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尤础娴茅
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1 第 33 卷第 2 期 2014 年 3 月地质科技情报 GeologicalScienceandTechnologyInformation Vol.33 No.2 Mar 扬子陆核与神农架地块中元古代相互关系 : 来自锆石 U-Pb 年代学和 Hf 同位素的约束邱啸飞 1,2, 凌文黎 1, 柳小明 3 ( 中国地质大学地球科学学院, 武汉 ; 武汉地质矿产研究所同位素地球化学研究室, 武汉 ; 3. 西北大学大陆动力学国家重点实验室, 西安 ) 摘要 : 通常将华南克拉通的形成理解为扬子陆块与华夏陆块于新元古代沿江南造山带的碰撞拼合, 但对两陆块内部的组成和演化关系的了解却相对有限通过对比神农架地区和扬子陆核区前寒武纪地层碎屑锆石的年龄结构及其原位 Hf 同位素组成特征, 分析了扬子陆块西北部中元古代晚期 - 新元古代早期的构造演化规律, 并对其与统一华南克拉通形成的关系进行了探讨对前人数据进行统计和对比的结果表明, 神农架群碎屑锆石年龄谱中记录了约 6Ga 的年龄峰值, 且其原位 Hf-O 同位素分析指示该期岩浆事件存在幔源物质加入, 而相应的岩浆事件 ( 锆石 ) 在扬子陆块陆核区 ( 崆岭地区 ) 前寒武纪地层或岩浆岩单元中缺乏记录结合神农架群细粒沉积岩 Nd 同位素地层学特征, 指示中元古代时期神农架地区位于活动大陆边缘的构造环境, 且神农架群沉积地层的碎屑物质并非由扬子陆核区的崆岭基底岩系经风化 - 剥蚀作用提供, 即非扬子陆核区的边缘盆地这些证据说明, 在新元古代以前, 神农架地区与扬子陆核区之间属于两个独立的次一级微陆块关键词 : 扬子陆核 ; 神农架地区 ; 锆石年代学 ; 前新元古代 ; 微陆块中图分类号 :P597 文献标志码 :A 文章编号 : (2014) 目前大多数研究者认为华南克拉通为扬子陆块和华夏陆块于新元古代沿江南造山带碰撞拼合而 1-6] 成, 但不断增加的证据表明, 现有规模的扬子陆块本身可能由不同次一级陆块于元古宙经多次碰撞 7-12] 拼合形成崆岭太古宙 - 古元古代高级变质区被认为是扬子陆块的陆核区, 出露了华南克拉通最古老的岩石在其西北方向约 70km 的神农架地区出露的主要地层神农架群则长期以来被视为扬子陆块中元古代地层的典型代表这些地质单元被新元古代 - 显生宙地层覆盖, 且周边的峡东地区是华南克拉通南华纪震旦纪地层和部分古生代地层层型剖面的所在地上述地质特征为认识扬子陆块的生长和演化提供了不可多得的有利条件已有的研究工作表明, 目前并未观察到神农架 9,13-14] 群与崆岭变质基底岩系之间的接触关系, 因此要了解它们之间的相互关系缺乏直接的地质基础事实上, 已有一些地质现象显示两地区之间存在明显的差异, 如两地区作为相隔约 70km 的构造隆起区, 但其构造线走向却明显不同, 神农架群构造线走向呈近东西向, 而崆岭地区构造线走向则呈近南北向 ; 较完整记录了太古宙 - 古元古代和南华纪 - 震旦纪地层的扬子陆块陆核区 ( 崆岭 - 黄陵地区 ) 为何却缺失了巨厚的神农架群地层由于扬子陆块自新元古代中期以来发育了巨厚的沉积盖层, 目前尚未观察到神农架群与崆岭结晶基底间的接触关系, 进而使得对两者间相互关系的探讨十分困难已有的研究表明, 神农架群沉积地层应形成于 1600~1100 Ma 之间的中元古代 9,14-16], 明显晚于太古宙 - 古元古代形成的崆岭基底岩系因此, 若神农架群地层的形成构造环境为扬子陆核区的中元古代陆缘盆地, 则神农架群应存在一定程度的来自于陆核区的再循环地壳物质笔者在对前人关于崆岭基底岩系和神农架群主要岩石单元锆石年代学和 Hf 同位素数据进行总结和系统整理的基础上, 结合近期报道的神农架地区 Nd 同位素地层学研究, 将探讨神农架地区与扬子陆核区于中元古代晚期 - 新元古代早期的相互关系 1 研究区地质背景华南克拉通是指扬子陆块和华夏陆块于新元古收稿日期 : 编辑 : 刘江霞基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( ; ; ) 作者简介 : 邱啸飞 (1985 ), 男, 助理研究员, 主要从事同位素地球化学和岩石地球化学研究 qxf_424@126.com 通信作者 : 凌文黎 (1962 ), 教授, 博士生导师, 主要从事同位素地球化学和岩石地球化学研究 wling@cug.edu.cn

2 2 地质科技情报代最终拼合形成的统一陆块,在地理位置上北接秦岭 - 大别造山带,西邻康 - 滇地轴西藏陆块,西北与松潘 - 甘孜地块接壤(图 1) 17] 2014 年花岗质以及花岗闪长质 ( DTTG)片麻岩,占总面积约 51% ;第 2 类为古元古代变沉积岩表壳岩系,面积约占 44% ;第 3 类岩石为少量斜长角闪岩 (约架 - 崆岭地区崆岭高级变质地体又称崆岭杂岩, 5% )和局部产出的基性麻粒岩 18 南部崆岭杂岩出露面积 <60km2,主要由花岗片麻岩混合岩以元古代黄陵花岗岩基侵入而分成南北两部分 18-24] 埫钾长花岗岩 25-27] 古元古代辉绿岩脉 28]以及新元研究区位于华南克拉通扬子陆块西北缘的神农为目前华南克拉通已报道的最古老结晶基底,被新主体为北部崆岭杂岩,由高角闪岩相 - 麻粒岩相变质岩组成,出露总面积约 360km2 岩石类型可分为 3 类:第 1 类为太古宙闪长质英云闪长质奥长及斜长角闪岩组成 19] 崆岭杂岩被古元古代圈椅古代黄陵花岗岩基 29-30]和辉绿岩墙 31]所侵入,所有岩石都被南华系莲沱组和南沱组不整合覆盖 (图 1) 图 1 神农架( a)和崆岭地区(b)区域地质简图 (两地区在华南克拉通中的构造位置见内插图;据文献 7]修改) ( ) ( ) Fig. 1 GeologicalsketchmapsoftheShennongj iaa andthekongl ingregion b 作为华南克拉通已知的最古老结晶基底,前人 32 35] 继圣对崆岭变质岩进行了大量的年代学研究姜对崆岭杂岩二郎庙剖面的7个变质岩样品 32] 进行了全岩 Rb 2010± -Sr 等时线定年,获得了 ( 114)Ma 的年龄;同时对一个条带状黑云变粒岩进行了锆石 U-Pb 定年,分别获得了( 2333±133)Ma 和( 992±204)Ma 的上下交点年龄马大铨等 33 对崆岭酸性片麻岩进行了 Sm-Nd 等时线定年,获得了 3. 29~3. 15Ga 的原岩年龄;同时对变粒岩和斜长角闪岩进行了锆石 U-Pb 定年,分别获得了 4 Ga和 0Ga的年龄此外, L i ng 等 34 对崆岭群黄凉河剖面的斜长角闪岩进行了 Sm-Nd 全岩等时线定年,获得了( 2742±83)Ma 的年龄李志昌等 35] 利用 La -Ce同位素获得了英云闪长质片麻岩以及其中斜长角闪岩包体的年龄为 ( 3292±417)Ma 近 10a来,随着分析方法的进一步完善和研究工作的不断深入,获得了包括变沉积岩在内的更多年代学信息如 L i ng 等 36 对崆岭杂岩中副片麻岩进行了矿物 - 全岩 Sm-Nd 等时线年龄测定,获得了( 1939 ±44)Ma的等时线年龄,提出在研究区存在 0~ 9 Ga 构造 - 岩浆热事件此外, SHRIMP 锆石 U-Pb 年代学研究显示变沉积岩中碎屑锆石年龄在 3. 28~ 87Ga之间,而大部分 DTTG 片麻岩则形成于 95~ 85Ga 之间 20 Zhang 等 21 对崆岭杂岩变泥质岩进行了 LAICP -MS 锆石 U-Pb 定年, 获得了( 97±0. 03) Ga的上交点年龄,并将该年龄解释为变沉积岩的变质年龄 J i ao 等 24 最近对崆岭杂岩东北部的混合片麻岩进行的 LAICP -MS 锆

3 第 2 期邱啸飞等 : 扬子陆核与神农架地块中元古代相互关系 : 来自锆石 U-Pb 年代学和 Hf 同位素的约束 3 石 U-Pb 测年结果表明, 其原岩形成于 (3218±13) Ma, 并具有 (2732±16)Ma 的变质年龄同时, 对北部崆岭奥长花岗质片麻岩开展的 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 测年结果表明, 其原岩年龄为 (3302±7) Ma 19], 该年龄也是目前扬子陆块乃至整个华南克拉通报道的最古老岩石的年龄相比较而言, 南部 19] 崆岭杂岩的年代学研究则显得有限 Gao 等报道了南部崆岭杂岩花岗闪长片麻岩的 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 年龄为 (2981±13)Ma, 表明南北崆岭地区出露的变质岩系在时代上无明显差异神农架群位于崆岭地区西北约 70km 的神农架构造穹隆, 总出露面积约 1830km 2, 地层的主要岩性为碳酸盐岩, 夹多层火山岩和碎屑岩层 ( 图 1) 神农架群变质作用不明显, 并受新元古代马槽园群和 ( 或 ) 南华纪 - 震旦纪地层覆盖, 区内未发现结晶基底岩系神农架群地层总厚度超过了 12km, 从底向上由鹰窝洞组大岩坪组乱石沟组大窝坑组矿石山组台子组野马河组温水河组石槽河组送子 15] 9,14] 园组瓦岗溪组以及郑家垭组组成神农架群被青白口纪马槽园群类磨拉石建造或震旦纪地层 ( 新元古代 750~540Ma) 呈角度不整合覆盖 15,37] 目前神农架群同位素年代学的研究积累仍相对有限前人对神农架群台子组上部碳质页岩进行了 U-Pb 等时线研究, 获得的年龄为 (1332±67)Ma, 而对野马河组白云岩的研究获得了 (1307±100) 15] 9] Ma 的 PḇPb 等时线年龄近期 Qiu 等对神农架群顶部郑家垭组安山岩进行了 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 定年, 获得了 (1103±8)Ma 的岩浆事件年龄此外, 对神农架群中不同层位的石英砂岩进行了碎屑锆石 U-Pb 年代学研究, 揭示其年龄谱中最主要的峰值为约 6Ga 16] 2 神农架与崆岭地区年代学框架和锆石 Hf 同位素特征对比笔者系统地收集和整理了近 10a 来报道的扬子陆核 ( 崆岭地区 ) 和神农架地区中岩浆岩地层和其上覆新元古代沉积地层中的碎屑锆石的 U-Pb 同位素年龄和原位 Hf 同位素组成数据, 包括我们未发表的崆岭地区 TTG 片麻岩锆石数据在数据处理过程中为保证数据质量, 所统计的锆石 U-Pb 年龄为热电离质谱 (TIMS) 二次离子探针质谱 (SHRIMP) 或者激光剥蚀等离子体质谱 (LA-ICP- MS) 方法测定年龄对锆石进行了筛选, 对于岩浆岩, 要求所选锆石年龄为文献所报道的谐和锆石加权平均值, 或不谐和锆石组成不一致线的上交点年龄 ( 误差小于 50 Ma); 对于碎屑锆石, 要求 U-Pb 同位素年龄谐和度为 t( 206 Pb/ 238 U)/t( 207 Pb/ 206 Pb) 100%>90%, 笔者用于讨论的所有锆石年龄均大于 0Ga 本次研究笔者共统计和整理了两地区 35 个岩浆岩 1033 粒沉积岩碎屑锆石的年龄数据和 674 粒锆石颗粒的 Hf 同位素数据, 结果分别见于表 1 图 2 和图 3 表 1 扬子陆核区和神农架地区前新元古代岩浆岩锆石 U- Pb 年龄 Table1 ZirconU-PbagesofPre-Neoproterozoicmagmatic 地质单元或地区神农架地区郑家垭组 ( 神农架群 ) 扬子陆核区 rocksinthe Yangtzecontinentalnucleusandthe Shennongjiaregion 岩石类型年龄 /Ma 测试方法资料来源安山岩 1103±8 LA-ICP-MS 文献 9] 崆岭杂岩花岗闪长片麻岩 3302±7 LA-ICP-MS 文献 19] 崆岭杂岩奥长花岗片麻岩 3234±15 LA-ICP-MS 文献 19] 崆岭杂岩片麻岩 3218±13 LA-ICP-MS 文献 24] 崆岭杂岩奥长花岗片麻岩 2994±22 LA-ICP-MS 笔者数据崆岭杂岩花岗闪长片麻岩 2950±15 LA-ICP-MS 文献 19] 崆岭杂岩基性岩脉 2949±7 LA-ICP-MS 文献 38] 崆岭杂岩奥长花岗岩 2947±5 SHRIMP 文献 20] 崆岭杂岩混合岩 2947±28 LA-ICP-MS 文献 23] 崆岭杂岩奥长花岗岩 2937±16 LA-ICP-MS 文献 39] 崆岭杂岩混合岩 2936±28 LA-ICP-MS 文献 23] 崆岭杂岩片麻岩 2930±44 LA-ICP-MS 文献 23] 崆岭杂岩基性岩脉 2914±17 LA-ICP-MS 文献 40] 崆岭杂岩奥长花岗岩 2909±30 LA-ICP-MS 文献 39] 崆岭杂岩奥长花岗岩 2907±15 LA-ICP-MS 文献 39] 崆岭杂岩花岗片麻岩 2904±31 LA-ICP-MS 文献 39] 崆岭杂岩奥长花岗岩 2903±10 SHRIMP 文献 20] 崆岭杂岩基性岩脉 2900±10 LA-ICP-MS 文献 38] 崆岭杂岩奥长花岗岩 2893±29 LA-ICP-MS 文献 41] 崆岭杂岩奥长花岗岩 2858±25 LA-ICP-MS 文献 41] 崆岭杂岩基性岩脉 2842±11 LA-ICP-MS 文献 38] 崆岭杂岩花岗片麻岩 2707±24 LA-ICP-MS 文献 39] 崆岭杂岩花岗片麻岩 2691±32 LA-ICP-MS 文献 39] 崆岭杂岩 A 型花岗岩 2640±18 LA-ICP-MS 文献 39] 崆岭杂岩 A 型花岗岩 2671±24 LA-ICP-MS 文献 39] 崆岭杂岩 A 型花岗岩 2622±14 LA-ICP-MS 文献 39] 崆岭杂岩 A 型花岗岩 2645±15 LA-ICP-MS 文献 39] 崆岭杂岩斜长角闪岩 1943±44 LA-ICP-MS 文献 21] 崆岭杂岩 A 型花岗岩 1853±12 LA-ICP-MS 文献 26] 崆岭杂岩辉绿岩墙 1852±11 LA-ICP-MS 文献 28] 崆岭杂岩钾长花岗岩 1851±14 LA-ICP-MS 文献 27] 崆岭杂岩钾长花岗岩 1846±13 LA-ICP-MS 文献 27] 崆岭杂岩混合岩 1803±30 TIMS 文献 42] 庙湾蛇绿岩变辉长岩 1118±24 LA-ICP-MS 文献 10] 庙湾蛇绿岩变辉长岩 1001±16 LA-ICP-MS 文献 10] 从表 1 和图 2-a 可以看出, 目前已报道的扬子陆核区的岩浆岩期次可大致分为 5 期, 分别为约 3.2,3.0~9, 约 7, 约 0Ga 以及少量约 0 Ga, 且主要集中于 3.2~7 Ga 年龄段, 以约 3.0 Ga 和约 7Ga 为峰值,3.0~9Ga 也被认为是

4 4 地质科技情报 a 年了约 1Ga的中基性火山岩组合,地球化学特征显示它们形成于陆弧构造环境下 9] 10 扬子陆核沉积地层碎屑锆石统计结果显示 8 0Ga的锆石年龄主要集中在 8~ 5, 1~ 9 Ga时间段值得注意的是,虽然数量很少,崆岭地 6 4 区南华纪地层中存在约 6Ga和约 1Ga锆石年 2 龄的记录,该记录目前仅见于南部崆岭地区个别南 b 沱组地层样品中 44,46] 总体来看,碎屑锆石年代学统计结果显示扬子陆核区的几期重要构造 - 岩浆事 ( n =784) 件分别为 9~ 8, 7~ 5, 0~ 8Ga(图 2 - b) 相比而言,神农架群沉积岩碎屑锆石年龄谱以约 0Ga和约 6Ga 为峰值,另外包含一定量的约 8Ga的锆石需要指出的是神农架群碎屑锆 c ( n =249) 石中 >3. 0Ga的锆石记录很少出现(图 2 b) 综上所述,神农架地区主要的构造 - 岩浆事件发生在约 8,约 0Ga以及约 6Ga(图 2 c) 对比扬子陆核区和神农架地区的年代学格架, 结果显示虽然约 0Ga 的年龄记录在这两个地区都普遍存在,但神农架地区中元古代 - 太古宙锆石年龄记录与扬子陆核之间存在明显的区别 (图 2) 神农架群锆石年龄组成的一大显著特征是存在大量 t/ma a.扬子陆核区与神农架地区岩浆岩年龄柱状图; b.扬子陆核区沉积地层前新元古代锆石年龄谱; c.神农架地区沉积地层前新元古代锆石年龄谱神农架地区数据引自文献 9, 16, 43];扬子陆核区数据引自文献 10, 12, 19 24, 26 28, 38 41, 44 46];其余为笔者的数据图 2 扬子陆核区与神农架地区前新元古代年代学格架 Fig. 2 Pre-NeoproterozoicgeochronologyoftheYangtzecont inentalnucleusandtheshennongj iaregion 扬子陆核区开始形成较大规模 TTG 岩浆的时期 18,20,23,41,47] 此外, 9~ 8Ga是扬子陆核区另一次较大规模的岩浆作用活跃期,区内有圈椅埫 A 约 6Ga的碎屑锆石,然而该组锆石在崆岭地区沉积岩中缺乏明显记录(图 2)19,44] 此外,约 1Ga 的神农架群火山岩组合在神农架地区出露,然而约 1Ga的碎屑锆石仅在崆岭地区个别样品中发现 (图 2) 对文献中报道的共计 674 个锆石 Hf同位素数据进行了统计 (图 3) 由图 3 可以看出,神农架群沉积地层中碎屑锆石 Hf同位素组成显示出高度变化的特点,其中相当一部分碎屑锆石 Hf 同位素组成具有与亏损地幔性质类似的正εHf( t)值,指示神农架群沉积岩的剥蚀源区存在由约 6Ga 的幔源岩浆作用形成的初生地壳 16,43] 此外,神农架群顶型花岗岩及同时代的基性岩脉出露 25-28],地球化学部火山岩的 Hf同位素特征显示,安山岩中大部分锆石的εHf( t)值介于 -9. 9~0. 7 之间,相应的两阶前人多认为古元古代( 5~ 9Ga)时期区内存在表明其主体为古老地壳再造形成(图 3 a) 特征表明它们形成于伸展环境下值得注意的是, 构造热事件,并将这一年龄解释为变质事件的年龄 21,36,42] 笔者的统计结果显示陆核区古元古代岩浆事件年龄略晚于基底岩系的变质时间,支持前人对其可能形成于弧陆碰撞造山后拉张垮塌构造环境下的解释此外,扬子陆核庙湾地区还有少量 26 28] 约 0Ga 的变辉长岩报道, Peng 等 10 认为其可能是蛇绿岩套的组成部分神农架地区岩浆岩年代学研究目前仍相对薄弱有限报道来自于最近在神农架地区识别出中元古代末格林威尔期与俯冲碰撞有关的构造 - 岩浆事件,在神农架顶部地层中报道 9] 段 Hf同位素模式年龄( T2DM )为 2280~1754 Ma, 扬子陆核区的锆石 U-Pb 年龄谱框架和 Hf同位素特征明显不同于神农架群,表现为扬子陆核发生高级变质的基底岩系形成时代主要为太古宙,且具有明显相对低的εHf( t)值,大部分锆石的 Hf同位素模式年龄为古太古代乃至冥古宙,表明这些岩石来自扬子陆核区更古老地壳岩石的再造 (图 3 -, ] a)19 22 此外,崆岭地区 95~ 80Ga 的岩浆岩同样以古老地壳岩石的再造为特征 (图 3 a) 如圈椅埫钾长花岗岩锆石εHf( t)为 ~ ,相 ] 应的锆石 T2DM 值为 4. 2~3. 6Ga26-27 在碎屑锆石

5 第2期邱啸飞等:扬子陆核与神农架地块中元古代相互关系:来自锆石 U-Pb 年代学和 Hf同位素的约束示,神农架地区与扬子陆核区之间在太古宙至中元 20 古代末存在明显不同的构造 - 岩浆事件记录,并不 a 10 支持这一推测现有的研究表明,组成扬子陆核的 e Hf(t) 0 最主要岩性为太古宙 TTG 片麻岩 18],但在神农架 -10 地层中来自与其年龄相当的碎屑锆石十分有限 43], -20 相反,神农架群地层中存在大量年龄约 6Ga的碎 -30 屑锆石,而与之时代相当的岩浆岩目前在扬子陆核区尚无报道,虽然可以假设崆岭陆核曾存在过约 6-40 Ga的结晶事件且其记录在后期地质过程中被全部剥蚀,但该期锆石在黄陵地区新元古代 - 古生代地 b 10 e Hf(t) 0 层中缺乏相应记录的现象表明,这种假设的可能性 -10 不高(图 2) 这些证据说明,神农架群沉积地层形 -20 成时,其陆源碎屑物质并非来自扬子陆核区,而是源自其他陆块 t /Ma 锆石 Hf同位素特征同样指示神农架和崆岭地神农架群沉积岩数据引自文献 16, 43];神农架群火山岩数据为区于前新元古代在地壳演化性质上存在差异崆岭 41, 44 46] 且在中太古代和古元古代发生了多期次的地壳再造笔者的数据;扬子陆核区数据引自文献 12, 19, 21 24, 26 28, 38, 地区地壳的形成和增生主要发生在 3. 7~3. 3 Ga, 图 3 崆岭基底岩系神农架群(a)以及扬子陆核区南华纪 - 震作用 19,21-22,44] 在神农架地区, L i u 等 16 对神农架旦纪沉积盖层前新元古代锆石 U-Pb 年龄与εHf( t)值关系图(b) Fig. 3 U-PbageversusεHf( t)valueplotsofpre-neoproterozoic detri talzirconsfrom the Kongl ing basement,theshen- nongj iagroup( a)andthenanhua-siniansedimentarysuinentalnucleus(b) pracrustalrocksfromtheyangtzecont 中,除了南崆岭地区南沱组冰碛砾岩中个别锆石(仅 2 颗)有元古宙年龄的正εHf( t)值报道外,扬子陆核群地层中碎屑锆石的 Hf -O 同位素分析表明,其组成具有较大的变化范围,其中部分约 6Ga碎屑锆石的 Hf同位素模式年龄与其结晶年龄相近,且具有亏损地幔性质的正εHf( t)值以及左右的氧同位素值,指示为神农架群提供沉积物源的地块, ] 存在约 6 Ga 具初生地壳性质的岩浆岩 16 43,然而约 6Ga的幔源岩浆岩在紧邻的崆岭地区甚至整个扬子陆块均没有报道,目前关于约 6Ga的岩浆(变质)事件信息仅来自扬子陆块沉积岩中碎屑锆南华纪沉积盖层绝大多数碎屑锆石 Hf同位素组成具有太古宙的 T2DM 值,指示其源区初生地壳的生长石的记录如 Wang 等 48]对扬子东南缘梵净山群的碎屑锆石年代学和 Hf 同位素研究显示,存在部综上,虽然锆石 Hf 同位素结果显示神农架地区在中元古代也存在一定程度的古老地壳再造,但 +6. 3,但认为碎屑锆石的源区可能为扬子陆块现今被覆盖的部分,而非其他大陆 (如澳大利亚) 事实主要发生于太古宙,而非元古宙(图 3 b)44 神农架地区以存在明显的中元古代初生地壳生长而与扬子陆核区相区别,即扬子陆核以太古宙甚至冥古宙的古老地壳再造为特点(图 3 a) 3 神农架群沉积物源区神农架群顶部的郑家垭组火山岩及其中下部碎屑岩地层的锆石 U-Pb 年代学特征表明,神农架群地层的形成时代介于顶部火山岩和最年轻碎屑锆石年龄之间,即 1600~1100 Ma 之间的中元古代中 - 晚期 9,15-16] 崆岭地区为扬子陆块太古宙陆核分 6~ 4Ga的碎屑锆石,其εHf( t)值为 + 3~ 上,目前在整个华南克拉通范围内缺乏约 6Ga岩浆岩的报道 ] Ba i等 7 对神农架群和峡东地区新元古代 - 早古生代地层进行的细粒沉积岩 Nd 同位素研究表明,神农架群泥质沉积岩的 T2DM 具有较大的变化范围( 9~ 7 Ga),相应的 εnd ( t)值为 -1 8~, 指示其源区既有太古宙的再循环地壳物质, 也有幔源岩浆派生的初生地壳物质通过与扬子陆块东南缘和江南造山带 Nd 同位素地层学特征的对比,显示神农架地区在中元古代时期处于活动大陆边缘构造环境,并伴有一定规模的初生地壳形成区,其与神农架地区之间的现今距离仅约 70km,故 Ba i等 7 据此提出,神农架地区和扬子陆块东部地区中元古代沉积盆地由不同的陆源物质供给,二者缘盆地然而前述的锆石 U-Pb 年代学框架特征显之间可能存在陆内裂陷槽或古大洋上述证据表神农架群可能形成于以崆岭高级变质岩为基底的陆 ]

6 6 地质科技情报 2014 年明, 神农架群碎屑沉积物质不可能来源于崆岭基底岩系的剥蚀作用, 即神农架群地层的沉积环境并非扬子陆块陆核区西侧 ( 现今位置 ) 中元古代晚期的边缘盆地 4 中 - 新元古代时期神农架地区和扬子陆核区的相互关系华南克拉通广泛记录了与 Rodinia 超大陆裂解有关的新元古代构造 - 岩浆事件, 但对新元古代岩浆岩的成因和构造环境的认识目前仍存在争议 3-5,49-50] 导致这些争论的原因在很大程度上是对扬子陆块和华夏陆块于中元古代 - 新元古代早期地质历史的了解相对有限华南克拉通被认为是经由扬子陆块与华夏陆块沿江南造山带于新元古代碰撞拼合形成 1] 但近年来的研究进展显示, 扬子陆块西部存在部分中元古代晚期 - 新元古代早期与岛弧岩浆作用或残留洋片的记录 7-12,51] 笔者近期在对位于神农架群上部的郑家垭组地层的研究中识别出一套格林威尔期 (1103±8)Ma] 的钙碱性玄武岩碱性玄武岩拉斑质安山岩岩石组合, 其地球化学特征指示该套火 9] 10] 山岩组合形成于陆缘岛弧环境 Peng 等在黄陵背斜南部太平溪邓村一带崆岭杂岩中识别出一套年龄为 1118~974 Ma 的镁铁质 - 超镁铁质侵入岩浆岩组合, 并认为其代表了残余洋壳的蛇绿岩系同样值得注意的是, 近年来在扬子陆块西缘中 - 新元古代沉积地层 ( 如昆阳群黑山头组和盐边群渔门组 ) 中识别出了 2~0Ga 和 7~5Ga 的碎屑锆石组 48,52], 与神农架群 6 Ga 的碎屑锆石和郑家垭组火山岩的年龄相对应此外, 对扬子陆块西缘都江堰地区的晚三叠世硅质碎屑沉积岩的碎屑锆石研究表明, 除了 2500~2400,1900~1800, 850~720,500~400 Ma 的年龄峰外, 还识别出了 1176~951 Ma 年龄组 ( 大约占分析颗粒总数的 15%) 53] 这些现象表明, 神农架地区与扬子陆核区之间在新元古代以前属于两个独立的次一级陆块, 于中元古代末期 - 新元古代初期发生碰撞拼合, 其中庙 10] 湾蛇绿岩和磨拉石建造可能分别与神农架地区 (1103±8)Ma 的郑家垭组陆弧火山岩组合以及马槽园群相对应 9] 该构造演化和东扬子陆块与华夏陆块沿江南造山带发生的碰撞拼合基本相似, 并由此导致了统一华南克拉通的形成值得指出的是, 有研究表明在鄂中大洪山地区的京山随州和枣阳等地出露了神农架群或与之相当地层 ( 打鼓石群 ) 54-55], 然而由于神农架群地层本身的部分层序关系仍不明确 54], 加之各报道地区的地层单元缺乏高精度年代学数据, 因此, 神农架群地层在空间上可能的延伸规模和空间位置仍有待于今后的研究综上, 笔者获得了以下主要认识 : 崆岭高级变质地体并非神农架群沉积岩的物源区, 神农架群地层的形成环境并非扬子陆核区西侧的中元古代晚期边缘盆地, 而是分属相互独立的次一级陆块, 中元古代末到新元古代初期的造山作用使得神农架微陆块和扬子陆核之间发生碰撞拼合, 不仅使得西扬子陆块发生横向增生, 且由于沿江南造山带发生的东扬子陆块与华夏陆块之间的构造拼合, 导致了统一华南克拉通的形成参考文献 : 1] ChenJF,FolandK A,XingF M,etal.Magmatismalongthe southeastmarginoftheyangtzeblock:precambriancolision oftheyangtzeand CathaysiaBlocksofChinaJ].Geology, 1991,19(1): ] ZhaoGC,CawoodPA.TectonothermalevolutionoftheMay- uanassemblageinthecathaysiablock:implicationsforneo- proterozoiccolisioṉrelatedassemblyofthesouthchinacra- tonj].americanjournalofscience,1999,299(4): ] LiZX,LiX H,ZhouH W,etal.Grenviliancontinentalcoli- 30: ] GreentreeM R,LiZX,LiX H,etal.LateMesoproterozoicto earliestneoproterozoicbasinrecordofthesibaoorogenesisin sioninsouthchina:newshrimpu-pbzirconresultsandim- plicationsfortheconfigurationofrodiniaj].geology,2002, westernsouthchinaandrelationshiptotheassemblyofrodiniaj].precambrianresearch,2006,151(1/2): ] WangXL,ZhouJC,Grifin W,etal.DetritalzircongeochronologyofPrecambrian basementsequencesinthejiangnan orogen:datingtheassembly ofthe Yangtzeand Cathaysia BlocksJ].PrecambrianResearch,2007,159(1/2): ] ZhaoJH,ZhouM F,YanDP,etal.Reappraisaloftheagesof NeoproterozoicstratainSouthChina:Noconnectionwiththe GrenvilianorogenyJ].Geology,2011,39(4): ] BaiX,Ling W L,DuanRC,etal.MesoproterozoictoPaleozoic NdisotopestratigraphyoftheSouthChinacontinentalnucleus 8] BerkanaW,LingW L,QiuXF,etal.EarlyNeoproterozoicarc anditsgeologicalsignificancej].science China Earth Sciences,2011,54(11): magmatismalongthenorthwesternmarginoftheyangtzecratonanditsconnection withthesouthchinablockevolution duringtherodiniaassembly:20thv.m.goldschmidtconfeṟ ence,prague(czech Republic)J].Mineralogical Magazine, 2001,75(1):A54. 9] QiuXF,Ling W L,LiuX M,etal.RecognitionofGrenvilian volcanicsuiteintheshennongjiaregionanditstectonicsignificanceforthesouthchinacratonj].precambrianresearch, 2011,191(3/4): ]PengSB,KuskyT M,JiangXF,etal.Geology,geochemistry, andgeochronologyofthe Miaowanophiolite,Yangtzecraton: ImplicationsforSouthChina samalgamationhistorywiththe RodiniansupercontinentJ].GondwanaResearch,2012,21(2/ 3):

7 第 2 期邱啸飞等 : 扬子陆核与神农架地块中元古代相互关系 : 来自锆石 U-Pb 年代学和 Hf 同位素的约束 7 11] WuYB,GaoS,ZhangH F,etal.GeochemistryandzirconU- PbgeochronologyofPaleoproterozoicarcrelatedgranitoidin thenorthwesternyangtzeblockanditsgeologicalimplications J].PrecambrianResearch,2012,200(1/2): ] WangLJ,GrifinW L,YuJH,etal.U-PbandLu-Hfisotopes indetritalzirconfrom Neoproterozoicsedimentaryrocksinthe northernyangtzeblock:implicationsforprecambriancrustal evolutionj].gondwanaresearch,2013,23(4): ] 湖北省地质矿产局. 湖北省区域地质志 M]. 北京 : 地质出版社, ] 刘成新, 毛新武, 魏运许, 等. 神农架群地层层序初探 J]. 资源环境工程,2004,18(12): ] 李铨, 冷坚. 神农架上前寒武系 M]. 天津 : 天津科学技术出版社,199 16]Liu X M,Ling W L,GaoS.Proterozoiccrustalevolutionof YangtzeCratonrevealedbydetritalzirconsfrom Shenlongjia area,south China:18th V.M.GoldschmidtConferenceJ]. GeochimicaetCosmochimicaActa,2010,74(11):A62 17]Ling W L,GaoS,ZhangBR,etal.NeoproterozoictectonicevolutionofthenorthwesternYangtzecraton,SouthChina:ImplicationsforamalgamationandbreaḵupoftheRodiniaSupeṟ continentj].precambrianresearch,2003,122(1/4): ]GaoS,Ling W L,QiuY M,etal.Contrastinggeochemicaland Sm-NdisotopiccompositionsofArchean metasedimentsfrom thekonglinghigẖgradeterrainofthe Yangtzecraton:EvidenceforcratonicevolutionandredistributionofREEduring crustalanatexisj].geochimicaetcosmochimicaacta,1999, 63(13/14): ]GaoS,YangJ,ZhouL,etal.AgeandgrowthoftheArchean Konglingterrain,SouthChina,withemphasison3.3Gagraṉ itoidgneissesj].americanjournalofscience,2011,311(2): ] Qiu Y M,GaoS,McNaughton N J,etal.Firstevidenceof >3.2GacontinentalcrustintheYangtzecratonofsouthChinaanditsimplicationsforArcheancrustalevolutionandPhaṉ erozoictectonicsj].geology,2000,28: ]ZhangSB,ZhengYF,WuYB,etal.ZirconU-PbageandHf- OisotopeevidenceforPaleoproterozoicmetamorphiceventin SouthChinaJ].PrecambrianResearch,2006,151(3/4): ]ZhangSB,ZhengYF,WuYB,etal.ZirconU-PbageandHf isotopeevidencefor3.8 GacrustalremnantandepisodicreworkingofArcheancrustinSouthChinaJ].EarthandPlanetaryScienceLeters,2006,252(1/2): ]ZhangSB,ZhengY F,WuY B,etal.Zirconisotopeevidence for 3.5GacontinentalcrustintheYangtzecratonofChina J].PrecambrianResearch,2006,146(1/2): ]JiaoW F,WuYB,YangSH,etal.Theoldestbasementrock intheyangtzecratonrevealedbyzirconu-pbageandhfisotopecompositionj].sciencein ChinaSeries D:Earth Sciences,2009,52(9): ] 袁海华, 张志兰, 刘炜, 等. 直接测定颗粒锆石 207 Pb/ 206 Pb 年龄的方法 J]. 矿物岩石,1991,11(2): ]XiongQ,ZhengJP,YuC M,etal.ZirconU-PbageandHfisotopeofQuanyishangA-typegraniteinYichang:Signification forthe Yangtzecontinentalcratonizationin Paleoproterozoic J].ChineseScienceBuletin,2009,54(3): ]Peng M,WuYB,GaoS,etal.Geochemistry,zirconU-Pbage andhfisotopecompositionsofpaleoproterozoicaluminousatypegranitesfromthekonglingterrain,yangtzeblock:coṉ straintsonpetrogenesisandgeologicimplicationsj].gonḏ wanaresearch,2012,22(1): ]Peng M,WuY B,WangJ,etal.Paleoproterozoicmaficdyke from KonglingterrainintheYangtzeCratonanditsimplicationJ].ChineseScienceBuletin,2009,54(6): ]Ling W L,GaoS,ChengJP,etal.Neoproterozoicmagmaticevents withinthe Yangtzecontinentalinteriorand alongits northernmarginandtheirtectonicimplication:constraintfrom the ELA-ICPMS U-Pb geochronology ofzirconsfrom the HuanglingandHannancomplexesJ].ActaPetrologicaSinica, 2006,22(2): ]ZhangSB,Zheng Y F,ZhaoZ F,etal.OriginofTTG-like rocksfrom anatexisofancientlowercrust:geochemicalevidencefrom Neoproterozoic granitoidsin South ChinaJ]. Lithos,2009,113(3/4): ]ZhaoJH,Zhou M F,ZhengJP.Metasomaticmantlesource andcrustalcontaminationfortheformationoftheneoproterozoicmaficdikeswarminthenorthern YangtzeBlock,South ChinaJ].Lithos,2010,115(1/4): ] 姜继圣. 黄陵变质地区的同位素地质年代及地壳演化 J]. 长春地质学院学报,1986,16(3):1-1 33] 马大铨, 李志昌, 肖志发. 鄂西崆岭杂岩的组成时代及地质演化 J]. 地球学报,1997,18(3): ]Ling W L,GaoS,ZhengH W,etal.Sm-Ndisotopicdatingof KonglingterrainJ].ChineseScienceBuletin,1998,43(1): ] 李志昌, 方向. 鄂西黄陵地区太古宙变质岩 La-Ce 同位素体系 J]. 地球化学,1998,27(2): ]Ling W L,GaoS,ZhangBR,etal.Therecognizingofca.95 Gatectonoṯhermaleventin Konglingnucleusanditssignifi- cancefortheevolutionofyangtzeblock,southchinaj].chi- nesesciencebuletin,2001,46(4): ] 陈公信. 湖北省岩石地层 M]. 武汉 : 中国地质大学出版社, ] 赵敏, 魏君奇, 王建雄. 黄陵野马洞基性岩脉中锆石的 U-Pb 年龄和 Hf 同位素组成 J]. 华南地质与矿产,2012,28(2): ]ChenK,GaoS,WuY B,etal.6-7Gacrustalgrowthin Yangtzecraton,SouthChinaJ].PrecambrianResearch,2013, 224(1/2): ] 魏君奇, 王建雄, 王晓地, 等. 黄陵地区崆岭群中基性岩脉的定年及意义 J]. 西北大学学报 : 自然科学版,2009,39(3): : ] 赵风清, 赵文平, 左义成, 等. 崆岭杂岩中混合岩的锆石 U-Pb 年龄 J]. 地质调查与研究,2006,29(2): ] 肖志斌. 中元古代扬子北缘神农架地区沉积岩碎屑锆石研究 D]. 西安 : 西北大学,201 44]LiuX M,GaoS,DiwuC R,etal.Precambriancrustalgrowth 41]ZhengJP,GrifinW L,O ReilySY,etal.WidespreadArcheanbasementbeneaththeYangtzecratonJ].Geology,2006, ofyangtzecratonasrevealedbydetritalzirconstudiesj].americanjournalofscience,2008,308(4): ] 谢士稳, 高山, 柳小明, 等. 扬子克拉通南华纪碎屑锆石 U-Pb

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何秋琳张立春视觉学习研究进展视觉注意视觉感知

何秋琳张立春视觉学习研究进展视觉注意视觉感知第卷第期年月开放教育研究何秋琳张立春华南师范大学未来教育研究中心广东广州随着图像化技术和电子媒体的发展视觉学习也逐步发展为学习科学的一个研究分支得到研究人员和教育工作者的广泛关注基于此作者试图对视觉学习