塔里木地块西北缘阿克苏地区新元古代冰碛岩年代与冰期事件

2022-05-12李王鹏李慧莉张仲培刘少峰杨伟利蔡习尧聂海宽李晓剑

现代地质 2022年1期

李王鹏，王毅，李慧莉，张仲培，刘少峰，杨伟利，蔡习尧，聂海宽，钱涛，李晓剑

(1.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京 100083；2.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院，北京 100083；3.中国地质科学院地质力学研究所，北京 100081；4.东华理工大学地球科学学院，江西南昌 330013)

0 引言

塔里木地块新元古界埋藏较深，钻遇南华系—震旦系的井位非常少，深部层系地震成像品质较差，同时新元古界本身缺乏可进行有效对比的古生物化石。因此，塔里木地块新元古界划分与对比关系不清，地层格架模糊，并直接导致后续深入研究无法进行。然而，塔里木地块周缘出露新元古界地层，并且发育典型的冰碛岩层，它代表的新元古代冰期事件在全球范围内具有等时性，有助于地层划分与对比。

塔里木地块东北缘库鲁克塔格地区出露全球唯一连续发育4套新元古代冰碛岩层和5套火山岩层的剖面，该剖面可作为塔里木地块周缘新元古界的对比依据，能够为后期建立地块内部地层格架提供帮助。由于库鲁克塔格地区新元古界连续发育5套火山岩，用于限定该地区4套冰碛岩(由下至上划分为：贝义西组冰碛岩、阿勒通沟组冰碛岩、特瑞爱肯组冰碛岩和汉格尔乔克组冰碛岩)沉积年龄的年代学数据较丰富[1-5]。塔里木地块西北缘阿克苏地区南华系剖面由下至上出露巧恩布拉克组和尤尔美那克组两套新元古代冰碛岩，仅在上覆震旦系苏盖特布拉克组中发育新元古代玄武岩层。近年在上述玄武岩层中获得(783±2)Ma和(615±5)Ma的锆石U-Pb年龄[6-7]，其中(783±2)Ma的年龄比底部阿克苏群和下伏南华系的最大沉积年龄还大，很可能不是结晶年龄；而是捕获锆石的年龄。而另一年轻年龄数据(615±5 Ma)不存在这一问题。因此，(615±5)Ma这一年龄可代表玄武岩层的结晶年龄，可限定尤尔美那克组冰碛岩沉积时代的上限年龄，已报道该组的最大沉积年龄为(729±7)Ma[8]和(727±8)Ma[9]。下伏的巧恩布拉克组冰碛岩获得了(769±10)Ma[9]和(781±15)Ma[4]两个较大的最大沉积年龄。由于阿克苏地区新元古代冰碛岩上、下层位缺乏火山岩层，已有的碎屑锆石年代学数据较少，导致研究区新元古代冰碛岩已获得的沉积时代年龄范围较大，在与国际上、华南地区甚至塔里木地块内部新元古代冰碛岩研究程度最高的库鲁克塔格地区对比时存在不确定性和多解性。因此，获得可靠的新元古代冰碛岩沉积的起止时间，对提高其沉积时代年龄范围的精度意义重大。

本研究将为塔里木地块周缘新元古代地层划分与对比提供事件地层、绝对年龄和化学地层等证据，有利于建立地块周缘新元古代地层格架，同时为后期建立地块内部新元古代地层格架提供科学依据。

1 区域地质背景

研究区位于塔里木地块西北缘(图1)，根据构造演化和地层特征，可将区内前寒武纪地层分为变质基底和沉积盖层，变质基底为阿克苏群，主要由强片理化的基性蓝片岩、长英质蓝片岩、泥质白云母片岩和含有迪尔闪石的变质磁铁石英岩4套岩石组合组成，并且还发育一些低温高压变质矿物，如迪尔闪石、黑柱石等[10-11]。沉积盖层为南华系和震旦系，由下至上南华系被划分为西方山组、巧恩布拉克组、牧羊滩组、冬屋组和尤尔美那克组(图2(a))，震旦系被划分为苏盖特布拉克组和奇格布拉克组，寒武系玉尔吐斯组含磷地层平行不整于震旦系之上[12]。

西方山组主要由灰绿色不同粒度的厚-薄层长石石英砂岩、岩屑长石砂岩和长石砂岩组成，含有粉砂岩和钙质粉砂岩夹层，属典型的深水碎屑流沉积，具复理石韵律和递变层理，韵律层厚度变化大，野外露头剖面未见底，未观察到与下伏岩层的直接接触关系。巧恩布拉克组以发育灰绿色冰碛岩为标志，与下伏西方山组呈角度不整合接触(图3(a))，冰碛岩层整体呈灰绿色，发育粉砂岩或泥岩夹层，砾石分布不均，分选差，磨圆度相差悬殊，存在混乱堆积，且成分复杂，包括花岗岩(图3(b))、安山岩、变质火山岩、石英砂岩等，砾石大小一般为1～10 cm，部分可达20～30 cm。基质包含灰绿色碎屑长石砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，存在部分泥质的混乱堆积，杂砾岩中可见坠石(图3(c))、冻裂纹(图3(d))、冰川擦痕和滑塌构造等现象。牧羊滩组整体上为紫红色大段厚层的钙质砂岩，向上粒度变粗，可见薄层的粉砂岩夹层，水平层理较发育，属深水碎屑流沉积，形成于水下扇边缘。冬屋组平行不整合于牧羊滩组之上，主要由厚层状含砾砂岩和砂砾岩组成，砾石成分单一，磨圆较好，砾径约1 cm，组内发育少量细砂岩和粉砂岩薄夹层，存在粒序递变层理，形成于海下扇。尤尔美那克组与下伏冬屋组呈角度不整合接触(图3(e))，主要为一套紫红色冰碛砾岩、砂岩及绿色粉砂质板岩所组成的岩石序列。冰碛岩厚度在不同地区变化大，可从大于80 m迅速尖灭为0 m。冰碛岩砾石无分选，排列无序，大小不一，砾径1～40 cm不等，整体大于巧恩布拉克组冰碛岩砾石，形状从棱角状至次圆状都有，砾石成分主要包括砾岩断块(图3(f))、砂岩、粉砂岩和阿克苏蓝片岩(图3(g))等。杂砾岩中发育明显的冰川擦痕(图3(h))、坠石、压坑和混乱堆积等现象，基质成分以泥质和粉砂质为主。尤尔美那克组冰碛岩下伏基岩可观察到冰溜面，冰成杂砾岩相在整个层序中厚度占比极高，分布面积较窄，与海洋冰川沉积环境明显不同，被认为是陆地冰川活动的产物[13]。2015年，Wen等[14]在乌什县南部约40 km处新发现了一套尤尔美那克冰碛岩与盖帽白云岩的岩石组合序列，该发现填补了与上覆地层震旦系苏盖特布拉克组之间的地层沉积间断。

苏盖特布拉克组角度不整合于巧恩布拉克组、整合或平行不整合于尤尔美那克组之上，整合或平行不整合于奇格布拉克组之下，为一套以砖红色为主的复矿砂岩、泥岩，夹玄武岩及灰绿色、灰白色砂岩及石英砂岩夹层，上部夹多层灰岩所组成的地层序列。奇格布拉克组整合或平行不整合于苏盖特布拉克组之上，平行不整合于寒武系玉尔吐斯组含磷岩系之下，为一套以碳酸盐岩为主，偶夹砂岩、粉砂岩岩石序列，该组顶底常以碳酸盐岩的大量出现和消失为分界，层位较稳定。奇格布拉克组和苏盖特布拉克组上段碳同位素组成总体以正δ13C值为主，并且在奇格布拉克组下部出现了一个明显的δ13C正漂移；在寒武系与奇格布拉克组之间、苏盖特布拉克组上段顶部及底部等3个层位出现了3个δ13C负漂移[15-16](图2(b))。

2 样品与实验方法

本次研究基于区域地质调查、前人研究成果及常规沉积学方法识别冰碛岩层，并对尤尔美那克剖面(剖面位置见图1)南华系—震旦系露头开展详细观测及系统采样，样品岩性以冰碛岩、砂岩、粉砂岩为主。

目前，对于发育火山岩的冰碛岩剖面，可利用锆石U-Pb定年法测定冰碛岩上、下火山岩的时代以限定冰期时代[3, 17]；如果冰碛岩上、下层位缺乏足够的可以直接限定冰期时代的火山岩，可利用冰碛岩中沉积岩的碎屑锆石U-Pb 年龄限定冰碛岩沉积时代的下限，推测冰期的发育时期[5]。

化学蚀变指数(chemical index of alteration，CIA)最早由Nesbitt和Young[18]提出，随着CIA研究的不断深入，CIA被引入到冰川成因、非冰川成因地层的识别[19-22]以及古气候的研究[23-24]，该方法已经成为识别新元古代冰期沉积及异常寒冷气候事件的重要手段。

2.1 同位素年代学

所采样品在南京宏创地质勘查技术服务有限公司经常规方法粉碎至80～100目，并经淘洗、电磁选、酒精精淘进行分选，在双目镜下挑选出锆石颗粒制作样品靶，并进行锆石显微镜照相(透射光和反射光)、阴极发光(CL)图片研究及LA-ICP-MS分析。阴极发光采用TESCAN MIRA3场发射扫描电镜和TESCAN公司阴极发光探头进行锆石内部结构分析研究。测试点的选取首先根据锆石的反射光和透射光显微照片进行初选，再与CL图片反复对比，力求避开内部裂隙和包裹体，以期获得较准确的年龄信息。

LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年分析实验在中国冶金地质总局山东局测试中心完成。LA-ICP-MS激光剥蚀系统为美国Conherent公司生产的GeoLasPro 193 nm ArF 准分子系统，ICP-MS型号为ThermoFisher公司生产的i CAP Q。激光剥蚀采样过程以氦气作为载气，氮气为辅助气。分析采用激光器波长为193 nm，束斑直径为30 μm，频率为10 Hz、能量密度约为10 J/cm2。未知样品测试时采样方式为单点剥蚀、跳峰采集；单点采集时间模式为：25 s气体空白+60 s样品剥蚀+25 s冲洗；每10个未知样品点插入一组标样(锆石标样和成分标样)。采用Plesovice(年龄为337±0.37 Ma[25])和GJ-1标准锆石(TIMS获得谐和年龄为600±5 Ma[26])作为外标进行基体校正；成分标样采用NIST SRM 610，其中29Si作为内标元素。样品的同位素比值及元素含量计算采用ICPMSDATACAL数据处理程序，普通铅校正采用Anderson[27]提出的ComPbCorr#3.17校正程序，U-Pb谐和图、年龄分布频率图绘制和年龄权重平均计算采用Isoplot/Ex_ver 3程序完成[28]。在讨论中，年龄<1 000 Ma的锆石采用206Pb/238U年龄，年龄>1 000 Ma的锆石则采用207Pb/206Pb年龄。本文的碎屑锆石年龄选择谐和度>90%的数据。

2.2 化学蚀变指数

首先，对样品进行预处理，将冰期形成的冰碛岩进行粗碎，挑去砾石后过2 mm筛，选取基质部分；对于砂岩、粉砂岩等间冰期及冰期前后形成的岩石直接均匀选取新鲜样品。用去离子水清洗样品后，研磨为200目的粉末样品待岩石地球化学实验使用。主量元素在北京科荟测试技术有限公司完成，主要实验步骤为：(1)所有样品清洗后研磨至200目以下在烘箱中烘干；(2)称取1 g样品放入坩埚中在1 000 ℃的高温炉中烘烤1 h求得烧失量；(3)准确称取5.85 g硼酸锂、偏硼酸锂和氟化锂混合溶剂和0.65 g样品，放入铂金坩埚中搅拌均匀；(4)加入2～3滴饱和溴化铵在高频熔样机中熔样，制备成均匀的玻璃片，在岛津XRF-1800型X射线荧光光谱仪上进行主量成分测试，测试精度优于5%。

Wedepohl[29]认为单位体积上地壳平均矿物百分含量中，石英占21%、斜长石占41%、钾长石占21%。由于石英在表生状态下化学性质极为稳定，因此上地壳物质风化过程中，主要发生长石的分解、转化，Na+、K+和Ca2+等碱金属离子随地表流体大量流失并导致长石最终转变为以高岭石、蒙脱石及伊利石为主的黏土矿物，故而风化产物中的Al2O3物质的量比随化学风化强度的增强而升高。基于该理论基础，Nesbitt和Young[18]提出了CIA指数概念，计算公式为：

(1)

式中：主要成分均以物质的量比表示；CaO*只包括硅酸盐中的CaO，即全岩中的CaO扣除掉化学沉积CaO的物质的量比。

在新元古代沉积岩已十分发育并广泛分布，因此沉积再循环作用对于物源成分的影响不容忽略。沉积再循环作用改变了物源成分，使得原岩成分中的黏土矿物的含量增加[29]。因此，在计算CIA指数前，需要计算另一个化学指数——成分变异指数(ICV，index of compositional variability)以挑选合适样品进行CIA指数分析。ICV指数主要用来衡量沉积物质的再循环，ICV指数>1表明该样品黏土矿物含量少，属构造活动地带首次沉积；ICV指数<1则表明样品含有相对较高的黏土矿物，可能是经历了再沉积的产物或者是强化学风化环境的首次沉积物[30]。因此，要尽量选取ICV指数>1的样品进行分析。ICV指数计算公式为[31]：

ICV=[n(Fe2O3)+n(K2O*)+n(Na2O)+n(CaO*)+

n(MgO)+n(MnO)+n(TiO2)]/n(Al2O3)

(2)

式中：主要成分为物质的量比，CaO*仍指硅酸岩中的CaO，K2O*为经过钾化校正的K2O初始值。前寒武纪碎屑岩钾化现象普遍发育，钾化改变了原岩成分，所以要扣除加入的K2O，n(K2O)初始=n(K2O)测试-n(K2O)加入，对于这种钾交代作用，Panahi等[30]给出了计算多余K2O的公式：

n(K2O)加入=[m×A+m×(C+N)]/(1-m)

(3)

式中：m=K/(A+C+N+K)，A、C、N、K分别代表Al2O3、CaO*、Na2O、K2O的物质的量比。

3 结果

3.1 冰碛岩沉积时代

剖面中S17Y308、S17Y301和S17Y309三个样品的碎屑锆石典型CL图像如图4所示，U-Pb年代学数据见表1—表3。

表1 巧恩布拉克组粉砂岩(样品S17Y308)碎屑锆石U-Pb年龄测定结果

表2 尤尔美那克组砂岩(样品S17Y301)碎屑锆石U-Pb年龄测定结果

表3 尤尔美那克组砂岩(样品S17Y309)碎屑锆石U-Pb年龄测定结果

样品S17Y308采集于巧恩布拉克组冰碛岩层中的粉砂岩夹层，其碎屑锆石在透射光下呈黄白色，在阴极发光下呈现自形到半自形，少部分呈现圆形，粒径大小介于50～100 μm之间，个别长柱形锆石粒径可到130～150 μm。大部分锆石在阴极发光下可以观察到明显的环带或明暗相间的结构，少部分锆石内部可见小晶核或溶蚀现象(图4)。样品S17Y308碎屑锆石Th/U比值绝大多数都大于0.4，说明大部分锆石属于典型的岩浆成因锆石，其年龄可以代表锆石结晶的时代。在105颗锆石上分析打点获得105组数据，85组数据谐和度>90%，投影在谐和年龄图上，并对碎屑锆石年龄进行频谱分析可知，碎屑锆石年龄范围为719～976 Ma，年龄全部<1 000 Ma，属于新元古代(图5(a)和(b))。年龄频谱具有2个明显峰值，分别为885 Ma和737 Ma，885 Ma峰值年龄可能与新元古代早期发生在塔里木地块西北缘俯冲环境下的弧岩浆岩相关[32-33]，737 Ma峰值年龄与885 Ma峰值年龄当时的构造环境具有明显差异，尚未报道明确的物源区，存在多解性。上述较年轻的年龄谱峰值(737 Ma)范围内最小年龄为(719±10)Ma，该年龄可作为该样品的最大沉积年龄，限定其沉积时代下限。因此，巧恩布拉克组冰碛岩的沉积年龄小于(719±10)Ma，巧恩布拉克冰期事件的起始时代不会早于(719±10)Ma。

样品S17Y301采集于尤尔美那克组冰碛岩层底部的砂岩，其碎屑锆石在透射光下呈黄白色，在阴极发光下呈现自形到半自形，少部分呈现圆形，粒径总体大于巧恩布拉克组样品，大小介于80～220 μm之间。大部分锆石在阴极发光下可以观察到明显的环带或明暗相间的结构，少部分锆石内部可见小晶核、溶蚀现象或颜色偏暗(图4)。样品S17Y301碎屑锆石Th/U比值绝大多数都大于0.4，说明大部分锆石属于典型的岩浆成因锆石，其年龄可以代表锆石结晶的时代。在99颗锆石上分析打点获得99组数据，97组数据谐和度>90%，投影在谐和年龄图上，并对碎屑锆石年龄进行频谱分析可知，碎屑锆石年龄范围为686～2 280 Ma。年龄频谱具有4个年龄峰值，分别为690 Ma、780 Ma(次级峰值)、822 Ma和1 881 Ma(图5(c)和(d))。上述年龄谱峰值范围内最小年龄为(686±10)Ma，该年龄可作为该样品的最大沉积年龄，限定其沉积时代下限。因此，尤尔美那克组冰碛岩的沉积年龄小于(686±10)Ma，尤尔美那克冰期事件的起始时代不会早于(686±10)Ma。

样品S17Y309采集于尤尔美那克组冰碛岩层中砂岩夹层，其碎屑锆石在透射光下呈黄白色，在阴极发光下呈现自形到半自形，粒径总体小于样品S17Y301，粒径介于40～100 μm之间，部分粒径<50 μm的锆石多呈现圆形，个别长柱形锆石粒径可达150 μm，少部分锆石内部可见小晶核或溶蚀现象(图4)。样品S17Y309碎屑锆石Th/U比值绝大多数都大于0.4，说明大部分锆石属于典型的岩浆成因锆石，其年龄可以代表锆石结晶的时代。在109颗锆石上分析打点获得109组数据，103组数据谐和度>90%，投影在谐和年龄图上，并对碎屑锆石年龄进行频谱分析可知，碎屑锆石年龄范围为685～2 733 Ma。年龄频谱具有5个年龄峰值，分别为685 Ma、734 Ma(次级峰值)、798 Ma(次级峰值)、847 Ma和1 920 Ma(图5(e)和(f))。在样品S17Y309和S17Y301中，685～734 Ma峰值年龄物源可能来自塔里木地块的中央隆起带[34-35]，也可能隐伏在地块西北部；780～847 Ma峰值年龄可能与塔里木地块西北缘俯冲弧岩浆岩相关[32-33]；元古代岩浆活动在塔里木地块广泛发育，1 881 Ma和1 920 Ma峰值年龄的锆石物源可能来自塔里木地块古老基底。另外，还有少部分锆石年龄为2 261～2 402 Ma(5个)和2 589～2 733 Ma(3个)。上述年龄谱峰值范围内最小年龄为(684±11)Ma，该年龄可作为该样品的最大沉积年龄，限定其沉积时代下限。因此，尤尔美那克组冰碛岩的沉积年龄小于(685±11)Ma，尤尔美那克冰期事件的起始时代不会早于(685±11)Ma。综合样品S17Y301和S17Y309的数据，尤尔美那克组冰碛岩的沉积年龄小于(685±11)Ma，尤尔美那克冰期事件的起始时代晚于(685±11)Ma。

3.2 化学风化与气候特征

本次51件样品的主量元素、CIA和ICV计算结果见表4，CIA指数投影于图2(c)。表4的结果显示，本次样品的ICV指数皆>1，说明主要层段样品均为构造活动地带的首次沉积，未经受过沉积再循环作用，其CIA指数计算结果可信。西方山组上部5个样品的CIA值介于56～67之间，层序由下向上至巧恩布拉克组底部具有总体变小的趋势，显示气候逐渐变冷干燥。巧恩布拉克组的CIA值为41～60，出现了2次CIA值突然变小的情况，代表了巧恩布拉克冰期中2个次级冰期的旋回。牧羊滩组与冬屋组采集样品数不多，不能反映本组气候变化趋势。尤尔美那克组样品的CIA值为45～56，在冰碛岩发育层段具有突然变小的情况，代表了该地区另一次寒冷干燥事件。过渡到苏盖特布拉克组，CIA值具有变大的趋势，代表了该地区气候条件开始逐渐变暖、变湿润。奇格布拉克组砂岩夹层1个样品的CIA值为55，虽然该组未发育冰碛岩，但并不排除该组沉积期曾存在寒冷干燥气候事件的存在，只是未沉积冰碛岩。丁海峰等[36]在研究区针对南华系—震旦系也开展过一些CIA研究，将其研究成果与本文研究成果进行综合分析(图2(c))，可以看出层序由下至上在巧恩布拉克组、尤尔美那克组存在CIA值突然变小的趋势，以上特征表明在阿克苏地区新元古代气候环境曾发生了2次冷暖交替变化。

表4 阿克苏地区新元古界样品全岩主量元素化学分析(%)及其CIA、ICV值

CIA既可用无量纲的数值来表示，也可用A-CN-K图解(图6)来表示，其中A指Al2O3，CN是CaO*+Na2O，K是K2O。n(CaO*)计算=n(CaO)测试-10/3n(P2O5)测试，计算后的n(CaO*)计算如果高于n(Na2O)测试，则n(CaO*)=n(Na2O)测试，若n(CaO*)计算低于n(Na2O)测试，则n(CaO*)=n(CaO*)计算。Ca、Na和K通常被认为是不稳定元素，在成岩、变质以及风化过程中容易丢失，A-CN-K三角图不仅可以反映风化程度趋势的变化，同时还可以反映岩石碎屑的物源性质。从图6中可以看出，物源区新鲜未风化岩石的起点应分布于平行A-CN边的理想趋势线(图6中的实线箭头)上，而钾交代作用则可导致实际样品风化趋势线(图6中的虚线箭头)偏离理想趋势线，同时理想风化趋势线与中线的交点也反映出物源区的岩石类别。图6中不同组段样品投点情况显示，大部分样品具有较低的CIA值，存在较低或几乎不存在化学风化作用；少部分样品处在低等化学风化与中等风化界限附近。西方山组、巧恩布拉克组和尤尔美那克组采样数量较多，其风化趋势线明显，风化趋势线与A-CN边存在一定夹角，样品发生了不同程度的钾交代作用，这种钾交代作用表现为K+交代长石矿物中的Ca2+和Na+，因此在上文进行CIA值计算时进行了钾交代作用的校正。分别在苏盖特拉克组下部和上部采集2个样品，下部与上部的样品在A-CN-K图解中彼此分散，显示该组不同层段岩石遭受的化学风化程度不同，源岩岩性和风化趋势可能也存在差异。在牧羊滩组、冬屋组和奇格布拉克组采样数量皆为1，未能形成明显风化趋势线。其中，奇格布拉克组样品的投点与苏盖特布拉克组上部的两个样品接近，指示奇格布拉克组样品的风化趋势与下伏苏盖特拉克组上部样品的风化趋势相似。另外，从图6还可以看出，西方山组、巧恩布拉克组和尤尔美那克组岩石的物源性质同英云闪长岩类似，两组样品的物源区岩石组成特征基本一致，并发生向伊利石的化学风化。

4 讨论

新元古代的地层年龄、岩石学和同位素地球化学特征指示新元古代全球主要发育4次成规模的冰期事件，年龄由老至新分别为：Kaigas冰期(757～741 Ma)、Sturtian冰期(718～660 Ma)、Marinoan冰期(651～635 Ma)和Gaskiers冰期(583.7～582.1 Ma)[37]。其中，前3次冰期事件发生在南华纪(成冰纪)，而Gaskiers冰期事件发生在震旦纪(埃迪卡拉纪)。

Sturtian冰期为新元古代第一次全球性冰期，分布广泛，一般冰期年龄被认为是718～660 Ma[37]。华北地区未见该冰期沉积的报道，华南地区该冰期沉积发育，江口冰期起止时间是725～660 Ma[38]，与国际上所接受的Sturtian冰期年龄界限718～660 Ma相一致。

库鲁克塔格地区阿勒通沟冰期的年龄被火山岩数据限定为725～655 Ma[1-4]。何景文[39]获得该冰碛岩的最大沉积年龄为(681±16)Ma，用以限定阿勒通沟冰期年龄的下限，认为阿勒通沟冰期的年龄应限定为681～655 Ma。虽然阿勒通沟冰期年龄的下限还存在争议，但上述年代学数据皆与Sturtian冰期年龄(718～660 Ma)相符合，明显比Kaigas冰期(757～741 Ma)年轻，而老于Marinoan冰期(651～635 Ma)。此外，阿勒通沟组冰碛岩之上整合覆盖了一层延伸稳定的盖帽白云岩[40]，该层盖帽白云岩为典型的冰期后气候转暖的标志。Xiao等[41]对发育于阿勒通沟组中的一套白云岩进行了δ13C分析，发现其具有较高的δ13C正值(>+10.4‰)，与国际上发现的Sturtian冰期和Marinoan冰期之间独特的δ13C正漂移曲线相对应[42-43]，也支持将阿勒通沟冰期对应于Sturtian冰期的观点。由于缺乏新元古代火山岩夹层，阿克苏地区巧恩布拉克冰期时限不能被精准地确定，但本次研究在阿克苏地区巧恩布拉克组冰碛岩层内的粉砂岩层获得了最大沉积年龄为(719±10)Ma的碎屑锆石U-Pb年龄，该年龄可以限定巧恩布拉克冰期的起始时间，巧恩布拉克冰期事件的年龄不会大于(719±10)Ma。上述数据显示，巧恩布拉克冰期与Sturtian冰期、江口冰期、阿勒通沟冰期的起始年龄十分接近，彼此为相对应关系(表5)。

表5 新元古代冰期事件对比

Marinoan冰期沉积范围很广，几乎全球都有分布，该冰期的全球同时性和研究程度最高，年龄被限定为651～635 Ma。华北地区未发现该冰期沉积，华南地区发育完整的Marinoan冰期沉积，一般称“南沱组冰碛岩”，相应冰期称为“南沱冰期”(654～635 Ma)[44-45]。

库鲁克塔格地区阿勒通沟组上部的流纹岩和扎摩克提组顶部的火山岩锆石年龄将特瑞爱肯冰期的年龄限定为642～616 Ma[2,4,39]。罗志文等[5]利用特瑞爱肯组顶部含砾粉砂岩的碎屑锆石年代学数据(629±8 Ma)，将特瑞爱肯组冰碛岩的沉积时代结束时间限定为(629±8)Ma之后和(616.5±5.9)Ma之前。642～616 Ma年龄范围与Marinoan冰期年龄存在交集，存在对应关系。值得注意的是，特瑞爱肯组为库鲁克塔格地区南华系最后一个层组，扎摩克提组为该地区震旦系第一个层组，由于特瑞爱肯组未发育火山岩，故而使用扎摩克提组顶部的火山岩年龄限定该冰期的结束时间，如果考虑南华系与震旦系的界线年龄，可将特瑞爱肯冰期的结束时间限定为635 Ma左右，该冰期年龄为642～635 Ma。

本次研究在阿克苏地区尤尔美那克组冰碛岩层底部的砂岩和中部砂岩夹层分别获得(686±10)Ma和(685±11)Ma两个相近的最大沉积年龄，可用来将尤尔美那克冰期的起始年龄限定为晚于(685±11)Ma，其上覆震旦系苏盖特布拉克组内玄武岩层的年龄为(615±5)Ma[6]，可限定该冰期的结束年龄，该冰期的年龄为685～615 Ma。由于尤尔美那克组为南华系的最后一个层组，苏盖特布拉克组为震旦系的第一个层组，若用南华系与震旦系的界线年龄来限定该冰期的结束年龄，则尤尔美那克的冰期年龄为685～635 Ma。由于缺乏火山岩，该冰期的起始年龄范围有些偏大，年龄范围与Sturtian冰期和Marinoan冰期年龄皆有重合，但该冰期层位在巧恩布拉克冰期(与Sturtian冰期对应)之后，为南华系最后一个层组，其上直接被震旦系覆盖，所以尤尔美那克冰期与Marinoan冰期的对应关系明了。此外，尤尔美那克冰碛岩之上首次发现的盖帽白云岩与特瑞爱肯冰碛岩之上的盖帽白云岩及典型的Marinoan冰期盖帽白云岩具有相似的沉积特征、C同位素组成[13,41,46]和Sr同位素组成(图2(d))[14]。因此，本文认为阿克苏地区的尤尔美那克冰期可与国际上的Marinoan冰期、库鲁克塔格地区的特瑞爱肯冰期、华南地区的南沱冰期相对应(表5)。