南秦岭西乡群孙家河组锆石SHRIMP U-Pb年龄及其构造地质意义

对南秦岭西乡群孙家河组英安质火山熔岩进行了锆石SHRIMP U-Pb年龄和岩石化学、稀土元素、微量元素等方面的研究。获得的锆石年龄为814.8±5.2Ma,属于晚青白口世。该年龄为研究南秦岭扬子陆块过渡基底的形成时代提供了有力的佐证,并为研究扬子陆块Rodinia超大陆汇聚时限及秦岭造山带的构造演化提供了新证据。     

南秦岭古生代硅质岩建造矿物微组构微成分特征及其地质地球化学意义

<正>秦岭造山带是中国重要的地理及地质分界带,可划分为华北板块南部、秦岭微板块和扬子板块北缘三大陆壳单元,分别由商丹断裂带和勉略断裂带分割,研究区南秦岭造山带属于秦岭微板块。秦岭造山带作为特提斯演化的重要组成部分,记录了华北陆块与杨子陆块的拼合碰撞造山过程,其中,古生代是秦岭造山带形成与演化的主造山带时期,秦岭造山带处于以现代板块构造体制为基本特征的板块构造演化阶段,广泛发育从裂谷型火山建造演化为两类古大陆边缘沉积和裂陷沉积(张国伟等,1997)。     

北秦岭新元古代前属于扬子板块的地球化学证据

秦岭是扬子板块和华北陆块间的复合造山带,其中存在两个古缝合带,北面的新元古代到早古生代商－丹缝合带介于北秦岭和南秦岭之间,南面的晚古生代勉－略缝合带形成于南秦岭与扬子陆块北缘之间,属于确知的扬子陆块内部打开形成的类型。北秦岭在地壳增生历史,元古宙上地慢性质,以及元古宙以来地幔相对富Nb、Ta、Cu,高Rb／Sr、Ba／Sr、Ba／La、Th／La、Nb／Ta比值和相对贫Fe、Mo方面均与南秦岭和扬子陆块北段一致。而与华北板块南段明显不同。变玄武岩类的Pb同位素三维空间拓扑图和铀εNd（t）－206Pb／204Pb图显示,区域一级地球化学界面位于北秦岭与华北陆块的分界处,二级界面才是商丹－缝合带。构造侵位于该带中的松树沟蛇绿岩<1000 Ma士)中已发现并存着N—MORB和E—MORB型变拉斑玄武岩。表明它们的岩浆分别来自亏损地幔和深部地幔热柱源区。松树沟蛇绿岩与勉,略蛇绿岩中的N—MORB型岩石具有与此相似的同位素组成和特征元素对比值,暗示松树沟蛇绿岩所代表的古洋壳也应属于扬子板块内部型。加之,新元古代之前秦岭只存在裂谷系而无板块结合带,故可确定北秦岭原来应属于扬子板块的组成部分。对秦岭群和宽坪群变拉斑玄武岩及松树沟E—MORB和N—MIORB进行地球化学对比的结果,既能够支持北秦岭是在扬子板块的洋壳洋岛基础上发展形成的微陆块的推断,又可解释北秦岭幔源岩石具有特高Th／La、Yb／Hf、Sc／Th比值和壳幔更富于放射成因钳的原因。此外。对本研究结果在秦岭造山带发展动力学方面的意义也进行了初步讨论。     

秦岭造山带晋宁期加里东期板块汇聚及成矿关系

本文根据重大地质问题野外地质调研、锆石SHRIMP年代学与岩石地球化学研究,揭示出秦岭造山带腹地明显存在晋宁期和加里东期的两期叠加板块汇聚结合带。新提出晋宁期具主次两条板块汇聚结合带,系中新元古宙古中华陆块群裂解—古秦岭多岛洋形成（1800-940 Ma）,可识别出具蛇绿岩、岛弧火山岩与深成侵入岩、陆缘弧变质地层四位一体的组合,时空紧密关联。北部即古华北南缘古商丹带,沿北秦岭南缘被后者商丹带重叠,南部为古扬子西北缘板块汇聚结合带,总体延伸近北东向,从三湾（西乡）、黑木林、峡口驿、三岔子、鞍子山、马道、佛坪至小磨岭以东。其南段受扬子地块燕山期向北推挤位错,三湾蛇绿构造混杂岩带呈构造窗出露,中段遭晚期东西向勉略带构造捋顺。而早古生代Rodinia超大陆裂解——原特提斯洋形成（561-447）,认为消失的原特提斯洋是中国最具规模的早古生代大洋,商丹—昆南板块汇聚带,便是中国大陆造山带最重要的一条大地构造界线。研究了两期板块汇聚结合带分布与区域成矿关系,对铁、铜、镍钴等区域成矿前景赋予新的启示。     

中国南方古特提斯阶段的构造古地理格局

对于华南及秦岭造山带的大地构造演化存在不同的认识，其关键问题是地层时代的归属不同，笔者提出造山带地层的研究方法，对华南及秦岭地区近年来深水相古生物学及地层学研究进展进行了综述，指出海西-印支期扬子板块周缘存在的许多大小不等的陆块，它们被不同海域性质的深水盆地包围，扬子板块及这些陆块群为全球古特提斯多岛洋的一个组成部分。     

华北、秦岭及扬子陆块的若干古地磁研究结果

本文对华北陆块、秦岭陆块以及扬子陆块内的70个采样点,474个标本进行了古地磁研究,利用16个采样点,112个标本中所获得的原生剩磁,重点分析了三陆块自寒武纪以来的古地磁极位置、古地磁偏角以及古纬度的变化特点。结果表明,三陆块为不同地质构造单元;寒武纪以来,华北陆块、秦岭陆块以及扬子陆块自北到南顺序排列;寒武纪时,秦岭陆块北侧和南侧分别存在一古洋盆,此时华北陆块和扬子陆块相距约1060km,三陆块向北漂移的过程中伴随着旋转运动,其中华北陆块和秦岭陆块以反时针旋转占优势,扬子陆块以顺时针旋转占优势;三陆块完全拼合时间在早三叠世至晚白垩世之间。     

扬子陆块北缘构造演化新认识：来自原花山群年代学和地球化学的制约

原花山群分布于紧邻南秦岭的扬子陆块北缘大洪山地区,出露于重要的构造部位,是研究其形成时期扬子陆块构造演化及其与南秦岭关系的重要载体,其物质组成、形成时代和构造属性长期存在争论。本文将原花山群解体为花山构造混杂岩和正常的火山—沉积地层（本文所指花山群）两部分来讨论。笔者重新厘定了花山群的沉积时限,有针对性地对有构造背景争议的花山群进行玄武岩地球化学研究,对有时代争议的混杂岩进行锆石U-Pb年代学研究。年代学、地球化学和沉积学综合研究表明,花山群的沉积时限为ca. 830 Ma至ca. 800 Ma,形成于与Rodinia超大陆裂解有关的陆内裂谷盆地。花山构造混杂岩带可能不只是晋宁期的缝合带,而是具有多期物质组成、经历了多期构造叠加的复合型缝合带。结合他人成果,我们提出了扬子陆块与南秦岭从新元古代到早古生代的构造演化新模式。     

同位素地球化学填图与化学地球动力学在东秦岭造山带研究中的应用

总结了应用同位素地球化学填图和化学地球动力学研究东秦岭造山带的初步经验，并以较成功的实例来说明，内容包括：（１）华北和扬子克拉通幔源和壳源岩石化学和Ｎｄ、Ｐｂ同位素组成及壳幔演化差异的确定；（２）南秦岭前寒武纪基底应归属于扬子陆块构造－地球化学省的地球化学论证；（３）关于东秦岭蛇绿岩铅同位素的Ｄｕｐａｌ型特征及其同三江地区（属古特提斯范围）蛇绿岩的相似性的揭示；（４）北秦岭元古宙基底可能为古洋岛型微陆块的地球化学证据；（５）东秦岭新元古代和早古生代洋壳俯冲消减及聚汇带壳－幔再循环的地球化学证据；（６）关于陆－陆碰撞过程中杨子陆块边缘（南秦岭）俯冲于华北陆块边缘（北秦岭）之下，从碰撞型花岗质岩浆源区地球化学研究获得的直接证据。这些初步成果说明同位素填图与化学地球动力学在造山带研究中是具有重要前景的技术途径。     

秦岭地区硅质岩的地质地球化学特征及研究展望

在全球板块构造格局中,中国大陆位于欧亚板块的东南部,东邻俯冲的太平洋板块及其俯冲带,南接印度板块及与欧亚板块的碰撞造山带,处于欧亚板块、印度板块和太平洋板块三大板块交汇的特殊区域,构成了中国独特的地球动力学背景,制约着中国大陆中新生代以来的板块运动和板内构造作用.中国大陆中东部地区可划分为三大基本构造单元:华北陆块、扬子陆块及其之间的秦岭一大别造山带.地史上,受加里东-海西期俯冲-碰撞作用,致使扬子大陆被动陆缘在地幔热流上涌时引发南秦岭陆缘裂谷作用,继而在古特提斯扩张叠加下勉略洋扩张打开,并直接造成南秦岭陆内地壳伸展及断陷盆地形成.除在古生代沉积建造中酿造多种类型的含矿岩系外,重要的是在断陷盆地中形成一大批超大、大、中小型热水沉积型层控铅锌矿床.硅质岩是造山带中分布较为广泛的岩石类型之一,在秦岭地区也同样广泛发育,并且与矿床有着非常密切的关系.     

秦岭复理石的古地理与板块运动

秦岭发育一条近东西走向的复理石带,其沉积时限约为古生代末至中生代初。下述证据表明,这些复理石是扬子板块北侧活动大陆边缘的产物:(1)该复理石带位于华北板块与扬子板块的缝合线以南;(2)岩相及古生物特征表明,与复理石整合接触的下伏地层为扬子型;(3)由北向南的古水流资料表明,复理石带北侧曾存在提供碎屑的物源区,那里现存的一系列活化基底块体可能即为古老岛陆的残余;(4)复理石中夹有若干层火山碎屑岩,暗示了那些岛陆与向南的板块俯冲有关。需要强调的是,秦岭现今构造倒向是向南逆冲及推覆的结果。这一现象可用板块俯冲方向倒转(Plate flip)解释,即,中三叠世以前,扬子板块以北的古特提洋壳向南俯冲,形成活动大陆边缘,中三叠世以后,洋壳消减殆尽,大洋彼岸的华北板块与扬子板块对撞,并逆冲至后者之上,形成秦岭。     

秦岭造山带东段秦岭岩群的年代学和地球化学研究

对东秦岭地区的陕西省洛南县、宁陕县、长安县和河南省淅川县出露的四个秦岭岩群变质岩进行的岩石学和地球化学研究表明,样品主要由变质火山岩和变质沉积岩组成.详细的锆石U-Pb定年结果显示三个正变质岩均形成于新元古代早期(971～843Ma),而副变质岩中富集大量新元古代碎屑锆石,根据最年轻的谐和年龄(859Ma)和早古生代的变质年龄,推测其沉积时代为新元古代中晚期.因此,北秦岭南部的秦岭岩群的变质岩主要由新元古代早期的火成岩和新元古代中晚期的沉积岩组成.变质作用主要发生在加里东期,局部有燕山期的变质作用叠加.指示北秦岭的造山作用主要发生在早古生代.岩石地球化学研究还显示秦岭岩群的新元古代火山岩均形成于火山弧构造环境,沉积岩沉积于大陆弧-活动大陆边缘环境,指示秦岭造山带在新元古代早期是一个火山弧.秦岭岩群的火山岩和沉积岩在形成时代和构造环境方面与扬子克拉通西缘的特征非常相似,表明位于北秦岭造山带的秦岭岩群应归属于扬子克拉通陆块,是扬子北缘的一个大陆边缘弧.     

秦岭造山带松树沟元古宙蛇绿岩及其大地构造背景

秦岭造山带松树沟蛇绿岩大约是在９８３Ｍａ，构造就位于秦岭杂岩（Ｐｔ１）之上的异地构造岩片．由变质橄榄岩、堆积橄榄岩和火山岩系组成。变质橄榄岩以纯橄榄岩为主。堆晶岩分为单斜辉石型和斜方辉石型两类。火山岩由拉斑玄武岩和低铝安山岩组成，εＮｄ（Ｔ）为＋４．１～＋６．４，表现出Ｎ、Ｔ、Ｐ三种稀土分配型式和非正常洋脊玄武岩地球化学的特征。综合分析认为，这个古老蛇绿岩是在一种位于洋中脊之上的洋岛环境中形成的，代表了晋宁期华北板块与扬子板块之间古洋盆的残骸。     

扬子陆块西南缘3.8 Ga碎屑锆石及其地质意义

古老锆石和岩石的发现,是探索地球早期地质演化的关键.为进一步揭示扬子陆块基底物质组成和早期地壳形成演化,采用LA-ICP-MS锆石微区U-Pb测年,对扬子陆块西南缘禄丰地区东川群变质砂岩进行了年代学研究,发现3 822±21 Ma的古老碎屑锆石.这是目前在扬子陆块获得的第2颗>3.8 Ga的古老锆石,也是目前在该地区发现的最老锆石.变质砂岩碎屑物质主要包括4个峰值年龄（~2 320 Ma、~2 162 Ma、~2 036 Ma和~1 915 Ma）,2颗最年轻的锆石年龄基本限定了东川群早期最大沉积时限,与区域上火山岩时代相吻合.另外还包含少量中-晚太古代（2.6~2.9 Ga）和始太古代（3.7~3.8 Ga）的碎屑物质.Hf同位素组成显示这些碎屑锆石具有不同成因,其中2 674~3 822 Ma的碎屑锆石总体具有正的ε_Hf（t）值和2.9~3.9 Ga的两阶段模式年龄,暗示扬子陆块在冥古宙-古太古代时期就有一定规模的新生陆壳分布.古元古代（1.9~2.4 Ga）的岩浆活动除有少量古元古代（2.3~2.4 Ga）新生地壳组分熔融外,大多为太古宙（2.5~3.7 Ga）古老地壳部分熔融.中元古代更多表现为古老地壳的熔融和物质再循环.研究结果为深化扬子陆块早前寒武纪地质演化认识提供了新资料.      

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.     

南秦岭元古宙板内火山作用特征及构造意义

南秦岭元古宙火山岩主要由两大类岩石构成，一类为SiO245%-57%的基性火山岩系，另一类为SiO267%-78%的酸性火山岩系，主要岩石类型为细碧岩、玄武岩和石英角班岩、流纹岩。基性火山岩整体上属拉斑玄武岩系列，酸性火山岩属钙碱系列。火山岩强烈富集稀土元素，尤其是轻稀土元素，酸性火山岩和基性火山岩有相似的稀土元素特征，显示了源区特征的不同。基性火山岩富集强不相容元素，相对亏损Nb和Ti, 成于大陆裂谷环境，具有大陆拉斑玄武岩的特征。同位素特征表明基性火山作用与地幔柱活动密切相关。南秦岭的中、晚元古代大陆拉张及由古地幔柱活动所引发的陆裂火山岩浆活动是古秦岭洋打开的先兆。     

南秦岭武当群锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

武当群是南秦岭基底岩系的重要组成部分,对其时代及构造性质的研究,对认识南秦岭早期地质演化历史及其与扬子板块新元古代的相互关系具有重要的意义。目前,武当群的时代归属、划分对比还存在较大争议。本文对采自南秦岭西峡-内乡和陨西地区武当群4件变质酸性火山岩及1件侵入武当群的花岗斑岩样品进行了锆石SHRIMP U-Pb同位素定年,其中采自西峡-内乡接近武当群底部的1件火山岩样品的年龄为802±13 Ma,这一年龄可代表武当群底部地层的时代;采自该群中上部的3件火山岩样品,年龄分别为725±9 Ma、732±6 Ma和725±7 Ma;1件侵入武当群的花岗斑岩样品的年龄为703±5 Ma。根据上述结果,结合前人对武当群的研究资料,确定武当群的形成时代为810~720 Ma,相当于扬子地台板溪群;介于武当群与震旦系之间的耀岭河群可与南华系对比。     

秦岭地幔柱源岩浆活动及其动力学意义

通过秦岭不同时代玄武岩地幔源区类型的地球化学鉴别 ,揭示出北秦岭地幔柱源岩浆活动开始于古元古代 ,并至少断续延续到新元古代中晚期 ;而南秦岭地幔柱源岩浆活动则开始于中元古代晚期 ,并至少延续到新元古代之末。根据地幔柱活动中心显示出的随时间自北向南迁移的规律 ,结合该区北面的商丹洋盆打开在前 (新元古代—早古生代 ) ,南面勉略洋盆打开在后 (晚古生代 ) ,两洋盆均属于扬子陆块内部裂解类型 ,以及北秦岭于新元古代前属于扬子板块等情况 ,提出秦岭造山带发展动力学特征表现为扬子的裂解和华北的增生 ,并处于全球冈瓦纳大陆裂解和亚洲大陆增生的总动力学体系之中。     

南秦岭宁陕地区月河坪夕卡岩型钼矿Re-Os年龄和矿床学特征

宁陕地区月河坪钼矿床位于南秦岭多金属成矿带,属于夕卡岩型钼矿。本文采用辉钼矿Re-Os同位素定年方法,精确地测定月河坪钼矿的成矿时代。分析结果显示,5件辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄的变化范围小,集中在189.8Ma和195.4Ma之间,获得加权平均年龄值191.4±1.6Ma,与等时线回归计算得到的年龄值193.6±3.5Ma在误差范围内相吻合。结果说明成矿时代为早侏罗纪,成矿作用属于中国北部燕山期大规模成矿期的一部分。结合已报道的成矿年龄资料,月河坪钼矿床可能形成于扬子板块与华北板块的后碰撞造山作用过程,但有可能受到后期岩浆活动的改造和破坏。同时推测在南秦岭地区存在印支末期到燕山早期的成矿事件,这对于秦岭造山带尤其是南秦岭地区钼矿资源勘探具有借鉴意义。