本文选自《地质论评》2001年，第47卷，第1期

从31届国际地质大会分析前寒武纪质研究进展和走向

陆松年

天津地质矿产研究所

　　第31届国际地质大会已于2000年8月6日至17曰在巴西里约热内卢市召开，有关大会的一般概况已由记者们在国土资源报上作了报道。我作为前寒武纪地质研究人员主要参加了与专业有关的学术会议和野外考察。象这样的大型国际会议，任何一名参会人员都是很难作全面介绍的，即使仅仅报道其中的一部分也存在不少的困难。然而，我作为参会代表又有责任尽我所能将大会中有关前寒武纪研究的进展向国内同行进行介绍。所幸在约150名参会的中国代表中也有数名前寒武纪研究专家，因此在介绍当前前寒武纪研究进展和分析未来走向时，如有疏漏和不当之处，敬请批评、指正。

一、 前寒武纪地质是大会的重头戏之一

　　第31届国际地质大会的主题是"地质学和可持续发展：第三个千年的挑战"(GEOLOGY AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT: CHALLENGES FOR THIRD MILLENNIUM)。作为与大会主题密切相关的前寒武纪地质学，在会议的所有学术活动中占有重要的分量。在组委会安排的32个专题讨论中，除9-1至9-8和10-1至10-4等12个分专题外，还有其它一些专题中的分专题直接与前寒武纪研究有关，现将与前寒武纪研究有关的分专题讨论会名称分列如下：

　　1. A-3 太古宙构造体系
　　2. A-4 元古宙大陆增生
　　3. D-3 超高压岩石组合的关键特征
　　4. F-1 碰撞造山带中的超高压变质作用和大陆俯冲
　　5. F-7 新元古代造山系统和冈瓦纳超大陆聚合
　　6. F-6 中元古代造山系统和罗迪尼亚超大陆聚合
　　7. G-1 太古宙成矿作用
　　8. G-2 大型铁矿的成因
　　9. 2-6 生物圈演化中的古生物的贡献和前寒武纪时代划分
　　10. 3-2 与冰川作用有关的现代和古代沉积环境
　　11. 9-1 地球上最古老的地壳
　　12. 9-2 前寒武纪大陆增生
　　13. 9-3 元古宙造山带构造演化
　　14. 9-4 前寒武纪超大陆
　　15. 9-5 南美地台构造演化
　　16. 9-6 新元古代表壳岩序列
　　17. 9-7 东冈瓦纳的元古宙事件
　　18. 9-8 前寒武纪年代问题
　　19. 10-1 成岩与低级变质作用
　　20. 10-2 韧性剪切带中的动力变质
　　21. 10-3 中-高级变质作用的P-T轨迹
　　22. 10-4 变质岩和变质过程的新方法和新概念
　　还有其它一些与前寒武纪研究间接相关的分专题，如沉积、成矿等不再赘述。

二、前寒武纪研究主要进展

　　全球构造研究已成为当前国际地学界前寒武纪研究工作中的重要趋势，在全球构造研究中，超大陆和超大陆旋回成为研究工作中的主线，并且继冈瓦纳超大陆以后，对中-新元古代Rodinia超大陆的研究成为新的热点。从31届国际地质大会安排的专题和各专题讨论会中的主旨报告明显看出国际地学界对Rodinia超大陆的重视程度和取得的重要进展。

　　新元古代在整个地质历史中是一段十分重要而颇具特色的时期，除去众所周知的全球性广泛分布的冰川活动和艾迪卡拉动物群的出现外，超大陆的汇聚和裂解构成该时期的另一特色。中元古代末期和新元古代早期的造山运动使全球大地构造格局发生重大变化。由于碰撞作用使若干分离的大陆块汇聚成超大陆或联合大陆，汇聚后的超大陆在不同部位和不同时期又重新裂解成若干大陆块体。目前国际地学界关注的Rodinia超大陆的形成和裂解使新元古时期重大地质事件的研究再次成为热点。

　　90年代初，由M.A.S.McMenamin和D.L.S.McMenamin 提出的Rodinia超大陆主要是对后生动物群发源地的一种推测，后来，Moores 、Dalziel 和Hoffman 等主要依据格林威尔时期形成的造山带和新元古代晚期裂谷系统的全球对比，逐步形成了一个关于新元古代超大陆的构思。Powell等 较早地引用了Rodinia一词来命名Hoffman 的再造，并利用古地磁数据推测Rodinia解体大约发生在720Ma。后来更多的研究者接受了这一名词。Rodinia不专指早期某一种再造方式，而是指主要存在于新元古代的超级大陆。

　　显然，和晚古生代的Pangea一样，Rodinia也代表了一段关键的地史时期，它为晚前寒武纪全球对比提供了新的检验模式和思路，在前寒武纪地层学、造山带分析、同位素地质学、古地磁学、盆地分析、全球冰期和海平面变化等领域均已产生重要的影响。在地球动力学方面引起了超大陆聚散方式和周期以及地球深部机制和天文背景因素等方面的再思考。

　　在31届国际地质大会有关的专题讨论会上，一批有影响的地质学家介绍了他们超大陆研究的最新成果。例如，Dalziel通过对SWEAT假设的回顾，探讨了Rodinia超大陆的重建，对Hoffmam重建的超大陆进行了修正(Reconstructing Rodinia: The SWEAT Hypothesis revisited)；Powell介绍了Rodinia汇聚与裂解中的古地磁证据(Rodinia assembly and dispersal: Paleomagnetic evidence)以及澳大利亚与Rodinia及冈瓦纳超大陆有关的元古宙地质事件(Proterozoic events in Australia related to the assembly of Rodinia and Gondwanaland)；Windley阐述了东、西冈瓦纳汇聚关键地区马达加斯加和也门的新元古代构造演化特点(The tectonic evolution of Madagascar and Yemen in the Neoproterozoic and their role in the accretion of east Gondwana)；Yoshida 作了有关东冈瓦纳泛非缝合带的报告(A suspect Pan-African suture in East Gondwana: A critical review from Madagascar, south India, Srilanka and East Antarctica)。从他们的报告中明显看出对超大陆研究的逐步深入和对关键地区的高度重视。

　　在超大陆研究中，对于超级地幔柱(Superplume)在超大陆裂解过程中所具有的重要作用已引起地质学家的关注。李正祥博士认为Rodinia超大陆中部存在1.0-0.85Ga之间的沉积缺失，该区域发育广泛分布的放射状基性岩墙群，已从华南和澳大利亚基性岩墙群中测得的同位素年龄在0.82Ga左右。他用超级地幔柱解释上述地质现象，并认为由于超级地幔柱造成了华南与澳大利亚之间的裂解。英国的Crowley博士通过欧洲早古生代岩浆作用的研究，提出了与大陆破裂有关的地幔柱存在的证据(Early Paleozoic Magmatism in the European Variscides: Evidence for Plume Related Continental Break-up)。他们的研究成果受到与会代表的重视。

　　Veizer 在他的题为"同位素地层学：显生宙的经验和元古宙的潜力"(Isotope Stratigraphy : Phanerozoic Experience and Neoproterozoic potential)主旨报告中，通造大量的测试数据论证了元古宙碳酸盐岩层中Sr、C和O同位素的年代学效应，并讨论了同位素数值变化与超大陆汇聚与裂解之间的联系；Evans则通过重新审视新元古代全球冰川地质记录，探讨了造成这种特殊地质现象的天文学因素。他们的研究成果从另一侧面反映了前寒武纪研究中全球观的重要地位。

　　东道国巴西的地质学家们通过大会和野外考察路线展示了他们丰硕的地质研究成果。我参加了会间和会后与泛非/巴西造山运动有关的新元古代岩浆弧的考察，受到很多的启发，有关这两次考察的情况我将专文进行介绍，在此不再赘述。

　　中国地质学家也在大会中通过多种形式与国外同行进行了交流，例如赵越研究员在9-7专题中介绍了他在南极的研究成果，我本人除主持9-6专题讨论会外，还分别于8月11日、16日和17日上午在9-6、9-4和9-8专题讨论会上作了报告，比较详细地介绍了我们的科研群体9.5期间在西北地区所取得的研究进展。

三、21世纪初叶前寒武纪研究走问分析

　　在全球构造研究中，造就了一批在国际地学界有重要影响的全球构造地质学家。他们通过由他们领导的科研群体，如西澳的构造研究中心等，或通过IGCP项目影响着前寒武纪全球构造研究的走向，可以推断21世纪初这种趋势只会加强而不会削弱。因此，这些曾经对冈瓦纳超大陆研究作出贡献，如今又活跃在Rodinia超大陆研究领域内的全球构造地质学家们仍将继续推进新元古代超大陆的研究工作。

　　随着全球构造研究的深入，有关Rodinia超大陆的重建必然会提供更多的科学证据，而且有关超大陆汇聚和裂解的大陆动力学问题会提到必要的高度引起国际地学界的关注。关于超大陆汇聚与裂解引起的地球各层圈的突变是未来研究的重要趋势，从核-幔边界引发的地幔柱是造成超大陆破裂的重要因素，由此而触发的壳-幔变化和地球浅部和表层的资源与环境效应也必然受到国内、外前寒武纪地质研究者们的重视。

　　在前寒武纪全球构造研究中另一值得注意的走向是当Rodinia超大陆成为研究热点后，一些地质学家已超前研究前Rodinia超大陆的全球构造问题，将他们的主要精力集中到更古老的超大陆和超大陆旋回的研究工作之中。例如，Condie (1999)根据初始地壳形成的峰期，认为早元古时期还存在两个规模较小的超大陆，第一个称为Nena，由劳伦、波罗的和西伯利亚大陆块体组成，第二个由Amazonia、La Plata、西非、刚果和北非组成的超大陆则称为Atlantica，这两个规模较小的超大陆嗣后构成了Rodinia超大陆的"核心"。他指出地史中晚太古代、Rodinia和Pangea等三个超级大陆的裂解时期分别发生于2.3-2.1Ga、0.7-0.6Ga和0..16Ga时期，而初始地壳增生的高峰期则出现在1.9-1.7Ga、0.6-0.4Ga和0.12-0.11Ga。Rogers等则认为在Rodinia超大陆存在以前，约1.8-1.5Ga期间可能存在一个规模很大的中元古超大陆，称为Coumbia，其形态和范围与Pangea有相似之处。在31届国际地质大会上， Evans博士根据他测定的北美苏必利尔和南非Kaapvaal地块的古地磁资料，提出SUPVAAL联结的假说，推测太古宙末期北美克拉通与南非曾为统一的联合大陆，为研究太古宙末超大陆奠定基础。

　　由于前寒武纪全球构造的进展，一批地质学家正在重新审视过去积累的资料，如从超大陆的汇聚和裂解过程对新元古代海水中Sr、C和O同位素的时间效应进行再解释。对相当于我国震旦纪时期的全球冰川活动从天文角度提出了Snowball (雪球构造) 假说等，从而引发了对元古宙碳酸盐地层同位素年代学效应和新元古代晚期杂砾岩(Diamixtite)研究的新热点，这些都是在全球构造研究中值得注意的研究动向。

　　我们在了解和借鉴国际地学界研究热点、趋势和经验的同时，必须强调立足于中国的实际，在提高中国前寒武纪研究水平的基础上，对全球前寒武纪研究作出贡献。显然当前在部署国内研究工作中，应该将有关新元古代超大陆研究与国际上研究热点相结合，抓住机遇，同步进行，争取有所发现和创新。同时应根据我国的实际情况，超前开展某些领域的研究工作，力争在未来的国际前寒武纪研究工作中占有一席之地。

　　目前国内前寒武纪研究工作与国际结合得比较紧密，例如1999年初国际地质对比计划科学执行局批准IGCP440项"罗迪尼亚的汇聚与破裂"国际合作对比项目后，同年4月IGCP中国国家委员会即批准成立中国国家工作组，当年10月在宜昌召开的"中国及邻区冈瓦纳块体地球动力学和构造演化"国际讨论会期间，又组织了东亚工作组，推举李正祥博士(澳大利亚)、T.Watanabe教授(日本)和陆松年为召集人。中国地质工作者以此为契机，参与了该领域全球构造研究的行列。当然我们的研究工作仍然存在不少差距，需要通过我们的艰苦努力，逐步赶上地学强国的研究水平。我作为前寒武纪专业研究人员特别感谢国家自然科学基金会、国土资源部、中国地质调查局和IGCP中国国家委员会近几年来对我国前寒武纪研究工作的理解、重视和支持，使我和我们的科研群体以及国内的前寒武纪研究同行们能够有相对充裕的科研经费从事超大陆研究工作并取得重要进展。

　　我这次赴巴西参加第31届国际地质大会，受到中国地质调查局的支持和国家自然科学基金会的经费资助，在此表示深深的谢意。有关这次会议的其它进展，将陆续整理成文，公开发表，以供国内同行参考。