华南地块在早古生代是否属于冈瓦纳大陆、若属于又处于什么位置和方位，是研究冈瓦纳重建与特提斯洋早期演化的关键问题。长期以来，已有模型分别将华南置于阿拉伯、印度、澳大利亚或印度–澳大利亚结合部附近，对其面向冈瓦纳的边缘朝向也存在西、南、东、北四种截然不同的认识。古地磁学能够为地块的古纬度和古方位提供定量约束，但华南地块自显生宙以来经历了多期构造-岩浆事件，可靠的寒武纪古地磁记录十分稀缺。现有寒武纪古地磁极所指示的古纬度和古方位也存在明显差异，进一步增加了华南地块早古生代古地理重建的不确定性。

围绕这一问题，我系博士生张冬孟在程鑫教授和Vadim A. Kravchinsky教授共同指导下，依托西北大学古地磁实验室和大陆演化与早期生命全国重点实验室，联合中国科学院地质与地球物理研究所、加拿大阿尔伯塔大学、延安大学和崂山实验室等单位，选取云南滇东地区多个剖面的寒武纪早期碎屑岩剖面开展古地磁研究（图1），对5条剖面的360件定向样品开展了系统的热退磁与交变退磁、岩石磁学及扫描电镜–能谱分析。

图1 （a）早古生代华南地块与冈瓦纳大陆的四种代表性重建模型（华南以其西缘、南缘、东缘、北缘朝向东冈瓦纳大陆）；（b）滇东地区寒武系露头分布、主要断裂及5条采样剖面位置；（c）各剖面采样层位。

在古莲村剖面（剖面A）的寒武系第三期碎屑沉积岩中，研究获得了以磁铁矿为主要载磁矿物、具有正反两种极性的特征剩磁，并确定了新的古地磁极GY（Λp = −-69.0°N，Φp = 163.6°E，A95 = 3.2°，N=29）。尽管研究区褶皱可能形成于新生代，但岩石磁学分析、积极的倒转检验，以及华南地区其他年轻古地磁极的对比，均支持古莲村剖面特征剩磁为原生成因。SVEI分析也表明，倾角浅化效应极小，进一步支持了古纬度估算的可靠性。

考虑到川滇地区自渐新世–中新世以来相对于欧亚大陆发生了约20°的顺时针垂直轴旋转，研究进一步获得了旋转校正后的古地磁极GY′（Λp = −51.8°N，Φp = 182.8°E，A95 = 3.2°）。据此，华南地块在约518 Ma时被置于南半球低纬度地区（13.6°S ± 3.2°），以及一个西南方向的古方位（Ds = −141.2°）。相比之下，其他剖面未获得稳定的双极性记录，且其古地磁极接近区域上白垩纪–新生代古地磁极的位置，表明这些剖面可能受到新生代重磁化的影响，也凸显了古莲村剖面古地磁记录的独特价值。

基于视极移曲线的对比与拟合，研究进一步指出，华南地块在约520–405 Ma期间与东冈瓦纳具有相似的运动学过程。在澳大利亚参考坐标系下进行古地理重建后，华南地块西南缘面向北印度和西北澳大利亚，位于印度–澳大利亚结合部附近（图2）。这一重建结果与寒武纪早期古生物地理证据相符，也得到碎屑锆石物源记录的支持。综合来看，研究认为华南地块在寒武纪第三期已与东冈瓦纳保持密切的古地理联系，并且这种联系可能延续至早泥盆世。该成果为认识冈瓦纳大陆周缘的早古生代古地理格局、原特提斯洋的早期演化以及寒武纪生物辐射的地理背景提供了新的定量约束。

图2 （a）在澳大利亚坐标系下基于视极移曲线拟合的古地理重建（方法基于Yang 等人，2004）。华南地块经欧拉旋转（12°N，145°E，63°）置于澳大利亚西北侧，其西南缘面向印度北侧和澳大利亚西北侧。该相对位置可能自~520 Ma一直持续到~405 Ma。（b）华南地块寒武纪第三期（约520 Ma）古地理重建。该重建得到了古生物地理和物源的支持。

该成果以“Cambrian Stage 3 paleomagnetism of the South China Block: Implications for Early Paleozoic Gondwana reconstructions”为题，地质学系博士研究生张冬孟为文章第一作者，程鑫教授与Vadim A. Kravchinsky教授为共同通讯作者。研究得到国家重点研发计划（2025YFF0811701）、国家自然科学基金（42274097、42674086、42304092、42504059）和加拿大自然科学与工程研究理事会（RGPIN-2024-05918）联合资助。

Zhang, D., Cheng, X., Kravchinsky, V. A., Zhong, M., Wei, B., Jiang, N., et al. (2026). Cambrian Stage 3 paleomagnetism of the South China Block: Implications for Early Paleozoic Gondwana reconstructions. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 131, e2026JB035049. https://doi.org/10.1029/2026JB035049