JAES 新元古代阿拉伯—努比亚地盾的“雪球地球”记录：由沙特阿拉伯的Hadiyah群开始

　　新元古代成冰纪，地球经历了两次全球性的冰期事件——斯图特冰期（约717~660 Ma）和马里诺冰期（约650~635 Ma）。这两次冰期的持续时间、全球对比及其在低纬度地区的表现，一直是前寒武纪地质学和古气候学研究的热点。阿拉伯—努比亚地盾是新元古代岛弧在低纬度增生汇聚的产物，保存了完整的火山—沉积序列，为揭示这一时期的气候演变提供了关键记录。

　　位于沙特阿拉伯西北部的Hadiyah群是一套成冰纪的火山—沉积序列，其中发育杂砾岩，但其精确年龄和冰川成因长期存在争议。针对这一问题，中国地质调查局西安地质调查中心牛亚卓和中国地质科学院地质研究所郭磊联合澳大利亚阿德莱德大学、沙特地质调查局等单位的科学家，对Hadiyah群开展了系统的年代学和沉积学研究，取得以下进展：

　　一是精确限定了Hadiyah群的沉积时代。研究团队在直接伏于冰碛岩之下的安山岩层中获得了高精度的SHRIMP锆石U-Pb年龄为703.8±3.8 Ma，并结合上覆砂岩的最大沉积年龄（620.3±7.3 Ma），确定Hadiyah群的沉积时代为成冰纪早期至埃迪卡拉纪早期（703.8至<620.3 Ma）。

　　二是识别出“斯图特冰期”的冰川记录。通过扫描电镜对杂砾岩中石英颗粒表面微纹理的分析，发现了大量磨蚀的贝壳状断口和平行擦痕，这些微观结构是冰川作用的典型识别标志。该研究认为Hadiyah群的冰成杂砾岩最有可能指示了斯图特冰期晚期的冰川活动。

　　三是提出了阿拉伯地盾可能缺失了马里诺冰期记录。沙特Hadiyah群、Murdama群和Ablah群均存在马力诺冰期同时的沉积序列，但这些序列中未发现任何冰川作用的证据。该研究提出两种可能解释：（1）沉积序列中存在间断，马里诺冰期地层被剥蚀；（2）该时期阿拉伯地盾位于低纬度热带地区，火山活动强烈，形成了无冰的“水带”环境，导致冰川沉积缺失。

　　该项研究成果于2026年以“A Cryogenian-Early Ediacaran volcanosedimentary record of glacial deposits in northern Saudi Arabia, Arabian-Nubian Shield”为题发表于国际地学期刊《Journal of Asian Earth Sciences》上。牛亚卓为第一作者，郭磊为共同通讯作者。该项研究受国家自然科学基金（42373017、42072132）及国家留学基金委（202004180003）资助。中沙两国合作的“沙特阿拉伯地盾精细地质填图项目”为本次研究提供了后勤支持。中国、沙特、埃及、澳大利亚等国学者共同属名，奠定了多方合作基础，验证了地质填图与专题科学研究联合发布成果的调查研究模式。

图1 沙特阿拉伯Hadiyah群岩性柱状图及锆石U-Pb年龄约束

图2 Hadiyah群杂砾岩中石英颗粒的扫描电镜照片（A-E）和砂岩中石英颗粒的对比照片（F）. ACFS-磨蚀的贝壳状断口；LCF-大型贝壳状断口；PS-平行擦痕.