扬子克拉通北缘大洪山地区打鼓石群与神农架地区神农架群的对比:锆石SHRIMP U-Pb年龄及Hf同位素证据

出露于扬子克拉通北缘大洪山地区的打鼓石群一直被认为是一套中元古代沉积地层,其上被花山群不整合覆盖。但是由于缺少可靠的年龄依据,打鼓石群与同属扬子克拉通北缘的神农架群以及其他相关地层的对比关系一直存有争议。本文作者利用高精度高分辨率离子探针质谱仪(SHRIMP)测定了打鼓石群中凝灰岩的锆石U-Pb年龄,并利用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS)测定了打鼓石群凝灰岩和基本同时代的神农架地区神农架群上亚群凝灰岩的锆石Lu-Hf同位素。这是迄今为止第一次测得了打鼓石群罗汉岭组凝灰岩年龄(1 225±19)Ma和(1 239±23)Ma;锆石Lu-Hf同位素结果显示打鼓石群罗汉岭组凝灰岩与神农架群上亚群野马河组凝灰岩具有相似的Lu-Hf同位素特征:^(176) Hf/^(177) Hf初始值介于0.282 172~0.282 397,ε_(Hf)(t)值为4.9~12.0,T_(DM)~C=1 150~1 943Ma。结合现有区域地质资料,我们认为打鼓石群与神农架群上亚群属于同时期沉积物,形成于超级地幔柱主导的哥伦比亚超大陆裂解背景。

湖北大洪山打鼓石群沉积时限——来自碎屑锆石U-Pb年龄的证据

出露于扬子北缘大洪山地区的打鼓石群是扬子地区保留比较完整的中元古代地层,其上被青白口系花山群不整合覆盖。通常认为其与神农架群时代相当,但缺乏物源及同位素地质年代学证据。首次报导了打鼓石群底部太阳寺组砂岩的碎屑锆石U-Pb年龄。测年结果显示,该砂岩中碎屑锆石最古老的年龄为3.1~3.2Ga,最年轻年龄为1124Ma,并在2.65Ga和2.75Ga出现统计峰值,且年龄组成与崆岭杂岩区和杨坡杂岩区的多期岩浆活动具有较好的可比性。而鄂西地区神农架群沉积于1.1~1.4Ga,主要统计峰值年龄为1.6Ga、2~2.1Ga、2.7~2.8Ga。因此,打鼓石群沉积时间晚于神农架群,两者非同物异名。

湖北京山中元古界打鼓石群沉积特征及其构造古地理意义

本文运用变质岩的构造分析方法和地层中保存的原生沉积构造及次生变形构造,采用剖面观察与地质填图相结合,对湖北京山打鼓石群的地层层序、沉积特征及构造古地理环境进行了研究。认为打鼓石群下部为近岸水下冲积扇沉积,中、上部为滨浅海碳酸盐及碎屑泥质沉积,与神农架群的沉积特征完全相同,两者同为扬子地台北缘中元古代裂陷槽边缘滨浅海沉积的产物。

湖北大洪山地区打鼓石群微体植物化石的发现

湖北北部大洪山地区打鼓石群是一套浅变质地层,自下而上分为太阳寺组、韩家洼组、罗汉岭组、陈家冲组、李家咀组和珰铺岭组。本文首次报道打鼓石群的微体植物化石,包括疑源类Leiosphaeridia spp.和Leiofusa sp.,分类位置不明的Clonophycus biattina D.z.Oehler,及一些炭质膜化石。这些化石保存在李家咀组中部黄绿色、灰绿色粉砂质板岩的岩石薄片中,沿层面分布,均已遭压扁。就已发现的微体植物化石来说,李家咀组的时代可能属于中、晚元古代。大洪山地区李家咀组微体植物化石的发现,不仅填补了打鼓石群这类生物化石的空白,而且指明在前寒武纪浅变质地层的碎屑岩中有可能找到微体植物化石。

扬子北缘大洪山地区中元古代打鼓石群碎屑锆石年代学及其地质意义

扬子陆块出露了较多前南华纪地层和岩浆岩,碎屑沉积岩中保存的碎屑锆石对限定地层沉积时代、示踪沉积物源和反演早期大陆构造演化具有重要意义.通过对扬子北缘大洪山地区中元古代打鼓石群碎屑锆石年代学的研究,结果显示李家咀组最年轻的锆石年龄为1 250±64Ma,主要峰值为2 078Ma、2 437Ma、2 659Ma和3 084Ma附近;罗汉岭组最年轻锆石年龄为1 077±51Ma,主要峰值为1 126Ma、2 044Ma、2 458Ma和2 635Ma附近.根据结果认为:李家咀组的沉积时代在1 250±64Ma与1 126Ma之间,罗汉岭组沉积时代晚于1 077±51Ma,可以确定打鼓石群的沉积时代为中元古代.另外,通过对打鼓石群、神农架群、会理群和东川群的碎屑锆石统计频谱特征的对比分析,发现在扬子陆块不同地区出露的中元古代地层,具有明显不同的锆石年谱特征,反映了各地层单元的物源差异很大,在中元古时期应分属不同的地块,经历了中-新元古代构造演化,才逐渐拼合成统一的扬子陆块基底.

湖北省大洪山重砂金刚石异常源的启示

金刚石异常区位于扬子地台北缘大巴山—大洪山台缘凹陷东段的大洪山—仙人岭复背斜。在前人工作成果的基础上通过分析砾岩成分、结构和产状,分析地质物化探综合异常,认为本区重砂金刚石源除花山群砾岩外,打鼓石群、打鼓石群与花山群界面及其它地质体中存在着其它金刚石源。并认为京山县葫芦塔硅质砾岩有可能是变化了的沉积火山岩类。指出榔头寨—洪山寺及厂河—罗汉岭两地是值得深入工作的靶区。

扬子克拉通中元古代年代地层序列厘定

扬子克拉通中元古代地层主要分布于克拉通北缘和西缘,随着火山岩夹层(主要指过去不易识别的斑脱岩化凝灰岩)的识别和年代学测试技术的发展,陆续报道了大批新的可靠的地层年龄数据,扬子克拉通的中元古代地层层序划分和对比方案得以不断修正和厘定。已有大量资料表明,江南造山带一线原定中元古代的梵净山群、四堡群等实际属于新元古代;扬子北缘原中元古代火地垭群、三花石群等也应划归新元古代;扬子西缘大红山群、苴林群分别划归中元古代早期和晚期,西缘大红山群、河口群和东川群下部可对比,昆阳群、会理群、苴林群和北缘神农架群上亚群、马槽园群可大致对比。扬子西缘登相营群和峨边群沉积时代仍存中元古代和新元古代之争议。

湖北大洪山地区中、晚元古代若干古地磁结果及其意义

湖北大洪山地区中、晚元古代(1350～650Ma)35个岩石样品经热退磁、SCT超导磁力仪测量,获得若干古地磁结果。其中,中元古界打鼓石群古地磁极位置为:λ28.4°(N),11.5°(E);上元古界花山群为:λ39.6°(N),358.8°(E);震旦系莲沱组为:λ48.3°(N),13.1°(E),并计算了它们的古纬度。结果表明,它们的古地极关系密切,呈有规律移动。古纬度在17°N～3.5°S之间,处于低纬度地区。在蓟县纪雾迷山—洪水庄时期,蓟县地区与大洪山地区相距4500km以上。从那时起到现在,华北地块与扬子地块间至少相对运动了3600km。