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新元古代是前寒武纪演化历史上重要的时期，发生了如Rodinia超大陆的汇聚碰撞、裂解、全球性冰川作用以及之后的生物大辐射等关键事件（Eyles，1993; 张同钢等，2002; Zheng Yongfei，2003; Li et al.，2008; Xu Bei et al.，2009; Hoffman and Schrag，2010）。新元古代冰川作用在我国分布广泛且保存较好，其中华南、塔里木和华北克拉通中均有记录（高振家等，1984; Xu Bei et al.，2009; Chen Xiaoshuai et al.，2020; 李王鹏等，2022; 邹灏等，2022），同时在造山带中也有相关的报道，如天山和北山造山带中埃迪卡拉纪的冰碛岩（余以生等，1984; Ding Haifeng et al.，2009）。
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早在1979年，前人就认为北山造山带存在震旦系（埃迪卡拉系）冰川沉积，但缺乏建组剖面（赵祥生等，1984）。余以生等（1984）于额济纳旗洗肠井南建立了层序完整的冰碛岩剖面而将其命名为洗肠井群，原始定义为北山地区不整合于青白口系通畅口群之上的冰碛砾岩、含砾砂质白云岩、含砾砂质板岩、含砾砂质灰岩及白云质灰岩等冰川沉积岩系。随着北山造山带1∶25万和1∶5万区域地质调查等工作的进行，进一步对洗肠井群的分布范围、岩性组合特征以及沉积构造的研究取得了很大的进展。洗肠井群的沉积时代一直以来被认为可能为震旦纪（埃迪卡拉纪）晚期（余以生等，1984; 赵祥生，1984），完全可与塔里木克拉通的汉格尔乔克组和天山造山带的塔里萨依组中的冰碛岩相对比（余吉远等，2012）。然而该套地层尚未开展过精确的锆石年代学研究，对洗肠井群冰碛岩的碎屑物质来源以及沉积的大地构造位置亦没有清晰的认识。
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本文在野外地质调查的基础上，对破城山地区洗肠井群中的碎屑岩进行碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素分析，一方面通过最年轻的碎屑锆石年龄与区域地层接触关系限定其沉积时代，并对其碎屑物质来源进行探讨；另一方面与周缘克拉通/地块同时代冰碛岩进行对比研究，综合分析洗肠井群可能沉积的大地构造位置。
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1 区域地质背景及样品特征
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北山造山带位于华北、塔里木和西伯利亚板块的交汇部位，其西侧以星星峡左行走滑断裂与天山造山带相连，东侧于弱水走滑断裂被巴丹吉林沙漠掩盖，南北两侧位于敦煌地块和蒙古增生造山带之间（图1；Xiao Wenjiao et al.，2010; Song Dongfang et al.，2016）。北山造山带由一系列的古生代俯冲增生杂岩、弧岩浆岩和前寒武纪物质等组成，从南至北通过柳园、红柳河-牛圈子-洗肠井、石板井-小黄山和红石山蛇绿岩带可划分为石板山、双鹰山、马鬃山、旱山和雀儿山构造单元（图1；Xiao Wenjiao et al.，2010; He Zhenyu et al.，2018）。
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洗肠井群主要发育于双鹰山和马鬃山单元中，零星分布于洗肠井、柳园东北部一带和明水南部的破城山地区（图1），岩性主要为杂色浅变质或未变质的细碎屑岩和含砾细碎屑岩，夹碳酸盐岩和冰碛砾岩等，除可见韵律性和旋回性外，尚受控于冰川作用及浊流沉积（甘肃省地质调查院，2001❶）。据微古植物化石、Rb-Sr全岩等时线年龄及区域地层对比认为其时代为震旦纪（埃迪卡拉纪）（余以生等，1984; 赵祥生，1984）。
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破城山地区的洗肠井群呈近东西向展布，北侧与下寒武统双鹰山组为平行不整合接触，南侧与蓟县系平头山组为断层接触，另外该地区还出露有长城系古硐井群、石炭纪—三叠纪的地层以及晚古生代的花岗岩（图2）。该地区的双鹰山组为一套浅灰绿、褐黄色碎屑岩夹硅质岩、灰岩扁豆体等，底部层位含磷，含三叶虫和少量小型腕足类化石，为正常浅海陆棚沉积。平头山组岩性组合为中厚层含燧石条带白云岩和白云质灰岩等，古硐井群主要为石英岩、变砂岩夹石英片岩和大理岩等。洗肠井群岩性主要为白云质冰碛砾岩、黄绿色泥质粉砂岩和紫红色含冰碛砾石粉砂—细砂岩等，它们之间为整合接触，发育近东西向顺层劈理（图3a~e）。其中白云质冰碛砾岩为灰白色，砾石大小不一，大的可至50 cm，为次圆状—棱角状，砾石成分主要为白云岩、少量的石英岩及火山碎屑物质。含冰碛砾石粉砂—细砂岩中的砾石主要为白云岩、硅质白云岩和极少量的石英岩（图3b~d），砾石为次圆状—次棱角状，部分长轴方向与劈理方向一致，且局部受到后期顺层剪切作用的影响，部分砾石长轴方向截切顺层劈理，说明冰川坠石的存在，它们分布不均匀，局部含量可至20%，大小多在5~40 cm之间。砾石表面未见明显的冰川沉积中发育的擦痕和镜面，可能因为只有冰川底部的砾石才发育，故而较少。泥质粉砂岩主要为泥质、粉砂质和极少量的细砂组成，泥质黏土矿物主要为泥质、绢云母和绿泥石等，粉砂主要为石英粉砂，细砂分布很不均匀，呈星点状，主要成分为石英，可见少量长石，呈次棱角状（图3e、f）。
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图1 北山造山带地质简图（据Xiao Wenjiao et al.，2010; He Zhenyu et al.，2018修改）
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Fig.1 Geological sketch map of the Beishan orogen (modified after Xiao Wenjiao et al., 2010; He Zhenyu et al., 2018)
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图2 破城山地区地质简图
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Fig.2 Geological sketch map of the Xichangjing Group in the Pochengshan area
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1 —第四系；2—珊瑚井组；3—红岩井组；4—白山组；5—双鹰山组；6—洗肠井群；7—平头山组；8—古硐井群；9—晚古生代花岗岩；10—断裂；11—平行不整合；12—样品
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1 —Quaternary; 2—Shanhujing Formation; 3—Hongyanjing Formation; 4—Baishan Formation; 5—Shuangyingshan Formation; 6—Xichangjing Group; 7—Pingtoushan Formation; 8—Gudongjing Group; 9—Late Paleozoic granite; 10—fault; 11—parallel unconformity; 12—sample
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本次工作在野外地质调查基础上，采集了含冰碛砾石粉砂—细砂岩中的粉砂—细砂岩（21HZ-1）和泥质粉砂岩（21HZ-2）两件碎屑锆石年代学样品，采样坐标为N96°5′40″，E41°55′13″。样品的锆石微量和年代学分析数据见附表1和附表2。
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2 测试方法
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锆石U-Pb同位素定年、微量元素分析以及Lu-Hf同位素测试均在中国地质调查局西安地质调查中心实验测试中心完成。锆石U-Pb同位素定年和微量元素分析同时进行，激光剥蚀系统为Coherent Geolas Pro，等离子质谱仪为Agilent 7700X，剥蚀孔径为24 μm，激光频率为7 Hz。数据处理采用Glitter完成，锆石U-Pb年龄计算采用标样91500为外标，锆石微量元素含量测定采用NIST610作为外标，29Si作为内标元素。绘制谐和图和计算加权平均年龄采用Isoplot完成。锆石Lu-Hf同位素测试利用Neptune plus MC-ICPMS和Coherent Geolas Pro激光剥蚀系统进行，分析时激光束直径为44 μm，激光脉冲频率为8 Hz。实验过程中用标样91500、GJ-1、MUN和PLV作外标。在计算初始176Hf/177Hf比值时，Lu的衰变常数采用1.865×10-11 a-1，εHf值的计算采用的球粒陨石Hf同位素值为176Lu/177Hf=0.0336，176Hf/177Hf=0.282785（Bouvier et al.，2008）。在Hf单阶段模式年龄计算中，亏损地幔（176Hf/177Hf）DM现在值采用0.28325，（176Lu/177Hf）DM采用0.0384，两阶段Hf模式年龄计算时采用平均地壳的（176Lu/177Hf）C=0.015（Griffin et al.，2004）。
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图3 破城山地区洗肠井群野外和显微照片
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Fig.3 Field photos and photomicrographs of the Xichangjing Group in the Pochengshan area
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（a）—野外宏观接触关系；（b）—含冰碛砾石粉砂—细砂岩中的石英岩砾石；（c），（d）—含冰碛砾石粉砂—细砂岩中的白云岩砾石；（e）—泥质粉砂岩野外特征；（f）—泥质粉砂岩镜下特征（单偏光）
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(a) —field contact relationship; (b) —quartzite gravel in silty-fine sandstone; (c) , (d) —dolomite gravel in silty-fine sandstone; (e) —field characteristic of pelitic siltstone; (f) —micro-characteristic of pelitic siltstone (plane polarized light)
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3 分析结果
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3.1 碎屑锆石特征
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洗肠井群样品21HZ-1的锆石大多数为椭圆状—次圆状，极少数为半自形—自形结构，粒径长轴主要介于100~180 μm之间。CL图像显示锆石发育明显的岩浆振荡环带或板状环带（图4a），其Th/U比值介于0.1~1.99之间（图5a）。锆石稀土元素配分曲线中，绝大多数锆石显示HREE富集，Ce正异常和Eu负异常的特征，仅有零星的锆石显示LREE平坦，HREE 富集，及Eu负异常的特征（图5b）。以上特征暗示样品21HZ-1的碎屑锆石主要为岩浆锆石，仅存在极少量的热液锆石（Hoskin and Schaltegger，2003; Wang Rui et al.，2018）。
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样品21HZ-2的锆石主要为半自形—自形结构，粒径长轴主要介于60~120 μm之间，明显地比样品21HZ-1的锆石小。CL图像特征、Th/U比值（集中于0.17~1.56之间）及锆石稀土元素配分曲线基本与样品21HZ-1一致（图4b、5a、5c），显示其碎屑锆石也主要为岩浆锆石，仅有少量的热液锆石（Hoskin and Schaltegger，2003）。
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3.2 锆石U-Pb年代学
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对样品21HZ-1的碎屑锆石共进行了120点的锆石U-Pb年代学分析，其中113个分析点具有较高的谐和度，年龄主要分布范围为685~579 Ma，另有四颗锆石年龄分别为1464 Ma、1474 Ma、1773 Ma和2686 Ma。最年轻的碎屑锆石谐和年龄为579±12 Ma，碎屑锆石年龄直方图显示样品有单一的年龄峰值635 Ma（图6a）。
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图4 破城山地区洗肠井群粉砂—细砂岩（a）和泥质粉砂岩（b）代表性碎屑锆石CL图像
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Fig.4 CL images of representative zircons for the silty-fine sandstone (a) and pelitic siltstone (b) of the Xichangjing Group in the Pochengshan area
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图5 破城山地区洗肠井群碎屑锆石Th/U比值（a）和稀土元素配分曲线（b、c）
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Fig.5 Th/U ratios (a) and chondrite-normalized REE patterns (b, c) of detrital zircons from the Xichangjing Group in the Pochengshan area
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图6 破城山地区洗肠井群粉砂—细砂岩（a）和泥质粉砂岩（b）碎屑锆石U-Pb年龄谐和图和直方图
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Fig.6 U-Pb concordia diagrams and relative probability plots of detrital zircons from the silty-fine sandstone (a) and pelitic siltstone (b) of the Xichangjing Group in the Pochengshan area
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对样品21HZ-2的碎屑锆石进行了94点的锆石U-Pb年代学分析，其中80个分析点具有较高的谐和度，年龄主要分布范围为764~574 Ma，另有五颗锆石年龄分别为880 Ma、930 Ma、954 Ma、1262 Ma和1496 Ma。最年轻的碎屑锆石谐和年龄为574±8 Ma，碎屑锆石年龄直方图显示样品有单一的年龄峰值为631 Ma（图6b）。
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3.3 锆石Lu-Hf同位素分析
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对样品21HZ-1具有谐和年龄的碎屑锆石进行了113个点的Lu-Hf同位素分析（图7），分析数据见附表3。年龄主要分布范围为685~579 Ma的碎屑锆石初始176Hf/177Hf比值主要聚集于0.282405~0.282809之间，εHf（t）值为+0.67~+14.89，两阶段Hf模式年龄（TDM2）集中于1.52~0.60 Ga之间，仅有两颗锆石εHf（t）值为负值（-2.59和-19.97），另有三颗碎屑锆石显示初始176Hf/177Hf比值为0.282814~0.282943，εHf（t）值为+15.42~+20.10，位于亏损地幔演化线之上，可能暗示其为热液锆石。1464 Ma和1474 Ma的碎屑锆石初始176Hf/177Hf比值分别为0.282194和0.282100，εHf（t）值为+12.02和+8.92，两阶段Hf模式年龄（TDM2）为1.45 Ga和1.66 Ga。1773 Ma和2686 Ma的碎屑锆石初始176Hf/177Hf比值分别为0.281691和0.281172，εHf（t）值为+1.26和+4.01，两阶段Hf模式年龄（TDM2）为2.39 Ga和2.93 Ga。
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4 讨论
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4.1 沉积时代
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区域上洗肠井群冰碛岩与上覆双鹰山组为平行不整合接触（余以生等，1984; 余吉远等，2012）。上覆双鹰山组生物碎屑灰岩中含有丰富的三叶虫化石Subeia，Calodiscus，Serrodiscus，Tannudiscus，Edelsteinaspis，Kootenia和Pagetides（Discomesites）huochengensis等，且破城山一带分布的双鹰山组中也发现了三叶虫Subeia，据此精确限定了洗肠井群上覆双鹰山组的时代为早寒武世（李向民等，2013❷）。本文对破城山地区洗肠井群的两个碎屑岩样品定年显示最年轻碎屑锆石年龄为579±12 Ma和574±8 Ma，限定了洗肠井群冰碛岩的最大沉积时代。结合其上覆双鹰山组的时代认识，以及早期发现洗肠井群上部有少量可能为埃迪卡拉纪晚期的微古植物及寒武纪早期的海绵骨针化石（余以生等，1984; 赵祥生，1984），因此综合限定洗肠井群冰碛岩的沉积时代应为埃迪卡拉纪晚期。
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图7 破城山地区洗肠井群粉砂—细砂岩锆石 εHf（t）-年龄演化图解
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Fig.7 Zircon εHf (t) -age evolution diagram of the silty-fine sandstone from the Xichangjing Group of the Pochengshan area
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北山地壳基底演化区域引自He Zhenyu et al.（2018）
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The crustal basement evolution region of the Beishan orogen is after He Zhenyu et al. (2018)
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目前的研究表明，全球新元古代至少发育四次冰期，从老至新为Kaigas冰期（765~735 Ma）、Sturtian冰期（718~660 Ma）、Marinoan冰期（651~635 Ma）和Gaskiers冰期（580~575 Ma）（Key et al.，2001; Bowring et al.，2003; Fanning and Link，2004; Hoffman et al.，2004; Zhou Chuanming et al.，2004; Hoffman and Li，2009; 赵彦彦和郑永飞，2011）。除此之外，近期的研究认为埃迪卡拉纪至少存在两期冰川活动，不仅仅包括Gaskiers冰期，还有之后更晚期的后Gaskiers冰期（Hebert et al.，2010; Linnemann et al.，2018）。Hebert et al.（2010）对北弗吉尼亚裂谷相关火山流的研究认为该期冰期时代为571 Ma。Linnemann et al.（2018）将该期冰期命名为Weesenstein-Orellana冰期，认为其形成时代约为565 Ma，且主要位于冈瓦纳大陆的西缘。北山造山带洗肠井群形成于埃迪卡拉纪晚期，应对应于后Gaskiers冰期。
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4.2 物源分析
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不同岩浆岩中的结晶锆石具有特定的微量元素组分特征，因此根据锆石的微量元素特征可判别锆石的来源岩石类型（图8a；Belousova et al.，2002）。本文采集的两个碎屑岩样品的碎屑锆石主要为岩浆成因锆石，据这些碎屑锆石的微量元素特征判断其来源岩石类型相对比较单一，主要为玄武岩和正长岩（图8b、c）。而且这两个碎屑岩样品具有单一的碎屑锆石年龄峰值，分别为631 Ma和635 Ma（图6），同样显示洗肠井群碎屑物质来源的单一性。
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一般冰碛砾石距离越近，岩石类型愈少，破城山地区洗肠井群砾石主要为白云岩、硅质白云岩和极少量的石英岩，与其下部呈断层接触的蓟县系平头山组和长城系古硐井群的岩性组合相一致，据此推断破城山洗肠井群的冰碛砾石可能来自附近的平头山组和古硐井群。而且注意到虽然本文的粉砂—细砂岩中的锆石大多数有磨圆，然而泥质粉砂岩中的锆石主要为半自形—自形结构，显示近源的特征。另外碎屑锆石年龄峰值附近的锆石两阶段Hf模式年龄（TDM2）主要集中于1.52~0.60 Ga，主体位于北山地壳基底演化区域之上，显示碎屑物源区具有新生地壳与中元古代地壳再造的特征（图7）。碎屑岩样品中还有少量~1.4 Ga的碎屑锆石，其εHf（t）值接近亏损地幔演化线（图7），样品21HZ-2有~0.9 Ga的碎屑锆石，而北山造山带内部发育有新元古代（~0.9 Ga）和具有新生地壳性质的中元古代（~1.4 Ga）的花岗质岩石（Liu Qian et al.，2015; Yuan Yu et al.，2015; He Zhenyu et al.，2018）。综上认为，洗肠井群碎屑岩的碎屑物质来源于近源的北山造山带自身的组成物质，或者当时与北山造山带联结在一起的克拉通。
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传统意义上认为北山的前寒武纪基底与塔里木克拉通具有亲缘性（Zuo Guochao et al.，1991）。已有研究显示塔里木克拉通东北缘的库鲁克塔格地区发育四套冰碛岩，由下至上为：贝义西组、阿勒通沟组、特瑞爱肯组和汉格尔乔克组（高振家等，1984; 张艳等，2006; 徐备等，2008; 高林志等，2010; Zhu Guangyou et al.，2021）。其中贝义西组、阿勒通沟组和特瑞爱肯组时代为南华纪（成冰纪），汉格尔乔克组冰碛砾岩为埃迪卡拉纪，沉积于615~542 Ma之间（徐备等，2008; Xu Bei et al.，2009）。汉格尔乔克组顶界与下寒武统呈平行不整合接触，岩石组合主要由冰碛泥砾岩和冰碛砾岩组成，偶夹杂砂砾岩和砂岩透镜体，冰碛砾石多数为漂砾，砾石成分可见大理岩、砂岩、花岗岩和燧石等，在一些地方成分主要为碳酸盐岩，顶部可见冰碛纹泥层和盖帽白云岩（Xiao Shuhai et al.，2004; 何金有等，2007; 杨瑞东等，2007）。汉格尔乔克组与洗肠井群为同一时代，一直以来认为它们是可以对比的（余吉远等，2012）。而且库鲁克塔格地区发育660~630 Ma的镁铁质岩脉、正长岩和花岗岩（Zhu Wenbin et al.，2008，2011; 何登发等，2011; Ge Rongfeng et al.，2012），以及~615 Ma的安山岩和玄武岩（Xu Bei et al.，2009）。虽然北山的洗肠井群发育该时期的单一年龄峰值（图9a），但是汉格尔乔克组的碎屑锆石年代学分析显示新元古代年龄峰值主要在~742 Ma，主要还记录了与塔里木克拉通地壳基底相关的古元古代多期岩浆事件（图9b；何景文，2015）。同时注意到洗肠井群年龄峰值附近的碎屑锆石εHf（t）值主要为+0.67~+14.89，塔里木克拉通该时期虽然发育镁铁质岩浆作用，然中酸性岩浆作用的εHf（t）值范围主要为-15.7~+4.3（Ge Rongfeng et al.，2012），虽然洗肠井群该时期的碎屑锆石Hf同位素与其有重合，然其碎屑锆石中几乎没有εHf（t）值为负值的记录。因此塔里木克拉通应该不是北山造山带洗肠井群碎屑物质的主要来源区。
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图8 锆石来源岩石类型判别图解（a）（据Belousova et al.，2002）和破城山地区洗肠井群碎屑锆石来源岩石类型分布图（b、c）
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Fig.8 The classification diagram for zircons by rock type (a) (after Belousova et al., 2002) and proportion diagrams of source rock types for the detrital zircons of the studied samples (b, c)
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华北克拉通南缘的罗圈组、西缘的正目观组和天山造山带伊犁地块的塔里萨依组与洗肠井群的沉积时代也相同（Ding Haifeng et al.，2009; Dong Xiaopeng et al.，2017; Chen Xiaoshuai et al.，2020）。伊犁地块的塔里萨依组岩性组合为冰碛砾岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和底砾岩，顶部冰成杂砾岩与下寒武统磷矿沟组碎屑白云质灰岩呈假整合接触，何景文（2015）获得了~592 Ma的最大沉积年龄，丁海峰等（2014）获得了~572 Ma的最大沉积年龄，同时冰碛岩中的碎屑锆石主要显示647 Ma的单一年龄峰值（图9c；丁海峰等，2014; 何景文，2015），与本文洗肠井群碎屑岩的年龄峰值完全一致（图9a），而且它们该年龄峰值的锆石 Hf 同位素也是一致的（何景文，2015），说明它们具有相似的源区，然天山和北山造山带至今未发现该时期岩浆作用的记录。华北克拉通的罗圈组碎屑岩明显的锆石年龄峰值普遍在古元古代，如1828 Ma、2090 Ma和2503 Ma（图9d；孙云鹏，2021），正目观组碎屑岩的锆石年龄峰值在832 Ma、906 Ma和1579 Ma（图9e），明显不同于洗肠井群碎屑岩的锆石年龄峰值（图9a）。另外天山造山带中天山地块中出露的主要为南华纪（成冰纪）的冰碛岩（曹福根等，2015），华南地区出露的冰碛砾岩主要为成冰纪Marinoan冰期和Sturtian冰期（赵彦彦和郑永飞，2011；胡蓉等，2016），未见埃迪卡拉纪晚期的冰碛岩。
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图9 埃迪卡拉纪晚期冰碛岩碎屑锆石年龄谱对比图
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Fig.9 Comparison of detrital zircon age distributions for the tillite of late Ediacaran
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（a）—北山的洗肠井群（本文数据）；（b）—塔里木的汉格尔乔克组（据何景文，2015）；（c）—天山的塔里萨依组（据丁海峰等，2014; 何景文，2015）；（d）—华北的罗圈组（据孙云鹏，2021）；（e）—华北的正目观组（据Dong Xiaopeng et al.，2017）
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(a) —the Xichangjing Group of the Beishan (this study) ; (b) —the Hankalchough Formation of the Tarim (after He Jingwen, 2015) ; (c) —the Talisayi Formation of the Tianshan (after Ding Haifeng et al., 2014; He Jingwen, 2015) ; (d) —the Luoquan Formation of the North China Craton (after Sun Yunpeng, 2021) ; (e) —the Zhengmuguan Formation of the North China Craton (after Dong Xiaopeng et al., 2017)
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综合以上对比分析，北山造山带的洗肠井群与天山造山带的塔里萨依组显示明显的相似性，且本文认为洗肠井群碎屑岩的碎屑物质来源于北山造山带自身，即使目前北山造山带年龄为685~579 Ma的碎屑锆石相关的泛非期造山岩浆记录尚未被发现，其原因可能是多方面的，比如未探明的地壳基底、地壳再循环或者强烈的剥蚀等。
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4.3 构造意义
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研究表明，形成于成冰纪的Sturtian冰期和Marinoan冰期为位于低纬度的全球大洋型冰川，其中Marinoan冰期的全球化程度最高，对应于通常所说的“雪球地球事件”（赵彦彦和郑永飞，2011），而Kaigas冰期和Gaskiers冰期为大陆型冰川，位于高纬度地区（Keeley et al.，2013; Li Su et al.，2016）。埃迪卡拉纪典型的Gaskiers冰期沉积发育在纽芬兰东部、阿巴拉契亚弗吉尼亚州和挪威北部地区（Hoffman and Li，2009），后Gaskiers冰期沉积被认为分布不均匀，可能与Gondwana大陆周缘的造山作用及沉积区腹地发育冰川的高山的抬升相关，其主要发育在Gondwana边缘的西非、伊比利亚、阿拉伯半岛和伊朗等地（Linnemann et al.，2018，2022）。
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Pang Ke et al.（2021）认为可能自埃迪卡拉纪晚期开始冰川仅在中高纬度地区出现，且基于该时期冰碛岩的研究将塔里木、华北和柴达木置于北半球中—高纬度地区。王鸿钧等（2019）研究显示塔里木克拉通在Rodinia裂解过程中发生了持续的北向漂移，~588 Ma的古纬度为42.9°N±8.7°，之后在中高纬度地区沉积了汉格尔乔克组冰碛岩。进一步推测北山造山带的洗肠井群和天山造山带的塔里萨依组也应该形成于类似纬度地区。另外，现今新生代冰碛岩的研究能为古冰川作用提供一些启示，如地球东南极格罗夫山地区，冰碛岩（物）物源为近源，其沉积物颗粒具有多种来源和多种搬运方式，形成过程中存在水、冰及密度流等多种介质的共同作用（方爱民等，2003; 陈龙耀等，2019）。破城山地区洗肠井群的碎屑物质也显示近源的特征，其中泥质粉砂岩碎屑物质主要为次棱角状，含冰碛砾石的粉砂—细砂岩的碎屑物质主要为次圆状。而且洗肠井群冰碛岩以大陆冰川沉积为主，且与滨海相岩层共生（余吉远等，2012）。因此洗肠井群冰碛岩应为中高纬度地区冰川与水流共同作用的产物。
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北山与天山造山带在前寒武纪演化过程中发育相似的岩浆记录，如1.4 Ga、0.9 Ga和0.7 Ga的花岗质岩石（Lei Ruxiong et al.，2013; Huang Botao et al.，2015; He Zhenyu et al.，2015，2018; Yuan Yu et al.，2015; Ao Songjian et al.，2016），因此普遍认为北山与天山造山带元古宙联结为一体。天山造山带伊犁地块果子沟地区的塔里萨依组与北山造山带洗肠井群冰碛岩为同一时代且显示一致的单一的碎屑锆石年龄峰值（图9a、c），因此在埃迪卡拉纪晚期北山与天山应该仍处于相同的构造位置。洗肠井群和塔里萨依组均未显示古老克拉通太古宙—古元古代岩浆事件的年龄峰值（图9a、c），与克拉通发育的同时期冰碛岩的碎屑物质组成明显不同，暗示经过Rodinia超大陆的裂解事件北山与天山已经与古老的克拉通分离。再者，通常认为碎屑锆石单一的年龄峰值一般形成于与弧相关的沉积环境，包括弧后或弧前盆地，邻近的弧提供其碎屑物质来源（Yang Jianghai et al.，2012; Xu Jian et al.，2019）。结合洗肠井群碎屑锆石年龄峰值附近的锆石普遍具有正的εHf（t）值，反映碎屑物质来源的新生地壳性质，而且其具有近源的特征，另外伊犁地块的塔里萨依组表现出活动大陆边缘的地球化学特征（丁海峰等，2014），由此进一步认为埃迪卡拉纪晚期北山和天山的一侧可能已经受俯冲作用的影响，而该时期的冰碛岩可能沉积于弧前或弧后盆地。
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5 结论
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（1）洗肠井群中粉砂—细砂岩和泥质粉砂岩最年轻的碎屑锆石年龄分别为579±12 Ma和574±8 Ma，结合其与上覆下寒武统双鹰山组为平行不整合接触，综合限定其形成时代为埃迪卡拉纪晚期。
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（2）北山造山带洗肠井群显示与天山造山带塔里萨依组明显的相似性，且洗肠井群碎屑岩的碎屑物质可能来源于北山造山带自身。
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（3）埃迪卡拉纪晚期北山与天山仍处于相同的构造位置，该时期它们已经与古老的克拉通分离，且一侧可能受俯冲作用的影响。
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致谢：感谢审稿专家提出的宝贵意见。感谢靳梦琪和李艳广在实验测试分析过程中的帮助。
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附件：本文附件（附表1~3）详见http://www.geojournals.cn/dzxb/dzxb/article/abstract/202310089?st=article_issue
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注释
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❶ 甘肃省地质调查院.2001. 马鬃山幅K47C003001 1∶25万区域地质调查报告.
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❷ 李向民，王国强.2013. 北山-祁连成矿带地质矿产综合研究报告.
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摘要
出露于北山造山带的洗肠井群为新元古代晚期的冰川沉积，记录了前寒武纪演化过程的重要信息。本文对北山破城山地区的洗肠井群进行了野外地质、碎屑锆石U-Pb年代学与Lu-Hf同位素研究。结果显示破城山地区的洗肠井群具有冰碛岩的特征，其中泥质粉砂岩和含冰碛砾石粉砂—细砂岩最年轻的碎屑锆石年龄分别为579±12 Ma和574±8 Ma，结合洗肠井群与上覆下寒武统双鹰山组为平行不整合接触关系，可精确限定洗肠井群的形成时代为埃迪卡拉纪晚期。洗肠井群碎屑岩具有单一的碎屑锆石年龄峰值（635~631 Ma），且该时期锆石的两阶段Hf模式年龄主要集中于1.52~0.60 Ga，显示中元古代地壳的再造与新生地壳的特征，其与天山造山带的塔里萨依组具有明显的相似性。洗肠井群碎屑锆石中还出现~0.9 Ga和~1.4 Ga的年龄，与北山造山带内部发育的中—新元古代的岩浆事件相当。且洗肠井群的冰碛砾石主要为白云岩、硅质白云岩和极少量的石英岩，与其下部呈断层接触的蓟县系平头山组和长城系古硐井群的岩性组合相一致，由此可见洗肠井群的碎屑物质很可能来源于北山造山带自身。同时认为洗肠井群冰碛岩为中高纬度地区冰川与水流冲刷共同作用的产物，而且在埃迪卡拉纪晚期北山与天山仍处于相同的构造位置，该时期它们已经与古老的克拉通分离，一侧可能受俯冲作用的影响。
Abstract
The Xichangjing Group is related to late Neoproterozoic glaciation in the Beishan orogen, which is of great significance to understand the Precambrian tectonic evolution. The field investigation, geochronology, and zircon Lu-Hf isotope were conducted on the Xichangjing Group of the Pochengshan area. The results show that it is characterized by glacial sedimentation. The ages of the youngest detrital zircons are 579±12 Ma and 574±8 Ma for pelitic siltstone and silty-fine sandstone. Combined with the parallel unconformity between the Xichangjing Group and the overlying early Cambrian Shuangyingshan Formation, the sedimentary age of the Xichangjing Group is limited to the late Ediacaran. There is a single age peak (635~631 Ma) for detrital zircons of the clastic rocks from the Xichangjing Group, and during this period the crustal Hf model ages of zircons are mainly concentrated in 1.52~0.60 Ga, which shows the crustal growth and reworking of the Mesoproterozoic crust. The Xichangjing Group is obviously similar to the Talisayi Formation in the Tianshan orogen. Moreover, the Xichangjing Group has some detrital zircons associated with ~0.9 Ga and ~1.4 Ga magmatism in the Beishan orogen. Its gravel is mainly composed of dolomite, siliceous dolomite and a small amount of quartzite, which are consistent with the rock associations of the Pingtoushan Formation and Gudongjing Group. Therefore, it is believed that the detrital materials of the Xichangjing Group were derived from the Beishan orogen. In addition, the Xichangjing Group was formed by the synthetical effects of glacier and water erosion in middle-high latitude. We further suggest that the Beishan and Tianshan were located in the same tectonic location during late Ediacaran, which had been separated from an ancient craton, and they might have been subjected to the subduction.
Keywords
Xichangjing Group ； late Ediacaran ； detrital source ； tectonic location ； Beishan orogen
