Tuổi U–Pb của zircon tại đáy của Hệ thống Ediacaran ở rìa phía nam của Orogen Qinling

Lecai Xing1, Taiyi Luo2, Zhilong Huang2, Zhikuan Qian3, Mingzhong Zhou4, Hongtao He1
1School of Earth Science and Engineering, Hebei University of Engineering, Handan, China
2State Key Laboratory of Ore Deposit Geochemistry, Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guiyang, China
3Guizhou Minzu University, Guiyang, China
4School of Geographical and Environmental Sciences, Guizhou Normal University, Guiyang, China

Tóm tắt

Biến đổi khí hậu đột ngột toàn cầu từ Trái đất băng Marinoan đến trái đất nhà kính, được ghi lại dưới dạng carbonate đỉnh chồng lên diamictite, đã làm sáng tỏ lần đầu tiên về sự bức xạ sinh học Cambrian. Các phần carbonate đỉnh được tài liệu hóa nhiều nhất điển hình với các giá trị δ13C âm toàn diện và các cấu trúc trầm tích phổ biến, như cấu trúc giống như lều, nứt lớp, v.v., mà có liên quan đến sự biến động hải dương do băng giá gây ra bởi sự hồi phục isostatic trong các khu vực nước nông. Ở đây chúng tôi báo cáo một phần carbonate đỉnh ở khu vực nước sâu với các giá trị δ13C âm mạnh ở rìa phía nam của Orogen Qinling, Heyu, huyện Chengkou, Trùng Khánh, Trung Quốc, bao gồm các đá dolomit khối với nhiều lớp lamina chứa carbon. Tuy nhiên, phần này không có cấu trúc trầm tích như đã đề cập ở trên và được phủ lên bởi các đá phiến silicate mỏng và chert. Một lớp K-bentonite đã được phát hiện ở phần đáy của carbonate đỉnh, khoảng 0,7 m trên đỉnh của diamictite Marinoan. Các zircon magma được tách ra từ lớp K-bentonite cho kết quả tuổi SIMS concordia U–Pb là 634,1 ± 1,9 Ma (1σ, MSWDCE = 0,31, ProbabilityCE = 1.000, n = 20). Tuổi này tương đồng tốt với các tuổi TIMS U–Pb đã được báo cáo trước đó đối với sự kết thúc của băng tan Marinoan và cung cấp một yếu tố giới hạn địa thời học cho các chuỗi Ediacaran ở Orogen Qinling.

Từ khóa

#Địa chất #Hệ thống Ediacaran #Carbonate đỉnh #Tuổi U–Pb #Orogen Qinling

Tài liệu tham khảo

Allen PA, Hoffman PF (2005) Extreme winds and waves in the aftermath of a Neoproterozoic glaciation. Nature 433:123–127. https://doi.org/10.1038/nature03176

Calver CR, Crowley JL, Wingate MTD, Evans DAD, Raub TD, Schmitz MD (2013) Globally synchronous Marinoan deglaciation indicated by U–Pb geochronology of the Cottons Breccia, Tasmania, Australia. Geology 41:1127–1130. https://doi.org/10.1130/g34568.1

Condon D, Zhu MY, Bowring S, Wang W, Yang AH, Jin YG (2005) U–Pb ages from the Neoproterozoic Doushantuo Formation, China. Science 308:95–98

Deng S, Fan R, Li X, Zhang S, Zhang B, Lu Y (2015) Subdivision and correlation of the Sinian (Ediacaran) system in the Sichuan basin and its adjacent area. J Stratigr 39:240–254 (in Chinese with English abstract)

Hoffman PF, Kaufman AJ, Halverson GP, Schrag DP (1998) A Neoproterozoic snowball Earth. Science 281:1342–1346. https://doi.org/10.1126/science.281.5381.1342

Hoffmann KH, Condon DJ, Bowring SA, Crowley JL (2004) U–Pb zircon date from the Neoproterozoic Ghaub Formation, Namibia: constraints on Marinoan glaciation. Geology 32:817–820. https://doi.org/10.1130/g20519.1

James NP, Narbonne GM, Kyser TK (2001) Late Neoproterozoic cap carbonates: Mackenzie Mountains, northwestern Canada: precipitation and global glacial meltdown. Can J Earth Sci 38:1229–1262. https://doi.org/10.1139/e01-046

Jiang GQ, Kennedy MJ, Christie-Blick N, Wu HC, Zhang SH (2006) Stratigraphy, sedimentary structures, and textures of the late Neoproterozoic doushantuo cap carbonate in south China. J Sediment Res 76:978–995. https://doi.org/10.2110/jsr.2006.086

Li XH, Liu Y, Li QL, Guo CH, Chamberlain KR (2009) Precise determination of Phanerozoic zircon Pb/Pb age by multicollector SIMS without external standardization. Geochem Geophys Geosyst 10:21. https://doi.org/10.1029/2009gc002400

Ludwig KR (2005) User’s manual for ISOPLOT/3.27. Berkeley Geochronology Center Spec Pub, Berkeley

Prave AR, Condon DJ, Hoffmann KH, Tapster S, Fallick AE (2016) Duration and nature of the end-Cryogenian (Marinoan) glaciation. Geology 44:631–634. https://doi.org/10.1130/g38089.1

Rooney AD, Macdonald FA, Strauss JV, Dudas FO, Hallmann C, Selby D (2014) Re-Os geochronology and coupled Os-Sr isotope constraints on the Sturtian snowball Earth. Proc Natl Acad Sci USA 111:51–56. https://doi.org/10.1073/pnas.1317266110

Shields GA (2005) Neoproterozoic cap carbonates: a critical appraisal of existing models and the plumeworld hypothesis. Terra Nova 17:299–310. https://doi.org/10.1111/j.1365-3121.2005.00638.x

Sichuan Bureau of Geology and Minerals Resources (1991) Regional Geology of Sichuan Province. Geological Publishing House, Beijing (in Chinese with English abstract)

Stacey JS, Kramers JD (1975) Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a 2-stage model. Earth Planet Sci Lett 26:207–221. https://doi.org/10.1016/0012-821x(75)90088-6

Tang J, Lin Y (2002) The lower Sinian and pre-Sinian of the Daba Mountain area in the South Qinling region. Geol China 29:143–146 (in Chinese with English abstract)

Wang W, Zhou CM, Guan CG, Yuan XL, Chen Z, Wan B (2014) An integrated carbon, oxygen, and strontium isotopic studies of the Lantian Formation in South China with implications for the Shuram anomaly. Chem Geol 373:10–26. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo2014.02.023

Xiao SH, Yuan XL, Steiner M, Knoll AH (2002) Macroscopic carbonaceous compressions in a terminal Proterozoic shale: a systematic reassessment of the Miaohe biota, south China. J Paleontol 76:347–376. https://doi.org/10.1666/0022-3360(2002)076<0347:mcciat>2.0.co;2

Yin CY et al (2005) U–Pb zircon age from the base of the Ediacaran Doushantuo Formation in the Yangtze Gorges, South China: constraint on the age of Marinoan glaciation. Episodes 28:48–49

Yuan XL, Xiao SH, Taylor TN (2005) Lichen-like symbiosis 600 million years ago. Science 308:1017–1020

Zhang SH, Jiang GQ, Zhang JM, Song B, Kennedy MJ, Christie-Blick N (2005) U-Pb sensitive highresolution ion microprobe ages from the Doushantuo Formation in south China: constraints on late Neoproterozoic glaciations. Geology 33:473–476. https://doi.org/10.1130/g21418.1

Zhang SH, Jiang GQ, Han YG (2008) The age of the Nantuo Formation and Nantuo glaciation in South China. Terra Nova 20:289–294. https://doi.org/10.1111/j.1365-3121.2008.00819.x

Zhou CM, Tucker R, Xiao SH, Peng ZX, Yuan XL, Chen Z (2004) New constraints on the ages of neoproterozoic glaciations in south China. Geology 32:437–440. https://doi.org/10.1130/g20286.1

Zhou MZ, Luo TY, Li ZX, Zhao H, Long HS, Yang Y (2008) SHRIMP U-Pb zircon age of tuff at the bottom of the Lower Cambrian Niutitang Formation, Zunyi, South China. Chin Sci Bull 53:576–583

Zhou CM, Bao HM, Peng YB, Yuan XL (2010) Timing the deposition of O-17-depleted barite at the aftermath of Nantuo glacial meltdown in South China. Geology 38:903–906. https://doi.org/10.1130/g31224.1

Zhou MZ, Luo TY, Liu SR, Qian ZK, Xing LC (2013) SHRIMP zircon age for a K-bentonite in the top of the Laobao Formation at the Pingyin section, Guizhou, South China. Sci China Earth Sci 56:1–11

Zhu MY, Zhang JM, Yang AH, Li GX, Steiner M, Erdtmann BD (2003) Sinian-Cambrian stratigraphic framework for shallow-to deep-water environments of the Yangtze Platform: an integrated approach. Prog Nat Sci 13:951–960