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华南扬子古大陆中—新元古代稳定基底形成的成果

时间:2023-10-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:关于华南扬子古大陆中—新元古代的构造格局和形成演化,总体上是在全球Rodinia超大陆聚合与裂解的构造背景中发展演变的。鉴于此,笔者认为采用构造旋回的划分方案,沿用晋宁Ⅰ期(幕)和Ⅱ期(幕)的方法来解释华南扬子古大陆基底的形成比较合理。它们是华南古大陆新元古代初期两个主要拼合带。

华南扬子古大陆中—新元古代稳定基底形成的成果

关于华南扬子古大陆中—新元古代的构造格局和形成演化,总体上是在全球Rodinia超大陆聚合与裂解的构造背景中发展演变的。目前对华南元古宙的构造格局、形成演化以及全球对比虽有分歧,但越来越多的基本地质事实和近年来不断积累的最新研究成果,尤其是同位素年代学和地球化学等成果表明,华南扬子古大陆的形成大致经历了两个地史演化阶段(张国伟等,2013):早期(中元古代)为多块体分离主导的构造格局,扬子与华夏分属不同块体,且各自内部也存在众多不同性质的微陆块或微板块;早期多块体或微陆块在全球Rodinia超大陆聚合过程中,通过中元古代末—新元古代两期不同板块复杂拼合形成新元古代中期统一的华南古大陆板块,范围可能远大于现今规模,只是因后期不同时代的沉积盖层掩盖导致基底出露不全。

武陵运动(或晋宁运动)是华南扬子陆块构造域内最重要的构造运动之一,它代表华南扬子古大陆统一形成的划时代的一次重大地质事件(陆松年等,2004)。但由于不同学者对晋宁运动原始定义的认识角度不同,导致长期以来对该构造运动的性质以及强调的内容侧重面也不一致(郝杰等,1992,2004)。鉴于此,笔者认为采用构造旋回的划分方案,沿用晋宁Ⅰ期(幕)和Ⅱ期(幕)(王鸿祯等,1996)的方法来解释华南扬子古大陆基底的形成比较合理。这样能很好地解释中元古代晚期至新元古代中期不同岩浆岩类型所代表的岩浆事件和构造环境,也能较合理地开展区域上前震旦纪变质地层的对比与划分。因此,我们原则上采用张国伟等(2013)对华南前寒武纪大地构造演化的划分方案,结合本计划项目获得的新成果和认识加以补充修订。

1.晋宁Ⅰ期(幕)(1.2~0.88Ga):华南扬子、华夏古微陆块的形成

华南扬子古大陆内普遍记录着1.1~0.88Ga的岩浆事件,局部地区有1.2~1.1Ga的构造岩浆记录,这些岩浆事件记录着扬子西南缘康滇地区和东部赣浙闽地区残存的晋宁Ⅰ期(幕)主体构造变动残迹,即1.2~0.88Ga的板块拼合记录。它们是华南古大陆新元古代初期两个主要拼合带。扬子西南缘康滇地轴一带从岩石地层(包括会理群、昆阳群及苴林群)及其中元古代变质地层(包括东川群、大红山群、河口群、通安组以及汤丹群)碎屑锆石年龄峰值、岩浆活动(包括花岗岩及中酸性火山岩)等均反映了1.1~0.88Ga年龄记录。局部地区还发育了格林威尔造山期的基性岩浆岩,如造山过程中因侧向引张形成的滇中-老武山裂陷槽(或撞击槽)1.2~1.0Ga(Greentree et al.,2006;Chen W et al.,2014)。石棉蛇绿岩更是代表成熟的弧后盆地的残余,蛇绿岩形成时代为0.9Ga(沈渭州等,2003),如扬子北缘神农架/马槽园中的1.2~1.1 Ga的火山岩(Qiu X F et al.,2011;Wang J et al.,2013;李怀坤等,2013)。这些均表明华南扬子古大陆在中元古代晚期—新元古代早期曾参与了格林威尔造山拼合事件;赣浙皖交界地带的赣东北残存有共识的德兴—东乡一线蛇绿混杂岩带,年代以1.0~0.9Ga年龄为主(舒良树,2012;Wang Y J et al.,2013)。与之同期但被后期江绍 萍乡断裂断错东移的浙闽诸暨—丽水—武夷—梅州一线也残存有蛇绿岩及相关火山岩带,最新年龄为1.0~0.9 Ga年龄(Wang Y J et al.,2012,2013;Gao J et al.,2009;Yao J L et al.,2012)。江绍断裂带中铁沙街变流纹岩年龄为1.2~1.1Ga(高林志等,2013),断裂带以北新元古代早期双溪坞群岛弧安山岩凝灰岩年龄为905~878Ma(高林志等,2013);华夏南缘有可能还记录了另外一个1.4~1.0Ga拼合带,如1.0~0.9Ga的变质基底峰值年龄(Wang L J et al.,2008),海南1.43Ga的花岗岩(Li Z X et al.,2002)。但因出露不全、数据欠缺以及位于华夏古微陆块边缘,目前还难以判断该拼合带的存在。另外,武夷山西缘兴宁-龙川-五华地区普遍发育1.0Ga的酸性火山岩以及新元古界中普遍有0.9 Ga的碎屑锆石U-Pb年龄峰值(舒良树等,2008;Wang Y J et al.,2010,2013;向磊等,2010;Yao J L et al.,2011,2012),认为它们可能是晋宁Ⅰ期(幕)的同一拼合带,代表华夏陆块主体形成的早期构造事件;地球物理探测也揭示华蓥山雪峰等陆壳岩石圈深层的俯冲界面,可能属于扬子陆块内上覆盖层之下的元古宙拼合的记录(张国伟等,2013)。

上述表明,华南扬子与华夏地区中元古代晚期—新元古代晋宁Ⅰ期(幕)(1.2~0.88Ga)的构造拼合应分别代表当时依然独立的扬子与华夏古微板块内部拼合、形成各自统一地块的构造事件。(www.xing528.com)

2.晋宁Ⅱ期(幕)(860~820Ma):扬子陆块与华夏陆块最终拼合和华南稳定大陆板块的形成

华南扬子陆块晋宁Ⅱ期(幕)前南华裂谷期岩浆活动非常强烈,包括大量中酸性火山岩及部分基性超基性侵入杂岩。对该时期发育的岩浆岩性质和大地构造背景一直争论不断,但区域上代表该期重大构造事件的要数以板溪群与冷家溪群及相当岩层间的构造角度不整合最为典型。地层与同位素年代学研究表明,其年龄值主要在850~820Ma之间,即属晋宁Ⅱ期(幕)。另外,扬子西缘代表该构造事件的如苏雄组与登相营群上部九盘营组间的角度不整合、澄江组与柳坝塘组之间的角度不整合等。年代学资料表明其年龄集中在850~820Ma之间。侵位到盐边群中上部层位(渔门组和小坪组)的关刀山花岗岩(857Ma)(李献华等,2002)表明,盐边群并非目前认为的属于新元古代中期(820Ma左右),只是原划为盐边群底部的荒田组(826~782Ma)不属于真正意义上的盐边群,理当从盐边群中解体,归属于新元古代南华裂谷时期的产物。侵位到盐边群中的辉长岩年龄为936 Ma(沈渭州等,2003)也证实了上述的认识。盐边群上覆澄江组不整合覆盖,因此,至少限定了该构造界面时限在860~800Ma之间。

扬子东南缘被证实在882Ma存在大洋俯冲作用,弧-陆碰撞发生在824Ma,并最终形成统一的华南古大陆(Yu J H et al.,2008)。新的同位素年代学研究进展也表明,沿皖南伏川、九岭、雪峰至苗岭四堡一线的华南新元古代岩浆活动时代普遍小于860Ma,明显不同于前述的赣浙闽地带1.0~0.9Ga的蛇绿混杂岩时代。如皖南伏川基性 超基性岩浆岩新获得的锆石U-Pb年龄为847~827Ma(丁炳华等,2008)。综合区域地质、地球化学与同位素年代学研究分析,华南大陆中部从皖南伏川—九岭—雪峰东缘益阳、黔阳—苗岭四堡一线断续残留一些蛇绿岩与相关火山岩、岩浆岩,包括岛弧型花岗岩,以及扬子西缘康滇地区新元古代早—中期沉积地层、同位素年代以及构造岩浆岩记录等,这些同位素年龄都集中于860~820Ma。结合区域新元古代中期陆缘盆地沉积及变质变形特征,以及上覆普遍为新元古代晚期以南华纪、震旦纪岩层为标志的第一沉积盖层角度不整合覆盖的证据,认为它们具有板块(或微陆块)拼合带的基本特征(张国伟等,2013)。

通过中元古代晚期—新元古代早期(1.2~0.9Ga)的晋宁Ⅰ期(幕),华南分别形成了扬子和华夏两古微板块(扬子西缘可能包含更多的微陆块或地体),于晋宁Ⅱ期(幕)(860~820 Ma)沿华南中部皖南—雪峰东缘—苗岭一线最后的碰撞拼合,形成现今的新元古代中—晚期江南造山带(舒良树,2012;郭令智等,1980;Wang J et al.,2003;Shu et al.,2011)。扬子西缘许多晋宁Ⅰ期(幕)形成的增生地体于晋宁Ⅱ期(幕)(860~820Ma)沿龙门山、安宁河—绿汁江一线发生碰撞拼合,形成了新元古代中—晚期扬子西缘稳定基底(刘肇昌等,1995)。晋宁Ⅱ期(幕)(860~820Ma)的拼合事件,华南表现为系列微小陆块之间的相互作用,可能代表Rodinia超大陆在华南发生裂解前的最后一次复合改造构造运动。

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