蘇文博，李文國，李惠民，宋彪，狄永軍，周紅英，王惠，王健 Frank R Ettensohn,Warren D Huff

（1.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，呼和浩特010020；3.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170；4.北京離子探針中心，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京100037；5.Department of Earth and Environment Sciences,University of Kentucky,Lexington,KY40506-0063,USA;6.Department of Geology,University of Cincinnati,Cincinnati,OH 45221-0013,USA）

什那干群是一套主要分布于內(nèi)蒙古陰山南坡、未變質(zhì)的濱淺海相沉積，與鄰近的渣爾泰山群、白云鄂博群及化德群等，共同組成華北克拉通北緣陰山南北的元古宙沉積序列[1-3]（圖1）。該群源于“什那干石灰?guī)r（Shihnakan limestone）”，是由我國地學(xué)前輩孫健初先生[4]在其《綏遠(yuǎn)及察哈爾西南部地質(zhì)志》一文中最早介紹的。最初是指分布于現(xiàn)今內(nèi)蒙古中部和西部、并以烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)什那干村附近杓頭山（圖2）等露頭為代表的一套海相沉積，“以石灰?guī)r為主，兼有石灰質(zhì)頁巖、薄層灰?guī)r，色灰黑，質(zhì)勻密，內(nèi)含燧石，成層狀或卵型，為震旦石灰?guī)r之特征”；同時(shí)，這套沉積“其質(zhì)不純潔，不能燒灰（所燒之（石）灰無粘著性），有別于奧陶紀(jì)石灰?guī)r，本層屬于震旦紀(jì)，大概已無問題。惟其無絲毫之變質(zhì)，其時(shí)代以較南口石灰?guī)r為新，震旦石灰?guī)r之南口露出者，實(shí)不完全?！盵4]

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置及同時(shí)期代表性沉積序列分布位置圖Fig.1 Tectonic setting of the study area and the distribution of the coeval representative successions

圖2 研究區(qū)地質(zhì)簡圖①引自內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測量隊(duì).佘太鎮(zhèn)幅(K-49-26)1/20萬地質(zhì)圖，1971.（略有簡化及修改）Fig.2 Simplified geological map of the studied area of the Shi’nagan Group, Inner Mongolia

此處的“南口石灰?guī)r”，部分學(xué)者曾稱之為“南口系（群）”，是指現(xiàn)今北京昌平南口-十三陵一帶所出露的中元古界長城群-薊縣群碳酸鹽巖為主的地層序列?，F(xiàn)代研究表明[3,5-6]，南口一帶的這套地層，確實(shí)不如另一地學(xué)前輩高振西先生等與孫先生上文同年所推介的薊縣剖面那樣連續(xù)而完整[7]。另一方面，所謂“質(zhì)不純潔，不能燒灰”的“石灰?guī)r”，是因?yàn)檫@些巖石其實(shí)是白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r；而這一語境下的“震旦紀(jì)”地層，在華北克拉通范圍內(nèi)，其主體是指覆蓋在變質(zhì)-結(jié)晶基底之上、基本未變質(zhì)的中-新元古界；至于含有層狀（條帶狀）或卵型（團(tuán)塊狀）燧石（以及各類疊層石礁丘）的灰色厚層白云巖-白云質(zhì)灰?guī)r，則均屬于華北克拉通中元古界薊縣系為主體的相關(guān)地層的“標(biāo)型特征”[3，5，8-14]。

限于當(dāng)時(shí)認(rèn)識(shí)，孫先生曾將該地區(qū)角度不整合于“新太古界桑干片麻巖”（當(dāng)時(shí)歸之為五臺(tái)系）之上、平行不整合于“石炭-二疊紀(jì)”“拴馬樁煤系”（現(xiàn)為晚石炭世拴馬樁組[1]）之下的所有碳酸鹽巖地層，全都劃歸“什那干石灰?guī)r”[4]。然而，20世紀(jì)50年代開始的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查等工作表明，以烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)北東的山黑拉-白彥花一帶為代表的這套沉積，其上部實(shí)際還包括了寒武-奧陶系；后者與現(xiàn)在定義的什那干群之間，存在一個(gè)特征明顯的區(qū)域性平行不整合—正是這一平行不整合的識(shí)別，進(jìn)一步夯實(shí)并限定了什那干群的前寒武紀(jì)屬性；而什那干村東北側(cè)（圖2）山系、孫先生原來歸為“石炭-二疊紀(jì)”沉積的主體，則應(yīng)歸屬于這一時(shí)期新建立的元古宙渣爾泰山群[1-2，15-16]。

關(guān)于什那干群與鄰近前寒武紀(jì)沉積序列之間關(guān)系，可能以馬杏垣先生的觀點(diǎn)最具有代表性：“本區(qū)的地臺(tái)蓋層是從什那干群開始的，寒武系、奧陶系、上石炭統(tǒng)等與之相隨”；“有趣的現(xiàn)象是什那干群和渣爾泰（山）群、白云鄂博群并無接觸關(guān)系，它總是不整合覆蓋在更老的（變質(zhì)基底）地層之上，如烏拉山群或東五分子群或更北的毛忽洞群之上”[18]。實(shí)際上，與什那干群相比，無論是其附近的渣爾泰山群，還是北側(cè)的白云鄂博群（圖1），二者與該地區(qū)寒武-奧陶系之間，不僅沒有直接的接觸關(guān)系，而且都發(fā)生了相當(dāng)程度的區(qū)域變質(zhì)作用，并伴隨著一定程度的火山活動(dòng)[1]。

基于上述獨(dú)特的區(qū)域分布、巖性組合及變質(zhì)程度等，大部分研究者都認(rèn)為，什那干群有別于渣爾泰山群和白云鄂博群，形成時(shí)代也應(yīng)晚于后兩者；同時(shí)，總是與寒武-奧陶系伴生的什那干群，應(yīng)屬于典型的蓋層型沉積，而渣爾泰山群和白云鄂博群，則應(yīng)屬于“似蓋層”甚至“基底”性質(zhì)建造[1-3，15，18-21]。當(dāng)然，也有一些學(xué)者認(rèn)為，雖然三者時(shí)代有早（白云鄂博群及渣爾泰山群）有晚（什那干群），變質(zhì)變形程度也有差異，但這三個(gè)群都屬于華北克拉通板塊范疇內(nèi)的蓋層型沉積[9，22-23]。顯然，最根本的原因就在于缺乏直接而明確的地層接觸關(guān)系和同位素定年等實(shí)證，從而導(dǎo)致什那干群的年代地層學(xué)歸屬、以及它與渣爾泰山群、白云鄂博群之間關(guān)系等，長期存在較大分歧。例如本文作者之一李文國[2]之前一直沿用孫先生最初觀點(diǎn)，將什那干群歸屬于震旦系，并置于白云鄂博群及渣爾泰山群之上；而另一作者蘇文博[13]雖然贊同該群晚于其他兩群，卻傾向于將該群歸屬于中元古界薊縣系。

最近，我們?cè)趦?nèi)蒙古烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)北東側(cè)山黑拉一帶的什那干群下部，發(fā)現(xiàn)了多層火山成因的沉積夾層，并對(duì)其中的層凝灰?guī)r（tuffite）（NM-1191）開展了SHRIMP鋯石U-Pb年代學(xué)研究，獲得了1 614±8 Ma的年齡值。這一新進(jìn)展精確標(biāo)定了其所代表的火山噴發(fā)時(shí)間，也第一次直接限定了什那干群的形成時(shí)代，為該地區(qū)其他相關(guān)問題的深入開展及最終解決，提供了關(guān)鍵的年代地層學(xué)制約。

1 地質(zhì)背景和樣品特征

當(dāng)前定義的什那干群，是20世紀(jì)60年代研究者們?cè)诰帉?/100萬呼和浩特幅地質(zhì)圖說明書時(shí)，基于上述新進(jìn)展重新厘定并沿用至今[2]。數(shù)十年來的工作表明，雖然該群露頭比較零星，但自烏拉特前旗向東，經(jīng)固陽、武川、四子王旗、卓資，直到察右后旗等地，在超過300 km的廣大范圍內(nèi)均有見及，而且大致也呈近東西向的狹長條帶狀展布[1-2,16]（圖1）。

由于孫健初先生最早命名“什那干石灰?guī)r”時(shí)并未指定其層型剖面，研究者們?cè)诒容^地層連續(xù)性和典型性等基礎(chǔ)上，選擇以內(nèi)蒙古烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)北東的山黑拉（拴馬樁西側(cè)高山）剖面（圖2），作為該群的代表剖面或標(biāo)準(zhǔn)剖面（選層型）[1-3,16]。雖然該群主要散見于陰山南坡（圖1），但在區(qū)域上，由于其下部主體為紫紅色砂礫巖夾碳酸鹽巖、上部為含燧石條帶及疊層石礁丘白云巖的“兩分性”特征比較穩(wěn)定，與下伏新太古代烏拉山巖群等變質(zhì)基底及上覆寒武系的接觸關(guān)系明確，該群又可分為上下兩個(gè)“巖組”[1]。

根據(jù)資料[1-2，16]，在山黑拉剖面上，該群總厚度大于1 000 m。其“下巖組”厚約175 m，底部以復(fù)成分砂礫巖不整合于新太古代烏拉山巖群之上。其巖性主要為砂礫巖及粉砂質(zhì)泥巖夾砂質(zhì)白云巖、燧石條帶白云巖等組成的旋回性沉積。中下部呈豬肝色，近頂部含錳，可呈褐黑色；其“上巖組”與“下巖組”連續(xù)沉積，其頂部則與寒武系呈平行不整合接觸，其厚度接近850 m。該巖組主要為灰色厚層狀含燧石團(tuán)塊-條帶白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r，下部含錳，夾有泥質(zhì)灰?guī)r，含多層疊層石。山黑拉主峰以及杓頭山等主要由該巖組構(gòu)成（圖2）。

本次所發(fā)現(xiàn)的火山成因沉積夾層，見于山黑拉西坡、該群標(biāo)準(zhǔn)剖面[1]北側(cè)約400 m山梁上，屬于該群“下巖組”中下部（圖3）。這些夾層為淺豆綠色-灰白色，厚度一般數(shù)厘米。大部分夾層雖含有凝灰質(zhì)，但同時(shí)也含有許多陸源碎屑，分選出的鋯石基本上為再沉積的碎屑鋯石，因此應(yīng)稱之為沉凝灰?guī)r或凝灰質(zhì)粉砂巖等火山碎屑巖。本次測年研究的鋯石U-Pb年齡樣品（NM-1191）（圖3）來自其中一層凝灰?guī)r。其原巖巖層厚約30 cm。整體呈現(xiàn)出特殊的淺豆綠色，新鮮面半透明，質(zhì)地堅(jiān)硬，但巖性較脆（圖4A、B）。

圖3 山黑拉西坡什那干群下部含層凝灰?guī)r樣品（NM-1191）相關(guān)層段剖面圖Fig.3 Outcrop section of the tuffite-bearing lower part of the Shi’nagan Group, western Mt.Shanheila

圖4 層凝灰?guī)r樣品NM-1191野外露頭特征Fig.4 Field photos of the tuffite layer of Sample NM-1191 in the Sh’inagan Group, Mt.Shanheila

在顯微鏡下，該樣品具有較典型的殘余凝灰結(jié)構(gòu)（圖5），主要由微細(xì)的酸性火山塵組成，并存在明顯的脫玻化和水云母化。其局部含有相當(dāng)多細(xì)小的殘余玻屑，并可見少量（＜10%）細(xì)?。?0～50 μm）的針狀、弓狀、棱角狀石英（圖5A）及長石晶屑（圖5B）。由于該樣品巖石薄片當(dāng)中整體為火山凝灰物質(zhì)，基本未見陸源碎屑，因此應(yīng)屬于比較典型的層凝灰?guī)r。其整體上粒度微細(xì)、特別是細(xì)小且稀少的石英及長石晶屑，則可能顯示其距離火山源頭相對(duì)較遠(yuǎn)。

圖5 層凝灰?guī)r樣品NM-1191 顯微照片F(xiàn)ig.5 Photomicrographs of the tuffite Sample NM-1191 in the Shi’nagan Group

2 鋯 石SHRIMP U-Th-Pb 同 位 素測試流程及結(jié)果

2.1 樣品前處理

在野外露頭上，盡量去除近地表的風(fēng)化部分，并采集每個(gè)單層的中間部位最新鮮、無后期脈體穿插的巖石，作為鋯石U-Pb 年齡樣品，每件樣品大約5 kg。將樣品用清潔水清洗多遍并晾干后，再進(jìn)入粉碎及鋯石分選等環(huán)節(jié)工作。鋯石分選由河北省廊坊市宇能巖石礦物分選技術(shù)服務(wù)有限公司完成。在北京離子探針中心完成鋯石樣靶的制備及其陰極發(fā)光（CL）圖像成像、透反射照相等工作。鋯石分選及制靶的具體規(guī)范與流程，可參考文獻(xiàn)[25-28]等。

由陰極發(fā)光圖像可知（圖6），樣品NM-1191的鋯石大小基本均一，一般都在80～100 μm；大部分鋯石顆粒為短柱狀，其外部具有清晰完好原始晶棱的自形晶輪廓，未見明顯的磨蝕與搬運(yùn)痕跡；其內(nèi)部具有紋路規(guī)則、紋層明顯且較為致密的同心震蕩型環(huán)帶，而且環(huán)帶寬度、類型等基本相似，顯示出同源鋯石的特點(diǎn)；另外，盡管少數(shù)鋯石顆粒其外部出現(xiàn)了寬度有限的亮白色熱蝕變邊緣（參見圖6測點(diǎn)4.1及7.1等），但其大部分的內(nèi)部環(huán)帶仍然保持完好。上述特點(diǎn)均表明，當(dāng)前樣品的鋯石具有典型的同源的中酸性巖漿鋯石特征，而且并未經(jīng)歷強(qiáng)烈的后期構(gòu)造-熱事件變質(zhì)作用，也未經(jīng)過明顯的磨蝕-搬運(yùn)作用[29]。

圖6 樣品NM-1191代表性鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像Fig.6 Cathodoluminescence images of some dated zircons from Sample NM-1191

2.2 U-Th-Pb同位素測試

鋯石（NM-1191）原位U-Th-Pb同位素測試在北京離子探針中心使用SHRIMP II探針質(zhì)譜完成。其測試原理和測試流程、儀器參數(shù)和實(shí)驗(yàn)參數(shù)等，可參見文獻(xiàn)[25，30-32]。測試過程中，交替測試標(biāo)準(zhǔn)樣品TEM（206Pb/238U 年齡為417 Ma[33]），以用于校正未知樣品的Pb/U分餾；用標(biāo)準(zhǔn)鋯石M257的測值（206Pb/238U年齡為561 Ma[34]）標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)樣品TEM和未知樣品的U含量（Th和Pb含量根據(jù)U含量及年齡進(jìn)一步計(jì)算得到）；本次測試中，標(biāo)準(zhǔn)樣品TEM測點(diǎn)和未知樣品測點(diǎn)按1/3 比率交替測試，然后應(yīng)用SQUID[35]和Isoplot[36]程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計(jì)算過程中采用鋯石樣品中實(shí)際測得的204Pb 進(jìn)行普通Pb校正。

2.3 測試結(jié)果

本次測試共完成21個(gè)樣點(diǎn)的U-Th-Pb同位素測試，結(jié)果參見表1及圖7。當(dāng)前21個(gè)測點(diǎn)的207Pb/206Pb年齡非常接近，不和諧度介于0～9%之間；其Th/U比值大部分介于1.04～1.52之間，有2個(gè)稍小于1.0（0.79，0.92），但均指示明顯的巖漿型鋯石特點(diǎn)[37]。所有測點(diǎn)的U 含量多介于110～200 μg/g 之間，其中有3 個(gè)在81～96 μg/g之間，1個(gè)為247 μg/g。

表1 層凝灰?guī)r樣品NM-1911 SHRIMP鋯石U-Th-Pb同位素分析結(jié)果Table 1 Summary of the SHRIMP zircon U- Th-Pb isotopic data from the Sample NM-1191

所測定的21個(gè)樣點(diǎn)當(dāng)中，大部分?jǐn)?shù)據(jù)在U-Pb諧和圖中的投圖點(diǎn)位于U-Pb諧和線附近（圖7）。這21個(gè)點(diǎn)的207Pb/206Pb 年齡加權(quán)平均值為（1 614±8）Ma（MSWD=0.17），且它們構(gòu)成的不一致線與諧和線的上交點(diǎn)年齡為（1 620±16）Ma（MSWD=0.13），兩者在誤差范圍內(nèi)基本一致。由于上交點(diǎn)年齡的誤差是207Pb/206Pb年齡加權(quán)平均值誤差的2倍，故采用（1 614±8）Ma作為這些鋯石的結(jié)晶年齡，也即當(dāng)前層凝灰?guī)r所代表的火山事件噴發(fā)時(shí)間。

圖7 樣品NM-1191 SHRIMP鋯石U-Pb諧和圖Fig.7 SHRIMP U-Pb concordia diagram of zircons from the Sample NM-1191

3 討論

3.1 什那干群形成時(shí)代的限定

層凝灰?guī)rNM-1191 夾層噴發(fā)時(shí)間（1 614 ± 8）Ma的確認(rèn)，實(shí)際上也限定了什那干群的形成時(shí)代。在本文所研究的山黑拉西坡剖面（圖3）上，該夾層距離什那干群“下巖組”[1]底界約100 m左右，距離其頂界大約80 m?！跋聨r組”主要為砂礫巖夾砂質(zhì)白云巖等，屬于比較典型的濱淺海相沉積，其沉積速率一般相對(duì)較高，沒有大的間斷的話，其真正延續(xù)時(shí)間不會(huì)太長。由此可以粗略地推測，山黑拉一帶“下巖組”底界，同時(shí)也是什那干群底界開始沉積的時(shí)限，可能為1 620 Ma 上下；而該群“下巖組”的頂界，應(yīng)略大于、或者說比較接近1 600 Ma。另一方面，由于該群“上巖組”與“下巖組”之間為連續(xù)沉積、整合接觸，因此該群“上巖組”的形成時(shí)代，自然也可籠統(tǒng)地表述為“小于1 600 Ma”。

資料[1-2,16]表明，什那干群“上巖組”在山黑拉一帶厚度接近850 m，在整個(gè)陰山地區(qū)的最大厚度接近1 000 m，主要為厚層狀含燧石條帶白云巖-白云質(zhì)灰?guī)r，含有各類疊層石，整體屬于典型的濱淺海相沉積。燕遼地區(qū)，特別是薊縣剖面中元古界薊縣群高于莊組及霧迷山組，巖性與當(dāng)前什那干群“上巖組”非常相似，主要也為含燧石條帶白云巖-白云質(zhì)灰?guī)r組合（也即前文孫健初先生最初與之比較的“南口灰?guī)r”序列），其最大厚度分別超過1 700 m 和3 400 m[3,5]。參照現(xiàn)在相關(guān)層位測年（表2）[11-12，26，27，38-41]，可大體估算出燕山地區(qū)薊縣群這兩個(gè)組所對(duì)應(yīng)的延限分別為40～50 Ma及60～80 Ma。由此，在忽略小規(guī)模沉積間斷等前提下，燕山地區(qū)這兩個(gè)巖性組的平均沉積速率，可粗略地估算為35～60 m/Ma。

表2 厘定后的華北克拉通中-新元古代代表性地層序列對(duì)比表Table 2 Revised subdivision and correlation of the typical Meso-Neoproterozoic successions of the North China Craton

由于當(dāng)前什那干群的濱淺海相沉積組合特征以及蓋層性質(zhì)[1,18,20-21]與燕遼地區(qū)中元古界基本相同[9]，即它們形成時(shí)應(yīng)處于大體相似的沉積背景，因此上述沉積速率，理論上也大致適用于什那干群?；诖?，本文按照什那干群“上巖組”最大厚度1 000 m，可進(jìn)一步估算出“上巖組”的最大延限，大體上應(yīng)在30 Ma（28～36 Ma）左右。鑒于上文已將該群“下巖組”的頂界大體推算為～1 600 Ma，因此其“上巖組”頂界、也即整個(gè)陰山地區(qū)什那干群頂界的最大時(shí)限，則大體應(yīng)在1 570 Ma前后。

綜上，根據(jù)層凝灰?guī)rNM-1191鋯石U-Pb年齡以及相似沉積序列平均沉積速率的估算，整個(gè)什那干群的延限，可大體上限定在1 620～1 570 Ma 之間。這一延限，對(duì)應(yīng)著國際古元古代固結(jié)紀(jì)（Statherian Period，1 800～1 600 Ma）最末期-中元古代蓋層紀(jì)（Calymmian Period,1 600～1 400 Ma）最初期，也即中國中元古代長城紀(jì)（1 800～1 600 Ma）最末期-薊縣紀(jì)（1 600～1 400 Ma）最初期。具體來說，什那干群“下巖組”（1 620～1 600 Ma），大體對(duì)應(yīng)于固結(jié)紀(jì)（長城紀(jì)）最末期，而其“上巖組”（1 600～1 570 Ma），則應(yīng)屬于蓋層紀(jì)（薊縣紀(jì)）最初期。

3.2 什那干群與渣爾泰山群-白云鄂博群的關(guān)系

基于地層序列的可比性，脫胎于“南部白云鄂博群”的渣爾泰山群，與現(xiàn)今定義的白云鄂博群之間，一直被認(rèn)為屬于“同時(shí)異相”的時(shí)空關(guān)系[1-3，9，15-16，18，20-24]。同時(shí)，盡管都不整合于太古宙變質(zhì)基底之上，但與渣爾泰山群及白云鄂博群相比，什那干群基本沒有發(fā)生變質(zhì)作用，更無強(qiáng)烈的褶皺變形，并且總是與寒武系-奧陶系等以平行不整合相伴生，因此顯現(xiàn)出典型的蓋層性質(zhì)?；诖耍S多研究者都認(rèn)為，什那干群與另外兩個(gè)群之間，應(yīng)該是上下（新老）關(guān)系[1-3，9，18-24]。然而，當(dāng)前什那干群新年齡及其他兩群的相關(guān)進(jìn)展表明，上述傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)可能并不完全合理。為便于說明，有必要將近年來白云鄂博群及渣爾泰山群的相關(guān)進(jìn)展做一梳理和概括。

這里需要先簡單討論一下化德群[42]。得名于化德縣的這套地層，主要見于河北張家口市-內(nèi)蒙古烏蘭察布盟（市）交界地帶的化德、商都、康保等地。多年研究表明，它們具有大體類似于白云鄂博群-渣爾泰山群的組成特征，因此學(xué)者們多認(rèn)為應(yīng)屬于白云鄂博-渣爾泰山裂谷盆地體系的東延部分[1-2，16，20-21，24，43-48]。近年來，筆者曾沿著白云鄂博/渣爾泰山-達(dá)茂旗-四子王旗-察右后旗-商都-化德一線，開展了較系統(tǒng)的對(duì)比觀察。結(jié)果表明，至少直到商都-化德交界處的這套地層，都沒有發(fā)生太深變質(zhì)和變形，與典型地區(qū)白云鄂博群相關(guān)單元面貌基本一致。李承東等[49]曾提出，由于在康保附近化德群中見有1.8～2.1 Ga古元古代花崗巖侵入，建議該群應(yīng)歸屬于古元古代；然而稍后胡波等[43]在相同地點(diǎn)的研究則表明，這些巖體應(yīng)屬于460 Ma左右的古生代侵入體，對(duì)限定化德群沉積時(shí)代沒有明確意義。這其實(shí)表明，盡管康保一帶的化德群區(qū)域變質(zhì)程度較深[42,49]，但其整體特征和商都以西的白云鄂博群并無太大區(qū)別，因此仍可繼續(xù)沿用白云鄂博群的地層劃分。

另一方面，狼山一帶原定為中元古代“渣爾泰山群”的地層，早先就有學(xué)者認(rèn)為和標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)并非同一套沉積[1,3]，最近則已被證實(shí)確實(shí)屬于新元古代并建立“狼山群”[44]，因此將不在本文的討論范疇。

3.2.1 白云鄂博群的年代地層學(xué)進(jìn)展

（1）火山成因夾層的年代學(xué)限定

早在1991年，王楫等①王楫等.白云鄂博群單顆粒鋯石U-Pb年齡測定及其地質(zhì)意義[C]//中國地質(zhì)學(xué)會(huì)同位素地質(zhì)專業(yè)委員會(huì)、核工業(yè)北京地質(zhì)研究所.中國北方前寒武紀(jì)年代地質(zhì)學(xué)討論會(huì)論文摘要匯編[A].北京，1991：25-27.在“中國北方前寒武紀(jì)年代地質(zhì)學(xué)討論會(huì)”上，就報(bào)告了他們?cè)诎自贫醪┑V區(qū)北側(cè)尖山組暗色板巖（實(shí)為富鉀粗面火山巖或拉班玄武巖，為含礦層頂板）中用TIMS法（同位素稀釋熱電離質(zhì)譜法）測得鋯石U-Pb年齡為1 728±5 Ma。該年齡的實(shí)際測試者（也即本文作者之一）李惠民研究員確認(rèn)，這個(gè)樣品的采樣層位，王楫老師當(dāng)年曾帶領(lǐng)他們前去觀察過，的確屬于尖山組上部、習(xí)稱H5的黑色（暗色）板巖。其鋯石分選工作由當(dāng)時(shí)的內(nèi)蒙古區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)自己完成，鋯石U-Pb同位素測試實(shí)驗(yàn)工作則由李惠民研究員在天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所完成。從該樣品中分選出兩類鋯石，最后獲得了兩組不同年齡。其中一類為“淺（粉）紅色或無色透明的自形鋯石，無裂紋、無包體、無蝕變和次生變化等，其年齡（1 728±5 Ma，n=5，2σ）代表富鉀粗面火山熔巖的生成年齡”；另外一類“無色透明針狀細(xì)長小晶體鋯石的鈾-鉛含量、208Pb/206Pb比值（近似反映鋯石當(dāng)中釷與鈾的比值）和年齡值（316.7±16.2 Ma，n=5，2σ）都與前一類有較大差異，其年齡代表了火山熔巖形成后所遭受的一次與成礦作用有關(guān)的熱構(gòu)造事件的年齡。因此，白云鄂博群的H5巖段以下的地層（即都拉哈拉組和尖山組）年齡大于1 728±5 Ma，并在地層形成之后還經(jīng)受了316.7±16.2 Ma等熱構(gòu)造事件的影響”（引自王楫等①）。

稍后，梁玉左等[50]專門引用了這一當(dāng)時(shí)的最新成果來支持其相關(guān)地層時(shí)代的認(rèn)識(shí)；王楫等[21]也在相關(guān)論著里引用了自己的這一年齡值。然而令人不解的是，其一，王楫等[21]引注為“白云鄂博群尖山組基性火山巖單顆粒鋯石U-Pb測得年齡1 728±5 Ma,代表尖山組成巖年齡”；其二，這一引注放在了白云鄂博群最頂部單元—呼吉爾圖組有關(guān)文字之后，而沒有緊隨尖山組之后，很是突兀而費(fèi)解。根據(jù)上下文含義，特別是上述會(huì)議摘要，我們推測，此處首先有可能是當(dāng)年編輯排版的一處錯(cuò)誤，其次是這里的“成巖”很可能應(yīng)是“（沉積巖）形成”之意（誤）。

進(jìn)入新世紀(jì)之初，陸松年等[51]公開報(bào)道了上述年齡，這也是該年齡值的正式出版文獻(xiàn)。不過關(guān)于這一年齡值的相關(guān)層位，該文只是說來自于白云鄂博群的下部某組（A single-zircon U-Pb age of 1 728±5 Ma, however, has been obtained from a basalt sample from the lower formation of the Baiyun Obo Group,and it is reasonable to infer ca.1.8 Ga as the bottom time boundary of the group.）[51]。不得不說這一表述在一定程度上影響到了人們對(duì)于這個(gè)年齡值本身的采信和關(guān)注，因?yàn)樯鲜鰰?huì)議摘要集并非正式出版物，目前也只能通過國內(nèi)極少數(shù)單位的資料/檔案館、或當(dāng)年參會(huì)并保存有當(dāng)初摘要集的人員，才可查閱到全文。

最近，有學(xué)者[48]將這一年齡值在其文章中表述為“尖山組基性火山巖的單顆粒鋯石年齡1 728 Ma被認(rèn)為是成巖年齡（Lu et al.[51]）”。該文與上面兩篇文章[21,50]類似，明確了其具體的產(chǎn)出層位；然而“成巖年齡”這一實(shí)際沿襲王楫等[21]，但出處卻是“（Lu et al.[51]）”的表述，無疑又導(dǎo)致了新的困惑。其實(shí)，由Lu et al.[51]的原文（參見上文等）可知，該年齡值是鋯石及玄武巖的形成年齡（盡管沒有明確來自尖山組），“憑此年齡值可將該群的底界合理地限定為～1.8 Ga”。

在劉超輝和劉福來[46]文章里，還專門介紹了比魯特組發(fā)現(xiàn)火山碎屑巖夾層的年齡結(jié)果。實(shí)際上這也是對(duì)他們稍早工作（Liu et al.[45]）的更正。通過對(duì)巖石薄片及鋯石的進(jìn)一步觀察分析，他們確認(rèn)，稍早研究中認(rèn)為是“粉砂巖”的樣品，應(yīng)屬于火山碎屑巖（沉凝灰?guī)r），其鋯石主要為特征類似的巖漿型自形晶，大部分有著均一的年齡，并得到207Pb/206Pb年齡加權(quán)平均值為1 510±7 Ma的形成年齡。經(jīng)本文作者與劉超輝博士本人核實(shí)，他們文中夾有這一火成巖夾層并獲年齡值的“比魯特組”[46]，在新近工作中被進(jìn)一步確認(rèn)來自化德縣附近的化德群中部“戈家營組”[48]，樣品號(hào)為09HD16-1。這一進(jìn)展在限定比魯特組（戈家營組）相關(guān)層位時(shí)代的同時(shí)，也從另一角度再次說明，化德群其實(shí)和白云鄂博群有著很好的可比性，它們當(dāng)初實(shí)屬同一個(gè)盆地，可以沿用同一套地層系統(tǒng)。

（2）侵入體年代學(xué)限定

白云鄂博稀土礦主體及周圍發(fā)育有許多巖漿成因的碳酸巖巖體和巖脈[20，24]，一直為學(xué)者們所關(guān)注。近年來具有代表性的年代學(xué)工作包括：在侵入到都拉哈拉組和尖山組的碳酸巖巖脈中，獲得了SHRIMP鋯石U-Pb年齡～1 420 Ma[52]、以及鋯石Th-Pb年齡～1 300 Ma[53]；在侵入哈拉霍圪特組同類巖脈中，獲得其鋯石SHRIMP Th-Pb年齡為～1 325 Ma[54]等；最近在主礦體碳酸巖巖體當(dāng)中，再次獲得其熱液型鋯石Th-Pb年齡為～1.3 Ga[55]。

其他類型侵入體的相關(guān)研究包括：在商都-化德一帶，在侵入于白云鄂博群都拉哈拉組和比魯特組等的A-型花崗巖及花崗閃長巖當(dāng)中，分別獲得了～1 320 Ma[56]及～1 330 Ma[57]的SHRIMP 鋯石U-Pb 年齡；在侵入都拉哈拉組和比魯特組的輝長巖中，獲得了～1 670 Ma及～1 340 Ma的LA-ICPMS鋯石U-Pb年齡[58]；在侵入于哈拉霍圪特組的金伯利巖當(dāng)中，獲得了～1 550 Ma的LA-ICPMS鋯石U-Pb年齡[59]等。

顯然，上述侵入體年齡在限定相關(guān)地層形成時(shí)代上限的同時(shí)，也從另一個(gè)方面反映出了與構(gòu)造-巖漿活動(dòng)密切相關(guān)的白云鄂博稀土礦主要的成礦時(shí)代及熱事件年代。

（3）碎屑鋯石年代學(xué)限定

由于白云鄂博群（化德群）整體上缺乏可以直接測年的火山巖夾層，圍繞該群的碎屑鋯石年代學(xué)研究工作，近年來一直在不斷增加[43，45-48，60-69]。

值得注意的是，Liu et al.[47]根據(jù)其研究，并參照其他相關(guān)進(jìn)展，明確提出可將白云鄂博群劃分為三個(gè)沉積階段：（1）1.81～1.65 Ga，對(duì)應(yīng)該群下部都拉哈拉組-尖山組；（2）1.56～1.35 Ga，對(duì)應(yīng)哈拉霍圪特組-比魯特組；（3）1.19～0.92 Ga，對(duì)應(yīng)白音寶拉格組-呼吉爾圖組。最近，他們又結(jié)合新的材料，進(jìn)一步完善了這三個(gè)沉積階段的特征，并探討了可能的物源區(qū)、以及華北克拉通與Rodinia 再造關(guān)系等[48]。另一方面，最近鐘焱等[67]根據(jù)新的碎屑鋯石年代學(xué)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)現(xiàn)有相關(guān)工作做了系統(tǒng)分析，進(jìn)一步約束了白云鄂博群（化德群）各相關(guān)地層單元的最大沉積年齡（MDA:Maximum depositional age）。

本文認(rèn)為，Liu et al.[47-48]以及鐘焱等[67]的研究，都屬于目前對(duì)白云鄂博群碎屑鋯石年代學(xué)工作的系統(tǒng)分析和最新總結(jié)，具有相當(dāng)?shù)拇硇院涂蓞⒄招浴１疚幕举澩麄冇嘘P(guān)三個(gè)沉積階段的框架性觀點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合其他進(jìn)展，對(duì)各階段分界的具體時(shí)限，略作了補(bǔ)充和修正（表2）。

3.2.2 渣爾泰山群的年代地層學(xué)劃分與厘定

有關(guān)渣爾泰山群的年代學(xué)研究，最早來自于該群中部阿古魯溝組碳質(zhì)板巖-泥質(zhì)白云巖所發(fā)現(xiàn)的層控型多金屬硫化物礦床測年，并獲得了1 599～1 621 Ma 的方鉛礦、黃鐵礦礦物結(jié)晶年齡，由此認(rèn)為該組及整個(gè)該群的形成時(shí)代應(yīng)稍早于1.6 Ga[20]；同時(shí)人們也確認(rèn)，侵入于渣爾泰山群書記溝組的花崗斑巖，其單顆粒鋯石U-Pb測年為～1 492 Ma[20]，表明相應(yīng)層位形成時(shí)代不晚于1.5 Ga。

進(jìn)入21世紀(jì)，研究者通過對(duì)渣爾泰山群底部書記溝組中基性火山巖夾層的LA-ICPMS鋯石U-Pb測年，獲得其最年輕巖漿型鋯石諧和年齡為1 743±7 Ma，認(rèn)為可代表其噴發(fā)時(shí)間，并將該群的底界限定為1 750 Ma前后[78]。

近年來，一些研究者在該群當(dāng)中也開展了碎屑鋯石年代學(xué)研究[48,82]。其中，公王斌等[82]的書記溝組樣品，其年齡介于1 732～2709 Ma（n=100）之間，阿古魯溝組樣品年齡介于1 797～2 987 Ma（n=99）之間；在劉洪灣組則分別獲得了1 838～2 511 Ma（n=93）和1 746～2 650 Ma（n=53）的鋯石年齡，由此比較寬泛地“限定渣爾泰山群的最小沉積時(shí)限小于1.8～1.9 Ga”[82]。

根據(jù)其最新研究，Liu et al.[48]認(rèn)為阿古魯溝組底界可限定為～1.6 Ga，而整個(gè)渣爾泰山群劃分為兩個(gè)沉積階段：第一個(gè)階段包括書記溝組、增隆昌組與阿古魯溝組，大致對(duì)應(yīng)他們所提出的白云鄂博群前兩個(gè)沉積階段；第二階段只包括劉洪灣組（晚于～1.2 Ga開始沉積），大致與白云鄂博群第三階段白音寶拉格組-呼吉爾圖組相當(dāng)。

值得注意的是，在該群增隆昌組頂部，喬秀夫等[22]曾識(shí)別出一個(gè)紅土型風(fēng)化殼，認(rèn)為其性質(zhì)與燕遼地區(qū)中元古界鐵嶺組頂部及中奧陶統(tǒng)頂部等風(fēng)化殼類同，并命名為“增隆昌隆升”；同時(shí)還在阿古魯溝組頂部也識(shí)別出一個(gè)類似的大陸侵蝕面，并認(rèn)為該界面可對(duì)應(yīng)于馬杏垣等[18]提出的“色爾騰運(yùn)動(dòng)”或勞秋元等提出的“陰山運(yùn)動(dòng)”[19]。稍晚，譚琳等[23]則從更廣大范圍內(nèi)論證了這兩個(gè)界面的存在及其區(qū)域特征。

本文認(rèn)為，盡管形成這兩個(gè)區(qū)域性剝蝕面的機(jī)制還需更進(jìn)一步的工作，但憑此應(yīng)可將渣爾泰山群沉積過程也自然地劃分為三個(gè)沉積階段。這表明，該群與緊鄰的白云鄂博群內(nèi)的三個(gè)沉積階段，不僅在形式上一致，而且時(shí)限上也是大體相當(dāng)?shù)模ū?）。

3.2.3 什那干群-渣爾泰山群-白云鄂博群之間的時(shí)空關(guān)系

根據(jù)上文所梳理的年代地層進(jìn)展，本文可以確認(rèn)，什那干群大體上應(yīng)與渣爾泰山群阿古魯溝的中下部對(duì)比，同時(shí)還可與白云鄂博群哈拉霍圪特組中上部對(duì)比，它們都屬于固結(jié)紀(jì)-蓋層紀(jì)之交（長城紀(jì)-薊縣紀(jì)之交）的沉積建造（表2）。換言之，根據(jù)當(dāng)前的什那干群新年齡，以及其他兩群的新進(jìn)展，本文認(rèn)為，在什那干群形成階段，陰山南北這三個(gè)群的時(shí)空關(guān)系，并不是傳統(tǒng)上所認(rèn)為的先后（早晚）關(guān)系，而是類似于中國歷史上的“三國時(shí)期”，可簡單概括為“三群并立”、“同時(shí)異相”的沉積古地理格局。這樣的對(duì)比關(guān)系，說明三者曾擁有過統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng)力場背景和沉積演化過程。限于篇幅，其更系統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)意義將另文予以討論。

3.3 什那干群的橫向?qū)Ρ龋汗探Y(jié)紀(jì)-蓋層紀(jì)之交的同一個(gè)華北克拉通陸表海？

根據(jù)當(dāng)前什那干群的年代學(xué)新資料，結(jié)合近年來在華北克拉通北、南緣陸續(xù)取得的年代地層學(xué)新進(jìn)展[12，39-40，70-75]，本文認(rèn)為，當(dāng)前的什那干群，無論是年代學(xué)框架還是沉積組合特征，其整體不僅可與華北克拉通北緣燕遼地區(qū)以及太行山地區(qū)的大紅峪組-高于莊組對(duì)比，而且也基本與南緣的洛峪口組-龍家園組相當(dāng)（具體參見表2及相關(guān)文獻(xiàn)[12，39-40，70-75]）。

另外，在鄂爾多斯西緣的賀蘭山-千里山一帶，傳統(tǒng)的中元古界包括黃旗口組和王全口組[83]。黃旗口組以紫紅色-灰白色石英砂巖（石英巖）為主，夾有白云巖，一般厚度約300 m上下，王全口組以含燧石條帶白云巖為主，含有豐富的疊層石，局部呈藻丘狀，最大厚度約1 000 m[83]。也就是說，該地區(qū)的這兩組，其巖性組合、沉積厚度及疊覆關(guān)系等，與直線距離不到400 km的山黑拉一帶的什那干群上、下兩個(gè)巖組，是基本一致的。而最近一些學(xué)者們[79-80]在該地區(qū)黃旗口組-王全口組的碎屑鋯石年代學(xué)研究結(jié)果也表明，該地區(qū)的王全口組應(yīng)形成于1 610 Ma之后，下伏的黃旗口組則應(yīng)沉積于之前，即它們應(yīng)屬于古-中元古代之交的沉積記錄。這表明該地區(qū)兩組的形成時(shí)代，其實(shí)也與當(dāng)前的什那干群大體相當(dāng)（表2）。

需要說明的是，有研究者[84]曾報(bào)道了賀蘭山-千里山一帶被黃旗口組截切的基性巖墻群，其形成年齡為～8.1億年，從而認(rèn)為黃旗口組-王全口組應(yīng)屬于新元古代。然而必須指出的是，從該文所附地質(zhì)圖可以發(fā)現(xiàn)，獲得該測年的巖墻（05QLS22）是侵入到早元古代千里山雜巖當(dāng)中的，但是在其延展范圍內(nèi)，該巖墻并沒有直接被黃旗口組所覆蓋（截切）。因此本文認(rèn)為，該巖墻并不一定能代表該地區(qū)所有被覆蓋類似巖墻的產(chǎn)出時(shí)代。

在華北克拉通西南緣（鄂爾多斯西南緣）的甘肅平?jīng)?華亭以及陜西岐山-千陽-隴縣一帶，也發(fā)育有一套富含疊層石及燧石條帶白云巖為主的中-新元古代沉積[85-88]。長期以來，根據(jù)與北鄰寧夏固原等地相關(guān)沉積的可比性，許多研究者把華亭馬峽口-隴縣景南山一帶出露的這套沉積，直接稱之為黃旗口組-王全口組[85-86]；對(duì)于陜西岐山-千陽-隴縣一帶出露的這套沉積，則因其與洛南-盧氏，即豫-陜-晉交界處相關(guān)地層距離較近、巖性可比，直接劃分為高山河群（組）及官道口群等，而分別歸屬中元古代長城紀(jì)及薊縣紀(jì)[87-88]。

最近有學(xué)者報(bào)道，在華亭馬峽口出露的“高山河群”當(dāng)中發(fā)現(xiàn)了多層凝灰?guī)r夾層，并獲得了1 759±17 Ma的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡，從而提出將該地區(qū)高山河群的沉積時(shí)限約束為1 770～1 600 Ma[89]。然而，根據(jù)其鋯石CL圖像（參見原文圖3），絕大部分顆粒外部輪廓圓潤、并切割了內(nèi)部環(huán)帶等特征來看，應(yīng)該都經(jīng)歷過相當(dāng)程度的磨蝕與搬運(yùn)。為此，作者之一（蘇文博）等，曾于最近專赴該剖面進(jìn)行了詳細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)其確實(shí)是一套紫紅-灰白色厚層狀石英巖型砂巖，也夾有多層厘米級(jí)的薄層狀凝灰?guī)r型沉積（參見原文圖2a，b）。然而，這些砂巖當(dāng)中普遍發(fā)育槽狀-楔狀交錯(cuò)層理，這些“凝灰?guī)r”夾層的厚度，沿所在層面延伸也非常不穩(wěn)定。顯然，此處的“凝灰?guī)r夾層”，是一類在非常動(dòng)蕩的濱淺海水體環(huán)境下，在并不平整的沉積底床的相對(duì)低洼處，所產(chǎn)生的滯留型沉積。這樣的凝灰質(zhì)沉積，陸源碎屑通常占絕對(duì)優(yōu)勢（參見原文圖2c）；其中的鋯石本身，絕大部分都屬于再沉積類型（參見原文圖3）。從嚴(yán)格的沉積巖石學(xué)分類定義角度來說，這樣的夾層更應(yīng)該稱之為“沉凝灰?guī)r”或“含凝灰質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖”，因而其中的鋯石，應(yīng)視為重礦物型碎屑組分，其年齡值也就不宜再直接作為相關(guān)地層的形成年齡。

基于此，本文推測，位于鄂爾多斯西南緣地區(qū)的這套以富含疊層石及燧石條帶白云巖為特征的沉積（“王全口組”或“官道口群”），以及下伏以砂巖為主的“黃旗口組”或“高山河群（組）”等，其層位和時(shí)限，很可能都應(yīng)與賀蘭山-千里山一帶的黃旗口組-王全口組以及豫-陜-晉交界地區(qū)的洛峪口組-龍家園組基本相當(dāng)；和什那干群一樣，它們可能都屬于固結(jié)紀(jì)-蓋層紀(jì)之交（長城紀(jì)-薊縣紀(jì)之交）的一套巖性組合相似的濱淺海相沉積（表2）。

值得注意的是，阿拉善南緣龍首山地區(qū)的墩子溝群，也具有賀蘭山-千里山一帶黃旗口組-王全口組類似的地層組合，而且傳統(tǒng)上一直被歸屬于中元古界長城系-薊縣系[1-2，85-86，90]。筆者最近的觀察也確認(rèn)，該群的巖石組合特征及疊覆特征，與賀蘭山-千里山一帶的黃旗口組-王全口組之間有著良好的可對(duì)比性。因此，盡管目前還缺乏更直接的年代學(xué)證據(jù)，但本文認(rèn)為，至少墩子溝群的中下部（即石英砂巖為主的“下巖組”以及富含疊層石及燧石條帶的白云巖為主的“中巖組”），其沉積時(shí)代大體上也應(yīng)與什那干群基本相當(dāng)（表2）。

實(shí)際上，一些學(xué)者[91-94]的研究已確認(rèn)，龍首山地區(qū)及整個(gè)阿拉善地塊，其新太古代-早元古代變質(zhì)基底，同樣具有與華北克拉通主體類似的～2.5 Ga 的TTG巖系，并經(jīng)歷過2.0 Ga巖漿侵入，特別是～1.95 Ga和～1.85 Ga兩次變質(zhì)事件；而其上覆的中-新元古代蓋層型沉積，其碎屑鋯石也具有明顯的華北克拉通主體來源屬性。因此他們認(rèn)為，至少到中-新元古代早期，阿拉善地塊與賀蘭山以東的華北克拉通主體，仍屬于一個(gè)統(tǒng)一的克拉通板塊。

基于我們最近的觀察和分析，從沉積學(xué)及地層學(xué)角度，本文贊同上述許多學(xué)者的觀點(diǎn)，即至少在中元古代早期，龍首山地區(qū)及整個(gè)阿拉善地塊仍然顯示出親華北的屬性，或者說很可能仍屬于華北克拉通的范疇。至于因?yàn)樾略糯l(fā)育一些類似時(shí)間和性質(zhì)的巖漿事件等，一些學(xué)者提出阿拉善地塊具有親揚(yáng)子克拉通或塔里木克拉通屬性（e.g.參見文獻(xiàn)[95-96]）等，本文認(rèn)為，這其實(shí)應(yīng)已屬于華北克拉通從哥倫比亞超大陸階段進(jìn)入到了另一個(gè)羅迪尼亞超大陸階段的故事，兩者之間應(yīng)該并不矛盾，但應(yīng)按時(shí)間來分別討論。

綜上，以當(dāng)前獲得高精度年齡約束的什那干群為橋梁和線索，本文初步建立起這一階段陰山地區(qū)與燕遼及太行山地區(qū)、華北南緣-西南緣、華北西緣千里山-賀蘭山地區(qū)相關(guān)地層的對(duì)比關(guān)系及年代地層格架，并初步推定了它們與阿拉善南緣龍首山地區(qū)的可對(duì)比性（表2）。此前許多研究者[13，97-100]曾從不同角度論證了該階段華北克拉通北緣與南緣的可比性及其可能的連通性。我們的新進(jìn)展則進(jìn)一步表明，至少在固結(jié)紀(jì)（1 800～1 600 Ma）-蓋層紀(jì)（1 600～1 400 Ma）之交（相當(dāng)于長城紀(jì)-薊縣紀(jì)之交），即～1 600 Ma前后一段時(shí)間內(nèi)，包括阿拉善地塊在內(nèi)的整個(gè)華北克拉通范圍內(nèi)，很可能曾經(jīng)擁有一個(gè)廣泛連通的泛華北陸表海—從南到北，自東而西，在整個(gè)華北克拉通的大部分區(qū)域，幾乎都曾被這一片統(tǒng)一而廣袤的海水所覆蓋，從而形成了如此相似而均一的雜色砂巖（下）+富含燧石條帶及疊層石白云巖（上）的濱淺海沉積（圖8）。

圖8 華北克拉通蓋層紀(jì)最初期（1600～1570Ma）沉積古地理圖（據(jù)文獻(xiàn)[96-101]等重新編繪，有修改）Fig.8 Paleogeographical map of the NCC at the time-interval between 1600Ma to 1570Ma, i.e.the beginning of the Calymmian Period (1 600～1 400 Ma)

顯然，目前的資料已表明，古元古代固結(jié)紀(jì)-中元古代蓋層紀(jì)之交，與華北克拉通相關(guān)的一系列有關(guān)地球表部圈層演化過程的重要事件，特別是哥倫比亞超大陸的逐步裂解、水圈-大氣圈氧化以及宏觀藻類生物演化等，這樣一個(gè)海水廣布、流動(dòng)通暢的陸表海，都應(yīng)該曾是其見證者和記錄者。系統(tǒng)剖析此間可能存在的各類層圈耦合演化信息，應(yīng)成為今后值得深入探討的一個(gè)重要命題。

4 結(jié)論

本研究主要在以下幾方面獲得了新進(jìn)展和新認(rèn)識(shí)：

（1）在內(nèi)蒙古烏拉特前旗大佘太鎮(zhèn)附近的什那干群下部，第一次發(fā)現(xiàn)層凝灰?guī)r（NM-1191）并開展了SHRIMP 鋯石U-Th-Pb 同位素年代學(xué)研究，獲得了1 614±8 Ma（n=21,MWSD=0.17）的高精度年齡，標(biāo)定了相關(guān)火山事件的噴發(fā)時(shí)間，也限定了該群的形成時(shí)代，即該群應(yīng)屬于國際古元古代固結(jié)紀(jì)-中元古代蓋層紀(jì)（中國中元古代長城紀(jì)-薊縣紀(jì)）之交沉積。

（2）什那干群新年齡表明，它與鄰近的渣爾泰山群、白云鄂博群相關(guān)層段，并非傳統(tǒng)的上下（早晚）關(guān)系，而應(yīng)屬于“三群并立”、“同時(shí)異相”的時(shí)空關(guān)系。這一新的年代學(xué)格架，為正確恢復(fù)陰山地區(qū)這三群的沉積古地理格局以及華北克拉通北緣該階段板塊構(gòu)造屬性及其演化等，提供了重要的年代地層學(xué)基礎(chǔ)。

（3）基于新的年齡數(shù)據(jù)及相關(guān)資料，本文確認(rèn)，什那干群可與華北燕遼-太行地區(qū)大紅峪組-高于莊組、南緣洛峪口組-龍家園組、鄂爾多斯西緣-西南緣黃旗口組-王全口組等基本可比，并推測可能與阿拉善南緣龍首山地區(qū)墩子溝群中下部大體相當(dāng)。這一對(duì)比關(guān)系表明，固結(jié)紀(jì)-蓋層紀(jì)之交的華北克拉通，很可能曾發(fā)育一個(gè)廣袤而統(tǒng)一的陸表海，并可能與該階段哥倫比亞超大陸演化、海水/大氣氧化以及宏觀藻類生物群演化等地球表層重大事件，存在著密切的聯(lián)系。

致謝：天津地質(zhì)礦產(chǎn)研究所（即現(xiàn)中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心）自成立以來，其在中國前寒武紀(jì)研究中的引領(lǐng)與推動(dòng)作用，始終為學(xué)界所敬仰與推崇；本文作者之一（蘇文博）在相關(guān)工作中，一直得到該所眾多前輩與同行的提攜和幫助，并得惠于本刊（《華北地質(zhì)》也即《地質(zhì)調(diào)查與研究》）編輯部的抬愛，于建所五十周年專輯中報(bào)道了當(dāng)時(shí)華北南緣新測年；今又適逢其六十華誕，謹(jǐn)以華北北緣新進(jìn)展，再致以衷心祝賀及誠摯謝意！準(zhǔn)備此文期間，了解到什那干群的初創(chuàng)者孫健初老先生于艱難的1930年代在內(nèi)蒙等我國西部地區(qū)所開展的地質(zhì)報(bào)國工作、以及1952年初冬不幸因煤氣中毒而英年早逝，感佩至深，唏噓不已。值其去世七十周年之際，謹(jǐn)向?qū)O老先生深表懷念和敬意。同時(shí)感謝北京離子探針中心同仁們所給予的大力支持，以及研究生馬馭舟等同學(xué)的積極參與。最后一并感謝與劉超輝博士的討論及各位評(píng)審專家的意見。