南秦岭耀岭河群裂谷型火山岩锆石U-Pb年代学

南秦岭耀岭河群以变质基性火山岩为主,夹少量酸性火山岩和碎屑岩。基性火山岩和凝灰岩的TIMS法锆石U-Pb同位素年龄分别为808Ma±6Ma和746Ma±2Ma,表明耀岭河群主体形成于南华纪,西峡-淅川一带所谓的“武当岩群”明显年轻于中元古代武当岩群,应该属于耀岭河群。耀岭河群大陆裂谷型火山岩是全球Rodinia超大陆在新元古代晚期南华纪裂解过程中的产物,反映秦岭造山带和Rodinia超大陆的形成演化密切相关。

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(676～833Ma)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。

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。

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。

扬子地块北缘武当山岩群与耀岭河岩群不整合接触关系的地质意义

鄂西北南化塘地区中元古界武当山岩群由三个岩段组成，其原岩分别以火山角砾岩、岩屑凝灰岩及晶屑凝灰岩为主。它们的空间展布与上覆上元古界耀岭河岩群高角度相交，三岩段所显示出早期褶皱也只限于武当山岩群内部，与上覆岩群的构造轮廓极不谐调，耀岭河岩群没有经历过这一期变形。因此，武当山岩群与耀岭河岩群之间最初存在着明显的角度不整合接触。该区域不整合面的厘定和早晋宁运动的确认将改变以往关于扬子地块北缘构造层的划分及构造演化历史的认识，对研究秦岭造山带的造山过程具有重要意义。

东秦岭耀岭河群火山岩的初步研究

耀岭河群火山岩为一套海底喷溢的细碧角斑岩,依据对其地质学、岩相学及主元素和微量元素地球化学特征的研究,认为它们为岩浆成因,在震旦纪晚期形成于扬子地合北缘的断陷盆地中。

湖北谷城耀岭河群沉积特征与地层时代探讨

通过对武当山推覆体东南缘耀岭河群沉积特征和微古植物组合面貌的初探，认为耀岭河群属沉积火山碎屑岩类型并兼有冰筏－海相火山沉积特点，结合冰成岩时限、微古化石及同位素年龄数据等，将研究区耀岭河群的地层时代确定为震旦纪。

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。

鄂西北北部耀岭河群变火山岩堆积序列

晚元古代耀岭河群火山岩可分为熔岩相和火山碎屑岩相。熔岩相以玄武质熔岩为主,在火山口附近有少量酸性熔岩。火山碎屑岩相由火山碎屑涌流堆积、火山碎屑流堆积和空落火山碎屑堆积组成。在近火山口的大山碎屑层序的底部有集块岩和岩块角砾分布。

武当地块耀岭河群火山岩年代学及相关问题讨论

全面总结分析了有关武当地块耀岭河群火山岩年代学及相关问题等前人研究成果,结合本文研究成果展开了深入讨论。得出:①耀岭河群火山岩属大陆拉斑玄武岩—碱性玄武系列;②耀岭河群基性火山岩与地幔柱源岩浆起源的火山岩具有相似性;③耀岭河群火山岩年龄为(632 1)M a左右较为可信等重要结论。

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。

鄂西北地区耀岭河群同位素年龄讨论

木文据耀岭河群变质火山岩中，获得的Ｓｍ—Ｎｄ等时线年龄值Ｒｂ—Ｓｒ等时线年龄值，单锆石２０６Ｐｂ／２３８Ｕ的年龄值并结合Ｐｂ、Ｏ同位素研究认为本区因多次构造运动的影响，使同位素均一化，Ｓｍ—Ｎｄ及Ｒｂ—Ｓｒ部分等时线年龄偏低，而单锆石的年龄值，证明兴凯运动早期曾在本区产生热事件。结合区域地质资料，本区耀岭河群的年龄应在７１１—８０５．８Ｍａ之间。

武当地区与耀岭河组有关的金矿控矿构造特征及找矿方向

武当地区与耀岭河组变质火山岩系有关的金矿,受早期伸展机制下的韧性滑脱构造面控制,后期的挤压推覆、走滑剪切构造对金矿进行叠加改造,晚期的脆性伸展构造为金矿的容矿构造。在此基础上建立了构造成矿模式,并提出了应围绕耀岭河组滑脱构造面及相关的剪切构造带等构造有利部位找矿的方向。

耀岭河群地球化学特征及其意义

笔者通过地球化学经典国解和参数研究了耀岭河群基性火山岩的地球化学特征、构造环境、物源及岩石成因。研究表明，该基性火山岩为稳定－半稳定环境下的张性岩套，喷发物源可能是经原始地幔交代的富集型洋中脊玄武岩，具地慢热栓的特点，显示古板块分别向西南和北东方向扩张。其构造环境属继承早期陆内裂谷发展而成边缘海盆地的大陆边缘裂谷带。

鄂西北耀岭河组超贫磁铁矿地质特征及找矿前景

通过近几年的工作所取得的资料及在系统收集整理、综合分析前人资料的基础上,归纳总结鄂西北地区南华系耀岭河组超贫磁铁矿分布规律及成矿地质条件,探讨耀岭河组超贫磁铁矿的找矿前景。耀岭河组上段含铁岩系与贫磁铁矿体产出受火山喷发沉积控制,同时矿体富集又受火山喷发中心控制。耀岭河组上段火山喷发沉积岩具有旋回韵律性,旋回开始以喷溢沉积铁为主,晚期以爆发沉积铁为主,火山中心、近火山喷溢—爆发沉积的富钠质基性火山喷溢亚相的基性熔岩和爆发亚相的富钾贫钠的凝灰岩具有铁的成矿专属性,Fe含量一般与S iO2含量呈反比例的关系,属火山喷发沉积铁矿,类似于中国大红山式铁矿。鄂西北地区分布广泛的耀岭河组变质火山岩系为寻找超贫磁铁矿提供了巨大的找矿前景。

鄂西北汉江北部与耀岭河群有关的金矿成矿条件研究

耀岭河群石门沟组的变质火山岩是有利产金的层位。金的成矿温度约210°～230℃,盐度4.2～12.3wt％。金矿成矿作用经三个阶级的流体活动。成矿流体的组成,以岩浆水和变质水为主,其次是大气降水,化学类型为K^+～Na^+—Ca^(++)—Mg^(++)—F^-—Cl^-型。同位素特征反映成矿物质来自地壳深部。成矿物质以金硫(氯)络合物形式迁移,部分金呈硅质凝胶迁移。金矿床(点)的产出受构造控制。

陕西山阳—商南耀岭河群地层时代的讨论

本文报导了耀岭河群中上部变安山岩的全岩 Rb—Sr 同位素等时年龄数据,并据东秦岭造山作用演化,对年龄进行了解释。同时与邻区该群同位素年龄比较,确定了陕西耀岭河群变火山岩的时代。认为耀岭河群地层时代为晚元古代青白口纪,Rb—Sr 全岩等时年龄为1058±48Ma。在该群形成后,于扬子旋回晚期(约636±29Ma)遭受过区域变质作用。

鄂西北江北地区耀岭河群剪切带变形特征

鄂西北江北地区上元古代耀岭河群内,韧—脆性剪切带发育,剪切指向表明韧—脆性剪切带的运动方式在早期以 NW(W)向左行剪切为主,逐渐转化为 NW(W)向右行剪切,晚期为自北向南的逆冲运动。通过分析,证实该剪切带为简单剪切机制下的产物。变形环境相当于区域低温动力变质作用中的中高压蓝闪绿片岩相。推测其形成时代可能属印支期。

中秦岭南部耀岭河群稀土元素特征及其构造环境分析

根据大量稀土元素样品分析，耀岭河群ＲＥＥ的总体特征为“液体型”的右倾分布模式，稀土分馏不明显向稀土分馏明显演化。（Ｃｅ／Ｙｂ）＿Ｎ比值由玄武岩向中酸性岩逐渐增加，反映部分熔融程度的减少和分离结晶作用的加强；（Ｌａ／Ｓｍ）＿Ｎ比值由基性向酸性岩逐渐增高，反映了裂谷早期扩张较快，后期暗示着挤压环境；从Ｅｕ／Ｓｍ比值逐渐降低；δＭＥｕ由上异常转向负异常，表明分异程度的增强。从（Ｌａ／Ｙｂ）＿Ｎ比值判别本区相当于Ｅ－ＭＯＲＢ富集型源区，其构造环境属大陆活动边缘裂谷发展的弧后洋盆。

南秦岭武当山群、耀岭河群及基性侵入岩群锆石U-Pb同位素年代学及其地质意义

武当山群、耀岭河群及基性侵入岩群是南秦岭出露规模最大的前寒武纪地质单元组合，对采自武当山群的5件火山-火山碎屑岩、2件耀岭河群火山岩和1件基性侵入岩体样品进行了锆石原位LA—ICP—MS（激光剥蚀等离子体质谱）方法U—Pb同位素定年．结果表明，武当山群的形成时代为（755±3）Ma（5件样品年龄值的加权平均值，MSWD=0．47，95％置信度，下同），而耀岭河群火山岩和基性侵入岩群分别为（685±5）Ma（两件样品年龄值加权平均值，MSWD=0．36）和（679±3）Ma（MSWD=1．6）的年龄在误差范围内相同．所获年龄均明显小于早期多数文献的报道值，武当山群和耀岭河群火山-沉积岩地层的时代分别对应于峡东剖面的莲沱组和略早于南沱组．岩浆岩中捕获锆石显示，南秦岭武当地区存在与扬子克拉通内部和陆缘区时代相同的830～780Ma岩浆事件记录，指示了区域内存在晋宁期基底岩系或来自扬子克拉通北缘晋宁期物源区沉积物，表明新元古代时期南秦岭武当地区是现今扬子克拉通北缘的组成部分．