貴州新民石門坎三疊系關嶺組底部火山凝灰?guī)r鋯石U-Pb年齡及意義

2022-06-07 03:26柴珺江大勇周敏孫作玉齊寧遠RyosukeMOTANIAndreaTINTORI

地質(zhì)論評 2022年3期

柴珺，江大勇，周敏，孫作玉，齊寧遠，Ryosuke MOTANI，Andrea TINTORI

1) 北京大學地球與空間科學學院，造山帶與地殼演化教育部重點實驗室，中國北京，100871;2) 中國地質(zhì)大學(北京)地球科學與資源學院，地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室，中國北京，100083；3) 地球與行星科學系,加州大學戴維斯分校，美國加利福尼亞，95616-8605；4) 米蘭大學地球科學系，意大利米蘭，34-20133

內(nèi)容提要:華南地區(qū)三疊系地層發(fā)育，安尼階底界(即下—中三疊統(tǒng)界線)附近廣泛發(fā)育淺綠色火山凝灰?guī)r或凝灰質(zhì)碎屑巖，俗稱 “綠豆巖”。國際安尼階底界界線層型候選剖面——位于南盤江盆地內(nèi)的貴州關刀剖面和廣西灣頭剖面，已獲得可對比的“綠豆巖”鋯石U-Pb年齡，但在相鄰的上揚子臺地上尚缺少對安尼階底界測年的可對比數(shù)據(jù)。筆者采集了貴州省盤州市新民鎮(zhèn)石門坎剖面三疊系關嶺組底部的多層“綠豆巖”，利用LA-ICP-MS獲得鋯石的U-Pb年齡。結果顯示，石門坎剖面關嶺組底部的鋯石結晶年齡為246.9±1.1 Ma，可與南盤江盆地內(nèi)及上揚子臺地區(qū)出露安尼階底界的剖面相對比。其絕對年齡為上揚子臺地區(qū)內(nèi)的安尼階底界年齡對比提供了參照，有助于限定中三疊世海生爬行動物群所代表的海洋生態(tài)系統(tǒng)的復蘇時間。石門坎剖面地層沉積連續(xù)，未來有望繼續(xù)開展綜合地層學的研究。

二疊紀末期生物大絕滅后生物復蘇模式是學界長期以來關注的熱點問題，其中尤以生態(tài)系統(tǒng)的重建時間及速率受到最廣泛的關注。依據(jù)前人觀點，地球的生態(tài)系統(tǒng)在中三疊世安尼期之前并未得到全面的恢復(Chen Zhongqiang and Benton,2012)。以海洋生態(tài)系統(tǒng)為例，早三疊世已經(jīng)出現(xiàn)了諸如巢湖動物群(江大勇等,2011;陳冠寶等,2013)、南漳遠安動物群(程龍等,2015；陳粲等,2016)、江蘇句容魚群(劉冠邦等,2002)、北極區(qū)斯匹茲卑爾根動物群(Cox and Smith,1973)、北美不列顛哥倫比亞動物群(Schaeffer and Mangus,1976)等海生脊椎動物群，顯示出相對較高營養(yǎng)級的海洋脊椎動物已在全球廣泛分布且多樣性較高，但低營養(yǎng)級的無脊椎動物化石卻顯單調(diào)，生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)結構相對簡單，復蘇進程相對緩慢(Payne et al.,2004;江大勇等,2011;Benton et al.,2013)；至中三疊世安尼期，以盤縣動物群和羅平動物群為代表的海生爬行動物群出現(xiàn)，營養(yǎng)級結構趨于復雜，以珊瑚礁為核心的生物群落再次出現(xiàn)，海洋生態(tài)系統(tǒng)進入快速復蘇階段(Motani et al.,2008;張啟躍等,2008;Jiang Dayong et al.,2009;江大勇等,2011;Hu Shixue et al.,2011;Chen Zhongqiang and Benton,2012;Benton et al.,2013;尹超等,2014;文芠等,2015)。由此可見，早三疊世與中三疊世界線前后，是地球海洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生重大轉折的關鍵時期。因此，對下三疊統(tǒng)與中三疊統(tǒng)界線——也即安尼階底界的準確識別、測年以及在不同相區(qū)、不同區(qū)域間的對比十分重要。

然而，由于對于界線位置的劃分存在一定爭議，也缺少可以統(tǒng)一進行廣泛全球對比的標志，下—中三疊統(tǒng)界線目前尚缺乏全球界線層型剖面和點(GSSP)的支持。目前國際上重點考慮的候選層型剖面為羅馬尼亞多布羅加(Dobrogea,Romania)的Deli Caira Hill剖面，在該剖面中以菊石Paracrochordiceras—Japonites帶的底界或者正磁極MT1n的底界作為進入安尼階的標志(Gr?dinaru et al.,2007;Hounslow and Muttoni,2010)。但由于菊石帶的底界層位與磁性地層的底界并不在同一層位，不是嚴格意義上的等時，因此安尼階底界的確切位置仍待確定。出現(xiàn)于安尼階底部的牙形石Chiosellatimorensis在全球分布廣泛，在北美和亞洲之間可對比，目前認為可將其首現(xiàn)作為安尼階底界的識別標志之一(姚建新等,2004;Orchard,2010;Chen Yanlong et al.,2016;Chen Yan et al.,2020；Gradstein et al.,2020)。但由于Chiosellatimorensis的首現(xiàn)位于傳統(tǒng)的下三疊統(tǒng)上部菊石Neopopanocerashaugi帶中，關于這一牙形石分子的首現(xiàn)是否可作為安尼階底界的標志同樣還存在爭議(Goudemand et al.,2012;Gradstein et al.,2020)。

中國華南地區(qū)廣西關刀、灣頭等剖面目前同樣作為安尼階底界GSSP的候選層型剖面。前人對關刀剖面的研究程度高，在生物地層學、同位素地球化學、氧化還原敏感元素、磁性地層學、放射性同位素測年、天文旋回定年等方面進行了大量工作(Lehrmann et al.,2006,2015;Meyer et al.,2011;Sun Yadong et al.,2012;Song Huyue et al.,2014;Song Haijun et al.,2015;Li Mingsong et al.,2016,2018)。對灣頭剖面，近年來也在牙形石及菊石生物地層、碳同位素分析、放射性同位素測年、海水溫度變化等方面進行了詳細的研究(Galfetti et al.,2008;Sun Yadong et al.,2012;Ovtcharova et al.,2015;Yan Chunbo et al.,2015;Chen Yan et al.,2020)。絕對年齡測試方面，Lehrmann等(2006)從關刀剖面采集凝灰?guī)r樣品并從中挑選鋯石進行測年，結果分別為246.77±0.13 Ma、247.13±0.12 Ma、247.32±0.08 Ma、247.38±0.10 Ma。結合牙形石Chiosellatimorensis的首現(xiàn)層位，Lehrmann等(2006)認為安尼階底界的年齡應該在247.2 Ma左右。Ovtcharova等(2015)從廣西灣頭剖面采集了多層凝灰?guī)r樣品并進行鋯石U-Pb測年，得到了14個層位的年齡值，并結合生物地層帶和貝葉斯插值法建立了時間模型，將247.05±0.60 Ma作為安尼階底界的年齡值。國際地層年代表中則將下三疊統(tǒng)與中三疊統(tǒng)界線處的絕對年齡值定為247.2 Ma (Cohen et al.,2013)。

發(fā)育于上揚子臺地及南盤江盆地的 “綠豆巖(Green bean rock)”——含豆狀硅質(zhì)顆粒的淺綠色火山凝灰?guī)r(關建哲等，1990)，長期以來被視為華南地區(qū)劃分下—中三疊統(tǒng)界線的可選標志之一(Lehrmann et al.,2006;Yan Chunbo et al.,2015;Tong Jinnan et al.,2019)。橫向上看，“綠豆巖”在黔西南青巖、關嶺、望謨、晴隆、黔南羅甸、滇東師宗等地區(qū)均廣泛分布。“綠豆巖”在縱向上的分布范圍不均一，在不同剖面間可能存在一層或多層，單層厚度在1～3 m。在上揚子區(qū)，“綠豆巖”被劃分到中三疊統(tǒng)關嶺組最底部；在南盤江盆地中，則在羅樓組最頂部及百豐組最底部呈多層分布(楊遵儀和張舜新，2000)。雖然通過從"綠豆巖"層中挑選鋯石并進行U-Pb測年是解決安尼階底界絕對年齡問題的可選方式，但由于國際認可的生物化石標志并沒有在出現(xiàn)在“綠豆巖”中，且不同剖面中可能會分布有多層“綠豆巖”，這對進行不同地區(qū)、不同相區(qū)高分辨率等時對比造成了一定困難。此外，由于不同區(qū)域沉積環(huán)境不同，直接根據(jù)沉積旋回有時也較難對比，根據(jù)“綠豆巖”厚度進行對比也并不可靠。此外，目前在華南進行的下—中三疊統(tǒng)界線研究中，關刀、灣頭等候選剖面均位于南盤江盆地內(nèi)，而與之相鄰的上揚子臺地上目前缺少可對比的剖面，也缺少“綠豆巖”鋯石U-Pb測年的數(shù)據(jù)。

本研究對位于上揚子臺地的貴州盤州新民鎮(zhèn)石門坎剖面進行了考察，采集了四層“綠豆巖”樣品。該剖面中的“綠豆巖”為含有球狀顆粒的淺綠色凝灰?guī)r。本研究通過對所采集“綠豆巖”中的鋯石進行U-Pb定年，確定上揚子臺地中典型“綠豆巖”代表的絕對年齡，為進行華南地區(qū)上揚子臺地與南盤江盆地間安尼階底界的對比、中三疊世海洋生態(tài)系統(tǒng)的起始復蘇時點提供一個可供參考的剖面和年齡數(shù)據(jù)。

1 剖面及采樣位置

樣品采集自貴州省盤州市新民鎮(zhèn)東北5.2 km的石門坎剖面(北緯25°30′31.035″，東經(jīng)104°52′46.248″,圖1)，區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育三疊系的灰?guī)r及白云巖，以及部分二疊系的灰?guī)r、砂巖和頁巖。研究區(qū)內(nèi)位于上揚子地臺區(qū)且出露下—中三疊統(tǒng)地層的剖面主要有關嶺永寧鎮(zhèn)剖面。永寧鎮(zhèn)剖面出露完整的永寧鎮(zhèn)組碳酸鹽巖組合，最上部第四段為灰色厚層微晶白云巖、巖溶角礫白云巖夾紋層狀泥質(zhì)白云巖,含牙形石Neogodolellanavicula-N.constricta層；上覆地層以出露關嶺組最底部黃綠色凝灰?guī)r(“綠豆巖”)為特點，厚約 1 m，"綠豆巖"上部灰色中厚層白云質(zhì)灰?guī)r中含雙殼Costatoriagoldfussiamansuyi—Leptochondriaillyria組合帶(楊遵儀和張舜新，2000)。石門坎剖面出露下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組最上部白云質(zhì)灰?guī)r及關嶺組一段最底部的淺綠色凝灰?guī)r(“綠豆巖”)、灰色薄層灰?guī)r(圖2a,d)。永寧鎮(zhèn)組出露最頂部的4.4 m，下未見底，以灰白色薄層白云質(zhì)灰?guī)r為主，最上部以灰白色薄層鈣質(zhì)泥巖與關嶺組底界整合接觸。關嶺組底部的淺綠色凝灰?guī)r沉積厚度較大，約有1 m，在野外露頭中特征十分明顯；向上逐漸出現(xiàn)凝灰?guī)r與薄層灰?guī)r的互層，以及灰色薄層灰?guī)r與深灰色薄層鈣質(zhì)泥巖的互層。該剖面位于關嶺組一段最下部，向上未見頂；盤縣動物群出現(xiàn)于關嶺組二段上部，該剖面的“綠豆巖”層位位于盤縣動物群化石產(chǎn)出層位之下，但具體間隔未知。剖面露頭上未見明顯的生物化石,牙形石生物地層學工作正在進行中，本文暫不做討論。

圖2 貴州新民鎮(zhèn)石門坎剖面關嶺組底界附近地層柱狀圖(a)及剖面照片(b)—(d):(b) 第0～2層, (c) 第3和第4層,(d) 剖面全貌Fig.2 The stratigraphic column (a) and profiles photos (b)—(d) around the bottom of the Guanling Formation at Shimenkan Section,Xinmin Town,Panzhou,Guizhou:(b) Layer 0 to Layer 2,(c) Layer 3 and Layer 4,(d) the panorama

筆者等采集了關嶺組一段最下部4個凝灰?guī)r層的樣品，并挑選鋯石進行分析。樣品SMK01采集自關嶺組一段最底部，與永寧鎮(zhèn)組頂界整合接觸的淺綠色凝灰?guī)r中，野外標號為第0層(圖2a、b)。受差異風化的影響，關嶺組一段底部的凝灰?guī)r層段相較于灰?guī)r層位內(nèi)凹，在底界處形成一個平臺。平臺上堆積有大量因風化剝蝕作用而掉落的分選差的巖屑，全部清理難度較大。為避免不同層位混樣帶來的誤差，本研究從堆積物上方出露原始層位的凝灰?guī)r層中采集第一份樣品SMK01，位置在兩個組界線上方0.6 m處。鑒于石門坎剖面第0層的沉積厚度大，層內(nèi)紋層均勻發(fā)育，應當是同一期火山活動快速沉積的結果。因此認為，從界線上方0.6 m處采集的樣品SMK01，其年齡仍可代表關嶺組一段底部與永寧鎮(zhèn)組頂部界線處的年齡。樣品SMK02，SMK03，SMK04分別采集自上覆第1至3層的淺綠色凝灰?guī)r中 (圖2a、b、c)，采樣位置分別在關嶺組一段底界之上1.2 m處,1.4 m處和1.6 m處。每份樣品均重約2 kg。

2 分析測試方法

筆者將采集的每層凝灰?guī)r樣品各1 kg委托北京地時科技有限公司進行鋯石的分選、制靶及陰極發(fā)光照相(CL圖)。首先將原巖樣品粉碎，然后進行常規(guī)重力分選，之后利用礦物介電分選儀進行磁選，最后在顯微鏡下挑選出鋯石。其中，SMK01挑選出鋯石2000粒，SMK02挑選出鋯石1.5 mg，SMK03獲得2 mg，SMK04獲得500粒。各選取自形程度高的鋯石200粒制成環(huán)氧樹脂靶，并對樣品靶進行陰極發(fā)光照相。陰極發(fā)光圖像顯示四份樣品中的大部分鋯石均具有較為清晰的韻律環(huán)帶，可識別出核部及幔部，具有典型巖漿鋯石的特征(圖3)。

圖3 貴州新民鎮(zhèn)石門坎剖面關嶺組底界凝灰?guī)r中鋯石U-Pb測年CL圖像及對應年齡值Fig.3 Cathodoluminescence (CL) images and the ages of zircons from tuffs of the bottom of the Guanling Formation at Shimenkan Section

結合鋯石的陰極發(fā)光圖像，每份樣品均選擇32枚內(nèi)部環(huán)帶清晰、無裂紋、無包裹體的鋯石進行測試。鋯石U-Pb定年在中國地質(zhì)大學(北京)礦物激光微區(qū)分析實驗室(Milma Lab)通過LA-ICP-MS方法完成的。實驗中，使用New Wave 193UC型ArF準分子激光器進行剝蝕取樣，Angilent 7900四級桿型等離子質(zhì)譜儀測試離子信號強度，以N2作為保護氣。所有樣品靶在放進樣品靶托前，均用低濃度硝酸和無水乙醇多次反復擦拭，以盡量排除普通Pb的干擾。正式樣品分析前采用激光線掃描SRM NIST610(束斑35 μm，掃描速度5 μm/s)來進行信號調(diào)諧。實驗過程中采用NIST 610作為元素含量外標，鋯石91500 (Wiedenbeck et al.,2004)作為U-Pb同位素比值外標，鋯石GJ-1 (Jackson et al.,2004)和Plesovice (Slama et al.,2008)作為未知樣品的數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控標來進行分析。一組樣品測試2～3個NIST610，每組樣品有數(shù)個循環(huán)，每個循環(huán)內(nèi)有2個外標91500、1個監(jiān)測標Plesovice和1個監(jiān)測標GJ-1以及8個樣品。每個點位的數(shù)據(jù)首先通過Angilent ICP—MS內(nèi)置的Mass Hunter軟件來進行轉化，生成每個點位的信號—時間關系文件。數(shù)據(jù)處理采用ICPMS DataCal 軟件(Hu Zhaochu et al.,2012;Liu Yongsheng et al.,2008,2010a,2010b)，同位素比值及年齡誤差均為1σ。普通鉛采用Andersen (2002)程序進行校正，諧和圖和年齡均值圖均采用Isoplot軟件(Ludwig,2001)進行繪制。

3 樣品及測試結果

樣品SMK01的測年結果中，測試點07、13、18、26的年齡顯著偏老。陰極發(fā)光圖像下，這四枚鋯石的核部與幔部過渡不均勻，韻律環(huán)帶較窄，顯示出多期生長的特點，可能為巖漿上涌時攜帶的圍巖中的鋯石(圖3a)。其他28枚被測鋯石韻律環(huán)帶清晰，核部及幔部過渡均勻，應當于火山噴發(fā)時自生形成。將該28個測試點的加權年齡解釋為第0層凝灰?guī)r形成年齡，其n(206Pb)/n(238U)加權平均值為246.9±1.1 Ma (MSWD = 0.58;圖4a,b;表1)。

表1 貴州盤州新民石門坎剖面第0層凝灰?guī)rSMK01中鋯石LA-ICP-MS測年分析結果Table 1 LA-ICP-MS data of zircons of SMK01 from Layer 0 tuff beds in Shimenkan Section,Xinmin Town,Panzhou,Guizhou

樣品SMK02的測年結果中，測試點01、06、08、11、12、16、20、24、26、27、28、31的年齡均較大。其中，測試點16和28的年齡顯著偏高，陰極發(fā)光圖像下，其韻律環(huán)帶相較于其他鋯石不甚清晰，核部較不規(guī)則，可能是巖漿上涌過程中的捕獲晶(圖3b)。測試點06、08、11、12、20、24、26、27、31的年齡相對偏高，陰極發(fā)光圖像下鋯石核部與幔部邊界相對不均勻，核部與韻律環(huán)帶形狀不一致，推測其為巖漿上涌時攜帶的圍巖中的鋯石(圖3b)。測試點02和14因積分時間過短，結果不準確而被剔除。測試點01的結果因諧和年齡低被剔除。其他18枚被測鋯石韻律環(huán)帶清晰，未見繼承鋯石核部，應為自生鋯石。將該18個測試點的年齡解釋為第1層凝灰?guī)r的形成年齡，其n(206Pb)/n(238U)加權平均值為245.0±1.3 Ma (MSWD = 0.42;圖4c,d;表2)。

表2 貴州盤州新民石門坎剖面第1層凝灰?guī)rSMK02中鋯石LA-ICP-MS測年分析結果Table 2 LA-ICP-MS data of zircons of SMK02 from Layer 1 tuff beds in Shimenkan Section,Xinmin Town,Panzhou,Guizho

圖4 貴州新民鎮(zhèn)石門坎剖面關嶺組底界鋯石U-Pb測年諧和圖Fig.4 The U-Pb concordia diagram of zircons from tuffs of the bottom of the Guanling Formation at Shimenkan section

樣品SMK03的測年結果中，測試點01、02、10、11、12、14、16、19、20、24、25、26、28的年齡顯著偏老。陰極發(fā)光圖像下，測試點01、12鋯石的核部發(fā)育裂隙；測試點10、25的核部出現(xiàn)港灣狀構造，推測是被后期巖漿作用融蝕導致的；測試點02、11、14、26、28的核部形態(tài)及韻律環(huán)帶相對不均勻，推測是巖漿上涌過程中的捕獲晶(圖3c)。測試點16、19、20、24在CL圖像中未出現(xiàn)明顯的異常特征，但測試結果中U,Pb含量異常(表3)；透射光及反射光照片中，亦未見明顯的異常特征。目前認為有可能是該樣品中存在極細小的包裹體及裂隙，在照片中均未能顯著體現(xiàn)。包括測試點10及上述四個測試點中異常高的U,Pb含量值不能代表最后一期巖漿活動，剔除該結果。其他19枚被測鋯石的核部規(guī)則，韻律環(huán)帶清晰，符合自生鋯石的特點。將該19個測試點的年齡解釋為第2層中凝灰?guī)r夾層的形成年齡，其n(206Pb)/n(238U)加權平均值為245.8±1.7 Ma (MSWD = 1.11;圖4e,f;表3)。樣品SMK04的測年結果中，測試點04、08、09、12、13、16、19、20、21、25、26、31、32的年齡明顯偏高。陰極發(fā)光圖像下，測試點04鋯石核部邊界鈍圓，推測是后期捕獲過程中受巖漿熱作用重融的結果；測試點08核部較不明顯，韻律環(huán)帶清晰但略不平直。測試點12、19、20、21的韻律環(huán)帶相對其他鋯石較為晦暗；測試點25、26的韻律環(huán)帶相對于其他鋯石略不清晰；測試點31、32的韻律環(huán)帶相對不均勻(圖3d)。上述特征表明，這些鋯石有可能是在巖漿上涌過程中捕獲的，不能代表本次巖漿活動的年齡。測試點05、09、14、15、16的年齡結果諧和度過低。測試點13因積分時間過短，結果不準確而被剔除。其他16枚被測鋯石韻律環(huán)帶清晰，核部及幔部邊界清晰而明確，應當是火山噴發(fā)時的自生鋯石。將該16個測試點的年齡解釋為第3層凝灰?guī)r夾層的形成年齡，其n(206Pb)/n(238U)加權平均值為243.9±1.6 Ma (MSWD = 0.37;圖4g、h;表4)。

表3 貴州盤州新民石門坎剖面第2層凝灰?guī)rSMK03中鋯石LA-ICP-MS測年分析結果Table 3 LA-ICP-MS data of zircons of SMK03 from Layer 2 tuff beds in Shimenkan Section,Xinmin Town,Panzhou,Guizhou

表4 貴州盤州新民石門坎剖面第3層凝灰?guī)rSMK04中鋯石LA-ICP-MS測年分析結果Table 4 LA-ICP-MS data of zircons of SMK04 from Layer 3 tuff beds in Shimenkan Section,Xinmin Town,Panzhou,Guizhou

4 討論

“綠豆巖”在華南地區(qū)的廣泛分布，前人在不同區(qū)域都進行了測定。下?lián)P子區(qū)的“綠豆巖” 出現(xiàn)在嘉陵江組與巴東組界線處。對遠安洋坪巴東組底界“綠豆巖”中鋯石測年的結果顯示，其年齡為246.7±2.0 Ma (陳粲等,2016)。上揚子區(qū)的“綠豆巖”在四川、重慶地區(qū)出現(xiàn)在嘉陵江組與雷口坡組界線處，在黔西南、滇東地區(qū)則出現(xiàn)在永寧鎮(zhèn)組與關嶺組界線處。對重慶銅梁雷口坡組底部“綠豆巖”中鋯石測年的結果為245.86±0.98 Ma (孫艷等,2017)。謝韜等(2013)對羅平板橋鎮(zhèn)張口洞剖面關嶺組底部的“綠豆巖”進行測年，得到的鋯石U-Pb年齡為246.6±1.4 Ma。本研究中盤州新民鎮(zhèn)石門坎剖面關嶺組底界之上0.6 m處“綠豆巖”樣品SMK01的年齡值為246.9±1.1 Ma。上述研究中均使用LA-ICP-MS進行鋯石U-Pb年齡的測定，其各自年齡值均在該方法的實驗誤差范圍之內(nèi)。重慶雷口坡組底界的“綠豆巖”年齡較低，有可能是更新一期的火山活動。洋坪剖面、石門坎剖面和張口洞剖面“綠豆巖”的年齡值基本接近，表現(xiàn)出很好的等時性，代表了同一期火山活動。石門坎剖面關嶺組底界之上的“綠豆巖”樣品SMK02、SMK03和SMK04的年齡較新，均小于245 Ma，代表了安尼期早期的多期火山活動。王彥斌等(2004)和鄭連弟等(2010)先后對貴州望謨縣甘河橋剖面牙形石Chiosellatimorensis首現(xiàn)層位之上0.5 m處的“綠豆巖”進行測年，利用SHRIMP進行U-Pb測試得到的年齡值分別為239.0±2.9 Ma和 247.60 ± 1.4 Ma。前一年齡值直接進入了卡尼期，也即0.5 m的灰?guī)r沉積厚度代表了8 Ma的時長，可信度有待商榷。后者重新測定的年齡雖然接近安尼期的起始年齡，但這一年齡值表明望謨甘河橋剖面的“綠豆巖”時代為早三疊世，而其下部的牙形石Chiosellatimorensis首現(xiàn)層位則代表進入安尼階，絕對年齡數(shù)據(jù)與生物地層學結果不一致。因此，關于望謨甘河橋剖面“綠豆巖”的年齡或許還需通過其他的測年手段進行驗證，目前尚不能確定這層“綠豆巖”所代表的火山活動是否與上揚子地區(qū)其他地點的為同一期。

南盤江盆地內(nèi)的“綠豆巖”層位較多，也并不以“綠豆巖”的出現(xiàn)作為組與組之間的分界標志。南盤江盆地內(nèi)厚度最大的“綠豆巖”層出現(xiàn)在羅樓組頂部，而并非出現(xiàn)在上覆百豐組底界處；在羅樓組與百豐組中間還有一轉換層(Transtion Beds)，而轉換層中仍分布有多層火山灰(Ovtcharova et al.2006,2015)。Lehrmann等(2006) 對貴州關刀剖面的多層火山凝灰?guī)r進行了鋯石測年，得到246.77±0.13 Ma、247.13±0.12 Ma、247.32±0.08 Ma、247.38±0.10 Ma四個測年結果，并結合牙形石Chiosellatimorensis的首現(xiàn)層位將下—中三疊統(tǒng)的界線年齡定為247.2 Ma。Ovtcharova等(2015) 根據(jù)廣西金牙剖面的14層火山凝灰?guī)r進行鋯石定年，年齡結果的范圍在247.77±0.06 Ma和246.43±0.17 Ma之間，結合牙形石生物帶和貝葉斯插值法將下—中三疊統(tǒng)的界線定為247.05±0.16 Ma，位于該界線年齡之上的凝灰?guī)r層仍有三層。這表明，南盤江盆地中雖然記錄了多期火山活動，但大多與上揚子臺地的火山活動不同期。關刀剖面247.13±0.12 Ma的凝灰?guī)r層和灣頭剖面247.10±0.15 Ma的凝灰?guī)r層應當代表的是同一期火山活動。鑒于Lehrmann等(2006)和Ovtcharova等(2015)所使用的鋯石測年手段為CA—ID—TIMS，與本文的測試手段有所不同，因此不排除測試精度上的差別可能會造成結果上的差異。

目前來看，下?lián)P子臺地的洋坪剖面與上揚子臺地的張口洞、石門坎剖面關嶺組底界“綠豆巖”代表的火山活動是同一期，發(fā)生于246.6 Ma至246.9 Ma之間；南盤江盆地中關刀、灣頭剖面存在與之時間接近的一期火山活動，發(fā)生于247.1 Ma附近。近年來對華南地區(qū)“綠豆巖”地球化學特征的研究顯示，上揚子臺地的“綠豆巖”兼具殼源—幔源特征，代表了典型的俯沖帶島弧巖漿的地球化學特征(蘆云飛,2020;劉建清等,2021)。其來源很可能是哀牢山洋殼在右江盆地內(nèi)向兩側俯沖而產(chǎn)生的弧火山運動，火山噴發(fā)的火山灰在南盤江盆地和揚子臺地相對平穩(wěn)的水體環(huán)境中沉積形成了“綠豆巖”。而年齡上的差異有可能是同一期巖漿活動內(nèi)不同期次火山噴發(fā)的結果。因此，南盤江盆地轉換層底部的第一層火山凝灰?guī)r、上揚子臺地關嶺組最底部的“綠豆巖”以及下?lián)P子臺地巴東組最底部的“綠豆巖”有可能是同一期火山噴發(fā)的結果。南盤江盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)的“綠豆巖”多數(shù)層位年齡更老，均在247 Ma以上，代表了南盤江盆地內(nèi)的火山活動在早三疊世末期就已較為活躍；向北往揚子臺地方向，在其上發(fā)現(xiàn)的多層“綠豆巖”的年齡較新，約為246.6 Ma，表明上揚子臺地火山活動的活躍階段較晚，出現(xiàn)在中三疊世之后。

另一方面，華南地區(qū)中三疊世火山凝灰?guī)r所代表的火山活動，很可能也是促進該時期海洋生態(tài)系統(tǒng)復蘇的原因。盤縣動物群和羅平動物群的富集層位緊鄰火山凝灰?guī)r層之上，其營養(yǎng)結構已較為復雜(Motani et al.,2008;Jiang Dayong et al.,2009;Hu Shixue et al.,2011;Chen Zhongqiang and Benton,2012;Benton et al.,2013)，表明這些生物在火山活動后不久，其多樣性和豐度最高，二者可能存在因果聯(lián)系。例如，鐵元素對于浮游生物的生長很重要，鐵元素通過火山灰的富集可以促進海洋生產(chǎn)力的提升(Shaked and Lis,2012;Zeng Zhirui et al.,2018)。上揚子臺地及南盤江地區(qū)多次火山活動產(chǎn)生的火山灰沉積在海水中，為海洋水體輸入了豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，很可能促進了以浮游微生物為基礎的海洋初級生產(chǎn)力提高，進而觸發(fā)海洋生態(tài)系統(tǒng)在短時間內(nèi)加速恢復，加快了海洋生物輻射演化的進程。而關嶺組底部的“綠豆巖”和含化石層間凝灰?guī)r的絕對年齡可相互校正，準確限定海生爬行動物的存續(xù)時間，進而更加精細地推算海洋生態(tài)系統(tǒng)復蘇的時間和速率，為理解海洋生態(tài)系統(tǒng)在三疊紀的重建及恢復模式提供重要參考。

國際下—中三疊統(tǒng)界線層型剖面和點的確定需要綜合地層學的手段進行限定。石門坎剖面下—中三疊統(tǒng)界線附近的地層連續(xù)、出露良好，可連續(xù)采樣的露頭長約8 m，在第0層上下均有完整的灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及鈣質(zhì)泥巖的沉積序列，可以進行牙形石等生物地層學樣品采集和磁性地層學的工作。此外，石門坎剖面連續(xù)的地層序列也適合于進行等間距高精度的化學地層學測試，未來有望進行穩(wěn)定同位素、天文旋回地層學等相關工作。

5 結論

(1) 對新民鎮(zhèn)石門坎剖面關嶺組與永寧鎮(zhèn)組界線之上0.6 m,1.2 m,1.4 m和1.6 m處的四層凝灰質(zhì)頁巖中的鋯石進行了LA-ICP-MS的U-Pb定年，得到的年齡值分別為246.9±1.1 Ma,245.0±1.3 Ma,245.8±1.7 Ma和243.9±1.6 Ma。接近關嶺組與永寧鎮(zhèn)組界線的測年結果與目前安尼階底界候選層型剖面處的年齡結果相近，與上揚子臺地其他剖面安尼階底界附近的測年結果可對比；

(2) 下?lián)P子臺地巴東組底部、上揚子臺地關嶺組底部和南盤江盆地羅樓組之上轉換層底部的“綠豆巖”很可能代表了同一期火山活動，這三層火山灰具等時性，可用于華南地區(qū)安尼階底界的對比；

(3) 火山凝灰?guī)r向海洋的輸入很可能促進了初級生產(chǎn)力的提升，為進一步了解海洋生態(tài)系統(tǒng)在三疊紀的復蘇速率和模式提供參考；

(4) 位于上揚子臺地且出露下—中三疊統(tǒng)界線的石門坎剖面提供了絕對年齡數(shù)據(jù)，后續(xù)具有繼續(xù)開展牙形石生物地層學、磁性地層學等綜合地層學工作的潛力。