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全国地层工作与地层学研究新进展成果交流会
中国南华系层型剖面的综合研究
中国地质科学院地质研究所
课题负责人：尹崇玉
课题组成员：高林志 王自强 唐烽 刘鹏举 邢裕盛
一、课题研究任务和目标
二、主要研究地区和研究剖面
三、同位素年代学研究进展
四、化学地层学研究进展
五、下阶段工作设想
一、课题研究任务和目标
根据前述国内外研究现状分析：
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本课题重点对广泛发育晚前寒武纪冰川沉积的华南地区进行深入研究，拟从多学科综合地层学研究人手。 |
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重点研究南华系底界和内部划分、间冰期的生物地层特征、层序地层格架、碳氧同位素变化曲线及关键层位的同位素年龄再测定。完善南华系在中国年代地层表中位置的完整概念。 |
研究目标：
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通过华南地区系统的野外地质考察和室内综合研究，建立南华系层型剖面和提高其研究程度，为进一步完善我国年代地层系统奠定基础。 |
南华系古地理格局
湖南石门壶瓶山杨家坪南华系剖面
2002年现场会对南华系研究的几点建议
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峡东地区作为原震旦系的标准剖面的所在地，具有悠久 的研究历史和很高的研究程度，是展示我国末元古系综合研究成果的窗口。建议继续提高峡东地区震旦系和南华系的研究程度。
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湖南石门壶瓶山镇杨家坪剖面是目前较完整的南华系候选层型剖面之一。建议继续展开综合地层学研究，特别是要加强南华系各岩组的同位素年代学研究。
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峡东地区莲沱组748±12 Ma的年龄与黄陵花岗岩819±7 Ma的年龄之间可能缺失地层记录。地层记录可能更全的浙赣地区，与莲沱组相当的休宁组之下和上墅火山岩之间还发育一套红色砂岩，建议重视浙赣地区南华系的研究工作。
二、主要研究地区和研究剖面
三、同位素年代学研究进展
测定24粒锆石的24个测点，舍去5个数值偏离较大者，其余19个数据点206Pb/238U年龄的加权平均值为667±9.9
Ma（MSWD=1.6）。与周传明等报道的贵州松桃寨郎沟剖面锆石U-Pb年龄662.9±4.3
Ma (MSWD=1.24) 的结果一致 。
浙江建德县下涯埠志棠组
浙江省江山县石龙岗南华系剖面休宁组
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新疆库尔勒西山口贝义西中上部锆石207Pb/235U-206Pb/238U谐和图 |
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瓮安北斗山清水江组贝顶部锆石207Pb/235U-206Pb/238U谐和图 |
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开阳县金中镇马路坪组底部锆石207Pb/235U-206Pb/238U谐和图 |
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四、化学地层学研究进展
Progress
in Chemostratigraphic study
南华系化学蚀变指数特征
chemical index of alteration
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化学蚀变质数最早作为判别源岩区化学风化程度的指标而提出，随后又应用于对沉积物沉积环境的判定。 |
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化学蚀变指数的表达式为:
CIA=[(Al2O3)∕(Al2O3+CaO*+Na2O+K2O)]x100，计算时主要元素全部采用摩尔分数。 |
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Ca*仅代表硅酸盐中的CaO，获得CaO*的计算公式为:
CaO*=CaO—CO2（方解石）—[0.5•CO2（白云石）]－（10∕3•
P2O5） |
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宜昌三斗坪南华系分解A-CN-K三角图
A:南沱组样品A-CN-K三角图；
B:莲沱组顶部和下部样品A-CN-K三角图；
C:莲沱组上部样品A-CN-K三角图
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A：Al2O3；CNCaO*+Na2O;K:K2O;
Ka: 高岭石;
Gi: 水铝石;
Chi: 绿泥石;
Sm: 蒙脱石;
Il: 伊利石;
Mos: 白云母;
Pl: 斜长石;
Ksp: 钾长石
钾交代效应的A-CN-K三角图（据Fedo等，1995）
①:样品点23；②:样品点8；③:样品点17 |
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A: 南沱组样品
B: 莲沱组上部和中部样品
C: 莲沱组下部样品
三斗坪南华系分析样品MnO和P2O5的对比关系
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三斗坪南华系分析样品MnO含量的分布
A:南沱组样品
B:莲沱组上部和中部样品
C:莲沱组下部样品
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Subdivision and Correlation of Nanhua System in Yangtze Platform |
莲沱组的划分和对比
一直是我国的南华系（即Cryogenian）的划分、对比问题中的关键难题之一，历存分歧(湖北省地质局三峡地层研究组，1978;刘鸿允等,1991;陆松年，2002;马国干等,1980; 邢裕盛等，1999;Zhou C.M. al., 2004)。
难点:
在于过去对莲沱组沉积环境的认识和过于依赖岩石地层单位对比所造成的种种误解。
目前扬子地区的南华系主要有三种类型:
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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。南华系由三个组组成，上部为南沱组冰成沉积；中部为富禄组含Fe、Mn粉砂岩、页岩夹含Mn白云岩透镜体；下部长安组通常认为是冰水沉积的杂砾岩。
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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。南华系自上而下划分为四个组，顶部为南沱组冰成沉积；上部为含Mn黑色、紫褐色细屑岩，在黔东北和湘北部分地区形成可采Mn矿，黔东北称其为大塘坡组，湘北则称其为湘锰组；中部称东山峰组为厚度不大的冰成沉积杂砾岩；下部为渫水河组，由紫灰色、灰绿色砂岩、砂砾岩及粉砂岩组成，夹页岩和少量斑脱岩薄层。上述两种类型的南华系均不整合于下部新元古界(Pt31)板溪群之上；
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类型III |
南华系是以湖北宜昌峡东地区的剖面为代表，自上而下划分为两个组。上部为南沱组冰成沉积，下部称莲沱组，由紫红色砂砾岩砂岩，灰绿色砂岩、粉砂岩夹页岩组成。此类南华系是不整合于黄陵花岗岩之上。
仅依岩石地层学（岩性和沉积相）原则进行地层的划分和对比，显然认为峡东地区缺失了南沱组之下的含Mn地层以及向南逐渐变厚的下部冰成沉积杂砾岩（即下冰期沉积物）。
同时又认为长安组之下缺失所谓莲沱组地层，甚至提出将本应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。
五、下阶段工作设想
1、2004年是国际末前寒武纪年代地层学研究发生重要变革的时期。
2003年12月，国际地层委员会末元古系分会主席Knoll等在分会全体委员三轮投票的基础上，完成《埃迪卡拉纪作为地质年表一个新增时间单位》的报告，提交国际地层委员会。国际地层委员会于2004年2月16日以14票赞成，1票反对，1票弃权的结果通过了上述报告。
2、国际地层委员会2004年版《国际地层表》中，前寒武纪出现了第一颗“金钉子” 。即以埃迪卡拉动物群出现为特征的Ediacaran（埃迪卡拉）系的底界层型(GSSP)，推断年龄为630 Ma（Gradstein,F M, Ogg, J G, Smith. A G, et al., 2004）。
3、新元古代年代地层学研究领域的另一项重要发展是，Gradstein等在即将出版的《地质年代表（修订本）》中建议前寒武纪年代地层划分采用关键性地质事件的始现作为标志进行划分。其中新元古代的底界以大型辐射岩墙群出现为界，时限向前移到12.67 Ma（北美麦肯基山）。上界埃迪卡拉系归入显生宙，以埃迪卡拉动物群出现为标志分界，界线年龄采用的是600而不是630 Ma
根据目前国内外埃迪卡拉系年代地层的研究现状分析:
我国峡东地区震旦系剖面与埃迪卡拉系底界层型—南澳大利亚弗林德斯山脉依诺拉马河地区的剖面相比，优势在于底界和其间都有可靠的锆石U-Pb年龄控制
埃迪卡拉动物群爆发期之前和埃迪卡拉动物群爆发期均为完整的碳酸岩台地相沉积，地层出露完整，化石记录丰富。
特别是埃迪卡拉动物群爆发期之前的陡山沱期具有更明显的优势，是研究“埃迪卡拉系”生物地层序列，解决其年代地层划分最理想的地区之一。
下一段的工作设想
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拟对南华系和震旦系（埃迪卡拉纪年代地层）进一步划分和建立相应的层型剖面为目标，选择黄陵背斜两翼的震旦系新剖面作为基础进行全面系统的生物地层学研究。 |
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也重点研究南华系及埃迪卡拉纪的生物地层序列，特别是埃迪卡拉动物群爆发之前陡山沱期的生物地层序列、层序地层格架、碳氧同位素变化曲线以及关键层位的同位素年龄的测定。 |
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微体和宏观化石兼顾，建立早埃迪卡拉世的详细生物地层序列，争取取得新突破。
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