８５４ 地 质 论 评 ３年 图 华南前寒武系地层分布图 据 ＹＪ 与研究区地质简图 ｂ 据湖南省地质局区域地质测量大队? ９ ６ ３ Ｆ Ｔ ｍ ｐ ｆ ｄ ｂ ｆ Ｐ ｍｂ ｍ Ｓ Ｃ ｆ ＹＪ ｄ ｍｐ ｆ ｄ ｍ ｐ ｆ ｄ ｙ ｂ ｆ Ｒ Ｇ Ｓ ｖ ｙｔ ｍ ｆｈ Ｐ ｖ Ｇ Ｂ? ９

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1 第 59 卷 第 5 期 年 9 月 地 质 论 评 GEOLOGICALREVIEW Vol.59 No.5 Sept 湘 东 南 新 元 古 界 大 江 边 组 和 埃 岐 岭 组 的 形 成 时 代 和 物 源 来 自 碎 屑 锆 石 U Pb 年 代 学 的 证 据 伍 皓 1,2), 江 新 胜 2), 王 剑 2), 汪 正 江 2), 杜 秋 定 2), 邓 奇 1,2), 崔 晓 庄 2) 2,3), 杨 菲 1) 中 国 地 质 科 学 院, 北 京,100037;2) 国 土 资 源 部 成 都 地 质 矿 产 研 究 所, 成 都,610082; 3) 山 东 科 技 大 学 研 究 生 院, 山 东 青 岛, 内 容 提 要 : 运 用 LA ICP MS 方 法 对 湘 东 南 泗 洲 山 地 区 南 华 系 大 江 边 组 上 部 泥 质 岩 和 震 旦 系 ( 埃 迪 卡 拉 系 ) 埃 岐 岭 组 底 部 变 泥 铁 质 砂 岩 碎 屑 锆 石 进 行 U Pb 测 年, 分 别 获 得 了 28 组 和 92 组 U Pb 有 效 年 龄 前 者 锆 石 年 龄 主 要 集 中 分 布 于 693~897Ma( 占 67 9%),1810~1916Ma( 占 17 9%),1974~2177Ma( 占 14 2%) 三 个 区 间, 最 年 轻 的 谐 和 锆 石 年 龄 为 734±4Ma(MSWD=1 07,n=4); 后 者 锆 石 年 龄 主 要 集 中 分 布 于 570~699Ma( 占 9 8%),715~774Ma( 占 7 6%),882~1272Ma( 占 67 4%),1300~1681Ma( 占 7 6%),1899~2490Ma( 占 7 6%) 五 个 区 间, 最 年 轻 的 谐 和 锆 石 年 龄 为 634±7Ma(MSWD=1 09,n=4) 研 究 认 为, 大 江 边 组 上 部 地 层 的 形 成 时 代 <734±4Ma, 与 澄 江 组 顶 部 牛 牯 坪 组 岩 门 寨 组 拱 洞 组 及 隆 里 组 等 地 层 形 成 时 代 相 近, 揭 示 板 溪 期 地 层 的 顶 界 年 龄 及 江 口 冰 期 开 启 年 龄 <734 ±4Ma; 埃 岐 岭 组 形 成 时 代 <634±7Ma, 与 陡 山 沱 组 及 蓝 田 组 等 地 层 形 成 时 代 相 近, 支 持 南 沱 冰 期 结 束 于 635Ma 左 右 的 认 识 综 合 研 究 认 为, 大 江 边 组 和 埃 岐 岭 组 的 物 源 可 能 分 别 主 要 来 源 于 武 夷 地 块 南 东 部 和 南 岭 云 开 地 块 南 部 的 一 个 Grenvile 期 造 山 带 推 测 物 源 的 转 换 可 能 与 南 岭 云 开 地 块 武 夷 地 块 在 两 组 沉 积 时 期 之 间 聚 合 或 紧 邻 有 关, 其 时 限 约 为 734~634Ma 关 键 词 : 湘 东 南 ; 南 华 系 大 江 边 组 ; 震 旦 系 ( 埃 迪 卡 拉 系 ) 埃 岐 岭 组 ; 地 层 时 代 ; 物 源 ; 碎 屑 锆 石 ;U Pb 年 代 学 20 世 纪 60 年 代, 湖 南 省 地 质 局 区 域 地 质 测 量 大 队? (1963) 将 湘 东 南 泗 洲 山 地 区 新 元 古 代 地 层 划 分 为 板 溪 群 南 沱 组 陡 山 沱 组 和 灯 影 组 ;80 年 代, 湖 南 省 地 质 矿 产 局 (1989) 认 为 该 区 不 存 在 前 震 旦 纪 地 层, 将 震 旦 纪 地 层 ( 当 时 的 震 旦 纪 相 当 于 现 南 华 纪 + 震 旦 纪 ) 分 为 下 部 泗 洲 山 组 和 上 部 天 子 地 组 ;90 年 代, 唐 晓 珊 等 (1994) 和 湖 南 省 地 质 矿 产 局 (1996) 重 新 厘 定 该 套 地 层, 将 其 自 下 而 上 划 分 为 南 华 系 大 江 边 组 泗 洲 山 组 天 子 地 组 正 园 岭 组 和 震 旦 系 埃 岐 岭 组 和 丁 腰 河 组, 该 划 分 方 案 沿 用 至 今 长 期 以 来, 湘 东 南 泗 洲 山 地 区 大 江 边 组 和 埃 岐 岭 组 的 形 成 时 代 仅 有 少 量 Rb Sr 年 龄 的 约 束 ( 唐 晓 珊 等, 1994; 湖 南 省 地 质 矿 产 局,1996), 缺 少 高 精 度 的 年 代 学 证 据 ; 而 一 系 列 古 地 理 研 究 成 果 中 ( 如 刘 宝 臖 等, 1994; 夏 文 杰 等,1994; 湖 南 省 地 质 矿 产 局,1996) 也 未 对 其 物 源 作 深 入 探 讨, 因 此 其 物 源 究 竟 是 来 自 扬 子 地 块 还 是 华 夏 地 块 仍 有 争 议 近 年 来, 碎 屑 锆 石 U Pb 测 年 方 法 被 广 泛 应 用 于 限 定 地 层 时 代 示 踪 沉 积 物 源 恢 复 古 地 理 格 局 以 及 反 演 构 造 过 程 等 研 究 ( 王 丽 娟 等,2008;YuJinhai etal.,2008,2010; 张 英 利 等,2012), 并 显 示 出 其 独 特 的 优 势 鉴 于 此, 本 文 运 用 LA ICP MS 方 法 对 大 江 边 组 和 埃 岐 岭 组 碎 屑 锆 石 进 行 U Pb 测 年, 以 期 限 定 研 究 地 层 的 形 成 时 代, 追 踪 其 沉 积 物 质 来 源, 从 而 为 华 南 新 元 古 代 区 域 地 层 对 比 岩 相 古 地 理 恢 复 及 构 造 演 化 研 究 等 提 供 可 靠 的 年 代 学 依 据 1 地 质 概 况 和 样 品 特 征 最 新 资 料 表 明, 扬 子 华 夏 古 板 块 深 部 结 合 带 南 东 边 界 大 致 在 江 山 绍 兴 新 余 萍 乡 衡 东 双 注 : 本 文 为 国 家 自 然 科 学 基 金 重 点 项 目 ( 批 准 号 ) 国 家 自 然 科 学 基 金 项 目 ( 批 准 号 ) 和 中 国 地 质 调 查 局 基 础 研 究 项 目 ( 编 号 ) 的 成 果 收 稿 日 期 : ; 改 回 日 期 : ; 责 任 编 辑 : 章 雨 旭 作 者 简 介 : 伍 皓, 男,1984 年 生 硕 士 研 究 生, 研 究 方 向 为 沉 积 学 和 岩 相 古 地 理 学, wuhaocgs@sohu.com 通 讯 作 者 : 江 新 胜, 男,1956 年 生 博 士, 研 究 员, 电 话 : ; cdjxinsheng@126.com

2 ８５４ 地 质 论 评 ３年 图 华南前寒武系地层分布图 据 ＹＪ 与研究区地质简图 ｂ 据湖南省地质局区域地质测量大队? ９ ６ ３ Ｆ Ｔ ｍ ｐ ｆ ｄ ｂ ｆ Ｐ ｍｂ ｍ Ｓ Ｃ ｆ ＹＪ ｄ ｍｐ ｆ ｄ ｍ ｐ ｆ ｄ ｙ ｂ ｆ Ｒ Ｇ Ｓ ｖ ｙｔ ｍ ｆｈ Ｐ ｖ Ｇ Ｂ? ９ ６ ３ Ｑ 第四系 Ｄ Ｃ 泥盆系 石炭系 寒武系 Ｚ 震旦系 埃迪卡拉系 Ｎ 南华系 γ５ 印支期 燕山期花岗岩 Ｑ Ｑ ｙ Ｄ Ｃ Ｄ ｖ Ｃ ｂ ｆ Ｃ ｍｂ Ｚ Ｓ Ｅｄ Ｓｙ ｍ Ｎ Ｎ Ｓｙ ｍ ｄ Ｙ γ５ Ｉ 图 湘东南新元古界野外照片 波痕 ｂ Ｓ ＥＳ 南华系大江边组上部 含粉砂铁泥质岩 Ｓ ＥＳ 震旦系埃岐岭组底部细中粒变泥铁质砂岩 Ｆ Ｔ ｆ ｄｐ ｐ ｆ Ｎ ｐ ｚ Ｈ Ｐ ｖ ｗ ｖ ｍ ｋ ｂ Ｓ ＥＳ ｐ ｐ ｐ ｆ Ｄ ｊ ｂ Ｆ ｍ Ｎ Ｓ ｙ ｍ ｙｆ ｋ Ｓ ＥＳ ｂ ｍ ｆ Ａ ｑ Ｆ ｍ Ｓ Ｅｄ Ｓ ｙ ｍ ｆ ｍ ｄ ｍｍ ｆ ｄ

3 第 5 期 伍 皓 等 : 湘 东 南 新 元 古 代 大 江 边 组 和 埃 岐 岭 组 的 形 成 时 代 和 物 源 855 牌 桂 林 柳 州 一 线 ( 饶 家 荣 等,2012), 研 究 区 位 于 该 界 线 以 南, 构 造 位 置 处 于 华 夏 地 块 北 缘 ( 图 1a) 区 内 构 造 作 用 强 烈, 断 层 褶 皱 发 育, 北 东 部 广 泛 出 露 印 支 期 燕 山 期 花 岗 岩, 南 华 纪 震 旦 纪 寒 武 纪 泥 盆 纪 石 炭 纪 和 第 四 纪 地 层 主 要 分 布 于 南 西 部 ( 图 1b) 新 元 古 代 南 华 系 大 江 边 组 是 该 区 出 露 的 最 老 地 层, 主 要 分 布 在 泗 洲 山 复 背 斜 核 部, 未 见 底, 顶 与 泗 洲 山 组 含 砾 砂 板 岩 整 合 接 触, 厚 约 633m 为 一 套 深 灰 灰 黑 色 板 岩 碳 质 板 岩 夹 极 薄 层 状 扁 豆 体 状 细 晶 白 云 质 大 理 岩 的 地 层, 属 次 深 海 深 海 沉 积 震 旦 系 埃 岐 岭 组 与 下 伏 正 园 岭 组 含 砾 板 岩 上 覆 丁 腰 河 组 硅 质 岩 皆 为 整 合 接 触, 厚 约 802 5m 以 一 套 灰 绿 色 中 层 状 石 英 岩 屑 杂 砂 岩 与 条 带 状 板 岩 硅 质 岩 构 成 韵 律 序 列 为 特 征, 属 于 边 缘 海 盆 半 深 海 沉 积 ( 唐 晓 珊 等,1994; 湖 南 省 地 质 矿 产 局,1996) 近 期 笔 者 等 在 野 外 工 作 中 于 泗 洲 山 附 近 ( 距 层 型 剖 面 约 10km) 大 江 边 组 中 上 部 细 砂 岩 中 发 现 了 多 组 不 对 称 波 痕, 古 流 向 显 示 为 340 ( 图 2a), 可 能 代 表 滨 浅 海 的 沉 积 环 境, 与 前 人 结 论 ( 唐 晓 珊 等,1994; 湖 南 省 地 质 矿 产 局,1996; 王 剑, 2000) 存 在 差 异, 因 而 认 为 该 组 的 沉 积 环 境 和 研 究 区 古 地 理 环 境 需 要 重 新 再 认 识 本 文 研 究 样 品 SES 1 SES 2 采 自 湖 南 省 郴 州 市 桂 阳 县 泗 洲 山 611 乡 道 旁, 采 样 位 置 选 择 了 波 痕 沉 积 构 造 出 露 的 泗 洲 山 背 斜 的 南 东 翼 ( 图 1b), 地 理 坐 标 分 别 为 :N ,E 和 N ,E SES 1 位 于 大 江 边 组 上 部 ( 图 2b), 岩 性 为 含 粉 砂 铁 泥 质 岩, 主 要 由 铁 泥 质 (50%), 绢 云 母 (30% ~35%), 石 英 粉 砂 (10% ~ 15%) 组 成 SES 2 位 于 埃 岐 岭 组 的 底 部 ( 图 2c), 岩 性 为 细 中 粒 变 泥 铁 质 砂 岩, 主 要 由 石 英 (< 80%), 岩 屑 (3% ~5%), 褐 铁 矿 (1% ~2%), 胶 结 物 (10% ~15%) 组 成 2 样 品 制 备 和 分 析 方 法 本 次 研 究 样 品 均 采 自 新 鲜 露 头, 经 粗 碎 淘 洗 重 选 磁 选 等 分 离 方 法 分 选 出 锆 石, 并 在 双 目 镜 下 挑 选 不 同 晶 形 不 同 颜 色 的 锆 石 颗 粒, 将 其 粘 在 双 面 胶 上 用 环 氧 树 脂 固 定 抛 光 后 进 行 反 射 和 透 射 光 下 的 显 微 观 察 和 照 相, 最 后 进 行 阴 极 发 光 (CL) 照 相 CL 图 像 拍 摄 工 作 采 用 西 北 大 学 大 陆 动 力 学 国 家 重 点 实 验 室 安 装 有 MonoCL3+(Gatan,U.S.A) 的 扫 描 电 镜 (Quanta400FEG) 完 成, 以 观 察 各 锆 石 颗 粒 内 部 结 构, 确 定 测 试 对 象 和 位 置 锆 石 U Pb 同 位 素 测 量 采 用 激 光 剥 蚀 等 离 子 体 质 谱 (LA ICPMS) 原 位 分 析 方 法, 于 西 北 大 学 大 陆 动 力 学 国 家 重 点 实 验 室 完 成 激 光 剥 蚀 系 统 为 GeoLas200M, 配 置 193nm 的 ArF 准 分 子 激 光 器, 测 量 系 统 为 Agilent7500aICP MS 测 量 时 采 用 的 激 光 斑 束 为 30μm, 测 量 过 程 包 括 约 30s 的 背 景 信 号 采 集 和 约 80s 的 样 品 信 号 采 集 年 龄 测 定 采 用 国 际 标 准 锆 石 作 为 外 标, 元 素 含 量 测 定 采 用 NIST SRM610 作 为 外 标, 29 Si 作 为 内 标 元 素 进 行 校 正 原 始 数 据 处 理 利 用 ICPMSDataCal(ver8 3)(Liu Yongshengetal,2010) 完 成, 表 面 年 龄 及 不 一 致 年 龄 采 用 Isoplot(ver3 23)(Ludwig,2003) 的 程 序 计 算 详 细 的 分 析 和 数 据 处 理 流 程 参 见 文 献 (Yuan Honglinetal,2004) >1000Ma 的 古 老 锆 石 由 于 含 大 量 放 射 性 成 因 Pb, 因 而 采 用 207 Pb/ 206 Pb 表 面 年 龄, 而 <1000Ma 的 锆 石 由 于 可 用 于 测 量 的 放 射 性 成 因 Pb 含 量 低 和 普 通 Pb 校 正 的 不 确 定 性, 因 而 采 用 更 为 可 靠 的 206 Pb/ 238 U 表 面 年 龄 (Blacketal, 2003) 3 分 析 结 果 用 于 测 试 分 析 的 锆 石 颗 粒 均 为 无 色 透 明 或 浅 黄 色 锆 石 阴 极 发 光 (CL) 图 像 如 图 3 所 示, 图 中 标 出 了 部 分 代 表 性 锆 石 分 析 点 的 序 号 和 表 面 年 龄 两 件 样 品 共 完 成 129 个 测 点 的 年 龄 测 定 ( 表 1),120 个 测 点 获 得 了 谐 和 性 >80% 的 有 效 年 龄 ( 约 占 93%), 即 在 207 Pb/ 235 U- 206 Pb/ 238 U 投 影 图 上 落 在 谐 和 线 上 或 者 附 近 ( 图 4), 这 些 谐 和 线 上 的 锆 石 年 龄 即 可 代 表 它 们 的 真 实 形 成 年 龄, 只 有 几 粒 锆 石 投 影 点 偏 离 谐 和 线, 它 们 的 真 实 年 龄 应 该 老 于 207 Pb/ 206 Pb 表 面 年 龄 Th/U 值 分 布 范 围 为 0 2~4 1, 均 大 于 0 1, 表 明 测 试 的 碎 屑 锆 石 绝 大 多 数 为 岩 浆 成 因 (Belousova etal.,2002;corfuetal.,2003) 3 1 大 江 边 组 (SES 1) 对 样 品 SES 1 中 36 粒 锆 石 进 行 了 测 定, 获 得 了 28 组 有 效 年 龄 锆 石 年 龄 值 变 化 于 693~2177Ma 之 间, 主 要 集 中 分 布 于 693~897Ma( 占 67 9%), 1810~1916Ma( 占 17 9%),1974~2177Ma( 占 14 2%) 三 个 区 间 ( 图 4a c) (1)693~897Ma 区 间 : 共 19 粒, 谐 和 性 >88%, 是 主 要 的 和 可 信 的 年 龄 分 布 区 间 以 半 自 形 晶 体 为 主, 呈 棱 柱 状 短 柱 状, 长 宽 比 约 3 1~1 1, 颗 粒 棱 角 分 明, 边 界 平 直 ( 图 3a c), 少 量 边 部 磨 圆 中 等 ( 图 3d), 具 有 近 源 沉 积 特 点 Th/U 值 分 布 范 围 为

4 地 质 论 评 ８５６ ３年 ６ ４ 具震荡环带 属岩浆成因锆石 最年轻的 圆 图 ３ｆ Ｔ Ｕ值为 ５ ７ 具震荡环带 属岩 ４粒锆石谐和年龄分别为 ７ ９±Ｍ Ｔ Ｕ ３ 浆成因锆石 由一粒 ９７４±３Ｍ的锆石和一粒最 谐和性 ９ ７ ３４±３Ｍ Ｔ Ｕ ８ 谐和性 老的 ７７±４Ｍ 图 ３ｆ 的锆石组成两组 谐 和 年 ７３ ５±６Ｍ Ｔ Ｕ 谐和性 ８８ ７ ３９ ９ ５ 龄 另有两粒锆石可能是发生放射成因 Ｐｂ丢失而 Ｔ Ｕ ４ 谐和性 ９ ５ 加权平均年龄 ±５Ｍ 形成不谐和年龄 ３Ｍ和 ６ Ｍ 它们的真实年 ７ ６ 龄应该老于 Ｐｂ Ｐｂ表面年龄 ＭＳ ＷＤ ７ 为 ７３４±４Ｍ ８ ９ ６Ｍ区间 共 ５粒 锆石多数为 半自行晶体 棱角分明 边界平直 图 ３ 具有近源 ３ 埃岐岭组 ＳＥＳ 对样品 ＳＥＳ 中 ９粒锆石进行了测定 获得了 沉积特点 Ｔ Ｕ值分布范围为 ４ 具震荡 ９组有效年龄 锆石年龄值变化于 ５ ７ ４９ Ｍ 环带 属岩浆成因锆石 加权平均年龄 为 ８５ ８± 之间 主要集中分布于 ５７ ６９９Ｍ 占 ９ ８ ７ ５ ＭＳＷＤ ９ ８Ｍ ７７４Ｍ 占 ７ ６ ８ ８ ７ Ｍ 占 ６７ ４ 区 ３ ９７４ ７ ７Ｍ区间 共 ４粒 锆石多数为 自形晶体 呈长柱状 长宽比约 ３ 棱角磨 ３ ６ ８Ｍ 占 ７ ６ ８９９ ４ ９Ｍ 占 间 ７ ６ 五个区间 图 ４ｂ ｄ 图 ３湘东南新元古界研究样品代表性锆石阴极发光 ＣＬ 图像 图中圆圈代表测年位置 左下线段是 μｍ Ｆ ３Ｃ ｄ ｍ ＣＬ ｍ ｆ ｐ ｖ ｚ ｆ ｍ ｄ ｄｎ ｐ ｚ ｍｐ Ｈ Ｔ ｍ ｄ ｐ ｍ μｍ

5 1 表 1 湘 东 南 新 元 古 代 大 江 边 组 和 埃 岐 岭 组 碎 屑 锆 石 的 U Pb 同 位 素 数 据 Table1U Pbisotopicdatafordetritalzirconsfrom theneoproterozoicdajiangbianformationandaiqilingformationinsoutheasthunanprovince 元 素 含 量 (ppm) 同 位 素 比 值 年 龄 (Ma) 编 号 Th/U Pb Th U n( 207 Pb)/n( 206 Pb) n( 207 Pb)/n( 235 U) n( 206 Pb)/n( 238 U) 207 Pb/ 206 Pb 207 Pb/ 235 U 206 Pb/ 238 U 谐 和 性 SZS ± ± ± ±43 889±14 884±6 99% SZS ± ± ± ± ± ±20 99% SZS ± ± ± ± ± ±16 99% SZS ± ± ± ±41 832±13 817±5 98% SZS ± ± ± ±34 898±12 897±6 99% SZS ± ± ± ± ±25 774±8 42% SZS ± ± ± ±44 776±14 776±5 99% SZS ± ± ± ± ± ±17 73% SZS ± ± ± ±43 841±13 841±6 99% SZS ± ± ± ± ± ±13 99% SZS ± ± ± ±43 789±13 789±5 99% SZS ± ± ± ±44 822±15 735±6 88% SZS ± ± ± ±52 781±16 719±10 91% SZS ± ± ± ±65 911±22 839±7 91% SZS ± ± ± ± ± ±11 99% SZS ± ± ± ±32 869±13 853±6 98% SZS ± ± ± ±25 764±10 734±3 95% SZS ± ± ± ±29 856±7 67% SZS ± ± ± ±47 804±16 805±7 99% SZS ± ± ± ± ± ±21 97% SZS ± ± ± ±53 835±18 809±6 96% SZS ± ± ± ±29 762±15 693±11 90% SZS ± ± ± ±43 795±16 794±8 99% SZS ± ± ± ± ±52 611±15 42% SZS ± ± ± ± ± ±17 99% SZS ± ± ± ±35 768±13 766±6 99% SZS ± ± ± ± ± ±19 93% SZS ± ± ± ± ± ±18 98% SZS ± ± ± ±18 835±6 59% SZS ± ± ± ± ± ±14 76% SZS ± ± ± ±75 870±30 711±7 79% SZS ± ± ± ±48 775±15 739±5 95%

6 2 续 表 1 元 素 含 量 (ppm) 同 位 素 比 值 年 龄 (Ma) 编 号 Th/U Pb Th U n( 207 Pb)/n( 206 Pb) n( 207 Pb)/n( 235 U) n( 206 Pb)/n( 238 U) 207 Pb/ 206 Pb 207 Pb/ 235 U 206 Pb/ 238 U 谐 和 性 SZS ± ± ± ± ± ±35 99% SZS ± ± ± ±59 814±18 812±11 99% SZS ± ± ± ± ±32 816±9 79% SZS ± ± ± ±65 846±21 794±8 93% SZS ± ± ± ± ±9 1067±7 99% SZS ± ± ± ±35 743±12 743±8 99% SZS ± ± ± ±44 749±12 699±5 93% SZS ± ± ± ± ± ±8 99% SZS ± ± ± ± ± ±31 94% SZS ± ± ± ±58 777±17 774±6 99% SZS ± ± ± ±19 919±11 931±8 98% SZS ± ± ± ±97 939±20 921±11 97% SZS ± ± ± ± ± ±46 99% SZS ± ± ± ± ±10 696±6 99% SZS ± ± ± ± ± ±13 97% SZS ± ± ± ±20 717±13 715±5 99% SZS ± ± ± ± ± ±8 99% SZS ± ± ± ± ± ±7 99% SZS ± ± ± ±17 937±13 936±10 99% SZS ± ± ± ± ± ±14 95% SZS ± ± ± ± ± ±11 95% SZS ± ± ± ±20 995±12 999±7 99% SZS ± ± ± ± ± ±11 99% SZS ± ± ± ± ± ±7 95% SZS ± ± ± ± ± ±7 99% SZS ± ± ± ±81 662±18 637±6 96% SZS ± ± ± ± ± ±9 84% SZS ± ± ± ±31 999±13 998±8 99% SZS ± ± ± ±24 956±11 957±7 99% SZS ± ± ± ± ±13 998±12 98% SZS ± ± ± ± ± ±23 85% SZS ± ± ± ±34 987±12 987±7 99% SZS ± ± ± ± ± ±13 97% SZS ± ± ± ±50 640±12 640±7 99%

7 3 续 表 1 元 素 含 量 (ppm) 同 位 素 比 值 年 龄 (Ma) 编 号 Th/U Pb Th U n( 207 Pb)/n( 206 Pb) n( 207 Pb)/n( 235 U) n( 206 Pb)/n( 238 U) 207 Pb/ 206 Pb 207 Pb/ 235 U 206 Pb/ 238 U 谐 和 性 SZS ± ± ± ±39 932±12 931±8 99% SZS ± ± ± ± ± ±6 99% SZS ± ± ± ±24 951±9 933±5 98% SZS ± ± ± ± ± ±15 99% SZS ± ± ± ± ± ±11 99% SZS ± ± ± ±17 906±10 904±10 99% SZS ± ± ± ± ± ±10 99% SZS ± ± ± ± ± ±10 99% SZS ± ± ± ± ± ±6 99% SZS ± ± ± ± ± ±8 99% SZS ± ± ± ± ± ±8 99% SZS ± ± ± ± ± ±8 99% SZS ± ± ± ±16 665±5-39% SZS ± ± ± ±31 759±10 761±8 99% SZS ± ± ± ±19 689±6 683±2 99% SZS ± ± ± ± ± ±14 99% SZS ± ± ± ± ± ±15 97% SZS ± ± ± ±29 743±8 745±6 99% SZS ± ± ± ± ± ±6 99% SZS ± ± ± ± ± ±10 99% SZS ± ± ± ± ± ±8 99% SZS ± ± ± ± ± ±10 98% SZS ± ± ± ± ± ±7 99% SZS ± ± ± ±32 720±10 746±7 96% SZS ± ± ± ± ± ±12 99% SZS ± ± ± ± ± ±14 99% SZS ± ± ± ± ± ±7 98% SZS ± ± ± ±26 999± ±8 98% SZS ± ± ± ±40 920±14 914±10 99% SZS ± ± ± ±9 1119±8 99% SZS ± ± ± ± ± ±9 99% SZS ± ± ± ± ± ±14 99% SZS ± ± ± ±15 960±10 977±13 98% SZS ± ± ± ±24 948±11 995±11 95%

8 4 续 表 1 元 素 含 量 (ppm) 同 位 素 比 值 年 龄 (Ma) 编 号 Th/U Pb Th U n( 207 Pb)/n( 206 Pb) n( 207 Pb)/n( 235 U) n( 206 Pb)/n( 238 U) 207 Pb/ 206 Pb 207 Pb/ 235 U 206 Pb/ 238 U 谐 和 性 SZS ± ± ± ± ± ±10 95% SZS ± ± ± ± ± ±11 94% SZS ± ± ± ± ± ±12 94% SZS ± ± ± ±71 633±17 629±7 99% SZS ± ± ± ± ±9 1212±9 97% SZS ± ± ± ±9 2226±9 2222±8 99% SZS ± ± ± ± ± ±16 99% SZS ± ± ± ±15 585±5 570±2 97% SZS ± ± ± ± ± ±8 99% SZS ± ± ± ±9 1873± ±8 98% SZS ± ± ± ± ± ±10 97% SZS ± ± ± ± ± ±15 99% SZS ± ± ± ± ± ±9 99% SZS ± ± ± ± ±9 975±3 97% SZS ± ± ± ± ± ±6 99% SZS ± ± ± ±15 964±9 978±8 98% SZS ± ± ± ±42 850±13 882±6 96% SZS ± ± ± ± ± ±8 96% SZS ± ± ± ±45 679±12 655±5 96% SZS ± ± ± ±8 613±10 624±8 98% SZS ± ± ± ± ± ±22 99% SZS ± ± ± ± ±8 1097±9 99% SZS ± ± ± ±19 979±10 990±12 98% SZS ± ± ± ±9 2120± ±31 97% SZS ± ± ± ± ±9 1099±6 99% SZS ± ± ± ± ±9 1436±8 98% SZS ± ± ± ± ± ±8 99% SZS ± ± ± ± ±7 1037±6 99% SZS ± ± ± ± ± ±23 99% 注 : 表 中 误 差 为 1σ, 谐 和 性 <80% 的 测 点 未 参 与 计 算

9 第 5 期 伍 皓 等 : 湘 东 南 新 元 古 代 大 江 边 组 和 埃 岐 岭 组 的 形 成 时 代 和 物 源 861 图 4 湘 东 南 新 元 古 界 锆 石 U Pb 谐 和 图 (a) 与 直 方 图 (b) Fig.4U PbConcordiadiagrams(a)andhistogramsdiagrams(b)ofzirconsfromtheNeoproterozoicinsoutheastHunanProvince (1)570~699Ma 区 间 : 共 9 粒, 锆 石 以 自 形 晶 为 主, 多 呈 长 柱 状, 长 宽 比 约 2 1~1 1,CL 图 像 下 见 少 量 不 透 明 矿 物 包 裹 体 ( 图 3h) Th/U 值 分 布 范 围 为 0 2~2 4, 具 震 荡 环 带, 属 岩 浆 成 因 锆 石 最 年 轻 的 1 粒 谐 和 锆 石 (624±8Ma) 长 轴 约 220μm, 短 轴 约 130μm, 具 不 规 则 形 状 和 较 大 粒 径, 内 部 显 弱 环 带 ( 图 3g),Th/U 值 为 1 2, 可 能 属 来 源 于 基 性 超 基 性 岩 中 的 锆 石 ( 吴 元 保 等,2004) 最 年 轻 的 4 粒 锆 石 谐 和 年 龄 分 别 为 624±8Ma(Th/U= 1 2, 谐 和 性 =98%),629±7Ma(Th/U=0 6, 谐 和 性 =99%),637±6Ma(Th/U=2 4, 谐 和 性 =96%), 640±7Ma(Th/U=0 6, 谐 和 性 =99%), 加 权 平 均 年 龄 为 634±7Ma(MSWD=1 09); (2)715~774Ga 区 间 : 共 7 粒, 锆 石 以 自 形 晶 为 主, 长 宽 比 约 2 1~1 1 Th/U 值 分 布 范 围 为 0 4 ~0 9, 多 数 具 震 荡 环 带, 属 岩 浆 成 因 锆 石 其 中 1 粒 为 它 形 晶, 呈 滚 圆 状, 面 上 见 凹 坑, 无 环 带 ( 图 3i), 虽 Th/U 值 为 0 7, 但 仍 可 能 属 变 质 成 因 锆 石 (3)882~1272Ma 区 间 : 共 62 粒, 谐 和 性 > 94%, 是 主 要 的 和 可 信 的 年 龄 分 布 区 间 锆 石 以 自 形 晶 为 主, 长 宽 比 约 4 1~1 1,Th/U 值 分 布 范 围 为 0 2~1 4 绝 大 多 数 锆 石 边 部 具 一 定 磨 圆, 显 示 远 源 沉 积 特 点 内 部 显 清 晰 的 韵 律 环 带 ( 图 3j k m), 属 岩 浆 成 因 锆 石 少 量 锆 石 为 它 形 晶, 呈 滚 圆 状, 无 环 带 ( 图 3l), 可 能 属 变 质 成 因 锆 石 (4)1300~1681Ma 区 间 : 共 7 粒, 以 半 自 形 晶 为 主, 长 宽 比 约 2 1,Th/U 值 分 布 范 围 为 0 6~ 1 2, 具 震 荡 环 带, 属 岩 浆 成 因 锆 石 (5)1899~2490Ma 区 间 : 共 7 粒, 以 它 形 晶 为 主 ( 图 3n o),th/u 值 分 布 范 围 为 0 2~0 8, 多 数 属 变 质 成 因 锆 石 其 中 1 粒 锆 石 边 部 晶 棱 圆 化 ( 图 3n), 阴 极 发 光 强 度 强, 可 能 为 热 液 溶 蚀 作 用 改 造 而 成 ( 吴 元 保 等,2004) 4 讨 论 4 1 地 层 形 成 时 代 下 限 年 龄 的 限 定 大 江 边 组 扬 子 地 层 区 板 溪 期 地 层 的 具 体 形 成 时 代 一 直 备 受 关 注, 其 顶 底 沉 积 年 龄 的 限 定, 不 但 能 够 对 建 立 起 准 确 的 区 域 地 层 对 比 框 架 起 关 键 作 用, 还 能 对 华 南 裂 谷 盆 地 的 演 化 时 序 及 江 口 冰 期 开 启 年 龄 提 供 制 约 通 过 近 年 来 的 研 究, 其 底 界 年 龄 为 约 820Ma

10 862 地 质 论 评 2013 年 已 经 初 步 达 成 共 识, 但 顶 界 年 龄 及 江 口 冰 期 开 启 年 龄 仍 然 存 在 争 议 ( 张 启 锐 等,2006,2009; 黄 晶 等, 2007; 王 剑 等,2009;WangXuanceetal,2012; 赵 彦 彦 等,2011; 高 林 志 等,2011; 王 自 强 等,2012; 江 新 胜 等,2012;JiangXinshengetal.,2012) 位 于 华 夏 地 块 的 大 江 边 组 无 论 在 岩 石 组 合 还 是 形 成 时 代 上 都 可 以 与 板 溪 期 地 层 进 行 对 比 ( 唐 晓 珊 等,1994; 湖 南 省 地 质 矿 产 局,1996), 其 形 成 时 代 能 够 为 板 溪 期 地 层 顶 界 年 龄 及 江 口 冰 期 的 开 启 年 龄 限 定 提 供 更 多 可 靠 的 信 息 迄 今 大 江 边 组 仅 有 唐 晓 珊 等 (1994) 在 其 中 部 板 岩 中 测 得 的 Rb Sr 全 岩 等 时 线 年 龄 ±18 39Ma, 但 精 度 不 高 一 般 而 言, 碎 屑 岩 中 最 小 的 岩 浆 成 因 碎 屑 锆 石 年 龄, 代 表 了 碎 屑 物 沉 积 年 龄 的 下 限 ( 龙 晓 平, 2007) 大 江 边 组 上 部 SES 1 中 最 年 轻 的 锆 石 谐 和 年 龄 为 734±4Ma(MSWD=1 07,n=4), 表 明 其 形 成 时 代 不 会 早 于 此 年 龄 年 代 学 资 料 显 示 ( 表 2), 大 江 边 组 上 部 与 扬 子 地 层 区 澄 江 组 顶 部 牛 牯 坪 组 岩 门 寨 组 拱 洞 组 及 隆 里 组 等 地 层 形 成 时 代 相 近 另 一 方 面, 表 明 大 江 边 组 顶 部 及 相 当 于 江 口 冰 期 沉 积 的 泗 洲 山 组 的 底 部 年 龄 均 小 于 此 年 龄, 从 而 揭 示 了 板 溪 期 地 层 的 顶 界 年 龄 及 江 口 冰 期 开 启 年 龄 同 样 小 于 734±4Ma 埃 岐 岭 组 近 年 来, 南 沱 冰 期 的 结 束 年 龄 在 635Ma 左 右 逐 渐 形 成 共 识 (Condonetal.,2005;YinChongyuet al.,2005; 张 启 锐 等,2006,2009; 黄 晶 等,2007; 赵 彦 彦 等,2011) 研 究 区 埃 岐 岭 组 与 下 伏 相 当 于 南 沱 冰 期 沉 积 的 正 园 岭 组 为 整 合 接 触, 因 此 埃 岐 岭 组 底 界 年 龄 的 确 定, 可 为 南 沱 冰 期 结 束 年 龄 提 供 新 的 年 代 学 约 束 然 而, 埃 岐 岭 组 迄 今 也 仅 有 唐 晓 珊 等 (1994) 在 其 硅 质 岩 中 测 得 的 Rb Sr 全 岩 等 时 线 年 龄 718±1 5Ma, 同 样 精 度 不 高 本 文 测 得 埃 岐 岭 组 底 部 SES 2 中 最 年 轻 的 谐 和 锆 石 年 龄 为 634±7Ma(MSWD=1 09,n=4), 表 明 该 组 形 成 时 代 不 早 于 634±7Ma 年 代 学 资 料 显 示 ( 表 2), 埃 岐 岭 组 与 扬 子 地 层 区 陡 山 沱 组 及 蓝 田 组 等 地 层 形 成 时 代 相 近, 因 而 支 持 南 沱 冰 期 结 束 于 635Ma 左 右 的 认 识 此 外, 通 过 对 大 江 边 组 埃 岐 岭 组 形 成 时 代 下 限 年 龄 的 限 定 及 区 域 地 层 对 比, 不 仅 取 得 了 更 为 可 靠 的 年 代 学 数 据, 也 再 次 确 认 了 前 人 的 地 层 对 比 划 分 方 案 ( 唐 晓 珊 等,1994; 湖 南 省 地 质 矿 产 局,1996) 的 正 确 性 4 2 物 源 追 踪 大 江 边 组 各 年 龄 区 间 锆 石 物 源 信 息 693~897Ma 区 间 : 该 区 间 为 19 粒 ( 占 67 9%) 岩 浆 成 因 锆 石 年 龄 组 成, 对 应 着 华 夏 地 块 与 扬 子 地 块 的 聚 合 裂 解 时 期 ( 舒 良 树,2012), 可 做 为 物 源 的 岩 浆 岩 在 华 南 广 泛 发 育, 如 华 夏 地 块 福 建 马 面 山 群 火 山 岩 年 龄 为 818± 9Ma(LiWuxianetal, 2005), 浙 江 诸 暨 花 岗 闪 长 岩 年 龄 为 782±4Ma( 孔 祥 生 等,1995); 扬 子 地 块 湘 东 北 张 邦 源 花 岗 岩 体 年 龄 为 816±4 6Ma( 马 铁 球 等,2009), 桂 北 地 区 多 个 表 2 华 南 新 元 古 代 与 大 江 边 组 埃 岐 岭 组 相 关 地 层 同 位 素 年 代 学 统 计 表 Table2Thestatisticalchartofisotopechronologicaldatefrom Neoproterozoicstratarelatedto thedajiangbianformationandtheaiqilingformaioninsouthchina 采 样 地 点 岩 石 单 元 及 岩 性 定 年 方 法 年 龄 (Ma) 数 据 来 源 湖 南 桂 阳 大 江 边 组 上 部, 泥 质 岩 LA ICP MSU Pb 734±4 本 文 云 南 澄 江 澄 江 组 顶 部, 凝 灰 岩 夹 层 SHRIMPU Pb 725±11 崔 晓 庄 等,2013 湖 南 怀 化 板 溪 群 牛 牯 坪 组, 凝 灰 岩 夹 层 SHRIMPU Pb 725±10 ZhangQiruietal.,2008 湖 南 安 江 高 涧 群 岩 门 寨 组, 凝 灰 质 粉 砂 岩 SIMSU Pb 719±10 WangXuanceetal.,2012 广 西 元 宝 山 丹 洲 群 拱 洞 组, 碎 屑 岩 SIMSU Pb 731 3±4 4 WangXuanceetal,2012 广 西 四 堡 丹 洲 群 拱 洞 组 上 部, 粉 砂 岩 LA ICP MSU Pb 734 5±4 3 WangWeietal,2012 广 西 三 江 丹 洲 群 拱 洞 组 顶 部, 沉 凝 灰 岩 LA ICP MSU Pb 734±7 汪 正 江 等,2013 贵 州 锦 屏 下 江 群 隆 里 组 顶 部, 沉 凝 灰 岩 LA ICP MSU Pb 733±18 汪 正 江 等,2013 湖 南 桂 阳 埃 岐 岭 组 底 部, 细 中 粒 砂 岩 LA ICP MSU Pb 634±7 本 文 湖 北 峡 东 陡 山 沱 组 底 部, 火 山 灰 SHRIMPU Pb? 635 Condonetal,2005 湖 北 秭 归 陡 山 沱 组 底 部, 凝 灰 岩 SHRIMPU Pb 628 3±5 8 YinChongyuetal.,2005 湖 北 宜 昌 陡 山 沱 组 中 部, 火 山 岩 SHRIMPU Pb 614±7 6 刘 鹏 举 等,2009 云 南 昆 明 陡 山 沱 组 底 部, 砂 岩 LA ICP MSU Pb 649±9 WangLijuanetal.,2012 湖 北 郧 西 陡 山 沱 组 顶 部, 砂 岩 LA ICP MSU Pb 601±6 WangLijuanetal.,2012 江 西 上 饶 蓝 田 组 底 部, 火 山 灰 SHRIMPU Pb 635 3±5 4 储 雪 蕾 等,2005

11 第 5 期 伍 皓 等 : 湘 东 南 新 元 古 代 大 江 边 组 和 埃 岐 岭 组 的 形 成 时 代 和 物 源 863 新 元 古 界 花 岗 岩 体 年 龄 集 中 于 794~835Ma 之 间 ( 王 孝 磊 等,2006) 表 明 华 夏 地 块 和 扬 子 地 块 分 布 的 岩 浆 岩 都 可 能 为 该 区 间 锆 石 提 供 物 源 但 两 地 块 可 能 在 825Ma 再 次 裂 解 ( 舒 良 树,2006),693~ 825Ma 区 间 锆 石 ( 共 14 粒 ) 物 源 来 自 华 夏 地 块 的 几 率 更 大, 说 明 693~897Ma 区 间 锆 石 可 能 主 要 来 源 于 华 夏 地 块 1810~1916Ma 区 间 : 该 区 间 为 5 粒 ( 占 17 9%) 岩 浆 成 因 锆 石 年 龄 组 成, 对 应 着 Columbia 超 大 陆 的 聚 合 裂 解 时 期 ( 刘 锐 等,2009;YuJinhai etal,2012), 该 期 岩 浆 岩 大 量 出 露 于 华 夏 地 块 浙 闽 地 区, 如 景 宁 三 枝 树 片 麻 状 花 岗 岩 年 龄 为 1860± 13Ma( 刘 锐 等,2009), 淡 竹 花 岗 闪 长 岩 年 龄 为 1832 ±6Ma( 汪 相 等,2008), 景 宁 渤 海 花 岗 闪 长 岩 年 龄 为 1871Ma( 胡 雄 健 等,1993), 扬 子 地 块 该 期 岩 浆 岩 主 要 零 星 出 露 于 地 块 北 部, 如 宜 昌 圈 椅 花 岗 岩 年 龄 为 1854±17Ma( 熊 庆 等,2008), 钟 祥 华 山 观 花 岗 岩 年 龄 为 1851±18Ma( 张 丽 娟 等,2011) 根 据 锆 石 具 有 近 源 沉 积 的 特 点, 推 测 该 区 间 锆 石 物 源 主 要 来 自 于 华 夏 地 块 1974~2177Ma 区 间 : 该 区 间 为 4 粒 ( 占 14 2%) 岩 浆 成 因 锆 石 年 龄 组 成, 与 该 年 龄 区 间 相 对 应 的 岩 浆 岩 出 露 较 少, 主 要 报 道 于 华 夏 地 块, 如 浙 江 诸 暨 斜 长 角 闪 岩 年 龄 为 1946±3Ma( 孔 祥 生 等, 1995), 庆 元 下 际 二 长 花 岗 岩 年 龄 为 1975±80Ma ( 甘 晓 春 等,1995), 而 扬 子 地 块 该 期 年 龄 数 据 主 要 为 变 质 年 龄 ( 佘 正 兵 等,2007) 表 明 该 区 间 锆 石 物 源 同 样 主 要 来 自 于 华 夏 地 块 综 合 以 上 分 析 认 为, 大 江 边 组 锆 石 来 源 较 为 单 一, 物 源 可 能 主 要 来 自 华 夏 地 块 锆 石 U Pb 年 龄 分 布 对 比 不 同 的 物 源 区 具 有 不 同 的 构 造 岩 浆 历 史, 而 锆 石 是 这 一 历 史 的 忠 实 记 录 者, 根 据 沉 积 记 录 中 碎 屑 锆 石 的 年 龄 分 布 与 可 能 物 源 区 的 区 域 构 造 岩 浆 历 史 对 比, 不 仅 可 以 成 功 地 识 别 碎 屑 沉 积 记 录 中 的 物 源 区 变 化, 还 可 以 进 一 步 追 踪 其 物 质 来 源 (Fedo etal.,2003; 王 建 刚 等,2008) 研 究 区 位 于 华 夏 地 块 北 缘, 可 能 物 源 区 包 括 华 夏 地 块 和 扬 子 地 块 研 究 表 明 华 夏 地 块 前 寒 武 基 底 可 以 分 为 东 北 部 的 武 夷 地 块 和 西 南 部 的 南 岭 云 开 地 块, 武 夷 地 块 主 要 经 历 了 4 次 强 烈 的 构 造 热 事 件 :2 6~2 4Ga,2 1~ 2 0Ga, 约 1 86Ga,0 8~0 65Ga, 古 元 古 代 (1 90~ 1 75Ga) 和 新 元 古 代 (0 82 ~0 72Ga) 两 期 事 件 在 武 夷 山 地 区 最 为 发 育 南 岭 云 开 地 块 主 要 经 历 了 5 次 强 烈 的 构 造 热 事 件 : 约 3 3Ga,2 6~2 5Ga,1 7 ~1 5Ga,1 1~0 9Ga,0 8~0 7Ga, 并 以 Grenvile 期 构 造 热 活 动 发 育 为 特 点 ( 于 津 海 等,2006,2008; YuJinhaietal,2010); 而 扬 子 地 块 主 要 经 历 了 4 次 强 烈 的 构 造 热 事 件 : 约 2 65Ga 约 2 49Ga 约 2 0 Ga 和 约 0 83Ga(LiuXiaomingetal.,2008) 大 江 边 组 碎 屑 锆 石 年 龄 主 要 集 中 分 布 于 693~ 897Ma( 占 67 9%),1810~1916Ma( 占 17 9%), 1974~2177Ma( 占 14 2%) 三 个 区 间, 分 别 代 表 了 可 能 源 区 3 次 构 造 热 事 件 的 记 录, 与 南 岭 云 开 地 块 和 扬 子 地 块 记 录 相 比 存 在 显 著 差 异 ( 图 5), 与 武 夷 地 块 的 4 次 构 造 热 事 件 记 录 相 比, 尽 管 缺 失 2 6~ 2 4Ga 年 龄, 但 其 余 3 组 年 龄 十 分 吻 合, 且 均 以 1 90 ~1 75Ga 和 0 82~0 72Ga 两 期 岩 浆 活 动 最 为 发 育, 进 而 表 明 大 江 边 组 物 源 可 能 主 要 来 自 于 武 夷 地 块 此 外, 大 江 边 组 与 扬 子 地 块 东 南 缘 的 拱 洞 组 ( 广 西 四 堡,WW 113) 虽 属 同 期 沉 积 ( 表 2), 但 两 者 锆 石 年 龄 分 布 特 征 不 同 ( 图 5) 前 者 如 上 文 所 述, 后 者 以 0 9~0 7Ga 区 间 锆 石 为 主,1 90~1 75Ga 区 间 锆 石 极 少, 呈 单 峰 形 态, 反 映 出 两 者 物 源 不 同 WangWeietal.(2012) 研 究 认 为 拱 洞 组 物 源 来 源 于 扬 子 地 块 西 部 和 西 北 部, 表 明 大 江 边 组 物 源 同 样 来 自 扬 子 地 块 的 可 能 性 较 小, 从 而 支 持 了 其 物 源 可 能 主 要 来 自 于 武 夷 地 块 的 推 论 古 流 向 证 据 大 江 边 组 中 上 部 细 粉 砂 岩 中 测 有 不 对 称 波 痕 的 古 流 向 数 据 (340 ), 该 数 据 属 于 线 性 定 向 性 资 料, 无 需 经 过 校 正 就 可 以 进 行 相 应 的 统 计 分 析 ( 陆 松 年,1982) 因 此 直 接 用 该 数 据 判 别 出 物 源 方 向 为 南 东 至 北 西 向 是 可 靠 的, 进 一 步 表 明 大 江 边 组 物 源 可 能 主 要 来 自 武 夷 地 块 南 东 部 埃 岐 岭 组 各 年 龄 区 间 锆 石 物 源 信 息 570~699Ma 区 间 : 该 区 间 为 9 粒 ( 占 9 8%) 岩 浆 成 因 锆 石 年 龄 组 成, 对 应 着 Gondwana 超 大 陆 的 聚 合 时 期 ( 陆 松 年 等,2004), 华 南 虽 然 少 见 该 时 期 的 岩 浆 岩 体, 但 在 凝 灰 岩 和 碎 屑 锆 石 中 却 保 存 了 该 期 构 造 热 活 动 的 大 量 记 录 (Condonetal.,2005;Yin Chongyuetal.,2005;YuJinhaietal.,2008; 王 丽 娟 等,2008; 向 磊 等,2010;YaoJinlongetal.,2011), 暗 示 着 泛 非 事 件 对 华 南 的 强 烈 影 响 YuJinhai 等 (2008) 研 究 认 为 华 夏 地 块 该 期 锆 石 物 源 可 能 来 源 于 华 夏 南 部 的 印 度 东 南 极 古 陆

12 地 质 论 评 ８６４ ３年 ７ ５ ７ ７ ４Ｍ区间 该区间为 ７粒 占 ７ ６ 多 数为岩浆成因锆石年龄组成 对应着华夏地块与扬 子地块的裂解时期 舒良树 如上文大江边 组６ ９３ ８９ ７Ｍ区间锆石物源信息所述 该期锆石 物源可能来源于华夏地块 ８８ ７Ｍ区 间 该 区 间 为 ６ 粒 占 ６７ ４ 多 数 为 岩 浆 成 因 锆 石 年 龄 组 成 对 应 着 Ｇ ｖ 造山活动时期 Ｍ ９９ ８ 研究表明整 个华南 地 区 可 能 只 在 扬 子 地 块 北 缘 和 西 缘 存 在 Ｇ ｖ 期 构 造 活 动 华 夏 地 块 南 部 可 能 与 一 个 Ｇ ｖ 期造山带相邻 ＹＪ ８ 王丽 娟等 ８ 魏振洋等 ９ ＷＬ 而传统 认 为 的 江 南 造 山 带 可 能 与 该 期 活 动 无 关 Ｗ Ｘ ７ Ｚ Ｊ Ｗ Ｗ 王自强等 据上述研究成果 该期锆石物源可能来自扬子地块 北部或西部亦或华夏地块南部 ３ ６ ８ Ｍ区间 该区间为 ７粒 占 ７ ６ 岩浆成因锆石年龄组成 可能对应着劳伦斯陆块的 裂谷作用时期 向磊等 该期岩浆岩在华南 出露较少 主要分布于华夏地块 如福建龙泉群斜长 角闪岩年龄为 ３ ４７±３９Ｍ 周新华 ９９７ 泰宁宝 ４３ ８±４Ｍ 甘晓春等 ９９ ３ 石变角斑岩年龄为 目前该期岩浆岩在扬子地块少有报道 推测该区间 锆石物源主要来自华夏地块 ８ ９９ ４ ９ Ｍ区间 该区间为 ７粒 占 ７ ６ 多数为变质成因锆石年龄组成 其对应的构造热事 件在华南均有报道 并存在该时期的古老变质岩 如扬子地块鄂西崆岭地区 ８５ Ｍ发生过以 角闪岩相区域变质和下地壳深熔作用为主要标志的 构造热事件 导致了新生锆石的形成 凌文黎等 涂荫玖等 报道了皖东嘉山南黄地区 的 ＴＴＧ质片麻岩年龄为 ４９３±９Ｍ ＹＪ 报 道 了 浙 西 八 都 群 变 质 年 龄 为 ８８６ ８８ Ｍ和 ５ ３４Ｍ 原岩年龄约为 ５Ｍ 上 述资料表明该区间锆石可能来源于华夏地块或扬子 地块 综合以上分析认为 埃岐岭组锆石来源复杂 可 能距离物源区较远 根据优势区间 ８ ８ ７ Ｍ 图 ５华南新元古界部分地层碎屑锆石 Ｕ Ｐｂ 年龄分布对比图 Ｆ ５Ｃ ｍｐ ｄ ｍ ｆ ｄ ｚ Ｕ Ｐｂ ｄ ｂ ｆ Ｎ ｐ ｚ Ｃ 区间 的锆石来源来看 物源可能主要来自扬子地 块北部或西部亦或华夏地块南部 ４ 锆石 Ｕ Ｐｂ年龄分布对比 埃岐岭组碎屑锆石年龄主要集中分布于 ５７ ６９９Ｍ 占 ９ ８ ７ ５ ７７４Ｍ 占 ７ ６ ８８

13 第 5 期 伍 皓 等 : 湘 东 南 新 元 古 代 大 江 边 组 和 埃 岐 岭 组 的 形 成 时 代 和 物 源 Ma( 占 67 4%),1300~1681Ma( 占 7 6%), 1899~2490Ma( 占 7 6%) 五 个 区 间, 分 别 代 表 了 可 能 源 区 多 次 构 造 热 事 件 的 记 录, 且 以 882~1272Ma 期 间 的 构 造 热 活 动 最 为 强 烈 与 武 夷 地 块 和 扬 子 地 块 记 录 相 比 存 在 显 著 差 异, 与 南 岭 云 开 地 块 构 造 岩 浆 活 动 记 录 相 比, 都 具 有 Grenvile 期 构 造 热 活 动 显 著 发 育 的 特 点, 进 而 表 明 埃 岐 岭 组 的 物 源 可 能 主 要 来 自 于 南 岭 云 开 地 块 ( 图 5) 此 外, 一 方 面, 埃 岐 岭 组 与 南 岭 云 开 地 块 的 乐 昌 峡 群 上 段 ( 广 东 增 城,ZC 7) 和 寻 乌 群 ( 江 西 鹤 仔, XW 12) 的 形 成 时 代 相 近 ( 图 5), 均 以 1 2~0 9Ga 的 锆 石 为 主, 而 且 年 龄 分 布 和 各 年 龄 组 的 相 对 丰 度 也 比 较 一 致 不 同 的 是, 埃 岐 岭 组 含 有 许 多 其 他 时 代 的 组 分, 推 测 这 种 同 时 代 沉 积 物 中 碎 屑 组 分 复 杂 化 的 一 个 重 要 原 因 是 因 为 沉 积 区 距 物 源 区 更 远 来 源 更 多 而 造 成 的 后 两 者 物 源 均 被 证 明 可 能 主 要 来 自 于 地 块 南 部 的 一 个 Grenvile 期 造 山 带 ( 王 丽 娟 等, 2008), 所 以 本 文 认 为 埃 岐 岭 组 与 之 具 有 相 同 的 物 源 区, 而 埃 岐 岭 组 离 物 源 区 的 距 离 相 对 更 远 另 一 方 面, 埃 岐 岭 组 与 扬 子 地 块 北 部 陡 山 沱 组 ( 湖 北 郧 西,YX 8,11) 和 西 部 陡 山 沱 组 ( 云 南 昆 明,KM 4 1) 虽 属 同 期 沉 积 ( 表 2), 但 后 两 者 碎 屑 锆 石 中 Grenvile 期 年 龄 记 录 稀 少 (WangLijuanetal., 2012), 表 明 埃 岐 岭 组 与 之 物 源 不 同, 其 物 源 来 自 扬 子 地 块 的 可 能 性 较 小 值 得 注 意 的 是, 大 江 边 组 与 埃 岐 岭 组 及 其 时 代 相 当 地 层 中 碎 屑 锆 石 年 龄 与 武 夷 地 块 和 南 岭 云 开 地 块 锆 石 年 龄 相 比, 均 缺 少 2 6~2 5Ga 的 峰 值 区 间 ( 图 5) 推 测 原 因 为 物 源 区 在 该 时 期 剥 蚀 深 度 相 对 较 浅, 还 未 使 得 太 古 代 (2 6~2 5Ga) 的 基 岩 剥 露 地 表, 因 而 造 成 沉 积 区 该 期 锆 石 的 缺 失 4 3 物 源 转 换 机 制 的 探 讨 大 江 边 组 物 源 可 能 主 要 来 自 于 武 夷 地 块 南 东 部, 埃 岐 岭 组 物 源 可 能 主 要 来 自 于 南 岭 云 开 地 块 南 部 的 一 个 Grenvile 期 造 山 带, 表 明 物 源 发 生 了 转 换 于 津 海 等 (2008,2010) 研 究 认 为 武 夷 地 块 和 南 岭 云 开 地 块 分 界 线 可 能 近 东 西 至 北 西 西 分 布 在 闽 西 南 粤 东 北 赣 南 湘 南 一 带 ( 图 1a), 两 者 在 Grenvilian 造 山 之 前 处 于 分 离 状 态, 南 岭 云 开 地 块 可 能 在 新 元 古 时 期 向 武 夷 地 块 南 部 靠 近, 新 元 古 代 晚 期 至 古 生 代 早 期 两 地 块 可 能 已 经 聚 合 或 者 紧 邻 根 据 上 述 认 识, 本 文 推 测 物 源 的 转 换 可 能 与 南 岭 云 开 地 块 武 夷 地 块 在 大 江 边 组 与 埃 岐 岭 组 沉 积 时 期 之 间 聚 合 或 紧 邻 有 关, 其 时 限 约 为 734~ 634Ma 具 体 转 换 过 程 可 能 为 : 研 究 区 可 能 属 于 武 夷 地 块 的 一 部 分, 大 江 边 组 沉 积 晚 期 ( 约 734Ma) 主 要 接 受 来 源 于 武 夷 地 块 南 东 部 的 物 源, 其 所 在 的 武 夷 地 块 与 南 岭 云 开 地 块 可 能 在 734~634Ma 发 生 聚 合 作 用, 到 埃 岐 岭 组 ( 约 634Ma) 沉 积 时 期, 武 夷 地 块 与 南 岭 云 开 地 块 已 经 聚 合 或 者 紧 邻, 导 致 研 究 区 转 变 为 接 受 主 要 来 自 南 岭 云 开 地 块 南 部 的 物 源 5 结 论 (1) 湘 东 南 新 元 古 代 南 华 系 大 江 边 组 上 部 地 层 的 形 成 时 代 <734±4Ma, 与 扬 子 地 层 区 澄 江 组 顶 部, 牛 牯 坪 组 岩 门 寨 组 拱 洞 组 及 隆 里 组 等 地 层 形 成 时 代 相 近 揭 示 板 溪 期 地 层 的 顶 界 年 龄 及 江 口 冰 期 开 启 年 龄 <734±4Ma; 震 旦 系 埃 岐 岭 组 形 成 时 代 <634±7Ma, 与 扬 子 地 层 区 陡 山 沱 组 及 蓝 田 组 等 地 层 形 成 时 代 相 近, 支 持 南 沱 冰 期 结 束 于 635Ma 左 右 的 认 识 (2) 大 江 边 组 物 源 可 能 主 要 来 源 于 武 夷 地 块 南 东 部, 埃 岐 岭 组 物 源 可 能 主 要 来 源 于 南 岭 云 开 地 块 南 部 的 一 个 Grenvile 期 造 山 带 推 测 物 源 的 转 换 可 能 与 南 岭 云 开 地 块 武 夷 地 块 在 两 组 沉 积 时 期 之 间 聚 合 或 紧 邻 有 关, 其 时 限 约 为 734~634Ma 致 谢 : 样 品 锆 石 挑 远 由 成 都 地 质 调 查 中 心 苏 俊 周 研 究 员 完 成, 岩 石 薄 片 鉴 定 由 国 土 资 源 部 西 南 矿 产 资 源 监 督 检 测 中 心 完 成, 西 北 大 学 大 陆 动 力 学 国 家 重 点 实 验 室 的 柳 小 明 研 究 员 弓 化 栋 硕 士 对 LA ICP MS 锆 石 U Pb 分 析 提 供 了 大 力 支 持 和 帮 助, 野 外 工 作 中 得 到 了 湖 南 省 地 调 院 孙 海 清 研 究 员 的 热 心 帮 助, 审 稿 专 家 给 予 了 许 多 建 设 性 的 意 见, 在 此 一 并 致 以 衷 心 感 谢! 注 释 / Note? 湖 南 省 地 质 局 区 域 地 质 测 量 队 万 耒 阳 幅 地 质 图 说 明 书. 参 考 文 献 / References 储 雪 蕾,WolfgangT, 张 启 锐, 陈 福 昆, 黄 晶 南 华 震 旦 系 界 线 的 锆 石 U Pb 年 龄. 科 学 通 报,50(6):600~602. 崔 晓 庄, 江 新 胜, 王 剑, 卓 皆 文, 熊 国 庆, 陆 俊 泽, 邓 奇, 伍 皓, 刘 建 辉 滇 中 新 元 古 代 澄 江 组 层 型 剖 面 锆 石 U Pb 年 代 学 及 其 地 质 意 义. 现 代 地 质,27(3):547~556. 甘 晓 春, 李 惠 民, 孙 大 中, 金 文 山, 赵 凤 清 浙 西 南 早 元 古 代 花 岗 质 岩 石 的 年 代. 岩 石 矿 物 学 杂 志,14(1):1~8. 高 林 志, 丁 孝 忠, 庞 维 华, 张 传 恒 中 国 中 新 元 古 代 地 层 年

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15 第 5 期 伍 皓 等 : 湘 东 南 新 元 古 代 大 江 边 组 和 埃 岐 岭 组 的 形 成 时 代 和 物 源 867 Jiang Xinsheng,Wang Jian,CuiXiaozhuang,Zhuo Jiewen,Xiong Guoqing,Lu Junze,Liu Jianhui Zircon shrimp U Pb geochronologyoftheneoproterozoicchengjiangformationincentral YunnanProvince(SW China)anditsgeologicalsignificance.Sci. China(Ser.D,EarthSci.),55(11):1815~1826. LiWuxian,LiXianhua,LiZhengxiang.2005.Neoproterozoicbimodal magmatisminthecathaysiablockofsouthchinaanditstectonic significance.precambrainresearch,136:51~66. Liu Xiaoming,Gao Shan, Diwu Chunrong,Ling Wenli PrecambriancrustalgrowthofYangtzeCartonasrevealedbydetrital zirconstudies.am.j.sci.,308:421~468. LiuYongsheng,GaoShan,HuZhaochu,GaoChanggui,ZongKeqing, WangDongbing.2010.Continentalandoceaniccrustrecycling induced melt peridotite interactions in the Trans North China Orogen:U Pbdating,Hfisotopesandtraceelementsinzirconsfrom mantlexenoliths.j.petrol.,51(1~2):537~571. LudwigKR.2003.User smanualforisoplot3.00:ageochronological ToolkitforMicrosoftExcel. Berkeley:BerkeleyGeochronological CenterSpecialPublication,No.4. MosherS.1998.TectonicevolutionofthesouthernLaurentianGrenvile orogenicbelt.gsabul.,110:1357~1375. WangLijuan,GrifinW L,YuJinhai,O ReilySY.2013.U Pband Lu HfisotopesindetritalzirconfromNeoproterozoicsedimentary rocksinthenorthernyangtzeblock:implicationsforprecambrian crustalevolution.gondwanaresearch,23(4):1261~1272. WangLijuan,YuJinhai,GrifinW L,O ReilySY.2012.Earlycrustal evolutioninthewesternyangtzeblock:evidencefrom U Pband Lu Hf isotopes on detrital zircons from sedimentary rocks. PrecambrianResearch,222~223:368~385. WangWei,ZhouMeifu.2012.SedimentaryrecordsoftheYangtzeBlock (SouthChina)andtheircorelationwithequivalentNeoproterozoic sequencesonadjacentcontinents.sedimentarygeo.,265~266: 126~142. WangXiaolei,ShuLiangshu,XingGuangfu,ZhouJincheng,TangMing, ShuXujie,QiLiang,HuYanhua.2012.Post orogenicextensionin theeasternpartofthejiangnanorogen:evidencefromca800~760 Mavolcanicrocks.PrecambrianResearch,222~223:404~423. Wang Xiaolei,Zhou Jincheng,Grifin W L,Wang Rucheng,Qiu Jiansheng,O ReilySY,XuXisheng,LiuXiaoming,ZhangGuilin Detritalzircon geochronology ofprecambrian basement sequencesin thejiangnan orogen:dating the asembly ofthe YangtzeandCathaysiaBlocks.PrecambrianResearch,159:117~ 131. WangXuance,LiXianhua,LiZhengxiang,LiQiuli,TangGuoqiang,Gao Yuya,ZhangQirui,Liu Yu EpisodicPrecambrian crust growth:evidencefromu PbagesandHf Oisotopesofzirconinthe NanhuaBasin,centralSouthChina.PrecambrianResearch,222~ 223:386~403. WuLong,JiaDong,LiHaibin,DengFei,LiYiquan.2010.Provenance ofdetritalzircons from the late Neoproterozoic to Ordovician sandstonesofsouthchina:implicationsforitscontinentalafinity. Geol.Mag.,147(6):974~980. YaoJinlong,Shu Liangshu,Santosh M Detritalzircon U Pb geochronology,hf isotopes and geochemistry New clues forthe Precambriancrustalevolution ofcathaysiablock,south China. GondwanaResearch,20:553~567. YinChongyu,TangFeng,LiuYongqing,GaoLinzhi,LiuPengju,Xing Yusheng,YangZhiqing,WanYusheng,WangZiqiang.2005.U Pb zirconagefromthebaseoftheediacarandoushantuoformationin theyangtzegorges,southchina:constraintontheageofmarinoan glaciation.episodes,28:48~49. YuJinhai,O ReilySY,WangLijuan,GrifinW L,ZhangMing,Wang Rucheng,JiangShaoyong,ShuLiangshu.2008.WherewasSouth China in the Rodinia supercontinent? Evidence from U Pb geochronologyand Hfisotopesofdetritalzircons. Precambrain Research,164:1~15. YuJinhai,O ReilySY,WangLiuan,GrifinW L,ZhouMeifu,Zhang Ming,ShuLiangshu.2010.Componentsandepisodicgrowthof PrecambriancrustintheCathaysiaBlock,SouthChina:Evidence from U Pb agesand Hfisotopesofzirconsin Neoproterozoic sediments.precambrianresearch,181:97~114. YuJinhai,O ReilySY,ZhouMeifu,GrifinW L,WangLijuan U Pb geochronology and Hf Nd isotopic geochemistry ofbadu Complex,Southeastern China:Implications forthe Precambrian crustalevolution and paleogeography ofthe Cathaysia Block. PrecambrianResearch,222~223:424~449. YuanHonglin,GaoShan,LiuXiaoming,LiHuiming,GuntherD,Wu Fuyuan.2004.AccurateU Pbageandtraceelementdeterminations of zircon by laser ablation inductively coupled plasma mas spectrometry.geostandnewsl.,28(3):353~370. ZhangQirui,LiXianhua,FengLianjun,HuangJin,SongBiao.2008.A newageconstraintontheonsetoftheneoproterozoicglaciationsin theyangtzeplatform,southchina.j.geol.,116:423~429. ZhaoJunhong,ZhouMeifu,YanDanping,ZhengJianping,LiJianwei ReappraisalofagesofNeoproterozoicstratainSouthChina: NoconnectionwiththeGrenvilianorogeny.Geology,39(4):299~ 302.

16 868 地 质 论 评 2013 年 AgesandProvenanceoftheNeoproterozoicDajiangbianFormationand AiqilingFormationinSoutheastHunanProvince:U PbGeochronological EvedenceofDetritalZircons WUHao 1,2),JIANGXinsheng 2),WANGJian 2),WANGZhengjiang 2),DUQiuding 2),DENGQi 1,2), CUIXiaozhuang 2),YANGFei 2,3) 1)ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing,100037; 2)ChengduInstituteofGeologyandMineralResources,MinistryofLandandResources,Chengdu,610082; 3)GraduateFacultyofShandongUniversityofScienceandTechnology,Qingdao,Shandong, Abstract:LA ICP MSU Pbdatingwascariedoutondetritalzirconsfrom theargilaceousrocksinupper DajiangbianFormationofNanhuanSystem andthemetamorphicmud feruginoussandstoneinbotom Aiqiling FormationofSinian(Ediacaran)System,28and92efectiveU Pbageswereobtainedrespectively.Theformer detritalzirconu Pbagepopulationswereat693~897Ma(accountfor67.9%),1810~1916Ma(accountfor 17.9%),1974~2177Ma(accountfor14.2%),theyoungestconcordantagewas734±4Ma(MSWD=1.07,n= 4);ThelaterdetritalzirconU Pbagepopulationswereat570~699Ma(accountfor9.8%),715~774Ma (accountfor7.6%),882~1272ma(accountfor67.4%),1300~1681ma(accountfor7.6%),1899~2490ma (accountfor7.6%),theyoungestconcordantagewas634±7ma(mswd=1.09,n=4).itwasconfirmedthat theageoftheupperdajiangbianformationwas < 734±4Ma,whichcanbecorelatedwiththetoppartof ChengjiangFormation,NiugupingFormaion,YanmenzhaiFormation,GongdongFormationandLongliFormation, indicatedthetopboundaryageof BanxiPeriod strataandthestartageofjiangkouiceageshouldbe <734± 4Ma.TheageoftheAiqilingFormationwas<634±7Ma,assameastheageoftheDoushantuoFormationand LantianFormation,supportedtheviewpointthattheendageofNantuoiceagewasatca.635Ma.Comprehensive researchshowsthatthemainprovenanceofdajiangbianformationandaiqilingformaionmaybethesoutheastern partofthewuyiteraneandthegrenvilianorogenicbeltinsouthofthenanling Yunkaiteranerespectively.The transitionofprovenancewasspeculatedtoberelatedtothecoalescenceorjuxtapositionofthenanling Yunkai teraneandwuyiteraneduringthedepositedperiodofabovetwoformations,whichmaybe734~634ma. Keywords:SoutheastHunanProvince;DajiangbianFormaionofNanhuanSystem;AiqilingFormationof Sinian(Ediacaran)System;stratigraphicage;provenance;detritalzircon;U Pbgeochronology