武当山地区中上元古界及成岩构造环境的地球化学论证

通过对分布于武当山地区的中上元古界武当山群,耀岭河群的变火山岩、变沉积岩的岩石学、岩石化学,微量元素地球化学和稀土元素地球化学及有关图解的综合研究和应用,笔者认为武当山群的成岩环境为古岛弧,而耀岭河群的成岩环境为古陆缘裂谷。中晚元古代期间,武当山地区构造演化经历了从古岛弧向古陆缘裂谷转化的历程。     

南秦岭耀岭河群裂谷型火山岩锆石U—Pb年代学

南秦岭耀岭河群以变质基性火山岩为主,夹少量酸性火山岩和碎屑岩。基性火山岩和凝灰岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄分别为808Ma±6Ma和746Ma±2Ma,表明耀岭河群主体形成于南华纪,西峡-淅川一带所谓的“武当岩群”明显年轻于中元古代武当岩群,应该属于耀岭河群。耀岭河群大陆裂谷型火山岩是全球Rodinia超大陆在新元古代晚期南华纪裂解过程中的产物,反映秦岭造山带和Rodinia超大陆的形成演化密切相关。     

武当-两郧地区主要赋矿地层及其成矿元素

武当-两郧地区的金属矿床受一定地层层位控制.通过对中新元古代武当岩群、新元古代耀岭河组、上震旦统陡山沱组、下寒武统水沟口组和泥盆系等主要赋矿地层的赋矿特征及其成矿元素地球化学特点的分析,认为矿床的形成常常与该地层中成矿元素的原始浓集系数相对较高有关.武当岩群和耀岭河组中的成矿元素(如Au)浓集系数较低的原因可能是其成矿元素已发生迁移,并用于成矿或形成异常;陡山沱组、水沟口组和泥盆系具有为成矿提供物质来源的地球化学条件,特别是中泥盆统中产出的锑矿显然与较高的锑初始浓度有关.武当-两郧地区是环太平洋银成矿带西侧的银金比值低值区中的异常高值区,具有形成大型银矿床的潜力.     

扬子地块北缘武当山岩群与耀岭河岩群不整合接触关系的地质…

鄂西北南化塘地区中元古界武当山岩群由三个岩段组成，其原岩分别以火山角砾岩、岩屑凝灰岩及晶凝灰岩为主。它们的空决展布与上覆上元古界耀岭河岩群高角度相交，三岩段所显示出早期褶皱也只限于武当山岩群内部，与上覆岩群的构造轮廓极不谐调，耀岭河岩群没有经历过这一期变形。因此，武当山岩群与耀岭河岩群之间最初存在着明显的角度不整合接触，该区域不整合面的厘定和早晋宁运动的确认将改变以往关于扬子地块北缘构造层的划分及     

南秦岭鄂西北竹山地区早白垩世岩浆岩的发现及地质意义

<正>武当地块南接扬子板块北缘,西南与北大巴山加里东褶皱带相邻,是卷入南秦岭构造带中的前震旦纪浅变质过渡基底地块。该区域地层主要为新元古界武当山群和耀岭河群、震旦系陡山沱组和灯影组以及古生代地层。区内中酸性岩浆岩相对贫乏,但广泛发育基性岩脉。目前对武当地块岩浆岩的年代学研究报道的几乎均为新元古代或古生代年龄,这与东、西秦岭及大别-苏鲁造山带记录的大量中生代年龄数据截然不同。例如,周鼎武等[1-2]获得武当地块中基性岩墙年龄为782±164 Ma(Sm-Nd等时线)和694±21 Ma(角闪石40Ar/39Ar);胡建民等[3-4]则认为这些所谓基性岩墙实     

南秦岭佛坪混合岩年代学、地球化学特征及其地质意义

混合岩是地壳发生部分熔融作用的直接证据和产物。在造山带中,混合岩化作用可能在陆壳深俯冲、折返、碰撞后伸展等不同构造环境中形成,能够为一些特定类型花岗岩的成因机制研究提供参考,因此,混合岩成因研究有助于理解造山带热构造事件。南秦岭佛坪地区位于南秦岭造山带的蜂腰部位,区内构造变形复杂,主体是由一套前寒武结纪晶基底形成的穹隆状构造,周围是晚三叠纪五龙岩体复式岩体。已报道的结晶基底主要为古元古代的龙草坪结晶杂岩。本文报道的混合岩采自佛坪龙草坪附近,主要矿物组合为石英+斜长石+钾长石+角闪石+黑云母。混合岩的锆石U-Pb同位素定年显示,有3件样品锆石年龄集中于215~210 Ma,且锆石核部与边部的年龄相近;另2件样品的锆石既保留了三叠纪年龄记录,也记录了新元古代年龄信息(900~600 Ma)。这一年龄记录与南秦岭地体新元古代武当群/耀岭河群岩浆岩可以对比。锆石Hf同位素组成也显示两类样品存在差异,前者初始εHf值为-1.5~-5.6,两阶段模式年龄~1.46 Ga,后者三叠纪锆石初始εHf值为-2.1~2.7,新元古代锆石初始εHf值为-0.7~8.0。稀土元素配分模式和Th/U比值均显示岩浆锆石的特征,核部Th/U比值整体上大于边部。与五龙岩体中同时代片麻状闪长岩的矿物学组合、年代学和地球化学对比研究,认为第一种混合岩的原岩为晚三叠世的闪长岩类;与南秦岭武当群和耀岭河群的年代学和Hf同位素进行对比,原岩可能为扬子地体北缘新元古代岩浆岩或其风化产物。佛坪隆起区混合岩化作用可能是由于晚三叠世南秦岭造山带碰撞后期狭窄部位在较短时间内发生快速的减压部分熔融作用而形成。     

地层对比的地质地球化学新方法——兼论武当山—安康—勉略—带中上元古界的对比

全面地介绍了同位素地质年代学、马尔柯夫过程分析(极限概率、熵分析、置换性分析)和元素地球化学在古老地层对比研究中的应用.并以武当山—安康—勉略—带中上元古界为例,系统地剖析了区内中上元古界的时代、层序、岩石组合类型、沉积旋回特征、岩石表明,分布于勉略一带的碧口群同武当山群、郧西群、耀岭河群存在显著差异,难以对比;武当山和安康两地的耀岭河群基本上可以对比,而郧西群仅相当于武当群的一部分.     

湖北北部耀岭河群、武当山群、随县群(大狼山群)之我见

川、陕、豫、鄂边境和湖北武当山地区的耀岭河群—武当群，鄂北随州—应山地区的随县群（大狼山群），大别山西南麓孝感和黄冈地区长江北岸的原红安群上部地层实为同一地层。原耀岭河群是一套变基性火山岩，它岩性单一，厚度不大，应废群复组。其下为一套变质（含砾）含晶屑岩屑酸性火山岩，命名为柳林组。再下是一套变质碎屑沉积岩、火山质沉积岩，命名为天星庙组。耀岭河组在鄂东、鄂中缺失；柳林组、天星庙组横贯东西。建议三组统称武当山群。武当山群上覆有含化石的古生界和上震旦统碳酸盐岩地层，其间没有角度不整合界线；之下未见底，时代为早震旦世     

皖南地区歙县岩群昌前岩组和昱岭关群井潭组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

江南造山带东北段歙县岩群和昱岭关群是皖南地区重要的前寒武纪地层单元。本文对皖南地区歙县岩群昌前岩组和昱岭关群井潭组凝灰岩样品中的锆石进行了测年研究,获得昌前岩组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为852±6 Ma和840±11 Ma,井潭组凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为809±10 Ma,为皖南地区新元古代地层格架的建立和地层的对比增添了可靠的年代学依据。根据最新获得的锆石U-Pb年龄数据,确定歙县岩群的时代与江南造山带区域范围内梵净山群、四堡群、冷家溪群、双桥山群以及溪口岩群相当,其上覆的昱岭关群与下江群、丹洲群、板溪群、马涧桥组、登山群以及上墅组等地层单元可以对比。     

武当地块基性侵入岩群的地质特征与构造意义

南秦岭构造带武当地块中发育密集侵位的基性侵入岩群，由于武当地区构造变形复杂，这些基性侵入岩体的侵位特征一直没有明确的研究结果。而查明它们的侵位特征，对认识其侵位机制、判断岩浆侵位的大地构造背景以及开展进一步的岩石地球化学和岩浆动力学的研究都具有重要意义。本文通过在武当地块不同构造部位所做的一些详细的1：5万地质填图以及相应的构造学研究表明，这些侵入岩体是顺层侵位到武当山岩群和耀岭河组中的，少数直接侵位到震旦系陡山沱组和邓影组中，侵入体密集发育的部位受武当地块古生代顺层伸展拆离构造的主拆离面控制。作者同时获得了402Ma的单颗粒锆石U—Pb年龄，表明这些基性侵入岩群形成于中古生代。因此无论这些基性侵入岩群的地质特征，还是其同位素年代学测试结果，都表明与前人所说的元古代超大陆的裂解很可能没有直接的成因联系。考虑到这个时期南秦岭构造带中发生的紫阳-岚皋碱性岩浆活动、镇安-旬阳浅层塌陷盆地、武当地块伸展滑脱构造及随枣地区基性侵入岩群的侵位等地质构造事件，作者认为武当地块基性侵入岩群很可能是古生代时期南秦岭岩石圈拉伸所导致的深部基性岩浆上侵的结果。     

南秦岭东段耀岭河群、陨西群、武当山群火山岩和基性岩墙群岩石成因

南秦岭东段新元古代中-晚期(676～833 Ma)耀岭河群、陨西群、武当群火山岩和基性岩墙群产生于大陆板内裂谷环境.根据岩石地球化学数据,南秦岭东段新元古代中-晚期裂谷基性熔岩和基性岩墙总体上属于低Ti/Y(<500)岩浆类型.元素和同位素数据表明,南秦岭东段新元古代中-晚期裂谷基性熔岩和基性岩墙的化学变化不是由一个共同的母岩浆结晶分异作用所产生,它们极有可能是源于地幔柱源(εNd(t)≈ 5,Mg#≈0.7,La/Nb≈0.7).大陆地壳或大陆岩石圈混染作用对于南秦岭东段新元古代中-晚期裂谷基性熔岩和基性岩墙的形成有重要贡献.我们的研究揭示,南秦岭东段新元古代中-晚期火山岩和基性岩墙存在空间上的地球化学变化.它们总体上是产生于幔源石榴子石稳定区.而西北部镇安地区耀岭河群基性熔岩的母岩浆则是形成于幔源尖晶石-石榴子石过渡带.碱性熔岩是产生于部分熔融程度较低(<10%)的条件下,拉斑玄武质熔岩是产生于部分熔融程度较高(10%～30%)的条件下.武当山地区的武当山群和耀岭河群基性熔岩的母岩浆经受了浅层位辉长岩质(cpx plag ± ol)分离作用,而其他地区基性熔岩和基性岩墙的化学演化则是受控于单斜辉石(cpx)±橄榄石(ol)分离作用.     

南秦岭地区存在两种不同构造属性的耀岭河群

广泛分布于南秦岭构造带的耀岭河群变质火山岩对南秦岭构造带的属性，乃至整个秦岭造山带的演化起着十分重要的作用。通过对湖北两郧、陕西商南、镇安和安康凤凰山等地区耀岭河群变质岩石组合、原岩组合、岩石化学和稀土、微量元素等方面的研究表明，在不同地区耀岭河群具有不同的岩石组合、岩石化学和地球化学特征，安康-武当地区中部的耀岭河群为板内拉斑玄武岩-偏碱性玄武岩组合，形成于板内拉张-裂谷环境，而商南耀岭河、镇安和安康凤凰山等地区的耀岭河群则为钙碱性玄武岩-岛弧拉斑玄武岩组合，形成于会聚板块边缘-岛弧构造背景，进一步证实南秦岭地区在6．5～8亿年期间存在两种不同的构造体制。     

扬子陆核北崆岭地区“马槽园群”的新认识

扬子陆核北崆岭地区孔子河-樟村坪一带的"马槽园群"被认为是崆岭地区唯一出露的青白口纪沉积记录,对探讨扬子陆块在Rodinia超大陆中的位置及汇聚与裂解过程具有重要意义.通过对其进行岩石学、沉积学和碎屑锆石年代学研究,并与紧密伴存的南沱组进行对比,结果表明:"马槽园群"与南沱组的空间分布、砾石大小、分选、磨圆等特征相似,都体现了快速混杂堆积特点;最年轻锆石年龄限定"马槽园群"沉积时代晚于786 Ma,南沱组则在657~635 Ma之间,两者具有相似的碎屑锆石年龄谱特征.由此表明北崆岭地区的这套杂砾岩为新元古代冰碛岩,可与区域上南沱组对比,同属Marinoan冰期产物,而不能以马槽园群称之;其沉积物源来自于邻近崆岭杂岩、黄陵花岗岩和神农架群.      

南秦岭武当山群变质酸性火山岩锆石U-Pb年代学

对武当山群3个变质酸性火山岩样品的锆石U-Pb定年结果表明,武当山群变质酸性火山岩形成年龄为675.2±3.1 Ma,说明武当山群存在新元古代南华纪的地层组成.武当山群变质变形复杂,具多期岩浆活动,可能由不同时代火山岩和少量沉积岩组成,部分变质火山岩具有与耀岭河群火山岩和侵入到武当山群中的基性侵入岩相似的形成年龄,指示了武当山群变质酸性火山岩可能与基性侵入岩群和耀岭河群火山岩存在成因联系.基于现有同位素定年数据,武当山群火山岩数据具有年龄跨度大(太古宙至中生代)的显著特征,但总的趋势是新近取得的年龄数据多数比早期获得的数据要年轻.     

武当地块耀岭河群火山岩的时代归属：单锆石U-Pb年龄的制约

一般认为武当地块耀岭河群火山岩成岩年龄是700-1000Ma,与全球Rodinia超大陆裂解作用有关。本文从武当地块不同地点的耀岭河群火山岩中获得13颗锆石进行U-Pb法年龄测定,结果显示其年龄值具有高度的一致性,时代为632±1Ma,属震旦纪底界年龄,滞后于全球Rodinia超大陆裂解作用。作者认为本文测定的这组年龄值代表了耀岭河群火山岩的成岩年龄。耀岭河群火山岩的成岩年龄精确厘定对研究耀岭河群火山岩的地质含义有一定参考价值,同时也可能对秦岭Rodinia超大陆裂解等大地构造观点产生影响。     

西藏南部聂拉木地区前寒武纪结晶基底的组成及其特征

在对肉切村岩群的岩石组合、变质特点以及区域综合对比研究基础上,根据其中锆石U-Pb法年龄值686Ma、黑云母斜长变粒岩全岩Rb-Sr法年龄值796±103Ma,认为其原岩形成于新元古代,时代属震旦纪;前人划分的震旦—寒武系肉切村群,实际上是前寒武纪变质岩地层,聂拉木地区并未出露寒武纪地层。将前寒武纪地层划分为聂拉木岩群和肉切村岩群,并将聂拉木岩群划分为友谊桥岩组、曲乡岩组、康山桥混合岩和江东岩组4个构造岩石地层单元,将肉切村岩群划分为扎西宗混合岩和塔吉岭岩组两个构造岩石地层单元。     

北祁连边麻沟粉砂岩碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征

北祁连走廊南山边麻沟-大岔大坂一带保存了记录新元古代-晚古生代地质演化的众多构造-岩石单元。在边麻沟柴达诺岛弧花岗岩体之上, 不整合覆盖了一套由硅泥质岩、粉砂岩、杂砂岩、砾岩共同组成的浊流沉积组合, 其沉积时代缺乏可靠证据, 沉积物源区和构造属性也缺乏研究。粉砂岩中碎屑锆石具有典型岩浆锆石结构特征, 主要集中于529~484 Ma和466~442 Ma两个年龄群, 最年轻碎屑锆石为425 Ma。结合锆石Hf同位素特征和区域已有同位素年代学资料, 认为这些粉砂岩中的碎屑锆石主要来自柴达诺花岗岩体(516~505 Ma), 其次来自北祁连奥陶-志留纪岛弧中酸性岩浆岩, 少数来自寒武纪蛇绿岩及中元古代基底岩石。综合研究分析认为, 边麻沟浊积岩可能形成于志留纪弧前残余海盆环境。     

云开地区加里东期花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

对云开地区1∶25万区调中划归前寒武纪或新元古代的(片麻状)花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,获得的年龄分别为(443.3±2.6)Ma(样品1009,陆川县陆透水库东南)、(445.7±2.3)Ma(样品1010,陆川县月垌村)、(441.1±2.0) Ma(样品1012,高州市谢鸡镇)和(443.7±1.7)Ma(样品10108,信宜市朱砂镇),表明它们属于加里东期的产物而不是以往认为的前寒武纪基底或新元古代岩石.结合前人的研究表明,这些花岗岩主要由元古宙基底岩石发生深熔作用而成,是华南地区加里东期陆内造山作用的响应.随着云开地区前寒武纪基底中大量加里东期年龄的发现,说明加里东运动对该区的影响非常强烈,1∶25万区调中划归前寒武纪基底或新元古代的部分片麻状花岗岩应归属加里东期.云开地区前寒武纪基底主要是以片麻岩类为代表的高州杂岩和以变沉积岩类为代表的云开群,高州杂岩形成时代为中新元古代,云开群形成时代可能为新元古代.从整个华夏地块来看,存在古-中元古代结晶基底,但出露可能并不像以往认为的那么广泛.     

南秦岭前寒武纪地壳演化——陡岭杂岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成

出露于豫西地区的陡岭杂岩传统上被认为是南秦岭地体最古老的地质单元,并且南秦岭地体与毗邻的扬子板块在前寒武纪有密切联系。然而,陡岭杂岩形成时代以及与扬子地体的地质-构造关系一直以来缺乏共识。本文对陡岭杂岩中主要的岩石类型——正片麻岩和副片麻岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学分析,对深入认识南秦岭地体乃至扬子地体前寒武纪演化历史具有重要的意义。地球化学组成表明,陡岭杂岩正片麻岩主要由TTG系列、富K花岗岩组成,原岩时代侵位集中在~2.5 Ga。3个正片麻岩样品的锆石谐和U-Pb年龄为2 446、2 447和2 478 Ma,原岩形成年龄接近,表明应该为同一构造旋回作用的岩浆产物。一些颗粒也记录了~3.0 Ga继承锆石年龄信息,~2.0 Ga变质热事件信息。副片麻岩的碎屑锆石U-Pb年龄峰值主要集中在2.5和2.0 Ga两个峰值,与正片麻岩形成时代和记录的变质热事件记录一致,可能表明正片麻岩是主要的沉积物源构成。少量碎屑锆石颗粒具有新元古代年龄值,最年轻的谐和年龄限制了副片麻岩原岩最大沉积时代为~900 Ma。碎屑锆石边部记录了~800 Ma变质生长作用,锆石内部结构(CL图像)和REE含量特征可能表明其形成于角闪岩相变质条件。正片麻岩全岩初始εNd值为1.8~7.0,锆石初始εHf值为-5.0~0.0。Nd-Hf同位素组成特征表明,其源岩来自于新生地壳和部分古老的地壳再造。陡岭杂岩记录的太古宙岩浆活动和地壳生长历史与扬子地体存在差异,但都记录了~2.0 Ga变质事件。而~800 Ma角闪岩相变质事件可能代表扬子地体与华夏地体拼合作用的年龄记录。     

湖北武当地区耀岭河群火山-冰川沉积及其地层意义

覆盖于武当山群之上的耀岭河群,为一套海相基性火山-碎屑岩,特别是耀岭河群下部含砾层,系大陆冰盖运移向海洋并在海面上浮的冰筏携带的冰碛物成为落石与海底火山喷发物及其它海水沉积物混生而成的冰海相沉积。其岩石成分既非全是火山岩,又非单纯冰碛岩,而是一套火山沉积外加异源冰碛物的混合沉积岩。前人将本群自上而下分