论文摘要
北东-南西向展布的江南造山带位于华南板块中部,它的南界是绍兴-江山-萍乡-祁东-永州-龙胜断裂带,该断裂带分隔了西北部的扬子块体和东南部的华夏块体。江南造山带内广泛分布有大量的新元古代早中期地质体,包括含基性-中性-酸性火成岩夹层的变沉积岩套,花岗岩体和蛇绿岩套,并伴随有一个区域性的角度不整合面。为了了解华南板块在新元古代时的全球古地理位置,前人做了大量的研究工作来追踪该造山带的构造体制。尽管目前大多数学者认为扬子和华夏块体在新元古代早中期碰撞拼合,并形成了江南造山带,但是关于该造山带的新元古代地球动力学演化过程,仍然存在争议。九岭地区位于江南造山带中段,相对于江南其它地区研究稍微薄弱。本文选取该地区与造山相关的地质体为研究对象,以野外地质学、锆石U-Pb年代学、地球化学和锆石Hf同位素地质学等一系列研究方法为手段,对九岭地区存在的几个重要科学问题进行了研究,取得了一系列新的数据和认识。1.野外路线调查发现,江南造山带中段九岭地区广泛发育含平卧褶皱、紧闭褶皱和直立褶皱的复合背斜构造。近东西向的褶皱系被～820 Ma九岭花岗岩体侵入,指示这些褶皱变形时间早于花岗岩侵位时间。九岭南缘多发育平卧褶皱和韧性剪切变形,而北缘发育直立褶皱,暗示靠近缝合带变形作用更加强烈。九岭南部的糜棱岩面理朝北西方向中等倾斜,面理面上发育朝北西倾伏的拉伸线理,运动学研究结果显示一个上盘朝南东方向的逆冲并附有左旋剪切分量,糜棱面理产状与绿片岩相片理产状一致,表明韧性变形时间与区域绿片岩相作用时间基本一致,证实新元古代时期,扬子块体东南缘朝南东向逆冲。以上在前寒武纪地质单元中观察到的强烈的应力变形和区域规模的角度不整合面,指示九岭地区存在一期早新元古代碰撞造山事件。来自于九岭地区新元古代变沉积岩的碎屑锆石CL和U-Pb年代学数据显示,下双桥山群（角度不整合面以下地层）和上双桥山群（角度不整合面以上地层）中的锆石多为酸性岩浆锆石,两套地层分别在约863-820 Ma和797-780 Ma之间沉积。综合前人的研究,表明沿江南造山带分布的区域性角度不整合面形成于830-800 Ma之间,与扬子和华夏块体之间的碰撞有关。2.本文在江南造山带九岭地区识别出三套新元古代岩浆岩。第一套岩浆岩包括变闪长岩和变基性岩,它们的形成时代为849.9 ± 4.9,848.8 ±4.5和846.3 ±3.5 Ma。变基性岩可以划分为两组。变闪长岩和其中第一组变基性岩显示出轻稀土富集的稀土配分模式,其它微量元素比如Rb、K富集,但是Nb、Ta和Ti亏损,与大陆弧构造背景的的岩石地球化学特征类似。变闪长岩的锆石εHf（t）值范围为0.17-6.10。另一组变基性岩具有轻稀土元素亏损的稀土配分模式,类似于N-MORB和洋内岛弧构造背景,指示一个弧前构造背景。第二套岩浆岩主要由黑云母花岗岩、花岗闪长岩和片麻状花岗岩组成,时代为816.8 ±4.2,814.6 ± 3.6,812.5±3.5和810.3±3.5 Ma。它们的A/CNK值大于1.1,在Rb/（Y+Nb）图解中被划分为后碰撞花岗岩。该套花岗质岩石锆石εHf（t）值范围为-1.99～+ 8.49,Hf模式年龄为1835-1041 Ma。它们的岩浆源区被解释为来自于古-中元古代新生地壳物质和成熟的大陆地壳物质的部分熔融。第三套岩浆岩主要是变辉绿岩,侵位时代是792.1 ±2.8 Ma,它的锆石εHf（t）值为8.46-13.83。这套岩石显示出E-MORB类型的稀土配分模式,并且在判别图解中落入大陆裂谷区域。它们的锆石Hf模式年龄在1046-811 Ma之间,指示岩浆岩区是通过早新元古代岩石圈地幔部分熔融产生的。这些数据显示,在850-790 Ma间,三套新元古代岩浆岩分别形成于大陆弧或弧前、后碰撞以及大陆裂谷构造背景。这些构造背景与以下地球动力学过程有关:（1）大洋板片朝扬子块体俯冲（850 Ma）、（2）华夏和扬子块体碰撞（820 Ma）以及（3）大陆裂谷（790 Ma）。3.源区分析结果表明,九岭地区上、下双桥山群的新元古代碎屑锆石主要来自江南造山带内部。下双桥山群内大于1000 Ma的碎屑锆石主要来源于扬子块体西缘,而上双桥山群内大于1000 Ma和小于800 Ma（具有负εHf（t）值）的碎屑锆石主要来源于扬子块体北部和东北部。新元古代变沉积岩的源区锆石记录了 4期岩浆作用,分别是900-780 Ma,1500-1900 Ma,1900-2200 Ma 和 2300-2700 Ma。发生在 1400-1000 Ma 之间的一期明显的地壳生长事件在上、下双桥山群的源区均被发现。同时,一项基于碎屑锆石U-Pb年龄谱和古地磁数据的综合研究结果表明:在罗迪尼亚超大陆汇聚期间,江南造山带与塔里木板块、大小喜马拉雅板块和东印度-东南极板块具有非常密切的亲缘性。4.基于本文和前人的研究结果,我们针对江南造山带新元古代构造演化历史,提出了一个初步的五阶段地壳演化模型,包括:（1）1000-880 Ma之间,古华南洋持续朝北西向俯冲,形成怀玉大洋岛弧,上覆板片后撤导致洋内弧后盆地最初的形成和扩张;其中双溪坞群变沉积岩和火山岩就是形成于大洋岛弧背景,而赣东北蛇绿岩带形成于洋内弧后边缘海盆地;（2）880-860 Ma间持续的俯冲导致怀玉弧与扬子块体碰撞;指示这次碰撞的岩石包括赣东北蛇绿岩带内880 Ma的淡色花岗岩、866 Ma的高压蓝片岩和863 Ma的河上镇群底砾岩;（3）860-830 Ma古华南洋板片持续俯冲及俯冲板片回撤形成江南造山带广泛的大陆岛弧,并发生弧后和弧前伸展;新元古代九岭弧以及修水弧后盆地形成于该阶段;（4）830-800 Ma古华南洋逐渐关闭,扬子和华夏块体碰撞拼合;碰撞产物是形成了一个区域性的角度不整合面及带状分布的后碰撞S型花岗岩带（5）800-750 Ma受全球罗迪尼亚超大陆裂解作用的影响,陆内裂谷作用在整个华南广泛发育。九岭地区具有大陆裂谷属性的安义辉绿岩在该阶段侵位,797-780 Ma的上双桥山群在裂谷盆地沉积。
论文目录
文章来源
类型: 博士论文
作者: 孙俊俊
导师: 王良书,舒良树
关键词: 新元古代江南造山带,华南,九岭地区,大陆弧,区域性角度不整合面,锆石年代学和地球化学,同位素,多阶段构造演化
来源: 南京大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 地质学,地质学
单位: 南京大学
基金: 国家科技攻关,国家自然科学
分类号: P534.41;P542
总页数: 196
文件大小: 16778K
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标签：新元古代江南造山带论文; 华南论文; 九岭地区论文; 大陆弧论文; 区域性角度不整合面论文; 锆石年代学和地球化学论文; 同位素论文; 多阶段构造演化论文;