桂北三江地區(qū)丹洲群的鋯石U-Pb年齡及其地質(zhì)意義

秦 亞, 馮佐海, 葛黎明, 邢全力, 吳 杰, 薛云峰

(桂林理工大學(xué) a.廣西有色隱伏金屬礦產(chǎn)勘查與新材料開發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心; b.廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣西 桂林 541006)

桂北地區(qū)位于江南造山帶西段, 其前寒武紀(jì)地層為一套淺變質(zhì)陸源碎屑巖夾火山碎屑巖組合。由于該套巖石缺乏有效的生物化石, 其時(shí)代歸屬、 地層對(duì)比和年代學(xué)格架一直未能得到很好的限定。早期研究者根據(jù)侵入于四堡群而被丹洲群覆蓋的花崗質(zhì)巖石的年齡, 以及有限的同位素測(cè)年數(shù)據(jù)將四堡群置于中元古代, 丹洲群置于新元古代早期[1-5]。近年來, 部分研究者對(duì)江南造山帶西段前震旦紀(jì)地層及其中的火山巖夾層、 火山碎屑巖及侵入于地層中的花崗巖進(jìn)行鋯石U-Pb定年, 獲得了一批高精度的年代學(xué)數(shù)據(jù)[6-12], 為江南造山帶西段前寒武紀(jì)地層格架的厘定提供了新的依據(jù)。

在江南造山帶西段的湘黔桂地區(qū), 四堡群及其相當(dāng)?shù)貙?冷家溪群、 雙橋山群、 上溪群、 梵凈山群)中碎屑巖、 沉凝灰?guī)r、 含凝灰質(zhì)碎屑巖以及侵入其中的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石和花崗質(zhì)巖石的高精度年齡多集中在900～820 Ma[13-18]。隨著四堡群沉積上限年齡認(rèn)識(shí)的趨同, 以及丹洲群底部火山巖和火山碎屑巖年齡的報(bào)道, 丹洲群的沉積下限年齡已基本確定為～820 Ma[11, 17, 19-21]， 但丹洲群的沉積上限年齡及與上覆南華系冰期沉積的年代學(xué)格架還存在不同的認(rèn)識(shí), 主要的觀點(diǎn)有: ① 780 Ma±[22-25]; ② 740 Ma±[13, 14, 26-28]; ③720 Ma±[29-35]。盡管區(qū)域上越來越多的證據(jù)支持丹洲群的上限年齡為720 Ma±, 但桂北地區(qū)相關(guān)的年齡報(bào)道仍較少。本文在野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上, 結(jié)合前人的研究成果, 對(duì)桂北三江地區(qū)拱洞組頂部的凝灰質(zhì)砂巖開展LA-ICP-MS碎屑鋯石U-Pb定年, 限定丹洲群的地層時(shí)代, 為江南造山帶西段前寒武紀(jì)地層的時(shí)代歸屬及年代學(xué)格架的建立提供新的依據(jù)和補(bǔ)充。

1 地質(zhì)背景

揚(yáng)子陸塊和華夏陸塊于新元古代沿江南造山帶碰撞拼貼成統(tǒng)一的古華南大陸[36-38]。隨著全球Rodinia超大陸的裂解, 古華南大陸開始裂解形成一系列的裂谷盆地[6, 35, 39]。裂解后的古華南大陸于加里東期陸內(nèi)造山, 形成現(xiàn)今的構(gòu)造格局[37-38, 40]。研究區(qū)位于江南造山帶西段的桂北三江地區(qū)(圖1a)。

區(qū)域巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈, 花崗質(zhì)巖石和鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石均有出露[10, 42-43]?；◢徺|(zhì)巖石主要為花崗巖類和花崗閃長(zhǎng)巖類, 以三防巖體和元寶山巖體最為典型, 前人研究表明其侵位時(shí)代為820～840 Ma[18-19, 43]。鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石主要分布于四堡群和丹洲群中；而分布于丹洲群的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石的侵位時(shí)代為780～760 Ma[10, 13]。盡管桂北地區(qū)巖漿巖廣泛出露， 但桂北三江地區(qū)較為局限, 僅出露少量火山巖。區(qū)域構(gòu)造線呈NNE向展布, 一系列NNE向斷裂構(gòu)造切割丹洲群、 南華系、 震旦系及下古生界(圖1b)。研究表明, 研究區(qū)NNE向斷裂多為韌性剪切帶, 為加里東期陸內(nèi)造山事件的產(chǎn)物, 可與揚(yáng)子和華夏陸塊的陸內(nèi)造山事件相聯(lián)系； 根據(jù)韌性剪切帶中熱液鋯石年齡, 將其韌性變形時(shí)代限定為～440 Ma的加里東期[44-45]。

桂北地區(qū)的前寒武紀(jì)地層主要有四堡群、 丹洲群、 南華系和震旦系(圖1b)。四堡群變形較強(qiáng), 具線性緊閉褶皺, 但變質(zhì)級(jí)別低, 被稱為褶皺基底; 自下而上分為九小組、 文通組和魚西組; 主體巖性為淺變質(zhì)砂巖、 淺變質(zhì)粉砂巖、 板巖、 千枚巖, 夾火山巖及火山碎屑巖。丹洲群為一套裂谷充填型沉積, 變質(zhì)變形程度相對(duì)較弱, 具開闊寬緩褶皺, 被稱為“蓋層”; 自下而上分為白竹組、 合桐組、 三門街組和拱洞組(圖1b)。丹洲群與下伏四堡群呈角度不整合接觸, 與上覆南華系長(zhǎng)安組呈整合接觸, 局部呈假整合接觸。南華系為冰期沉積, 主體巖性為砂泥巖。南華系上覆地層為震旦紀(jì)和古生代地層。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置(a, 據(jù)文獻(xiàn)[10])及地質(zhì)簡(jiǎn)圖(b, 據(jù)文獻(xiàn)[41])

桂北三江地區(qū)出露的地層則相對(duì)局限, 主體為丹洲群、 南華系和寒武系, 以及少量分布的震旦系(圖1b)。三江地區(qū)丹洲群自下而上由白竹組、 合桐組和拱洞組組成， 相較研究區(qū)東側(cè)的龍勝地區(qū), 缺少三門街組火山巖。三江地區(qū)的丹洲群沉積地層主體巖性為淺變質(zhì)砂巖、 板巖及少量的大理巖和火山巖。

2 樣品采集及巖相學(xué)特征

在野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上, 本文對(duì)桂北三江地區(qū)拱洞組上部的淺變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖進(jìn)行了碎屑鋯石U-Pb測(cè)年樣品(SJ19032)的采集。采樣坐標(biāo)為109°37′51.08″E、 25°44′56.62″N。

樣品風(fēng)化面呈紅褐色, 新鮮面呈青灰色。巖石具有碎屑結(jié)構(gòu), 層理構(gòu)造, 層理產(chǎn)狀為273°∠53°(圖2a)。碎屑顆粒主要為石英、 斜長(zhǎng)石和少量的晶屑和巖屑, 含量占35%±。碎屑顆粒粒徑為0.05～0.25 mm, 為砂狀結(jié)構(gòu), 分選中等, 磨圓較差、 呈次棱角狀, 具有近源沉積的特征。石英占碎屑顆粒的70%±, 部分顆粒具波狀消光; 斜長(zhǎng)石可見聚片雙晶, 含量占碎屑顆粒的15%±; 棱角分明的晶屑主要為石英。填隙物主要為雜基、 黏土物質(zhì)、 氧化鐵和玻屑。雜基為細(xì)小的碎屑顆粒, 含量占20%±。火山碎屑物質(zhì)主要為玻屑和棱角分明的石英晶屑, 含量占15%±。碎屑顆粒由隱晶質(zhì)的黏土物質(zhì)和氧化鐵膠結(jié)(圖2b)。

圖2 樣品野外露頭照片(a)和顯微照片(+)(b)

3 測(cè)試方法及分析結(jié)果

3.1 測(cè)試方法

對(duì)野外采集的新鮮樣品進(jìn)行單礦物分選, 5 kg樣品共分選出200余粒鋯石。隨后對(duì)分選出的單顆粒鋯石進(jìn)行制靶, 反射光、 透射光及陰極發(fā)光照相和LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)試。

鋯石單礦物的挑選、 制靶和照相委托北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。單顆粒鋯石的LA-ICP-MS U-Pb年齡測(cè)試在桂林理工大學(xué)廣西隱伏金屬礦床勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。單顆粒鋯石年齡測(cè)試采用的激光束斑直徑為32 μm, 利用標(biāo)準(zhǔn)礦物GJ-1和Plesovice作為外標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行同位素校正， 每間隔8個(gè)分析點(diǎn)加測(cè)2個(gè)標(biāo)樣， 各2次。測(cè)年原始數(shù)據(jù)采用ICPMSDataCal 10.7程序[46]進(jìn)行計(jì)算。年齡諧和圖及頻譜圖采用Isoplot 3.0程序完成[47]。鋯石CL圖像以及相關(guān)的年齡圖解采用CorelDRAW X3進(jìn)行完善。

3.2 分析結(jié)果

對(duì)拱洞組頂部的淺變質(zhì)凝灰質(zhì)砂巖進(jìn)行42粒單顆粒鋯石U-Pb測(cè)試, 取其中諧和度較高的41粒鋯石U-Pb年齡進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。樣品SJ19032的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分析測(cè)試數(shù)據(jù)見表1。

表1 桂北三江地區(qū)丹洲群拱洞組凝灰質(zhì)砂巖的鋯石年代學(xué)數(shù)據(jù)

在鋯石CL圖像中(圖3), 除測(cè)點(diǎn)19具有復(fù)雜的鋯石形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征外, 其余所測(cè)鋯石的自形程度較高, 幾乎無磨圓, 呈長(zhǎng)柱狀、 短柱狀的形態(tài)特點(diǎn), 粒徑為80～200 μm, 長(zhǎng)寬比為2∶1～8∶1; 少量鋯石顆粒具有熔蝕港灣狀的形態(tài)特點(diǎn)。鋯石陰極發(fā)光圖像的明暗程度不一, 部分顆粒具有相對(duì)較低的Th、 U含量, 陰極發(fā)光圖像較亮; 部分顆粒具有相對(duì)較高的Th、 U含量, 陰極發(fā)光圖像較暗。陰極發(fā)光圖像明暗程度的不同, 可能暗示其具有不同的成因或來源, 顯示碎屑鋯石的特征。陰極發(fā)光圖像顯示, 鋯石內(nèi)部環(huán)帶特征清晰, 部分顆粒內(nèi)部具有較暗的繼承核, 為典型的巖漿振蕩環(huán)帶。鋯石的Th、 U含量分別為(100.97～1 186.19)×10-6、 (129.36～3 489.69)×10-6, Th/U值在0.20～2.21, 均大于0.1(圖4)。除測(cè)點(diǎn)19具有復(fù)雜的鋯石成因外, 其余鋯石均為巖漿成因的碎屑鋯石。

圖4 Th-U圖解

鋯石顆粒具有較高的自形程度和較差的磨圓度(圖3), 與碎屑顆粒呈次棱角狀的巖相學(xué)特征(圖2b)一致, 暗示測(cè)年樣品為近源沉積的產(chǎn)物。

圖3 樣品SJ19032的鋯石陰極發(fā)光圖像

在鋯石U-Pb年齡諧和圖解中(圖5a), 41粒鋯石的U-Pb年齡均位于諧和線上及其附近。在碎屑鋯石年齡分布頻譜圖中(圖5b), 41粒碎屑鋯石包含1粒古元古代的鋯石(2 399±28 Ma), 3粒新元古代的鋯石(U-Pb年齡介于801～895 Ma), 其余37粒鋯石的U-Pb年齡則相對(duì)集中,206Pb/238U加權(quán)平均年齡為723.9±3.6 Ma(MSWD=0.035)。

圖5 鋯石U-Pb年齡諧和圖解(a)和碎屑鋯石年齡分布頻譜圖(b)

4 討 論

丹洲群屬于成層有序的淺變質(zhì)巖系, 其與下伏四堡群呈角度不整合接觸, 與上覆南華系長(zhǎng)安組呈平行不整合或整合接觸[48]。前人研究認(rèn)為四堡群和丹洲群之間的不整合界面是四堡運(yùn)動(dòng)的結(jié)果, 為揚(yáng)子陸塊和華夏陸塊碰撞拼貼的產(chǎn)物[37-38]。四堡運(yùn)動(dòng)后, 桂北地區(qū)進(jìn)入伸展裂陷階段[6, 35, 39], 構(gòu)成華南新元古代裂谷系的一部分。丹洲群作為四堡運(yùn)動(dòng)后的第一套裂谷充填型沉積, 由于缺乏古生物化石, 早期受限于實(shí)驗(yàn)方法和測(cè)年數(shù)據(jù)的稀少, 其地層時(shí)限及區(qū)域地層對(duì)比一直未能取得共識(shí)。

早期研究者根據(jù)侵入于四堡群而被丹洲群覆蓋的花崗巖的年齡, 以及有限的同位素測(cè)年數(shù)據(jù)將四堡群置于中元古代末期[1-2], 上覆丹洲群置于新元古代初期, 并認(rèn)為四堡運(yùn)動(dòng)可與全球格林威爾運(yùn)動(dòng)相對(duì)比[5, 49-50]。近年來, 隨著江南造山帶西段前寒武紀(jì)地層及其火山巖夾層、 火山碎屑巖和侵入其中的鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石及花崗質(zhì)巖石等的高精度年齡數(shù)據(jù)的獲取, 將四堡群的沉積時(shí)限約束在820 Ma之前的新元古代[7, 10, 12, 51-52]。隨著四堡群沉積時(shí)限的重置, 丹洲群的沉積時(shí)限也需重新進(jìn)行厘定。

4.1 丹洲群沉積下限

常采用以下方法來約束丹洲群的沉積下限:①根據(jù)四堡群沉積上限約束丹洲群的沉積下限; ②利用侵入四堡群頂部地層中的巖漿巖年齡; ③丹洲群沉積地層底部火山巖夾層的時(shí)代; ④裂谷期火成巖的年齡； ⑤丹洲群底部地層中最年輕的碎屑鋯石年齡。

桂北地區(qū)侵入于四堡群而被丹洲群覆蓋的花崗質(zhì)巖石的高精度定年結(jié)果為～820 Ma[18, 52-54], 與Li等[55]曾獲得侵入于四堡群的超基性-基性巖脈的鋯石U-Pb年齡(828±7 Ma)在誤差范圍內(nèi)一致； Wang等[51]也在桂北寶壇地區(qū)的四堡群基性巖中獲得811.5±4.8 Ma的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡； Yang等[56]對(duì)桂北地區(qū)侵入于四堡群的巖漿巖年齡進(jìn)行統(tǒng)計(jì), 限定其沉積上限年齡為～824 Ma。上述測(cè)年結(jié)果不僅限定四堡群的沉積上限年齡為～820 Ma, 也約束四堡群上覆地層的沉積下限年齡為～820 Ma。

桂北地區(qū)雖暫未見丹洲群底部地層中火山巖的年齡報(bào)道, 但周漢文等[57]曾在桂東賀州下龍地區(qū)獲得與丹洲群相當(dāng)?shù)您楆栮P(guān)群的淺變質(zhì)基性火山巖的U-Pb年齡為819±11 Ma, 也暗示丹洲群的沉積下限年齡接近820 Ma。

通過沉積地層底部巖石的碎屑鋯石年代學(xué)研究, 可以較好地約束地層的沉積起始時(shí)限。Wang等[58]通過碎屑鋯石U-Pb年代學(xué)研究表明, 丹洲群白竹組的最大沉積時(shí)限為826±7 Ma。筆者近年來對(duì)采集自桂北羅城地區(qū)四堡-黃金剖面中丹洲群白竹組底礫巖進(jìn)行碎屑鋯石年代學(xué)研究, 其最年輕的一組碎屑鋯石年齡集中在～820 Ma(待發(fā)表數(shù)據(jù))。

近年來, 大量高精度的年代學(xué)資料表明～820 Ma的年齡界線不僅適用于桂北地區(qū), 也適用于整個(gè)江南造山帶。首先, 江南造山帶早先用于限定四堡群時(shí)代的花崗質(zhì)巖石均侵位于～820 Ma, 包括皖南的休寧、 許村和歙縣巖體[6, 8, 18, 59-60], 贛西北和湘東北的九嶺巖體[18, 59-63]。其次, 四堡群及其相當(dāng)?shù)貙禹敳康幕鹕綆r或火山碎屑巖的年齡也集中在～820 Ma, 如Zhou等[64]獲得梵凈山群回香坪組凝灰?guī)r的年齡為814±15 Ma; 高林志等[65]獲得岳陽冷家溪群頂部凝灰?guī)r年齡為822±11 Ma。此外, 區(qū)域上丹洲群及其相當(dāng)?shù)貙拥牡撞炕鹕綆r夾層或火山碎屑巖的年齡也集中在～820 Ma, 如王劍等[20]獲得湘北滄水鋪組底部火山集塊巖的年齡為814±12 Ma; 高林志等[11]在湖南芷江小魚溪地區(qū)的板溪群新寨組凝灰?guī)r中, 獲得813.5±9.6 Ma的年齡； 張嘉瑋等[66]對(duì)下江群及其相當(dāng)?shù)貙拥撞炕鹕綆r的年齡進(jìn)行統(tǒng)計(jì)加權(quán)平均計(jì)算, 獲得板溪群及其相當(dāng)層位底部年齡為822.1±2.6 Ma。因此, 推測(cè)整個(gè)江南造山帶丹洲群及其相當(dāng)層位的沉積下限基本一致, 時(shí)代為～820 Ma。

4.2 丹洲群沉積上限

關(guān)于丹洲群的沉積上限年齡, 主要根據(jù)其頂部地層中的火山巖夾層或鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)侵入巖的年齡, 丹洲群拱洞組頂部地層的碎屑鋯石年齡, 以及上覆南華系長(zhǎng)安組的底界年齡來限定。目前關(guān)于丹洲群的沉積上限年齡的認(rèn)識(shí)主要有如下觀點(diǎn): ①～780 Ma[22-25]; ②～740 Ma[13-14, 26-28]; ③～720 Ma[29-35]。

丹洲群沉積上限為～780 Ma的報(bào)道最早見于Yin等[22]和高林志等[25]的研究成果。張啟銳[31]對(duì)該年齡數(shù)據(jù)進(jìn)行了質(zhì)疑, 首先認(rèn)為測(cè)年鋯石可能為繼承鋯石; 其次該年齡值與區(qū)域上拱洞組的測(cè)年數(shù)據(jù)及南華系長(zhǎng)安組的測(cè)年結(jié)果存在矛盾。近年來, 越來越多的高精度測(cè)年數(shù)據(jù)不支持～780 Ma作為丹洲群的沉積上限(表2)。周繼彬[67]在桂北龍勝地區(qū)獲得三門街組英安質(zhì)流紋巖的年齡為765±14 Ma, 亦不支持～780 Ma作為丹洲群的沉積上限。湘黔桂地區(qū)丹洲群合桐組常被鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石侵入, 鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石的高精度測(cè)年數(shù)據(jù)也不支持～780 Ma作為丹洲群的沉積上限, 如葛文春等[68]測(cè)得桂北龍勝地區(qū)塘頭輝長(zhǎng)輝綠巖的年齡為761±8 Ma; 周繼彬[67]在湘西古丈地區(qū)測(cè)得輝綠巖的侵位年齡為768±28 Ma。近年來, Liu等[69]對(duì)桂北龍勝地區(qū)的金車、 金結(jié)、 樂江、 古桃山、 華美、 吊竹山等鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石的LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果表明其成巖時(shí)代為～770 Ma。上述測(cè)年數(shù)據(jù)表明丹洲群的沉積上限年齡應(yīng)晚于～780 Ma。

表2 丹洲群沉積上限的鋯石U-Pb年齡統(tǒng)計(jì)

拱洞組作為丹洲群最上部的一個(gè)組級(jí)地層, 其頂部地層的時(shí)限可以很好地限定丹洲群的沉積上限。Wang等[70]在廣西羅城地區(qū)拱洞組中獲得丹洲群的沉積時(shí)限為731±4 Ma； Wang等[16]在廣西融水縣拱洞組中上部獲得丹洲群的沉積時(shí)限為734.5±4.3 Ma； 汪正江等[29]在廣西龍勝拱洞組頂部獲得最年輕的碎屑鋯石年齡為717±5 Ma。此外, 劉灝[71]在桂北斗江地區(qū)獲得拱洞組頂部凝灰?guī)r的年齡為716.8±6.8 Ma以及在桂北羅城地區(qū)獲得拱洞組頂部砂質(zhì)板巖的碎屑鋯石年齡為728.3±5.3 Ma。上述鋯石測(cè)年結(jié)果也不支持丹洲群沉積上限年齡為～740 Ma, 卻與～720 Ma的沉積上限年齡接近。本文在丹洲群拱洞組凝灰質(zhì)砂巖中獲得723.9±3.6 Ma的鋯石U-Pb年齡, 進(jìn)一步支持丹洲群的沉積上限為～720 Ma。

區(qū)域上, 丹洲群及其相當(dāng)?shù)貙?板溪群、 下江群和河上群等)的年代學(xué)研究均不支持沉積上限為～780 Ma和～740 Ma的認(rèn)識(shí), 如覃永軍等[32]在黔東南地區(qū)獲得平略組上部的凝灰質(zhì)碎屑巖的年齡為733.9±8.8 Ma和隆里組中部的砂巖年齡為725±10 Ma; 伍皓等[72]在湖南省桂陽縣獲得大江邊組上部的砂質(zhì)泥巖的年齡為734±4 Ma; 汪正江等[29]在貴州錦屏敦寨地區(qū)獲得隆里組頂部凝灰?guī)r的年齡為733±18 Ma; Wang等[70]在湖南懷化地區(qū)獲得板溪群巖門寨頂部凝灰質(zhì)砂巖的最年輕鋯石年齡719±10 Ma。

此外, 丹洲群之上為南華系長(zhǎng)安組冰期沉積, 長(zhǎng)安組與丹洲群之間呈平行不整合或整合接觸關(guān)系, 目前多數(shù)學(xué)者認(rèn)為黔東南錦屏至榕江一線以南東為整合接觸[73-74], 因此桂北地區(qū)丹洲群的沉積上限應(yīng)與長(zhǎng)安組的下限年齡一致, 故利用長(zhǎng)安組的沉積下限年齡能夠較好地約束丹洲群的沉積上限。劉灝[71]在桂北三江地區(qū)獲得長(zhǎng)安組雜砂巖的碎屑鋯石年齡為725.9±4.4 Ma, 在桂北羅城地區(qū)獲得長(zhǎng)安組砂巖的碎屑鋯石年齡為743.6±8.3 Ma, 并在桂北龍勝地區(qū)獲得長(zhǎng)安組含礫砂巖的碎屑鋯石年齡為732.0±6.7 Ma。桂北地區(qū)長(zhǎng)安組的碎屑鋯石年齡亦支持丹洲群的沉積上限為～720 Ma。區(qū)域上, 杜秋定等[75]測(cè)得湘中地區(qū)長(zhǎng)安組碎屑鋯石的最小年齡為～720 Ma, 亦支持丹洲群的沉積上限年齡為～720 Ma。

綜合前人研究結(jié)果和本文所測(cè)桂北三江地區(qū)拱洞組頂部凝灰質(zhì)砂巖的鋯石U-Pb年齡, 將丹洲群的沉積上限限定為～720 Ma是合理的(表2)。

4.3 對(duì)長(zhǎng)安冰期啟動(dòng)時(shí)限的約束

南華紀(jì)是與國(guó)際新元古代成冰紀(jì)相對(duì)應(yīng)的地層單位, 以冰期和間冰期沉積為特征。華南地區(qū)南華紀(jì)地層分布廣泛, 尤以揚(yáng)子?xùn)|南緣湘黔桂地區(qū)最為連續(xù)完整, 是國(guó)際成冰紀(jì)研究的熱點(diǎn)地區(qū)之一[85]。長(zhǎng)安組作為南華紀(jì)最底部地層, 其沉積的下限代表了新元古代冰期沉積的啟動(dòng)時(shí)限。然而, 長(zhǎng)安冰期的啟動(dòng)時(shí)限長(zhǎng)期存在爭(zhēng)議[66]。由于采樣層位及測(cè)試方法的限制, 先后出現(xiàn)了～780 Ma[22-25]、 ～740 Ma[13, 14, 26-28]和～720 Ma[29-35]等多種觀點(diǎn)。

南華紀(jì)長(zhǎng)安冰期沉積的啟動(dòng)時(shí)限主要利用長(zhǎng)安組底部地層中最年輕的碎屑鋯石年齡或火山碎屑巖的年齡, 以及下伏丹洲群及其相當(dāng)?shù)貙拥捻斀缒挲g。前已述及, 桂北地區(qū)長(zhǎng)安組碎屑鋯石年齡集中在～720 Ma, 且丹洲群及其相當(dāng)?shù)貙拥捻斀缒挲g也集中在～720 Ma(表2), 表明桂北地區(qū)長(zhǎng)安(江口)冰期啟動(dòng)時(shí)限為～720 Ma。本文對(duì)桂北三江地區(qū)丹洲群拱洞組凝灰質(zhì)砂巖的測(cè)年結(jié)果為～720 Ma, 亦支持南華紀(jì)長(zhǎng)安冰期啟動(dòng)時(shí)限為～720 Ma。

此外, 前人研究表明, 長(zhǎng)安冰期與國(guó)際Sturtian冰期相對(duì)應(yīng), 而Sturtian冰期啟動(dòng)年齡為～718 Ma[86-88], 進(jìn)一步支持長(zhǎng)安冰期的啟動(dòng)時(shí)限為～720 Ma的認(rèn)識(shí)。

5 結(jié) 論

(1)本文在桂北三江地區(qū)丹洲群拱洞組頂部的凝灰質(zhì)砂巖中獲得723.9±3.6 Ma巖漿成因的碎屑鋯石年齡, 結(jié)合前人研究成果, 將丹洲群的沉積時(shí)限限定為820～720 Ma。

(2)論文通過限定丹洲群的沉積上限, 約束長(zhǎng)安冰期的啟動(dòng)時(shí)限為～720 Ma。

致謝: 桂林理工大學(xué)廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室余紅霞和李政林老師在鋯石U-Pb年齡測(cè)試中提供了幫助, 在此表示感謝。