧石层、炭质页岩和磷块岩中保存了多样的反映晚新元古代生物面貌的埋藏学窗口，其中尤以磷酸盐化窗口最为引入注目、继在贵州瓮安陡山沱组磷块岩中首先发现精美保存的磷酸盐化生物群之后，近年来在中国扬子地区的陕西勉县茶店、湖北保康白竹磷矿和江西上饶朝阳磷矿的陡山沱组磷块岩中也相继发现了相似的化石组合、陡山沱组磷酸盐化化石组合以及在燧石层和页岩中的标本提供了一个清晰和完整的新元古代晚期生物演化的图画，并表明多细胞真核生物在新元古代冰期之后发生了非常显著的分异。     

峡东震旦系陡山沱组宏体化石的新发现

报道峡东地区震旦系陡山沱组的两个宏体化石新层位. 化石发现在湖北省秭归县三斗坪镇新测制的南华系-震旦系剖面的陡山沱组中. 化石点分别位于陡山沱组下部及中部黑灰色钙质及泥质页岩夹层中, 包括大量Chuaria和Tawuia等宏体化石, 是层位低于“庙河生物群”的宏体化石新层位. 这表明南沱冰期以后宏体多细胞生物的“复苏”和“辐射”是逐步实现的, 最初以Chuaria等简单盘状宏体化石为主, 逐步发展最终达到陡山沱晚期以多门类宏体化石辐射为特征的庙河生物群的水平. 峡东地区震旦系陡山沱组宏体化石的新发现为相关地层的对比提供了新依据.     

庙河型生物群在贵州江口的发现

贵州江口晚震旦世陡山沱组上部黑色碳质页岩、碳质泥岩中产有大量宏体碳质压膜生物化石，计有宏体藻类9属、动物化石3属，遗迹化石1属及一些可能性的化石属种，其生物面貌和组合特征与湖北峡东地区的庙河生物群基本相似。江口宏体碳质压膜生物化石保存好，丰度和分异度高，表明雪球事件以后我国华南地区经历全球气候变暖而形成的庙河生物群或庙河型生物群分布广泛，为晚震旦世陡山沱晚期生物首次大辐射及生物演化、岩相古地理研究提供了新的材料。     

磷酸盐化原肠胚化石在瓮安陡山沱组磷块岩中的发现

通过醋酸浸泡法，从贵州瓮安陡山沱组磷块岩含化石的残渣中挑选出磷酸盐化实体化石，鉴定为磷酸盐化原肠胚化石，与大量已报道过的后生动物休眠卵和胚胎早期发育阶段的卵裂球共生。化石形态为扁球形，大小与已报道的胚胎化石相似，中间发育一向内洼陷的孔状结构，呈现由囊胚内陷向原肠胚过渡的形态特征。这一发现使目前争议较大的陡山沱期动物胚胎化石得到进一步确认，为研究相关化石的亲缘关系提供了重要的化石资料。     

瓮安动物群胚胎化石三维结构展现出两侧对称动物特征

来自贵州瓮安埃迪卡拉纪陡山沱组的动物胚胎化石是目前地球上发现的最古老多细胞动物化石.其中的很多胚胎都是早期分裂胚胎,大部分只能给出有限的系统发生信号.中国科学院南京地质古生物研究所陈均远研究小组与合作者利用同步辐射X射线相衬显微CT技术,对新发现的两颗翁安动物群胚胎化石进行了三维结构重建。     

瓮安生物群中多次分叉的微管状后生动物化石

在贵州瓮安震旦系陡山沱组中发现多次均等分叉(至少4次)的微管状后生动物化石, 其生活习性应为底栖群居, 具有很强的无性生殖能力. 内部具横隔板及体腔, 显示出与已绝灭的刺细胞床板珊瑚类相似, 可能为原始的床板珊瑚. 这也是迄今为止在瓮安生物群中发现的比较确切的后生动物实体化石, 对于研究早期后生动物的起源和演化具有重要意义.     

内蒙古宁城和辽西凌源热水汤地区道虎沟生物群与相关地层SHRIMP锆石U-Pb定年及有关问题的讨论

应用SHRIMP锆石U-Pb测年方法, 对内蒙古宁城道虎沟生物群和辽西凌源热水汤地区含蝾螈类化石层上、下火山岩进行了定年研究. 测年结果表明, 道虎沟生物群(岩系)最年轻年龄为164~152 Ma, 最老年龄为168 Ma. 综合研究表明, 宁城道虎沟生物群与凌源热水汤一带含蝾螈类化石层属于同一生物群(时代), 发育于168~152 Ma的中侏罗世晚期-晚侏罗世早期. 研究区道虎沟生物群(岩系)为正常产状的火山-沉积序列, 底部平行不整合在下伏九龙山组之上, 顶部为土城子组或早白垩世含热河生物群岩系平行或角度不整合覆盖. 道虎沟生物群(岩系)及相关地层对比冀北-辽西地区髫髻山组或是它的相变产物. 髫髻山组(道虎沟生物群)化石组合和综合研究表明, 它们和热河生物群不是同一生物群, 更不是代表热河生物群最早的生物记录, 道虎沟生物群及岩系与义县组是不同时代和构造演化阶段火山-沉积旋回的产物.     

遵义牛蹄塘组底部凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

制约扬子地台早寒武世地层的精确锆石U-Pb年龄稀少,对最近于遵义松林地区下寒武统牛蹄塘组底部发现的凝灰岩中的锆石斑晶进行SHRIMP U-Pb测年,结果显示凝灰岩的就位年龄为(518±5)Ma(MSWD=0.37),从而提供了扬子地台下寒武统第二个精确锆石U-Pb年龄数据,构建了该区下寒武统以精确锆石U-Pb年龄为基础的时间框架雏形.结合区域地层对比,凝灰岩年龄数据显示澄江生物群及三叶虫首现(FAD)的绝对年龄应该晚于(518±5)Ma.该年龄数据同时表明,遵义松林地区牛蹄塘组底部Ni-Mo-PGE多金属富集层的Re-Os等时线年龄数据(537～542Ma)不代表地层的年龄.     

微体球状化石磷酸盐化模拟实验

埃迪卡拉纪陡山沱期及早寒武世磷酸盐化球形微体化石的生物属性及个体大小所体现的种属特征一直存在争议, 现代人工模拟磷酸盐化动物卵实验可以为上述问题的解决提供科学实证. 本实验通过模拟不同埋藏条件, 发现团头鲂（Megalobrama amblycephala）鱼卵可以在不同环境中保存, 而且在不同环境下, 这些鱼卵明显表现出不同的大小保存趋势以及巨大的形态差异, 因而仅仅根据上述特征无法将其判定为同一物种. 实验结果期望能为磷酸盐化球状化石的鉴别提供参考, 并为其成因探讨提供更多依据.     

南秦岭武当山群、耀岭河群及基性侵入岩群锆石U-Pb同位素年代学及其地质意义

武当山群、耀岭河群及基性侵入岩群是南秦岭出露规模最大的前寒武纪地质单元组合, 对采自武当山群的5件火山-火山碎屑岩、2件耀岭河群火山岩和1件基性侵入岩体样品进行了锆石原位LA-ICP-MS(激光剥蚀等离子体质谱)方法U-Pb同位素定年. 结果表明, 武当山群的形成时代为(755±3) Ma (5件样品年龄值的加权平均值, MSWD=0.47, 95%置信度, 下同), 而耀岭河群火山岩和基性侵入岩群分别为(685 ± 5) Ma(两件样品年龄值加权平均值, MSWD=0.36)和(679 ± 3) Ma(MSWD=1.6)的年龄在误差范围内相同. 所获年龄均明显小于早期多数文献的报道值, 武当山群和耀岭河群火山-沉积岩地层的时代分别对应于峡东剖面的莲沱组和略早于南沱组. 岩浆岩中捕获锆石显示, 南秦岭武当地区存在与扬子克拉通内部和陆缘区时代相同的830~780 Ma岩浆事件记录, 指示了区域内存在晋宁期基底岩系或来自扬子克拉通北缘晋宁期物源区沉积物, 表明新元古代时期南秦岭武当地区是现今扬子克拉通北缘的组成部分.     

新元古代陡山沱期庙河生物群在贵州江口的发现

马国干和陈孟莪1978年首次在湖北秭归县庙河地区上震旦统陡山沱组顶部黑色碳质页岩中发现了宏体藻类化石[1], 1991年, 陈孟莪等人[2]把该化石组合命名为庙河生物群, 并于1992年描述了包括宏体藻类和可疑的动物化石在内的11个形态属种[3]. 丁莲芳等[4]对该化石生物群进行了系统研究, 共描述了9大门类、140属的生物化石, 其中有微体藻类、宏体藻类、后生动物、海绵和遗迹化石. Xiao等人[5] 和袁训来等人[6]对庙河生物群宏体藻类及动物化石进行系统总结和归纳, 认为以往描述的化石多数属于宏体藻类化石, 并根据国际命名法规把它们归入18个形态属, 少部分化石的亲缘关系还有待于进一步研究, 它们有可能是后生动物或者是动物遗迹化石.     

五台地区滹沱群底界时代: 玄武安山岩SHRIMP锆石U-Pb定年

五台地区古元古界滹沱群底部砾岩层中发育浅变质的玄武岩-玄武安山岩. 详细的地质调查确认其与上下沉积岩层为整合关系. 对该岩层中玄武安山岩的锆石进行了SHRIMP U-Pb年龄测定, 主要年龄结果分为两组. 较老的一组锆石²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄范围为2433～2558 Ma, 与五台-阜平地区地壳形成时代一致, 推测为岩浆穿过地壳时捕获或火山岩沉积时陆源碎屑岩带入的锆石; 较年轻的一组锆石13个点的207Pb/206Pb年龄非常集中, 其加权平均值为(2140±14) Ma. 该组锆石U含量极低(多数<50×10^-6), Th/U比值高(0.49～1.11), 为基性岩浆成因锆石. 因此, (2140±14) Ma就是玄武安山岩的岩浆锆石结晶年龄, 代表滹沱群的底界时代. 这一结果进一步证实滹沱群形成于早元古代中期, 是不同于五台运动的另一次地质事件的记录, 很可能与华北中部2.2～2.1 Ga的裂谷活动有关.     

辽西建昌玲珑塔地区侏罗纪地层的离子探针锆石U-Pb定年:对最古老带羽毛恐龙的年代制约

辽西建昌玲珑塔地区髫髻山组火山-沉积岩地层中富含燕辽生物群(又称道虎沟生物群)的重要化石,并记录了若干重要的生物演化事件,特别是对研究鸟类的起源以及最早鸟类和恐龙祖先的分化均具有关键的意义,因而其地层时代问题备受关注.本文对建昌玲珑塔大西山含化石沉积层中的3个凝灰岩样品进行了详细的SIMS锆石U-Pb定年,获得了160.7±1.7,159.5±2.3和158.9±1.7Ma的年龄结果.根据近年广泛使用的地质年表GTS2004和新近修订的地质年表GTS2012,由侏罗兽和近鸟龙等构成的燕辽生物群生存于晚侏罗世早期,从而为最早哺乳动物和最早带毛恐龙的出现年代提供了确凿的同位素年代学证据.     

陡山沱期古海水的硫和碳同位素变化

利用从碳酸盐岩中提取微量硫酸盐的方法, 实现了扬子地区陡山沱组海相碳酸盐岩地层连续的硫和碳同位素组成测定. 未受成岩作用改造的同一样品的硫和碳同位素分析结果能够同时给出扬子地区陡山沱期古海水的硫和碳同位素组成. 获得的高分辨率陡山沱期硫酸盐的硫同位素年代曲线可能反映了“雪球地球”事件之后全球古海洋的硫同位素变化趋势, 它与同时期的碳同位素年代曲线变化相似. 陡山沱期早期古海水的δ³⁴S值出现超过20‰的正漂移, 同期δ¹³C值也出现高达10‰的正漂移, 使古海水的δ³⁴S值和δ¹³C值分别达到+46.4‰和+6.9‰的高值. 在陡山沱期中期古海水的δ³⁴S值的变化幅度相对较小, 对应于较高的δ¹³C值. 随后, 古海水的δ³⁴S值呈现较强烈的振荡, δ¹³C值也有类似表现. 在陡山沱期末期海水的硫和碳同位素都出现了大幅度的负漂移, δ值分别降到-10.1‰和-5.7‰. 扬子地区陡山沱期古海水的硫和碳同位素组成与变化意味着南沱冰期之后的海洋环境发生了急剧变化, 环境十分有利于生物繁衍与活动, 那时的生物产率和有机碳埋藏速率曾达到很高的水平. 不过, “雪球地球”之后的环境并不稳定, 全球的气候与环境可能都曾发生过波动与反复. 发生在陡山沱末期海水的硫和碳同位素的负漂移是一次全球性事件, 可能与深部海水氧化有关.     

南秦岭武当山群碎屑锆石U-Pb年代学及其地质意义

报道了武当山群沉积地层碎屑锆石的U-Pb年代学特征, 并对其地质意义进行了探讨. 样品采自武当山群底部的杨坪组和中部双台组火山岩层之上的石英砂岩, 并对切割两地层组水系中的河砂进行了采集. 对碎屑锆石进行激光剥蚀-等离子体质谱原位分析, 结果显示, 杨坪组碎屑锆石的年龄主要为830~780 Ma, 少数为新元古代早期(约1.0~0.84 Ga), 含少量新太古代(~2.6 Ga)、古元古代(~2.4 Ga)和中元古代(~2.0 Ga)锆石; 双台组砂岩除少量的1.9~0.86 Ga锆石外, 主要由~755 Ma的锆石(交点年龄)组成, 与武当山群火山岩形成年龄相同. 两件河砂样品中碎屑锆石的年龄组成分别与杨坪组和双台组砂岩锆石相似. 武当山群碎屑锆石的U-Pb年代学特征表明, 该地层的最早形成时代<780 Ma; 主要由约1.0~0.85和约830~780 Ma两组碎屑锆石组成, 与华南陆块西北缘汉南地区新元古代岩浆作用记录相似, 指示了其物源区来自汉南或相似地区. 武当山地区记录了~755和~680 Ma两期具陆内拉张性质的岩浆事件, 指示其经历了与汉南地区不同的构造-岩浆演化过程. 因此, 南秦岭地区~755 Ma岩浆作用可能指示了华南陆块北缘与Rodinia超大陆之间的裂解事件, 而~680 Ma发生的岩浆事件标志了南秦岭与另一未知陆块之间的进一步分离.     

东准噶尔盆地巴塔玛依内山组火山岩锆石U-Pb年代及Hf同位素研究

对准噶尔盆地陆梁隆起东部三参1井所钻巴塔玛依内山组玄武岩, 开展了详细锆石内部结构研究基础上的U-Pb年代学、微量元素和Hf同位素系统分析. 结果显示, 所有锆石都属岩浆成因, 都有一致的稀土配分型式, 都具明显的Ce正异常(δCe=5.06~134)、Eu负异常(δEu=0.06~0.55)和重稀土元素富集特征. 25颗锆石中, 谐和年龄主要分成3组, 分别是(300.4±1.3) Ma (n=11), (339.2±2.7) Ma (n=3)和(392.0±1.7) Ma (n=8); 此外, 还有3颗近谐和年龄锆石, 它们的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄分别是(510±7), (488±6)和(453±6) Ma. 最小的谐和年龄为(300.4±1.3) Ma, 可以代表巴塔玛依内山组火山岩的形成时代(如晚阶段年龄). 其他年龄如早泥盆世、奥陶纪等, 与盆地周缘岛弧火山岩(富集Pb)和蛇绿岩的时代一致, 而且这些年龄锆石都具有正的ε_Hf(t)值(+3.6~+10.5), 推测所研究火山岩穿越的盆地基底, 可能与由早古生代-中古生代的残余洋壳和岛弧地体组成有关. 晚石炭世锆石的ε_Hf(t)值变化于 +17.1~+4.2, 显示该玄武岩主要来源于软流圈地幔或亏损岩石圈地幔熔融作用, 熔体在上升-侵位过程中混染了少量较古老基底物质组分. 由于这些玄武岩是后碰撞幔源岩浆直接加入到地壳的物质表现, 推测东准噶尔地区晚石炭世已经有了大规模的陆壳垂向生长过程.     

浙江平水群角斑岩的成因: 锆石U-Pb年龄和Hf同位素制约

报道了平水群角斑质岩石的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素以及全岩地球化学组成, 讨论了其岩石成因和地质意义. 研究结果表明, 来自平水群的角斑岩形成于(904±8) ~ (906±10) Ma. 地球化学组成上, 这些中酸性岩浆岩相对富集轻稀土, 亏损重稀土和高场强元素(Nb, Ta, Ti和P), 类似于岛弧环境下岩浆作用的产物. 这些角斑岩具极高的锆石初始Hf同位素组成[εHf(t) = 8.6~15.4], 能较好地对应其全岩初始Nd同位素组成[εNd(t) = 6.4~7.9], 远超过一般壳源岩石的Nd-Hf同位素体系. 因此, 它们可能是新元古代早期弧-陆碰撞过程中对年轻岛弧地壳即时再造的产物. 结合锆石Hf模式年龄, 认为扬子板块东南缘除了有Grenville期(1.3~1.1 Ga)的地壳生长外, 在新元古代早期(约1000~900 Ma), 局部(平水地区)可能还存在一次非常重要的年轻岛弧地壳生长事件.     

新疆柯坪地区新元古代晚期地层碳同位素组成及其对比

新疆柯坪地区新元古代晚期海相碳酸盐岩地层的碳同位素测定结果表明: 奇格布拉克组和苏盖特布拉克组上亚组碳同位素组成总体以正δ¹³C值为主, 并且在奇格布拉克组下部出现了一个明显的 δ¹³C正漂移; 在寒武系与奇格布拉克组之间、苏盖特布拉克组上亚组顶部及底部等3个层位出现了3个δ¹³C负漂移. 这些特征与华南三峡地区新元古代晚期碳同位素变化特征相似, 表明苏盖特布拉克组上亚组和奇格布拉克组分别相当于三峡地区的陡山沱组中、上部和灯影组. 其中苏盖特布拉克组上亚组顶部的δ¹³C负漂移对应于三峡地区陡山沱组顶部的负漂移, 而苏盖特布拉克组上亚组底部的δ¹³C负漂移可同陡山沱组中部以及库鲁克塔格地区汉格尔乔克组冰碛岩顶部的δ¹³C负漂移对比.     

西藏冈底斯朱诺斑岩铜矿床成岩成矿时代约束

冈底斯成矿带西部最近发现的朱诺大型斑岩铜矿床, 锆石SHRIMP U-Pb年龄明显可分为新、老两组, 记录了4次以上的主要构造岩浆事件: 残留锆石中(62.5 ± 2.5) Ma可能与印-亚大陆碰撞不久形成的林子宗群火山岩有关; (50.1 ± 3.6) Ma可能代表了冈底斯地区地幔镁铁质岩浆底侵事件; 岩浆锆石中(15.6 ± 0.6) Ma代表了朱诺含矿斑岩的成岩年龄; 而矿石中获得的辉钼矿Re-Os等时线年龄(13.72 ± 0.62) Ma与锆石中(13.3 ± 0.2) Ma的年龄相当, 代表了朱诺的成矿年龄. 冈底斯带斑岩铜矿的成岩成矿年龄具有从东往西逐渐变新的趋势. 朱诺斑岩铜矿床与冈底斯东、中部其他斑岩铜矿床属同一构造演化阶段的产物, 此为该斑岩铜矿带向西继续部署找矿工作提供了重要依据.     

长江中下游繁昌-宁芜火山盆地火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

繁昌和宁芜火山盆地是长江中下游中段的两个重要的中生代火山盆地, 其中最晚期喷发的分别是蝌蚪山组双峰式火山岩和娘娘山组超钾质火山岩. 选择这两组火山岩为研究对 象, 应用LA-ICPMS锆石微区分析技术进行了精确定年. 结果表明, 火山岩含有大量的岩浆成因锆石, 以高的Th/U比为特征, 蝌蚪山组火山岩21点的加权平均年龄为(130.7±1.1) Ma, 娘娘山组火山岩20点的加权平均年龄为(130.6±1.1) Ma, 代表了火山岩的结晶年龄. 与目前长江中下游地区中生代火山盆地火山岩的高质量年龄数据对比表明, 金牛盆地、庐枞盆地、繁昌盆地和宁芜盆地的最晚期火山活动几乎都是在128~130 Ma结束, 庐枞和宁芜盆地早期火山岩的喷发年龄和晚期火山活动没有明显的时间间隔, 表明这两个盆地火山活动的持续时间较短, 暗示了130 Ma前后本地区处于拉张的峰期. 综合分析表明, 长江中下游地区燕山晚期岩浆岩的年代学格架与本地区由挤压转为拉张, 加厚的岩石圈下部发生重力拆沉、岩石圈减薄、软流圈上涌、壳幔相互作用等动力学过程是一致的.