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德黑兰独立亚冠:地質所與國外合作研究獲得埃迪卡拉紀冰川沉積學研究重要成果

來源:地調局地質所 作者:白華青 發布時間:2019-05-28

德黑兰独立一阿布扎比艾 www.lnjmqy.com.cn 在國家重點研發計劃“中國中新元古界地層時空格架與地層-沉積事件對比”課題(2016YFC601001)、國家自然科學基金“中新元古代沉積記錄-臼齒碳酸鹽巖對比與形成機制”(項目號41472082)、中國地質調查局(1212011120142, DD20160120–01)和英國國家環境研究基金 (NE/L002485/1) 等項目聯合資助下,自然資源部中國地質調查局地質研究所柳永清研究員、曠紅偉教授團隊與奧地利維也納大學Daniel Paul Le Heron教授領銜的奧地利、英國團隊合作研究,新近在我國華北新元古代晚期(埃迪卡拉紀)冰川沉積學研究方面取得重要進展,研究成果 “Bird’s-eye view of an Ediacaran subglacial landscape”(鳥瞰埃迪卡拉紀冰下剝蝕地貌)刊發在國際著名學術期刊《Geology》(地質學)上,曠紅偉教授為共同通訊作者(Le Heron, D.P., et al., 2019, Bird’s-eye view of an Ediacaran subglacial landscape: Geology. https://doi.org/10.1130 /G46285.1)。

長期以來,冰川發育或冰期存在與冰川堆積物主要是通過冰筏墜石或者疑似冰緣的流水沉積物(冰磧雜巖)等來證明,但這種方法經常遭到質疑。冰溜面、冰川擦痕等雖是直接反映冰川發育及其屬性和運動學機制的證據,但由于地質記錄稀少,同時易受風化等作用的影響難以保存。目前國內外典型和大規模冰溜面構造也僅在第四紀和岡瓦納大陸古生代冰蝕地貌中見及。本項研究成果揭示的華北克拉通南緣埃迪卡拉紀(羅圈組)大型冰溜面構造,無論是從出露面積還是發育的豐富冰蝕地貌類型與精美保存狀況都是世界上同時期極為罕見和典型的,也是世界僅存的兩處埃迪卡拉紀冰蝕地貌之一(另一處位于澳大利亞西部,且研究程度較低)。

研究成果重點描述了研究區出露的眾多冰溜面之一:豫西魯山石門溝冰溜面構造。成果揭示,在長達1000米的緩傾斜中元古代石英砂巖層面上發育一系列冰下冰蝕底形(地貌)構造,它們系冰川在冰底融水的介入下刨蝕下伏“基底”巖層而形成的,包括凹、凸面狀(階步、羊背石等)、冰臼、似貝殼斷口狀、水下磨光面、紡錘狀等豐富宏觀尺度冰下冰川剝蝕底形構造,還共生著大量、密集冰川擦痕和冰川壓實應力作用下的巖石蠕動變形等構造。據似貝殼斷口狀冰蝕底形、冰川擦痕等指向構造判斷古冰川運動方向由北向南,而非之前認為的由南向北。同時,不斷變換的擦痕方向又顯示冰川在運動過程并非沿直線運動,而是蜿蜒前行。大量裂隙和同期斷層的發育加速了冰川下部盆地和冰湖的形成,為冰溜面及擦痕保存提供了有利條件。

本項研究成果是在傳統的野外地質觀測和超大比例尺填圖基礎上,野外調查和后期室內研究分別應用了空中航拍和數字地貌模擬技術,同時,這也是國內外第一次利用無人機航拍、數字地貌高程模擬和傳統地質研究相結合的方法對前更新世深時冰下沉積-剝蝕地貌的精細刻畫,研究成果不僅對深化理解全球超級溫室氣候時期的埃迪卡拉紀冰川及其環境、生命演化學術意義重大,同時,基于我國華北發育的全球獨特、鮮明的埃迪卡拉紀冰川剝蝕和(沉積)堆積地貌優勢,對于進一步研究不同于成冰紀雪球地球時期的非全球性冰川(?)(大陸冰蓋或山地冰川)屬性、古地理和環境、生命協同發育與演化具有更加重大的科學意義。后續研究成果正在接續發表中。另外該方面的內容已列為2022年北京國際沉積學大會野外考察路線。

論文鏈接:https://doi.org/10.1130/G46285.1。

 

 豫西石門溝羅圈組底部冰溜面展面特征(左)及其三維模擬圖(右)

(方向為上北下南,其底部基巖為中元古代三教堂組砂巖)

 
 
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