上揚子西緣晚奧陶世—早志留世重要層位火山活動記錄

摘要： 晚奧陶世—早志留世在揚子地塊及其周緣沉積了數(shù)層鉀質(zhì)斑脫巖，指示了該時期高頻次的火山活動，前人對其年代學(xué)的研究大都集中在奧陶系—志留系界線處。本次工作對上揚子西緣云南省永善縣石門坎剖面進行了巖石地層劃分，在澗草溝組、五峰組、龍馬溪組一段、龍馬溪組二段及新灘組中共識別出11層厚度大于1 cm的鉀質(zhì)斑脫巖。通過對各組界線附近鉀質(zhì)斑脫巖鋯石U-Pb測年，分別獲得澗草溝組底部界線年齡（449.9±4.3）Ma、五峰組與龍馬溪組界線年齡（443.8±1.0）Ma、龍馬溪組一段與龍馬溪組二段界線年齡（438.5±3.5）Ma和新灘組頂部界線年齡（437.8±5.6）Ma四組年齡。結(jié)合鋯石微量元素特征，認為晚奧陶世—早志留世斑脫巖來源于華夏陸塊與揚子陸塊匯聚背景下的俯沖-碰撞造山環(huán)境，而第一層斑脫巖島弧背景也是對華南地區(qū)存在殘留洋盆的響應(yīng)，其鋯石U-Pb年齡（449.9±4.3）Ma指示廣西運動在上揚子西緣最初發(fā)生的時間。然而，生物滅絕與高頻次的火山活動并無必然的聯(lián)系。

關(guān)鍵詞：上揚子西緣；鉀質(zhì)斑脫巖；鋯石U-Pb測年；鋯石微量元素；生物大滅絕

doi：10.13278/j.cnki.jjuese.20230028 中圖分類號：P588.1；P533 文獻標志碼：A

收稿日期： 2023-02-15

作者簡介： 王萬能（1995-），男，工程師，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查方面的研究，E-mail：1922637474@qq.com

通信作者： 吳亮（1985-），男，高級工程師，主要從事區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查方面的研究，E-mail：229471514@163.com

基金項目： 中國地質(zhì)調(diào)查局項目（DD20220987）

Supported by the Project of China Geological Survey （DD20220987）

Volcanic Activity Records from Late Ordovician to Early Silurian Stratums in the Western Margin of" Upper Yangtze： Insights from K-Bentonites in Northeast Yunnan

Wang Wanneng， Zhang Yaotang， Li Suoming， Wu Liang， Yuan Yongsheng

Kunming Natural Resources Comprehensive Investigation Center， China Geological Survey， Kunming 650111， China

Abstract： During" Late Ordovician and Early Silurian， multiple layers of K-bentonite were deposited on" Yangtze block and surrounding areas， indicating frequent volcanic activity. Previous studies primarily focused on the chronology of the Ordovician-Silurian boundary. This study carried out a lithostratigraphic division of the Shimenkan section in Yongshan County， Yunnan Province， western edge of" Upper Yangtze， dividing it into the Jiancaogou Formation， Wufeng Formation， Longmaxi Formation Ⅰ， Longmaxi Formation Ⅱ and Xintan Formation. Eleven K-bentonite layers， each over 1 cm thick， were identified. Zircon U-Pb dating of K-bentonite at the boundaries of each formation yielded ages of （449.9±4.3） Ma for the base of Jiancaogou Formation， （443.8±1.0） Ma for the Wufeng and Longmaxi boundary， （438.5±3.5） Ma for the Longmaxi Formation Ⅰ" and Ⅱ" boundary， and （437.8±5.6） Ma for the top of the Xintan Formation. The trace elements characteristics of zircons suggest that" Late Ordovician-Early Silurian bentonites originated from a subduction-collision orogenic environment due to the convergence of" Cathaysian and Yangtze blocks. Additionally， the first layer of bentonites reflects the presence of residual ocean basins in South China， with its zircon U-Pb age （449.9±4.3） Ma marking the initial time of Guangxi movement on the western margin of" Upper Yangtze. However， there is no direct link between high-frequency volcanic activities with mass extinction events.

Key words： western margin of Upper Yangtze; K-bentonite; zircon U-Pb dating; zircon trace elements; mass extinction event

0 引言

鉀質(zhì)斑脫巖被認為是地質(zhì)歷史時期火山噴發(fā)產(chǎn)生的凝灰物質(zhì)在海相堿性環(huán)境下經(jīng)沉積成巖作用及蝕變作用產(chǎn)生的一種富鉀質(zhì)的黏土巖，初始蝕變形成為以蒙脫石為主的斑脫巖，隨著成巖作用及變質(zhì)作用的進一步加強，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐愿缓?蒙混層礦物和伊利石為特征的鉀質(zhì)斑脫巖[1-2]。它不僅能夠記錄地質(zhì)歷史上的火山活動，也是一種等時性的標志層，在關(guān)鍵地層對比方面起到非常重要的作用。另外由于含有鋯石等可以獲得絕對同位素年齡的斑晶礦物，因此鉀質(zhì)斑脫巖是獲得地層絕對年齡的良好載體，對于地層年代學(xué)研究具有重要意義[3]。奧陶紀—志留紀鉀質(zhì)斑脫巖全球廣泛分布，在美洲、歐洲及中國華南等地區(qū)均有發(fā)育，國外對該時期斑脫巖的研究較早，并在年代地層、古大陸再造、地層對比及構(gòu)造背景分析方面取得了重要進展[4-7]。

古生代中期地層界面是華南地區(qū)地質(zhì)歷史時期重要的構(gòu)造轉(zhuǎn)換界面之一，具有極其重要的構(gòu)造演化意義。然而在華南地區(qū)，該界面的復(fù)雜性導(dǎo)致相關(guān)地層的深化研究以及綜合分析相對薄弱，特別是在界面上覆和下伏地層年代學(xué)方面數(shù)據(jù)的缺乏，制約了對廣西運動的精確認識。近年來，隨著對華南地區(qū)鉀質(zhì)斑脫巖的不斷發(fā)現(xiàn)及深入研究，其所代表的重要科學(xué)價值也越發(fā)突出，并且引起廣泛關(guān)注[1，8-10]。該時期上揚子地區(qū)同樣沉積了多層斑脫巖，但是根據(jù)已知報道[2-10]，目前對于斑脫巖年代學(xué)方面的研究主要集中在五峰組與龍馬溪組界線附近。而且，斑脫巖的來源一直存在爭議[2-10]。另外，關(guān)于晚奧陶世生物大滅絕方面，雖然研究認為該事件是由氣候急劇變化造成的，但氣候巨變機理仍不明確[2]。本次工作以云南省永善縣石門坎剖面為例，通過野外剖面測量及巖礦鑒定，對上奧陶統(tǒng)至下志留統(tǒng)澗草溝組、五峰組、龍馬溪組及新灘組地層中的多層斑脫巖進行鋯石U-Pb測年，建立上揚子西緣該時期重要地層之間的時間框架，探討斑脫巖發(fā)育的構(gòu)造環(huán)境特征、來源和意義及其與晚奧陶世生物大滅絕的聯(lián)系。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及巖石地層

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于揚子地塊西緣，黔中隆起西北方向（圖1a）。地層屬于上揚子地層分區(qū)之峨眉—昭通地層小區(qū)（圖1b），出露新元古代震旦系、古生代及中新生代地層（圖1c）。研究區(qū)中上奧陶統(tǒng)寶塔組以淺海碳酸鹽相的厚層龜裂紋灰?guī)r為主，上奧陶統(tǒng)澗草溝組（部分地區(qū)稱之為臨湘組）以淺海碳酸鹽相的薄層瘤狀灰?guī)r為主，上奧陶統(tǒng)五峰組以淺水陸棚相沉積的炭質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主。隨著早志留世全球氣溫快速回暖，海平面持續(xù)上升，志留系蘭多維列統(tǒng)龍馬溪組一段出現(xiàn)深水陸棚相沉積的黑色炭質(zhì)頁巖，龍馬溪組二段開始沉積;由于受到廣西運動持續(xù)向北作用力的加劇，揚子海盆靠近黔中古陸的一側(cè)開始率先發(fā)生海退，龍馬溪組二段轉(zhuǎn)變?yōu)槟噘|(zhì)粉砂巖與炭質(zhì)泥巖互層為主的淺水陸棚相沉積。隨著海平面的繼續(xù)變淺，新灘組沉積了一套灰色泥質(zhì)粉砂巖。新灘組之上為黃葛溪組，以碳酸鹽臺地相沉積的瘤狀灰?guī)r為主。各組之間無沉積間斷，為整合接觸關(guān)系。

本次工作位于云南省永善縣石門坎剖面（圖1a），剖面露頭連續(xù)，無地層覆蓋，出露地層自下而上分別為寶塔組、澗草溝組、五峰組、龍馬溪組、新灘組及黃葛溪組（圖2），具體巖性描述如下。

2 測試方法

鋯石 U-Pb 同位素定年在中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心實驗室完成，激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLasPro 193 nm激光系統(tǒng)，質(zhì)譜為高分辨電感耦合等離子體質(zhì)譜儀ELEMENT2，實驗采用高純He作為剝蝕物質(zhì)的載氣，激光波長為193 nm、束斑為32 μm、脈沖頻率為5 Hz、激光能量為70 mJ，測試前先采用NIST610標準調(diào)諧儀器調(diào)至最佳狀態(tài)，使得139La、232Th信號達到最強，并使氧化物產(chǎn)率232Th16O/232Th ＜0.3%。實驗采用鋯石標樣GJ-1作為外標進行U-Pb同位素分餾效應(yīng)和質(zhì)量歧視的校正計算，Plěsovice鋯石標樣作為監(jiān)控盲樣來監(jiān)視測試過程的穩(wěn)定性；測試時每5個樣品點插一組標樣[11]。數(shù)據(jù)處理采用軟件ICPMSDataCal[12]。

化石鑒定在中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所完成，X-射線衍射在武漢中地大環(huán)境地質(zhì)研究院有限公司完成，采用儀器為X射線衍射儀TD-3500（XRD-01）和振動磨GM-S（MY-01）。

3 鉀質(zhì)斑脫巖特征

通常認為，鉀質(zhì)斑脫巖由黏土礦物和非黏土礦物組成，黏土礦物主要為蒙脫石-伊利石混層礦物或伊利石，非黏土礦物主要為巖漿噴發(fā)之前結(jié)晶的礦物、晶屑[3]。石門坎剖面厚度gt;1 cm的鉀質(zhì)斑脫巖共發(fā)育11層，新鮮色呈灰、灰綠及灰白色，風(fēng)化后多呈灰黃色、土黃色，遇水易膨脹，手感光滑細膩。本次鋯石U-Pb測年所采4組樣品鏡下照片如下（圖3）：樣品PM050-1-1（圖3a、b）主要由隱晶質(zhì)和顯微鱗片狀黏土礦物組成，含少量單晶石英、長石、沸石及重金屬礦物；樣品PM050-10-1（圖3c、d）主要由蒙脫石組成，呈淡黃褐色，顯微鱗片狀，與少量高嶺石混雜分布，其次為少量黃鐵礦、長石、石英及微量白云母等；樣品PM050-21-1（圖3e、f）主要由隱晶質(zhì)和顯微鱗片狀黏土礦物組成，含少量方解石、斜長石和鐵泥質(zhì)；樣品PM050-42-1（圖3g、h）主要由蒙脫石組成，顯微鱗片狀，少量水白云母、單晶石英和黃鐵礦。

PM050-1-1和PM050-21-1樣品經(jīng)提純后，X-射線圖譜（圖4）顯示鉀質(zhì)斑脫巖主要成分為黏土礦物伊利石，質(zhì)量分數(shù)為70%～90%，其次為少量黃鐵礦、長石、石英及方解石等非黏土礦物。綜合上述特征，4件樣品屬于鉀質(zhì)斑脫巖。

4 鋯石U-Pb年齡及形態(tài)特征

本次工作鋯石測年共采集4層鉀質(zhì)斑脫巖，層位分別位于澗草溝組底部（PM050-1-1）、奧陶系與志留系界線處（PM050-10-1）、龍馬溪組二段底 部（PM050-21-1）及新灘組頂部（PM050-42-1），鋯石絕大多數(shù)為自形晶，具有典型的巖漿生長振蕩環(huán)帶和韻律結(jié)構(gòu)（圖5），屬于巖漿鋯石，鋯石Th/U值絕大多數(shù)集中在0.4～2.0之間，且具有很好的相關(guān)性，顯示為巖漿鋯石特征。通過測年結(jié)果（表1），分別獲得鋯石U-Pb年齡為（449.9±4.3）Ma（圖2a）、（443.8±1.0）Ma（圖2b）、（438.5±3.5）Ma（圖2c）和（437.8±5.6）Ma（圖2d）。

5 討論

5.1 年代學(xué)意義

地層中沉積的鉀質(zhì)斑脫巖作為一種等時性標志層，不僅記錄了地質(zhì)歷史時期的火山活動，而且其中所包含的鋯石等斑晶礦物可以提供多種年齡信息，是獲得地層絕對年齡的良好載體。前人對于奧陶系—志留系界線附近的鉀質(zhì)斑脫巖年代學(xué)方面已經(jīng)做過大量的研究。謝尚克等[13]在湖南桃源郝坪剖面五峰組頂部斑脫巖中獲得的年齡為（442.8±8.1）Ma、熊國慶等[14]在揚子北緣大巴山西段龍馬溪組底部和南大巴山東段五峰組頂部斑脫巖中分別獲得的年齡為（445.1±3.5）Ma和（447.9±2.9）Ma、葉飛等[15]在揚子?xùn)|南緣思南地區(qū)五峰組頂部斑脫巖中獲得的年齡為（449.0±11.0）Ma、Ling等[16]在上揚子西緣萬和剖面奧陶系—志留系界線處斑脫巖中獲得的年齡為（442.7±0.2）Ma，顯然這些年齡數(shù)據(jù)極大地豐富了揚子地區(qū)奧陶系—志留系界線附近斑脫巖的年代學(xué)意義。蘇文博等[17]認為不同地區(qū)的斑脫巖層幾乎可以一一對應(yīng)，但上述多層斑脫巖由于發(fā)育的層位不同，無法一一對應(yīng)，在年代學(xué)的對比上存在一定的局限性。而本次工作在石門坎剖面觀音橋?qū)禹敳浚春漳咸仉A頂部）斑脫巖發(fā)育的層位便具有很好的代表性及對比意義，從中所獲得的鋯石諧和年齡 （（443.8±1.0）Ma）不僅與胡艷華等[18]在王家灣剖面赫南特階頂部獲得的（443.2±1.6）Ma高度一致、可以作為同一層斑脫巖進行對比，而且與最新國際地層表中奧陶—志留系界線處年齡（（443.8±1.5）Ma）幾乎完全吻合。

此外，本次于石門坎剖面澗草溝組底部、龍馬溪組二段底部及新灘組頂部發(fā)現(xiàn)的斑脫巖亦具有很好的代表性。澗草溝組底部斑脫巖位于澗草溝組與寶塔組界線附近、龍馬溪組二段底部斑脫巖位于龍馬溪組一段與二段附近、新灘組頂部斑脫巖位于新灘組與黃葛溪組界線附近，三者均處于距各自界線1 m厚的范圍之內(nèi)，而于三處界線附近獲得的三組鋯石諧和年齡（449.9±4.3）Ma、（438.5±3.5）Ma和（437.8±5.6）Ma則代表了上揚子地區(qū)寶塔組—澗草溝組、龍馬溪組一段—龍馬溪組二段和新灘組—黃葛溪組的界線年齡，以上4組斑脫巖所處的地層位置即代表了指明在地質(zhì)演化史上的重要地位，為上揚子地區(qū)晚奧陶世—早志留世各組、段地層之間開展高分辨率綜合地層研究提供了精確的年齡數(shù)據(jù)。

5.2 斑脫巖構(gòu)造背景及意義

鋯石物理化學(xué)穩(wěn)定性較高，可以很好地保存源區(qū)的原始信息。不同環(huán)境中形成的鋯石具有明顯不同的特征，鋯石微量元素含量從超基性巖到中酸性巖石總體呈上升趨勢，與全巖成分特征一致；而且其微量元素在沉積成巖過程中和表生環(huán)境下很穩(wěn)定，不同巖石類型的巖漿鋯石具有不同的微量元素組合特征。因此，通過分析鋯石的外部形態(tài)、微量元素特征及變化圖解可以很好地揭示鋯石的成因環(huán)境[19-20]，對研究源區(qū)環(huán)境具有重要的指示意義。

根據(jù)4件斑脫巖樣品的鋯石微量元素球粒隕石標準化稀土配分曲線（圖6）可以看出，它們具有近乎相同的變化特征，整體上從La到Lu質(zhì)量分數(shù)逐漸升高，均表現(xiàn)為輕稀土元素強烈虧損和重稀土元素的極度富集狀態(tài)，而且Ce顯示強烈的正異常，Eu顯示強烈的負異常，表現(xiàn)為典型巖漿鋯石的特征。

鋯石微量元素判別圖解顯示，斑脫巖樣品均高度富集。根據(jù)鋯石微量元素測試結(jié)果（表2）投圖，在U/Yb-w（Y）和Th/Yb-w（Y）圖解（圖7a、b）中，除了第一層斑脫巖（PM050-1-1）落于大陸鋯石與洋殼鋯石的重疊區(qū)域外，其余均落于大陸花崗質(zhì)巖漿鋯石區(qū)。在（Nb/Pb）N-Eu/Eu*圖解（圖7c）中第一層斑脫巖和后續(xù)三層（PM050-10-1、PM050-21-1、PM050-42-1）分別落于I型花崗巖和S型花崗巖區(qū)，表明鋯石源區(qū)主要形成于碰撞擠壓的構(gòu)造背景。Nb/Hf-Th/U、Hf/Th-Th/Nb和U/Yb-Nb/Yb圖解（圖7d、e、f）則進一步說明斑脫巖主要形成于與碰撞和擠壓有關(guān)的造山環(huán)境和大陸弧環(huán)境，表明物源區(qū)主要為造山帶有關(guān)的構(gòu)造背景，而第一層斑脫巖形成于島弧環(huán)境。

晚奧陶世—早志留世地層中多層斑脫巖的發(fā)現(xiàn)，表明該時期揚子地塊及其周緣地區(qū)曾經(jīng)發(fā)生過大規(guī)模多頻次的火山活動，而到目前為止，揚子地塊內(nèi)部依舊沒有發(fā)現(xiàn)該時期對應(yīng)的巖漿活動，因此只能從揚子周緣尋找。前人對于斑脫巖已經(jīng)有了相當深入的研究，斑脫巖原巖是以安山巖和英安巖為主的中酸性火山巖，原巖構(gòu)造環(huán)境可能是與俯沖相關(guān)的火山弧環(huán)境，也可能是板內(nèi)環(huán)境[2-3，14]。關(guān)于斑脫巖的來源，爭議主要指向揚子和華夏陸塊匯聚以及古生代秦嶺洋閉合過程中的板塊俯沖[23-24]。根據(jù)馬昌前等[25]對秦嶺地區(qū)早古生代巖漿研究，該地區(qū)巖漿以I型和S型花崗巖為主，大多形成于島弧背景下，形成背景與第一層斑脫巖構(gòu)造背景相同，說明該層斑脫巖可能來源于此。但是據(jù)閆全人等[26]的研究，秦嶺洋的俯沖閉合開始于早奧陶世（472.0±11.0）Ma，因此，若該層斑脫巖來源于秦嶺洋的閉合，則早—中奧陶世揚子陸塊應(yīng)該也有明顯的火山活動記錄，然而，目前極少有這方面的報道，所以，斑脫巖并非來源于秦嶺地區(qū)。蘇文博等[1]通過對中國南方晚奧陶世—早志留世五峰組和龍馬溪組中斑脫巖的研究，認為其來源于同碰撞島弧背景下的火山噴發(fā)，與揚子和華夏陸塊匯聚過程中板塊邊緣的俯沖-碰撞有關(guān)，而且在華夏陸塊拼合帶存在大量峰值在450～390 Ma的鋯石U-Pb年齡，巖漿活動以中酸性侵入巖體為主，因此，晚奧陶世—早志留世斑脫巖來源于華夏陸塊與揚子陸塊匯聚背景下的俯沖-碰撞造山環(huán)境。

揚子與華夏陸塊結(jié)合帶的拼合造山過程的時間節(jié)點及碰撞造山的動力學(xué)機制等問題對于揭示華南自新元古代以來的大地構(gòu)造演化具有重要的科學(xué)意義。覃小鋒等[27]通過對云開地塊北緣加里東期中-基性火山巖的研究，證明了華南早古生代殘留洋盆的存在。晚奧陶世全球發(fā)生大規(guī)模的造山運動，廣西運動即是全球加里東期構(gòu)造運動在華南的體現(xiàn)。在揚子陸塊最初發(fā)生的時間為晚奧陶世凱迪期，該運動持續(xù)向北西的作用力導(dǎo)致華夏陸塊向揚子陸塊的俯沖碰撞，使得上揚子地區(qū)晚奧陶世的沉積環(huán)境轉(zhuǎn)變加快。而本次工作中斑脫巖可能也是對華南地區(qū)殘留洋盆俯沖閉合的響應(yīng)。第一層鋯石U-Pb年齡（（449.9±4.3）Ma）可能代表了俯沖的開始階段，隨著晚奧陶世廣西運動的啟動，來自南東方向的作用力致使華夏陸塊向揚子陸塊的俯沖，開始了最初的弧-陸碰撞，自此，上揚子區(qū)完成了從拉張到擠壓的構(gòu)造轉(zhuǎn)換；后續(xù)3件鋯石年齡表明，短暫的構(gòu)造活動將殘存洋盆覆滅之后，繼而進入陸-陸碰撞階段。

5.3 生物大滅絕與火山活動的關(guān)系

奧陶紀末生物大滅絕事件作為5次生物大滅絕中最早的一次，在地質(zhì)歷史時期中具有重要的意義，此次生物滅絕造成海洋中約80%種和50%屬消亡，致使海洋生物群發(fā)生重大變化。前人對于奧陶紀末的生物大滅絕已經(jīng)有了相當深入的研究，認為此次生物大滅絕分為兩幕：第1幕發(fā)生在凱迪階到赫南特早期，與岡瓦納冰期有關(guān)，導(dǎo)致全球溫度驟降，海平面大幅下降，多門類暖水生物遭受重創(chuàng)；第2幕發(fā)生在赫南特晚期之初，全球溫度上升，冰川融化，海平面快速上升，導(dǎo)致淺水海底嚴重缺氧，涼水腕足動物群整體滅絕[28]。

奧陶紀末生物大滅絕事件一直是地質(zhì)學(xué)研究的重要課題，前人對于此次生物大滅絕的研究程度較高，且普遍認為氣候的急劇變化才是造成這次滅絕的主要因素。但究竟是什么原因?qū)е铝藲夂虻募眲∽兓?，氣候從溫室向冰室轉(zhuǎn)變導(dǎo)致海洋環(huán)境發(fā)生巨變的機理尚有待考究。何龍等[29]通過碳、氮同位素的研究認為大規(guī)模的有機碳埋藏致使大氣CO2分壓降低，并引起氣候變冷，而冰期有機碳氧化分解釋放分CO2以及底層水體反硝化作用的產(chǎn)物再次引起氣候的回暖；但目前對于碳同位素的研究還頗具爭議。隨著近年來對全球火山事件的研究，越來越多的人認為高頻次的火山活動對此次生物大滅絕具有深遠的影響。胡東平[30]通過多硫同位素的研究認為晚奧陶世多次平流層火山噴發(fā)與此次大滅絕有著密不可分的聯(lián)系。龔清[31]通過汞同位素及主微量地球化學(xué)的研究認為大規(guī)模的火山作用是導(dǎo)致當時極端氣候及生物滅絕的驅(qū)動因素之一。也有學(xué)者研究認為晚奧陶世凱迪階—赫南特階界線附近火山溫室氣體的噴發(fā)導(dǎo)致深水低氧帶的擴散及生產(chǎn)力的崩塌，由此造成生物的滅絕[7]；同時，華南五峰組中多層斑脫巖的發(fā)現(xiàn)，也表明二者間存在一定的關(guān)系。

然而，近期卻有學(xué)者對晚奧陶世生物大滅絕提出了新的認識。Jing等[32]通過古地磁做出的最新研究成果表明，奧陶紀末在450～440 Ma之間地球發(fā)生過一次約50°的真極移事件，并通過重建該時期古地理格局很好地解釋了奧陶紀末冰川發(fā)育的過程及成因，提出真極移引起的快速的地理環(huán)境變化造成了奧陶紀末的生物大滅絕。本次工作在石門坎剖面五峰組中發(fā)現(xiàn)多層斑脫巖，但厚度極薄，均在1～3 cm，而在龍馬溪組中同樣發(fā)現(xiàn)多層斑脫巖，最大厚度可達15 cm，綜合來看，志留系龍馬溪組中沉積的斑脫巖厚度遠大于奧陶系五峰組中斑脫巖的厚度。王玉滿等[33]在川北—鄂西地區(qū)多條剖面的斑脫巖研究中也發(fā)現(xiàn)，龍馬溪組中發(fā)育的斑脫巖厚度及層數(shù)遠高于五峰組。晚奧陶世生物大滅絕期間雖然發(fā)生了火山活動，但是在進入志留紀后，隨著全球氣候持續(xù)回暖及海平面的上升，筆石及腕足等生物逐漸復(fù)蘇并繁盛起來，這期間較晚奧陶世更為強烈的火山活動卻并未造成生物的滅絕，因此，本文認為晚奧陶世生物大滅絕與火山活動沒有必然的聯(lián)系。

6 結(jié)論

1）在云南省永善縣石門坎剖面晚奧陶世—早志留世地層中共發(fā)現(xiàn)11層厚度大于1 cm的斑脫巖。通過鋯石U-Pb測年，分別限定了晚奧陶世—早志留世地層部分組段界線年齡：寶塔組與澗草溝組界線年齡（449.9±4.3）Ma、五峰組與龍馬溪組界線年齡（443.8±1.0）Ma、龍馬溪組一段與龍馬溪組二段界線年齡（438.5±3.5）Ma、新灘組與黃葛溪組界線年齡（437.8±5.6）Ma。系統(tǒng)建立了上揚子地區(qū)晚奧陶世—早志留世年代學(xué)框架，為區(qū)域?qū)Ρ妊芯刻峁┝酥匾罁?jù)。

2）晚奧陶世—早志留世斑脫巖來源于華夏陸塊與揚子陸塊匯聚背景下的俯沖-碰撞造山環(huán)境，可能是廣西運動在該區(qū)的表現(xiàn)。

3）晚奧陶世生物大滅絕雖然是由溫度的急劇變化造成的，但其變化機理與火山活動沒有必然的聯(lián)系。

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