李明龙杨波涌郑德顺陈林田景春

1)成都理工大学沉积地质研究院,成都,610059; 2)湖北省地质局第二地质大队,湖北恩施,445000;

3)河南理工大学资源环境学院,河南焦作,454000

内容提要:新元古代后期地球经历了至少两次全球规模的冰期,分别为Sturtian 冰期和Marinoan 冰期。 鄂西走马地区南华系古城组与南沱组分别属于Sturtian 和Marinoan 冰期沉积,大塘坡组代表间冰期沉积。 本文研究了走马地区ZK701 钻孔岩芯大塘坡组细碎屑岩样品元素地球化学特征,计算了化学蚀变指数(CIA)、化学风化作用指数(CIW)、n(K)/n(Na)、n(Mg)/n(Ca)、Rb/Sr 等古气候代用指标,探讨了研究区源区南华纪间冰期的古气候演化过程,结果显示:源区古城冰期晚期气候寒冷干燥(两件样品CIA值分别为57.1 和58.1),大塘坡间冰期早期气候依然寒冷(CIA值介于56.5～64.6,均值59.8),大塘坡中晚期气候恢复温暖湿润(CIA值介于69.8 ～78.8,均值75.5);CIW、n(K)/n(Na)、n(Mg)/n(Ca)、Rb/Sr 值等指标反映的古气候演化过程与CIA值反映一致。 此外,对该钻孔大塘坡组下部的凝灰岩进行了LA-ICP-MS 锆石U-Pb 同位素年龄测定,获得了658.1±2.6 Ma(MSWD=1.5,n=28)的n(206Pb)/n(238U)加权平均年龄,结合前人对扬子板块大塘坡组底部凝灰岩的同位素年代学研究成果认为,大塘坡间冰期早期(663～658 Ma),扬子板块上南华盆地内海冰虽已消融、但古陆物源区气候依然寒冷。 该时期扬子板块“源、汇”两区气候条件可能不同步,其原因涉及深层次的岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的耦合关系。

新元古代地球上共发生了4 次冰期,分别为Kaigas 冰期(757 ～741 Ma)、Sturtian 冰期(718 ～660 Ma)、Marinoan 冰期(650 ～635 Ma)和Gaskiers 冰期(583.7～582.1 Ma),我国的扬子板块、华北板块、塔里木板块上均发现了相关沉积地层(赵彦彦等,2011;高林志等,2013;包秀娟,2016;岳亮等,2020;邓俊等,2020),甚至柴达木北缘欧龙布鲁克微地块上也发现了相关冰期沉积记录(孙娇鹏等,2016)。……