南秦岭随枣地块耀岭河组双峰式火山岩: 对扬子克拉通北缘大陆裂解过程的约束

长期以来,扬子克拉通北缘新元古代地质构造演化一直是地学界研究的热点。在南秦岭随州地区耀岭河组中新识别出一套双峰式变火山岩,对其开展锆石U-Pb年代学研究结果表明,变玄武岩中锆石较少,且多为捕获锆石,年龄组成特征与下伏武当岩群顶部岩石中碎屑锆石基本一致;白云母千枚岩中锆石年龄集中,获得的U-Pb年龄为623±3 Ma,代表了南秦岭随枣地区耀岭河组的形成时代,该结果与侵入武当岩群中的基性岩墙年龄650~600 Ma一致,两者应为同时期不同产出相的岩浆作用的产物。结合区域研究成果,扬子克拉通北缘裂解可能经历了更长期且复杂的地质构造过程,西部裂解较早,东部（现今方向）较晚,总体呈"拉链式"裂解模式。     

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.     

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。     

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。     

碧口群火山岩的时代——SHRIMP锆石U—Pb测年结果

碧口群火山岩系是从原碧口系(叶连俊等,1944,后称碧口群)中解体出来的一个岩石单元(陶洪祥等,1993)。虽经过近60年的研究,但对某些关键问题,特别是碧口群火山岩系的时代,仍存在不同认识。在早期研究阶段(20世纪40～50年代)和60～70年代的区域地质调查工作中,碧口群和横丹群被视做一个整体,并通过地层层序关系探讨其时代。如,叶连俊等(1944)提出碧口系形成于志留—泥盆纪,黄振辉(1959)则认为碧口群属寒武—志留系。80年代以来对碧口群火山岩系进行的同位素年代学和地古生物学研究给出了从新元古代(赵祥生等,1990;胡正东,1990;李耀敏,1991;秦…     

武当地块耀岭河群中两类不同性质的酸性火山岩研究

耀岭河群火山岩中可划分出两类不同性质的酸性火山岩:酸性岩A主要属碱流岩-白碱流岩类,酸性岩B主要属流纹英安岩/英安岩类。总体上看二者主量元素组成差异不大:SiO2含量为65.00%～79.85%,(Na2O+K2O)为5.26%～9.68%。强烈富集Th、Nb、Ta、La、Ce、Nd、Zr、Sm和Hf等微量元素,强烈亏损Ba、K、Sr、P、Ti等元素,稀土元素特征表现为∑REE很高(339.94～1152.85μg/g),具有强烈的铕负异常(δEu=0.18～0.32),与典型的大陆裂谷流纹岩的稀土曲线一致。酸性火山岩B显示K、Rb、Ba、Th和LREE的正异常和Sr、P、Ti和Nb的负异常,Eu具弱负异常(δEu=0.64～0.88),表现出与酸性火山岩A迥然不同的微量元素及稀土元素特征,而与耀岭河群基性火山岩相似,显示其成因可能与之有相同源区。     

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.     

南秦岭西乡群锆石SHRIMP U—Pb年龄及其构造地质意义

2009年陕西省地质志修编项目组,重点对出露于西乡县城东孙家河附近,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同位素年代学和岩石化学、稀土元素、微量元素等方面的研究,获得了新的同位素年龄为814.8±5.2 Ma。认为该岛弧火山系的形成时代为青白口纪晚期,属晋宁期古扬子板块西缘与青康滇古板块汇聚的产物,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。对进一步详细研究扬子陆块Rodinia超大陆汇聚时限及秦岭造山带的构造演化提供了新的时代证据,具有重要的地质构造意义。     

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±7Ma; 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。     

扬子克拉通神农架群锆石和斜锆石U-Pb年代学及其构造意义

出露于扬子北缘神农架地区的神农架群是扬子地区保留比较完整的中元古代地层,其上部被青白口系马槽园群不整合覆盖.本文报导了神农架群砂屑白云岩、凝灰岩及侵入神农架群中的基性岩墙锆石及斜锆石U-Pb年龄.测年表明,神农架群下部大岩坪组碎屑锆石在1.4Ga、1.8Ga、2.0Ga、2.7Ga出现统计峰值;神农架群野马河组凝灰岩锆石U-Pb年龄为～1220Ma;侵入于石槽河组的基性岩墙斜锆石及锆石U-Pb年龄分别为1115Ma和1083Ma.根据新的测年结果,结合区域地质分析,我们得出以下几点主要结论:(1)可以将神农架群的沉积时代严格限定在1.4～1.1Ga之间,并推测神农架群碎屑物主体来自扬子克拉通古老基底,另有部分碎屑物质可能来自华夏地块或劳伦的前寒武纪基底;(2)神农架群和马槽园群之间的角度不整合面大致确定在1.1～1.0Ga之间,这一不整合面可能代表了扬子与华夏之间最早发生拼合的构造事件,是Rodinia超大陆汇聚事件的构造响应;(3)侵入于石槽河组的基性岩墙侵入时代为1115～1083Ma,这一期基性岩侵入事件在劳伦、非洲、澳大利亚以及南极洲都有记录.神农架地区的这一时期基性岩侵入事件是Rodinia超大陆汇聚过程中的产物还是和该时期全球性的超级地幔柱有关尚需要进一步研究;(4)神农架群沉积时代的确定,为建立我国1.4～1.1Ga期间的标准地层剖面提供了可能的候选剖面.(5)神农架群大岩坪组～1.45Ga碎屑锆石年龄峰为华夏地块在Columbia超大陆中位于劳伦和南极之间的观点提供了新依据.     

滇中易门地区古元古界易门群罗洼垤组火山岩锆石U-Pb年龄及其构造热事件

易门群是综合了元江撮科、易门铜厂、东川因民等地区的最新野外地质资料、同位素年代学资料后厘定的古元古界浅变质地层。其记录了地球发展演化早期的一系列重大地质事件,如古元古代早期的休伦冰期事件及紧随其后的地幔柱事件、简单多细胞生物的首现、狭义的Lomagundi碳同位素正漂移事件、富氧大气崩溃后的缺氧富硒沉积等。采用锆石激光剥蚀法（LA-ICP-MS）对易门地区的易门群罗洼垤组微晶凝灰岩、英安质凝灰岩进行了年龄测定,获得锆石U-Pb年龄加权平均值为2241±16 Ma、2252±14 Ma,2件样品的锆石Th/U值为0.2~1.0,均具清晰的振荡环带结构,为岩浆成因的锆石。结果表明,滇中易门地区罗洼垤组沉积时代为古元古代中期,可与元江撮科的地幔柱岩石构造组合及东川因民的罗洼垤组凝灰岩的时代对比。罗洼垤组沉积时代可能是Kenorland超大陆裂解作用在扬子陆块的响应。     

南秦岭花岗岩锆石U-Pb定年及其地质意义

锆石Ｕ－Ｐｂ定年结果表明,南秦岭勉、略构造带以北迷坝、光头山和东江口等花岗岩体形成于三叠纪（２０６￣２２０Ｍａ）,与南秦岭勉－略构造带洋盆的闭合时代及大别山超高压变质时代基本一致显示了它们的形成与勉－略古生代洋盆闭合后及华南陆块与华北陆块碰撞之间的内在联系。它支持华南和华北两大陆块最终在印支期碰撞的观点。     

豫西地区秦岭造山带武当群火山岩和沉积岩锆石U-Pb年龄

在南秦岭地体中广泛分布着武当群变质沉积-火山岩组合的基底岩石,是东秦岭造山带重要的岩石单元,但对其形成时代的认识存在分歧.笔者通过对豫西地区武当地体北部武当群上部杨坪组变质沉积岩和下部双台组变质中酸性火山岩锆石u-Pb年龄的测定,认为杨坪组变质沉积岩沉积物源主要由晚元古代(860~640 Ma)和早元古代(2260~1800 Ma)、少量晚太古代和中元古代地壳物质构成,与扬子陆块具有亲缘关系.沉积时代应晚于640 Ma.变质中酸性火山岩形成时代为730~780 Ma之间,峰值(755±6)Ma,与双台组新元古代变质基性火山岩为同期岩浆作用的产物,成因上推测与Rodinia超大陆裂解作用有关.     

U-Pb Zircon Geochronology and Geochemistry of Granitoids in the Douling Group in the Eastern Qinling

LA-ICPMS U-Pb zircon dating of the Sanpinggou, Gangou and Fengzishan granitoids in the Douling Group of the Eastern Qinling yields ages of 760-685 Ma, which represents a strong tectono-magmatic event in the southern Qinling during the late Neoproterozoic. Geochemical data show that these intrusions have wide compositions ranging from minor gabbros through diorites to granodiorites. They are relatively enriched in LILE, poor in HFSE and strongly depleted in Nb and Ta, displaying affinities of Ⅰ-type granites formed in an active continental margin with oceanic subduction. In contrast to granitoids, gabbros and enclaves in the granitoids have higher REE abundances, relatively flat REE patterns, lower LILE, slightly higher HFSE and more depletion in Nb and Ta. All these suggest that the gabbros were formed by partial melting of the upper mantle above the subduction zone and the granitoids by the partial melting of the lower crust. Combined with regional geological data, the subduction-related granitoids in     

西秦岭天水尹道寺中生代酸性火山岩锆石U-Pb定年和元素地球化学研究

对天水尹道寺酸性火山岩进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年、全岩主量和微量元素分析.结果表明,本区酸性火岩熔岩均为流纹岩,SiO2、Na2O K2O含量高,TiO2含量低,主体为亚碱性系列,轻稀土高度富集,Eu负异常明显.微量元素原始地幔标准化分配模式及洋中脊玄武岩标准化分配模式分别与大陆板内火山岩或大陆板内花岗岩的分配模式一致,Ba、Sr、P、Ti显著亏损.锆石U-Pb同位素定年揭示了流纹岩的岩浆结晶年龄为印支末期(211Ma).流纹岩具有富集放射性Pb同位素的特点,其源区可能为北秦岭基底岩石.依据稀土元素和微量元素分配模式对比研究,认为流纹岩浆为地壳下部部分熔融的产物.源区物质可能为下元古界秦岭岩群中的黑云角闪斜长片麻岩,源区的残留物主体可能为斜长石,含有角闪石,岩浆演化过程中存在少量的碱性长石和黑云母的分离结晶.印支末期秦岭地区处于由陆内碰撞造山阶段开始向深部地幔调整和岩石圈减薄阶段转变,特殊的构造背景使得陆内挤压、剪切走滑和推覆构造较为发育,西秦岭尹道寺地区特定的构造背景与断裂构造的结合,形成了该地区独特的流纹岩浆喷发.