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。     

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。     

武当群变质岩年龄

出露于湖北省西北部武当群的形成年龄长期争论。本文报道了采自湖北省十堰市北、武当山太子坡和房县土城的武当群变质火山岩样品的Sm-Nd、Rb-Sr年龄测定结果。原划武当群可能由两部分变质火山岩组成。一部分变质火山原岩形成于1927Ma左右，火山岩物质来自类似MORB地幔源区，岩石形成过程中未见明显地壳物质污染，是真正武当群；另一部分变质火山岩形成于1175－871Ma间，和耀岭河群、郧西群变质火山岩原岩形成年龄类似，岩石同位素组成也有亲缘性。在复杂地质作用地层时代研究中，如果从少量Nd同位素研究入手可能会收到好的效果。     

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。     

武当山腹地晚古生代沉积与火山物质的识别：微体化石和锆石年代学证据

普遍认为武当山为南秦岭前寒武纪基底,主要由新元古代武当群和耀岭河群构成,局部发育陡山沱组。野外路线调查查明,武当山黄龙-方滩地区岩石单元与区域上广泛分布的前寒武纪有序地层不同,具有明显"block-in-matrix"特征。进一步详细的微体化石和锆石LA-ICP-MS同位素年代学工作表明:原划归陡山沱组的变石英砂质板岩呈岩片产出,分离和鉴别出15属30余种晚泥盆世孢子化石;原划归耀岭河群的凝灰质砂岩亦呈岩片产出,获得382Ma单一加权峰值年龄,且碎屑锆石综合分析显示物源以晚泥盆世岩浆岩为主,仅少量可能来源于区域发育的武当群和耀岭河群。黄龙-方滩地区原划定的前寒武纪岩石地层中发现晚古生代沉积组合与火山活动物质的存在,为重新认识武当地区物质组成与演化提供了基础资料。该成果结合作者野外剖面构造解析和室内获得的玄武岩、大理岩及辉绿岩块体和砂岩基质多组新元古代-中生代锆石年代学数据,共同指示十堰黄龙-方滩地区岩石单元并非前寒武纪或显生宙有序构造-沉积层,而是混杂岩带。     

扬子地台北缘中段中、晚元古代地层划分与对比

通过扬子地台北缘中段中、晚元古界的地层学研究,作者认为发生在10亿年左右的晋宁Ⅰ期构造运动形成了本区中、晚元古界地层之间的一个重要不整合界面。武当群限于其下属中元古界;青白口系缺失;震旦系地层连续,由下至上为:下统姚营寨组,耀岭河群;上统陡山沱组和灯影组。     

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     

鄂尔多斯盆地延长组长7段凝灰岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成特征及其地质意义

鄂尔多斯盆地延长组长7优质烃源层中广泛分布了薄层和纹层状凝灰岩,凝灰岩中锆石U-Pb同位素年代学研究表明,长7段凝灰岩结晶年龄为234Ma左右。对比勉略缝合带、南秦岭的花岗岩的年龄,三叠系延长组凝灰岩应该形成于俯冲阶段。锆石的Hf同位素分析表明延长组长7段凝灰岩主要来自地壳岩石部分熔融,并且有一定的地幔物质加入。Hf同位素二阶段模式年龄大部分集中在1.1~1.3Ga,其中以1.2Ga为主峰,表明延长组凝灰岩主要来自元古代增生的地壳物质,在物质组成和时代上可能类似于南秦岭基底中的耀岭河群基性火山岩和郧西群酸性的混合。     

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。     

武当地块西部席状基性侵入岩群地球化学特征：南秦岭古生代底侵作用的依据

武当地块西部顺层侵位了大量的基性岩席。本文对其进行的岩石学、地球化学和Sr、Nd同位素等特征研究表明，该基性岩席群的岩浆属于大陆拉斑玄武岩系列，来源于混合异常大陆岩石圈地幔型源区，为武当地块裂解和中古生代时南秦岭地区曾发生大规模的地幔岩浆底侵及壳幔相互作用重要标志之一。此外，该基性岩席群的岩石地球化学特征与勉略地区玄武岩及变辉绿岩总体的特点具有较大的一致性，结合该基性侵入岩席群的形成时代(401—407Ma)、武当地块伸展构造(425—260Ma)与勉略带火山岩(230Ma)同位素年代学的差异，武当地块西部基性岩席群很可能是由于勉略洋拉开前地幔柱活动使大陆岩石圈拉伸减薄发生拆离、深部岩浆上涌的结果。因此，它们应该是勉略洋打开的早期阶段在武当地块区的响应。     

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.     

白云鄂博群、渣尔泰群与辽北中上元古界对比

渣尔泰群、白云鄂博群与辽北汛河流域中上元古界中陆源碎屑普遍较多,三者沉积序列相同、岩石组合相似、含有相同的叠层石组合,为靠近古陆边缘同沉积断裂活动较强的环境形成的。它们与燕山地区中上元古界均属陆台沉积盖层,可以对比。应以燕山中上元古界划分标志对渣尔泰群、白云鄂博群划分对比。     

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     

陕西平利县朱家院鹰嘴岩铌矿地质特征

陕西平利县朱家院鹰嘴岩铌矿矿区位于平利县东南方向,区内地质构造复杂,地层岩相多变,岩浆活动频繁。区内地层属秦岭区岚皋—竹溪分区的紫阳—平利小区,总体呈北西－南东向展布,主要出露地层为元古界郧西群、耀岭河群以及下古生界寒武—志留系的一套深—浅变质的火山碎屑岩、泥质碎屑岩建造。矿区主体属于平利复背斜。褶皱轴呈NW－SE向,背斜核部在轿顶山一带,核部地层为震旦系下统郧西群下亚群,两翼依次出露震旦系下统郧西群上亚群、震旦系下统耀岭河群、寒武-奥陶系洞河群、下志留统梅子垭组及中志留统竹溪群。翼部地层较陡,倾角42°~70°,并发育次级倒转背向斜。区内断裂较为发育,以近东西向区域性断裂及其旁侧众多的北西－南东向次级断裂构成了区内构造的基本格架。岩浆岩主要分布于红春坝—曾家坝断裂两侧及南部广大地区,以早古生代的超基性、基性及酸性岩为主,次为碱性岩浆岩。区内基性次火山岩—辉石玢岩和碱性次火山—碱性粗面岩广泛出露,沿碱性粗面岩中的断裂带及碱性粗面岩和辉石玢岩接触带常见硅化蚀变和黄铁矿化,辉石玢岩和碱性粗面岩接触部位常出现碳酸岩脉和煌斑岩脉。     

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.     

陕西山阳—商南耀岭河群地层时代的讨论

本文报导了耀岭河群中上部变安山岩的全岩 Rb—Sr 同位素等时年龄数据,并据东秦岭造山作用演化,对年龄进行了解释。同时与邻区该群同位素年龄比较,确定了陕西耀岭河群变火山岩的时代。认为耀岭河群地层时代为晚元古代青白口纪,Rb—Sr 全岩等时年龄为1058±48Ma。在该群形成后,于扬子旋回晚期(约636±29Ma)遭受过区域变质作用。     

武当地区新元古代岩浆岩地球化学特征及其对南秦岭晋宁期区域构造性质的指示

对南秦岭武当地区武当群火山岩、基性侵入岩墙群和耀岭河群火山岩系统的元素和Nd同位素地球研究化学研究表明，武当群火山岩为形成于约1．0－0．9Ga的新元古代陆缘岛弧火山岩，而耀岭河群火山岩与武当地区基性侵入岩墙群为0．82－0．78Ga形成的大陆裂谷型同源岩浆岩；分别可与扬子克拉通北缘西乡群和南秦岭陕西境内的镇安磨沟峡火山岩、扬子克拉通北缘的火地垭群铁船山组碱性火山岩和望江山基性侵入岩群相对比，揭示出南秦岭与扬子克拉通北缘于晋宁期属统一的陆块。扬子克拉北缘和南秦岭大量的新元古代岩浆岩所具有的1．2－0．9GaNd同位素模式年龄和较高的εNd正值特征表明，晋宁期是扬子克拉通地壳增生和大陆岩石圈演化的重要时期之一。     

秦岭造山带武当地区古生代伸展构造

武当地块位于勉(县)略(阳)地区东侧,南部逆冲于扬子板块北缘之上,中-晚古生代期间曾经历过一期伸展构造作用。伸展构造系统以现今中元古代武当山群与新元古代耀岭河组之间的界面为主滑脱面,盖层系统由南往北滑脱拆离。沿主滑脱面上、下侵位了大量的基性岩席,其单颗粒锆石U-Pb年龄为401±14Ma和407±12Ma。滑脱系统上部次级滑脱面上新生白云母的⁴⁰Ar-³⁹Ar年龄为282±8.5Ma和261±0.25Ma,表明伸展作用可能一直持续到二叠纪。考虑到邻区同时代的碱性岩浆作用,作者认为伸展构造是伴随着古生代大规模的上地幔基性岩浆的底侵作用发生的,很可能代表了勉略洋打开的早期阶段。这对认识秦岭造山带的构造演化具有重要的意义。     

再论祁连—北秦岭接合部位晚古生代前地层划分

依据造山带的大地构造环境、物质基础及形成时代、变质程度 ,并通过与祁连、北秦岭地层的对比 ,将祁连—北秦岭接合部位晚古生代前的地层划分为古元古界秦岭群、中元古界陇山群、震旦系—奥陶系的李子园群、葫芦河群、陈家河群 ,并建议将它们列入甘肃地层之中。