云南梅树村剖面前寒武纪-寒武纪界线的年代制约
作者：中国科学院地质与地球物理所科技与成果转化处
来源：http://www.igg.cas.cn/xwzx/yjcg/200909/t20090914_2483375.html
前寒武纪－寒武纪之交是地球演化历史上最重大的变革时期之一，这一特殊时期涉及全球古板块运动、环境变迁、生命演化等一系列重大科学问题。因此，前寒武纪－寒武纪界线年龄的准确确定对理解超大陆裂解、早期生命辐射、全球生物地球化学循环以及环境变化等一系列全球性的重大科学问题至关重要。
云南梅树村剖面的早寒武世地层层序完整、化石丰富，一直是中国西南地区下寒武统划分对比的标准。该剖面曾经是前寒武纪－寒武纪界线全球标准层型剖面和点位（即金钉子）的三个候选剖面之一，著名的“澄江动物群”的层位相当于剖面上部的玉案山段地层。作为标定寒武纪早期年表的重要层位，20世纪90年代以来国内外学者对梅树村剖面凝灰岩层（即第5层）的时代进行了大量研究。由于存在不同期次的继承锆石以及后期的放射成因Pb丢失，该凝灰岩层中锆石的年龄分布范围较大，精确定年十分困难。
最近，我所朱日祥院士、李献华研究员与云南大学侯先光教授等人利用我所2008年投入使用的Cameca IMS-1280大型离子探针，在阴极发光图像分析的基础上，对梅树村剖面的凝灰岩层进行了高精度的SIMS锆石U-Pb定年（朱日祥等. 梅树村剖面离子探针锆石U-Pb年代学：对前寒武纪－寒武纪界线的年代制约. 中国科学（D辑），2009，39(8)：1105-1111，点击此处下载该文）。 他们对13个谐和的SIMS数据和Sawaki等2008年所测的4个nano-SIMS数据进行加权平均，得到的206Pb/238U年龄为535.2 ± 1.7 Ma（MSWD = 0.53），这很可能是目前对梅树村凝灰岩层年龄的最佳估计值。
在国际上，前寒武纪－寒武纪界线年龄已经通过精确的锆石U-Pb定年确定为542 ± 1 Ma。因此, 朱日祥院士等人的新年龄结果（535.2 ± 1.7Ma）支持华南的前寒武纪－寒武纪界线应该更接近于梅树村剖面小歪头山段底部的A点而不是中谊村段上部的B点。无论生物地层学研究结果将该界线置于小壳动物化石Anabarites trisulcatus的首次出现，或者小壳动物化石组合Protohertzina anabarica 和Protohertzina unguliformis的共同首次出现，或者遗迹化石Phycodes pedum的首次出现，这些生物地层学结果与朱日祥等人的SIMS锆石U-Pb年龄结果是一致的，都指示着华南前寒武纪－寒武纪界线应该更接近于小歪头山段底部的A点而不是中谊村段上部的B点。该结果为华南前寒武纪－寒武纪地层对比提供了可靠的年龄控制点，从而提高了区域地层对比的精度。此外, 朱日祥等人的年龄结果还为“澄江动物群”的地质时代提供了一个新的年龄参考点。“澄江动物群”的产出层位位于第5层之上，相隔中谊村段上部、大海段、石岩头段和玉案山段底部，其年龄应远小于535 Ma。 |
