湘中地区冷家溪群和板溪群锆石U—Pb年龄、Hf同位素特征及对华南新元古代构造演化的意义

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1、第40卷第1期中国地质Vo1．40．No．12013年2月GEoLoGYINCHINAFeb．，2013湘中地区冷家溪群和板溪群锆石U—Pb年龄、Hf同位素特征及对华南新元古代构造演化的意义孟庆秀，2张健3耿建珍3张传林z黄文成2(1．成都理工大学地球科学学院，四川成都610059；2．南京地质矿产研究所，江苏南京210016；3．天津地质矿产研究所，天津310170)提要：通过对江南造山带中段冷家溪群和板溪群凝灰岩及碎屑岩锆石U—Pb定年及系统的Hf同位素分析表明．冷家溪群沉积时代大致在860--820Ma。不整合在其上的板溪群沉积下限在820Ma左右，这表明在江南造山带。晋宁造山运动

2、之后，很快进入伸展裂解阶段。锆石的Hf同位素组成显示，在850～800Ma之间。锆石Hf初始值表现出快速上升趋势，表明这一时期有显著的地幔物质加人。造成这一现象的原因，一方面是早期的岛弧岩浆岩(850—820Ma，尤其是I型花岗岩)是碎屑物的主要来源。另一方面造山后快速裂解形成的壳幔混合岩浆物质(如凝灰岩)形成板溪群部分物质来源。结合本研究和前人的研究成果．表明新元古代板块俯冲、拼合以及拼合后由于板片的拆沉引起的快速裂解(plate—r证mode1)是江南造山带形成的比较合理的地球动力学模型。关键词：江南造山带；冷家溪群；板溪群；锆石u—Pb年龄；Hf同位素；地球动力学背景中图分类号：P

3、597；P534．3文献标志码：A文章编号：1000-3657(2013)01—0191—26岛弧模式(slab—arcmode1)1和板块裂解模式(plate—1引言riftmode1)[1*-l~。上述分析表明。目前对于华南地区新华南地区处于欧亚板块和太平洋板块交接处．元古代构造演化还远远没有获得统一认识。由扬子、华夏、印支等3个较小的地块经过了多期次江南造山带的四堡群、梵净山群、冷家溪群及双拼合、裂解以及板内造山等作用形成现今的构造格桥山群和上溪群被认为是中元古代的变质地层[171。这局。最近20年。华南地区中元古代晚期一新元古代也是Li等Ⅱ，i7-1s1提出的最根本的证据之一(图

4、卜a)。但构造演化以及相关的地球动力学背景．是国际研究最近几年．大量锆石U—Pb定年的结果．使我们对这热点。部分学者通过构造一岩石一地层研究、结合岩些地层单元需要进行重新认识『1z19-271。新的资料表明，．相一古地理年代学研究．认为中元古代末一新元古上述地层最年轻的锆石U—Pb年龄集中在860~822代早期扬子与华夏发生拼合．形成统一的华南板块MaI1z嗍而这些地层单元的沉积下限可以用侵入于(1．0~0．9Ga。大致与格林威尔造山运动相当)，并成其中的825Ma左右的花岗岩进行限制。另外。在其上为Rodima超大陆的一部分。但也有一些学者认为。覆地层峡江群、丹洲群、板溪群、落可岽组及

5、历口群华南晋宁运动持续到820～800Ma．和格林威尔造山中．获得了大量高精度的火山岩锆石u—Pb年龄。这事件在时间上至少相差0．2Ga对于华南新元古代些年龄主要集中在815~767Ma[4,26-~这些年龄同样中晚期的地球动力学背景．目前至少有三种完全不对下伏地层的沉积时代给予了限制同的认识：地幔柱一裂解模式(plume—ri[、板片一在本项研究中。笔者报道了江南造山带中段冷收稿日期：2012—12—05；改回日期：2013—01—10基金项目：中国地质调查局地质调查项目(1212011121097，1212O1112O130)资助。作者简介：盂庆秀，女，1979年生，硕士，构造地质学

6、方向；E—mail：mqxxqm@126．com。通讯作者：张传林．E-mail：zchuanlin@yahoo．com．crl。第40卷第1期孟庆秀等：湘中地区冷家溪群和板溪群锆石U—Pb年龄、Hf同位素特征及对华南新元古代构造演化的意义193表1锆石u—Pb定年样品采样位置及岩石特征和对应地层单元Table1Petrologicalfeature，correspondingstratigraphicunitandsamplingsitesforzirconU--Pbages经磁选和电磁选后，在双目镜下挑出锆石(均大于数测试点表现出轻微的放射性Pb丢失．而绝大部1000粒)。选取代表性

7、锆石(大于200粒)制靶后通分测点具有一致的~6pb／z3sU和7pb／∞5U表面年龄．过透射光和反射光照相．并在中国地质科学院地质它们均位于谐和线上。从年龄分布看．排除Pb丢失研究所离子探针中心对锆石进行了阴极发光照相对的测点．其他测试点的b／zs8U表面年龄分布在锆石内部结构进行研究部分样品采用扫描电镜对810Ma至2．7Ga之间．有2个测点的artpb／~6pb年锆石的表面结构进行了分析。在此基础上．在天津地龄在3．6Ga以上