成果快讯 | 南沱冰期存在冰盖多次打开的幕式演化过程

2023.02.05 中国矿业报

　　《中国地质调查成果快讯》近日公布了“神农架新元古代地层序列与沉积格架”课题取得的主要成果。

　　“神农架新元古代地层序列与沉积格架”为“冀东与峡东等地区中新元古代地球表生系统基础地质调查”项目的下设课题，由中国地质调查局地质研究所能源资源研究中心承担，工作周期为2019-2021年。课题组通过开展大量野外地质调查，系统研究了扬子北缘神农架地区新元古代地层序列、沉积特征与古地理，探讨了雪球事件产生的起因、经过和冰后沉积古地理演化，为扬子克拉通新元古界研究提供了新材料、新证据与新思路。

　　课题揭示了扬子克拉通莲沱组沉积层序、沉积相及其古气候、古地理意义。课题组在神农架莲沱组沉积特征和沉积相序列详细研究基础上，对其地层分布、沉积厚度、沉积特征与沉积相进行了系统研究与划分，将扬子克拉通莲沱组及其同时代地层自下而上划分为4段，由下往上发育冲积扇-河流-滨岸（河口）-浅海沉积。经历了由陆-海的沉积充填过程，表现出由温室向冰室气候转换的沉积响应。

　　课题系统研究了成冰纪南沱冰期多次冰进-冰退的幕式演化规律，南沱沉积末期指示温暖气候的红层挑战了“雪球地球”假说。研究发现南沱冰期存在冰盖多次打开的幕式演化过程；提出了南沱期冰川演化新模式，在南沱组中识别出3次冰进-冰退旋回演化过程。研究表明，南沱组中部的红色层状冰碛岩和红色砂岩、粉砂岩分别代表了冰湖远端和非冰的正常湖泊环境，代表了开阔流动水体环境的存在，暗示Marinoan冰期时全球非完全处于冰冻状态，雪球地球晚期的全球大陆冰川可能短暂打开过或存在类间冰期。

　　课题组运用充分证据证明了冰后埃迪卡拉纪盖帽碳酸盐岩沉积于浅水环境，为重建扬子克拉通盆地新元古代沉积充填和演化过程以及古地理恢复增添了新材料和新证据。通过中国扬子北缘神农架地区中-西部高桥河、官门山、鸭子口、板仓、蚂蟥沟和后山坪6条成冰系-埃迪卡拉系过渡期剖面的沉积学研究，结合δ13C和δ18O同位素分析，确定了冰川融化引起的冰后环境变化和海平面上升过程，重建了扬子克拉通神农架陡山沱组盖帽白云岩的沉积环境。通过区域与洲际对比，认为神农架盖帽白云岩δ13C变化亦为全球环境变化和古海洋地球化学事件，提出了盖帽白云岩均形成于浅水环境中的新认识。本研究还揭示，埃迪卡拉纪早期扬子北缘神农架地区位于扬子海与秦岭海的分水岭区域。（旷红伟）