新元古代

新元古代

新元古代(符號NP)是地質年代中的一個代,開始於同位素年齡1000百萬年(Ma),結束於542.3Ma。新元古代屬於前寒武紀元古宙,上一個代是中元古代,下一個代是古生代。新元古代期間出現化石

基本介紹

簡介,研究領域,地質,進化,分析,結果,

簡介

新元古代(Neoproterozoic,符號NP)
新元古代地質年代中的一個代,時間劃分:從距今約10億年前到5.4億年前,跨越4.6億年的時間,就是元古宙——新元古代。
新元古代新元古代
新元古代屬於元古宙最後一個代,處於中元古代之後,顯生宙第一個代“古生代”之前。

研究領域

研究新疆庫魯克塔格地區新元古代地層,並探討沉積時期的氣候環境貝義西組總體CIA值較低,介於51-56之間,具冰期環境特徵。照壁山組CIA值為60左右,表明氣候有所變暖。阿勒通溝組的CIA值變化範圍在48—61之間,頂部突變為69~71,說明阿勒通溝期經歷了另一次寒冷事件,並以溫暖環境結束。
新元古代新元古代
其上的特瑞愛肯組CIA值介於49—53之間,說明第三次經歷寒冷乾燥的氣候環境。扎莫克提組,育肯溝組水泉組的CIA均值為65,反映溫暖條件下的沉積環境。新元古代末期漢格爾喬克組CIA值下降為56,暗示第四次出現寒冷氣候環境。以上特徵表明新疆庫魯克塔格地區新元古代的氣候環境出現四次冷熱交替變化。其中尤為重要的是阿勒通溝組中下部應為寒冷氣候環境,而頂部突變為溫暖氣候環境,因此該組反映了一次明確的從冷到暖的氣候變化過程,可以作為貝義西冰期和特瑞愛肯冰期之間的另一次獨立冰期。研究成果從地球化學角度支持塔里木板塊新元古代四次冰期的劃分方案。通過與揚子板塊新元古代冰期劃分方案的對比,認為塔里木板塊新元古代四次冰期的前三次均已在華南板塊以冰期或寒冷環境沉積形式出現。

地質

與新元古代地質對應的,就是新元古界
新元古界,也是處於泛大陸與泛古洋的第一次演化時期。
北秦嶺構造帶主要由北西西向展布的秦嶺岩群、寬坪岩群、二郎坪岩群以及丹鳳岩群等岩石地層單元構成。其中的秦嶺岩群形成於古元古代(2 000~2200Ma),主要由片麻岩斜長角閃岩大理岩組成,變質程度角閃岩相,局部可達麻粒岩相,代表秦嶺造山帶的古老結晶基底,並受到新元古代(1 000~ 800 Ma)和古生代造山作用的強烈改造[11,12]。如今己在該古老構造塊體中發現多個新元古代時期形成的花崗岩體[6,13-15],由東向西依次出露有寨根、德河、牛角山、石槽溝、黃柏岔和蔡凹等岩體(圖1)。
與其他岩體明顯不同,蔡凹花崗岩體出露於該構造塊體最西部,呈一近似橢圓狀出露在陝西丹鳳縣以北的蔡凹以東地帶。岩體無明顯變形,基本不發育類似片麻理定向構造,其與秦嶺群變質岩的侵入關係仍清晰可見。岩石具中粗粒塊狀構造,由花崗閃長岩二長花崗岩構成,主要礦物組成為:石英20%士、鉀長石20%~30%、斜長石45%~55%、角閃石8%~10%,黑雲母3%~5%;副礦物磷灰石鋯石榍石磁鐵礦組合為特徵。

進化

新元古代期間出現化石
元古宙——新元古代——埃迪卡拉紀,是冥古宙太古宙、元古宙(合稱,隱生宙),這三宙時期近四十億年的最後階段,它有著特殊的意義。
埃迪卡拉紀的名稱來源:埃迪卡拉的名字來自南澳大利亞得里亞的埃迪卡拉山。1946年,Reg Sprigg曾在這裡發現顯生宙以前的化石。研究這些化石的Martin Glaessner認為這是珊瑚和海蟲的先驅。以下幾十年,南澳大利亞還找到很多的隱生宙化石,其他各大洲也找到一些。這些化石一起叫做埃迪卡拉動物。
這個時期的開始與其他地質時代不同,不按照化石變化。在這個時期的出現的軟體生物很少留下化石埃迪卡拉紀是從一個有不同化學成份的岩石層開始。這個岩石層13C非常少,說明當時全球性的冰河時期結束。
埃迪卡拉動物:埃迪卡拉動物化石出土越多,反而越沒有規律。有幾種化石比較象後來動物的先驅。埃迪卡拉後期,有一些蟲子爬行的痕跡,也找到一些小的硬殼動物。可是大部分的埃迪卡拉動物是一些不能動的球,盤,葉狀體,和以後的動物沒有什麼關係。學者之間,這些化石到底是什麼也有很多爭論。
由這些,可以證明,在埃迪卡拉紀時期,已經出現了多細胞生物了。
下一步,地球生物的進化方向就在於出現了明顯的、規模的真核生物(即現代生物)時期。

分析

選擇4件代表性樣品在西北大學大陸動力學教育部重點實驗室進行了主量和微量元素分析。除FeO和燒失量(LOI>採用標準濕化學法分析外,其他主量元素用製成的鹼熔玻璃片在日本理光RIX2100 XRF儀上測定,並經BCR一2和GBW07105標樣監控,元素分析誤差<5%。微量元素在美國Perkin Elmer公司Elan 6100DRC ICP-MS上分析測定,測試過程經AVG-1, BCR-1和BHVO-1國際標樣監控,同時作空白樣進行質量監控,詳細的分析方法見Gao S等[16]。Co, Ni, Zn,Ga,Rb,Y,Zr,Nb, Hf,Ta和REE(除Hf和Lu)等元素分析精度優於5%,其他低濃度元素的分析精度介於5%-10%。
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鋯石U-Pb定年樣品與地球化學1號樣品採集地相同,樣品重8-10 kg,先在實驗室將樣品粉碎至80~100目經常規浮選和磁選方法分選後,在雙目鏡下選擇出晶型完好無色透明的長柱狀鋯石顆粒。鋯石樣靶的製作與SHRIMP樣品靶製作過程[17]基本相同,但拋光後的樣靶無需鍍金。鋯石U-Pb同位素分析在西北大學大陸動力學教育部重點實驗室利用GeoLas200M雷射剝蝕系統與EIAN6100 DRC ICP-MS連線測定。儀器的性能、工作參數及測試條件見袁洪林等[18]。測試中採用人工合成矽酸鹽玻璃標準參考物質NIST SRM610進行儀器最佳化。採樣方式為單點剝蝕,數據採集選用一個質量峰一點的跳峰方式(peak jumping)。鋯石U-Pb年齡測定用國際標準鋯石91500作外標校正,每測定4~5個分析點後插入一次標樣測定,以確保標準和樣品的儀器條件完全一致。此外,在所測鋯石樣品分析點前後各測2次NIST SRM610,同時以29Si作內標測定鋯石的U、Th和Pb的含量。

結果

用以定年的鋯石均為長柱狀、無色透明自形晶,顆粒長寬比介於2 :1-4 :1。鋯石的陰極發光圖像顯示岩漿結晶成分環帶特徵,個別鋯石晶體內有不規則狀殘留鋯石出現。其中,具岩漿環帶鋯石的稀土含量高((435. 91~1 300. 67) X 10-6), HREE強烈富集,Ce正異常和Eu負異常明顯,呈現輕稀土虧損重稀土強烈富集的左傾譜型(圖2)。這些鋯石的P, Y,Hf,Th及U豐度高、變化範圍寬,並有很高的Th/U比值(>0.1)(表1)。因此,所選用的鋯石內部結構以及微量元素特徵一致反映它們為岩漿成因鋯石。
採用GLITTER (ver4. 0, Macquarie Universi-ty)程式對鋯石同位素比值及元素含量進行計算,並按照Andersen Tom的方法[24],用LAM-ICPMSCommon Lead Correction (ver3. 15)對其進行了普通鉛校正,年齡計算及諧和圖採用Isoplot/Ex(ver2. 94)[25]完成。校正後的錯石顆粒樣品數據點基本落於諧和線上或其附近(圖2)。鑒於鋯石的207 Pb和235U含量較低,儀器檢出限以及207 Pb的計數會對測試結果產生影響,且鋯石207 Pb /206 Pb年齡受普通鉛的影響很大,因此採用206 Pb/238 U的年齡值作為岩體定年結果(表2)。由此得到的12顆鋯石樣品206 Pb/238 U年齡十分一致,獲得的平均加權年齡為(889士10) Ma(2a)(2σ),代表了該岩體的形成年齡。

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