《Precambrian Research》：Sediment provenances and tectonic significance of the Daeheuksan Group, Southwestern Korean Peninsula
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Daeheuksan组的地质年代和构造背景通过沉积岩学、岩石地球化学和碎屑锆石U-Pb年代学综合研究确定，揭示其形成于 intracratonic 扩张盆地，与Columbia超大陆早期分裂及东亚晚前寒武纪盆地发育相关。
Jae Yong Jeong | Byung Choon Lee | Weon-Seo Kee | Inah Seo
韩国全罗北道全州市54896，全北国立大学气候、环境与能源系
摘要
位于朝鲜半岛西南部的Heuksando岛上的Daeheuksan群代表了一个规模虽小但具有重大构造意义的沉积序列，其中包含了新确定的晚古元古代（Statherian时期）的沉积物。我们结合了沉积岩相学、全岩地球化学以及碎屑锆石U-Pb地质年代学方法，以揭示其沉积来源和构造环境。Munamsan、Mungnyeong和Cheonchon地层主要表现为石英质到岩屑石英质的成分，这受到沉积物再循环、化学风化以及少量火山物质的影响。尽管岩性存在差异，但碎屑锆石的年龄谱显示沉积物来源较为稳定，主要由太古代至古元古代的岩石构成。全岩地球化学分析表明存在强烈的化学风化作用以及沉积后的钾富集现象，这可能与碱性岩浆活动有关。这些发现共同支持了该地区属于大陆内部伸展盆地的观点，其形成时间与朝鲜半岛及华北克拉通地区的碰撞后岩浆活动同期。因此，Daeheuksan群为研究哥伦比亚超级大陆早期解体过程中的Statherian时期伸展构造提供了新的证据，同时也延长了东亚地区古元古代盆地发育的记录。
引言
在朝鲜半岛，许多沉积序列仅以零散的露头形式存在，这使得重建完整的地层框架变得复杂。虽然某些序列与已建立的地层单位（如白垩纪的Gyeongsang超群、古生代的Joseon和Pyeongan超群以及元古代的Sangwon超群）有很好的对应关系（图1a），但仍有许多序列难以进行对比。特别是元古代地层分布范围有限、普遍经历了高度变质作用，并且缺乏化石证据，这给地层对比和年龄测定带来了挑战。鉴于这些限制，相关研究主要关注碎屑锆石年龄分布模式和变质年龄的相似性（例如Kim等人，2019年）。
Heuksando岛（Heuksan Island）位于朝鲜半岛的西南部（图1a、1b），长期以来被认为含有一个年代未知的沉积序列，且这些沉积物几乎未发生变质。Lim等人（2002年）将这类沉积物命名为Daeheuksan群，并推测它们可能与Okcheon带上的白垩纪沉积序列有关，或者可能是由于黄海地区的走滑断层作用而从Gyeonggi地块分离出来的。然而，由于Heuksando岛的地理隔离以及缺乏生物地层标志物，Daeheuksan群的沉积年龄仍不确定，这阻碍了对其形成机制和构造意义进行全面研究。
在最近发布的1:50,000比例尺地质图中（Kee等人，2022年），基于详细的野外调查，对Daeheuksan群的地层进行了重大修订（图1b）。根据流纹岩碎屑的锆石U-Pb年龄以及沉积岩中最年轻的碎屑锆石年龄（约16.8亿至16.6亿年），确定Daeheuksan群的沉积时代属于晚古元古代的Statherian时期。这一年龄与华北克拉通中的Changcheng系统（18亿至16亿年）相吻合，这是迄今为止在朝鲜半岛尚未发现的相关性。因此，Daeheuksan群为了解朝鲜半岛附近的晚古元古代构造环境提供了重要线索。
在本研究中，我们通过沉积岩相学、全岩地球化学和碎屑锆石U-Pb地质年代学方法来探讨Daeheuksan群的沉积来源。通过整合这些数据，我们旨在阐明这一虽小却具有重要意义的沉积序列的起源、沉积历史和构造意义。
地质背景
地质环境
Heuksando岛（Heuksan Island）位于朝鲜半岛西南部，距离Mokpo西海岸约90公里（图1）。从上到下的地层顺序为Simni地层、Daeheuksan群以及侵入其中的Jangdo花岗岩（图2）。该岛的初始地层框架由Lim等人（2002年）建立，并为Simni地层和Daeheuksan群命名。二十年后的Kee等人（2022年）进一步研究了……
分析方法
研究区域共采集了22个岩石样本，涵盖了Simni地层和Daeheuksan群的多种岩性（表1）。从砂岩和砾岩基质样本中制备了厚度为30微米的薄片用于岩相观察。其中13个样本进行了全岩元素分析，6个样本进行了碎屑锆石U-Pb同位素组成分析。
岩相特征
Daeheuksan群中的砂岩和砾岩基质主要由石英组成，其中含有不同比例的钾长石、变质岩屑和火山岩屑（图3）。正如Kee等人（2022年）所指出的，Munamsan地层的特征是石英含量较高（图4a）。根据Garzanti（2019年）的砂岩分类标准，7个样本中有5个属于石英质砂岩（图3a）……
岩相学和地球化学证据对沉积来源的约束
除了Sari地区含有来自下伏Simni地层的片岩岩屑外，Munamsan地层主要由石英质成分构成，仅有少量长石和火山岩屑（图3）。这种高成分和结构的成熟度表明，砂岩的形成主要源于沉积源岩的剥露过程，而非初始的风化和搬运作用。灰色砂岩的占主导地位……
结论
本研究通过岩相学、地球化学和碎屑锆石地质年代学的综合分析，阐明了Daeheuksan群的沉积历史。岩相特征的差异可能反映了火成物质输入、化学风化强度和沉积物再循环过程的不同。尽管Munamsan、Mungnyeong和Cheonchon三个地层具有不同的岩相特征，但碎屑锆石的年龄分布基本保持稳定。
作者贡献声明
Jae Yong Jeong：撰写初稿、数据可视化、实验设计、数据分析。
Byung Choon Lee：撰写初稿、实验设计、数据管理。
Weon-Seo Kee：审稿与编辑、资源协调、实验设计、资金申请。
Inah Seo：审稿与编辑、数据可视化、研究监督、方法论制定、资金申请、概念构思。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
作者感谢编辑和两位匿名审稿人的建设性意见和宝贵建议，这些意见显著提高了本文的质量和清晰度。同时，作者还要感谢Mun Gi Kim博士的宝贵建议，以及Junhyuk Seo、Hawon Yun和Euijong Lee在野外工作和实验室实验中的协助。
