南大別蘄春構造混雜巖帶中變質沉積巖源區和時代限定

2021-06-07 06:15:20劉超然徐大良趙小明譚滿堂

華南地質 2021年1期

劉超然，徐大良，趙小明，鄧新，譚滿堂

（1.中國地質科學院，北京100037；2.中國地質大學（北京），北京100083；3.中國地質調查局武漢地質調查中心（中南地質科技創新中心），武漢430205；4.古生物與地質環境演化湖北省重點實驗室，武漢430205；5.中國地質科學院巖溶地質研究所，桂林541004）

秦嶺-大別造山帶是由華北和揚子陸塊印支期碰撞而成，但記載了自前寒武紀至顯生宙以來漫長的大洋俯沖、島弧增生、弧陸碰撞和陸陸碰撞等重要地質事件，一直為國內外地質學界所關注[1-5]。目前，該造山帶前寒武紀（特別是新元古代）的構造格局和演化過程日益成為研究熱點[4，6-8]。該造山帶東西向延伸展布，在空間上其不同區段發育著不同的巖石類型，記錄著不同的地質事件，展現了復雜的疊置性和穿時性構造過程，可能保留了多條中新元古代的俯沖-增生-弧組合記錄[4，7]。然而，前期的研究主要集中于造山帶西段的秦嶺地區和隨棗地區[4，7-11]，對于東段大別地區的新元古代造山帶如何延伸則缺乏較詳實的研究，這制約了對揚子北緣前寒武紀洋陸格局、拼貼碰撞時限、構造屬性和演化過程的全面認識。

大別造山帶以出露規模巨大的高壓-超高壓變質帶而舉世聞名，這些超高壓變質巖的原巖時代主要集中于新元古代（750-800 Ma），被認為是揚子陸塊北緣存在新元古代大規模裂谷巖漿活動的重要標志，是對Rodinia超大陸裂解事件的響應[2，12]。但是，由于超高壓巖石通常歷經復雜的熔體／流體相互作用而顯著改變了其原始的同位素特征，難以揭示其原巖性質和成因，致使難以有效約束大別山的新元古代構造演化過程。另一方面，大別造山帶南緣的低級變質巖石單元未經歷深俯沖和高壓-超高壓變質作用，被認為是揚子陸塊北緣的構造基底[13-14]，是研究大別山大陸俯沖前演化歷史的最佳地區。

前人對于蘄春地區存在縫合帶物質已經達成共識，但是對于這套物質具體形成時代仍存在一定的爭議：（1）蘄春地區蛇綠巖和島弧火山巖是晉寧期洋陸轉換過程中的產物[15]；（2）蘄春構造混雜巖帶應為晚古生代—中生代秦嶺—大別造山帶南緣勉略洋形成演化過程中的產物[16-17]；（3）1／20萬蘄春幅區調工作將其劃歸為紅安群七角山組，時代置于元古界；（4）1／5萬蘄春幅區調將其自北東往南西依次解體為中元古代紅安群大理巖、青白口紀變火山巖、震旦紀耀嶺河組變質火山-沉積巖系，以及陡山沱組變碎屑巖。

近年來筆者在開展蘄春地區1／5萬專項地質填圖工作中，查明了蘄春構造混雜巖帶的物質組成和空間結構。本文對蘄春構造混雜巖帶中的變質沉積巖基質進行研究，分析其沉積時限和物源特征，探討其形成構造環境，為確定蘄春構造混雜巖帶的構造屬性，重新認識與研究揚子陸塊北緣洋陸格局和演化歷史提供科學依據。

1 地質概況

大別造山帶位于中國中東部，其南側為揚子前陸褶沖帶，北側為合肥盆地，造山帶東側受限于郯廬斷裂帶。目前大別造山帶普遍被劃分為五個巖石-構造單元[13-14]，自北向南依次為北淮陽單元、北大別單元、中大別單元、南大別高壓-超高壓榴輝巖單元和宿松單元。各單元之間均為斷層或韌性剪切帶分隔，并被中生代白堊紀花崗巖類侵入。

本次研究區域位于大別造山帶南緣的宿松單元西部的蘄春地區（圖1a）。區內南西側和北東側分別為新元古代大王寨花崗巖體（825-784 Ma）[18]和太平寨花崗巖體。兩個花崗巖體所夾持的寬約8 km的構造帶中出露的巖石類型較為繁雜，主要有變基性-超基性巖、變閃長巖、大理巖、變火山-沉積巖等（圖1b）。變基性-超基性巖和變閃長巖主要分布于研究區西南端，前者主要由變輝石巖、變輝橄-橄輝巖、變輝長巖等組成，其中變輝石巖的形成時代為808 Ma[19]。變質火山沉積巖系主要包括云母石英片巖、變質粉砂巖、變火山碎屑巖、變流紋巖等，1／20萬蘄春幅區調工作將其劃歸為紅安群七角山組，時代置于元古界。1／5萬蘄春幅區調將其自北東往南西依次解體為中元古代紅安群大理巖、青白口紀變火山巖、震旦紀耀嶺河組變質火山－沉積巖系，以及陡山沱組變碎屑巖。錢存超[20]將青白口紀變火山巖和震旦紀耀嶺河組變質火山－沉積巖系歸并為一套巖石組合，并測得其中的泉水坳變安山巖形成時代為817 Ma。本文研究的變質沉積巖即原耀嶺河組和陡山沱組變碎屑巖，在空間上與基性－超基性巖相伴產出，南西側以北西向的查三房韌性剪切帶與大王寨花崗巖相隔（圖1b）。

2 大路鋪剖面地質構造特征

本次研究在蘄春地區測制了大路鋪剖面，該剖面位于蘄春縣城東南緣，剖面走向北東，長約550 m。剖面中以發育典型的強烈剪切變形的基質和卷入其中的不同大小、不同巖性的巖塊相互混雜為特征，各巖塊之間或基質與巖塊之間均呈構造接觸。

巖塊以不同時代的變基性巖巖塊（片）、變花崗巖類為主（圖2a、b），存在少量的變火山巖巖塊；巖塊規模較小，多大致順片理呈透鏡狀、條帶狀產出。“基質”主要包括變質沉積巖類和綠片巖，主要分布在巖塊周圍，表現為強變形帶，出露寬度不等，且遭受了強烈的剪切變形、低級變質作用和構造置換作用（圖2a、b）。

圖1 大別山南緣蘄春地區區域地質簡圖Fig.1 Simplified geological map of the Qichun area，Dabie Orogenic blet

基質中變質沉積巖主要包括云母石英片巖、變粉砂巖和鈉長綠簾片巖等。其中，云母石英片巖（以樣品PM101－13為代表）出露寬度約2 m，與兩側的黑云二長花崗巖間均呈構造接觸，新鮮面呈深灰色，巖石具鱗片不等粒變晶結構，揉皺構造，主要組成礦物有石英、絹云母、隱晶長英質礦物，以及少量的鉀長石、斜長石和綠簾石等；云母呈鱗片狀分布于石英或長石顆粒間隙，定向排列；巖石強變形，發育強烈的不對稱層間揉皺（圖2c），褶皺軸面主體傾向北東，褶皺樞紐產狀為132°∠4°（圖2f）。絹云石英片巖（以樣品PM101－15為代表）具鱗片粒狀變晶結構，呈中薄層狀，整體呈楔形產出，下部尖滅，與兩側的黑云二長花崗巖和變基性巖間呈構造接觸（圖2a、b）；主要礦物由石英、絹云母、斜長石、鉀長石、綠簾石、白云母等構成，絹云母顯微鱗片狀，分布于長英質礦物粒間，呈定向性排列，局部呈條帶狀相對集中分布，綠簾石呈微晶粒狀，常伴絹云母分布；礦物粒徑一般在0.1－0.2 mm之間，屬于細砂級粒度，礦物普遍壓扁拉長，定向排列（圖2i）；原巖可能為細粒長石石英砂巖。變粉砂巖（以樣品PM101－59為代表）與變基性巖呈構造接觸，主體產狀低角度傾向北東，局部傾向南西（圖2d）；具變余粉砂結構，紋層狀構造，主要礦物組合為石英、微晶云母和微晶綠簾石，黑云母呈顯微鱗片狀，淡褐色，定向排列，綠簾石呈微晶粒狀，粒徑0.01－0.02 mm，伴隨微晶黑云母呈定向性排列（圖2g）。巖石原巖可能為基性凝灰質粉砂巖。鈉長綠簾片巖（以樣品PM101－67為代表）新鮮面呈青灰色，與變基性巖間呈構造接觸，巖層整體較平緩產出（圖2e）；具鱗片柱粒狀變晶結構，片狀構造；主要組成礦物為綠簾石、鈉長石、陽起石，并含少量的云母和石英；綠簾石呈微晶粒狀，呈紋層狀相對集中分布，石英呈粒狀、扁粒狀，長軸具定向性，在巖石中零星分布（圖2h）。

圖2 蘄春大路鋪剖面構造混雜巖和樣品特征Fig.2 Outcrop and micrograph of mélange at the Dalupu Section

3 分析方法

樣品碎樣和鋯石分選工作由河北省廊坊宇能巖石礦物分選技術服務有限公司完成。鋯石礦物分選后，在雙目鏡下選擇較透明的鋯石顆粒制成環氧樹脂樣品靶，磨至鋯石顆粒中心部位后拋光，然后進行透射光、反射光及陰極發光（CL）照相，此項工作在南京宏創地質勘查技術服務有限公司完成。最后參照鋯石的陰極發光圖像及透、反射光圖像，挑選出合適的鋯石顆粒，進行鋯石U-Pb定年測試，同時應注意避免鋯石內部包裹體和裂痕區域。鋯石U-Pb定年和Hf同位素測試分析均在中國地質調查局武漢地質調查中心同位素地球化學實驗室完成，實驗中采用的激光束斑直徑為29μm，激光剝蝕時間為45 s。鋯石年齡采用國際標準鋯石91500作為外標，元素含量采用NISTSRM610作為外標，29Si為內標元素進行矯正，鋯石U-Pb同位素組成原始數據采用ICPMSDataCal軟件（ver.10.8）進行處理[22]。所得鋯石U-Pb年齡計算及年齡諧和圖、頻譜圖的繪制采用ISOPLOT軟件[23]。數據分析時，將諧和度＞90%的年齡數據視為有效數據，鋯石年齡小于1 Ga時采用206Pb／238U年齡，大于1 Ga時采用207Pb／206Pb年齡（表1）。

鋯石Lu-Hf同位素分析所用儀器為RESOlution LR 193 nm激光剝蝕系統和Neptune型多接收電感耦合等離子體質譜儀。分析點選在鋯石U-Pb分析點上或附近。激光剝蝕脈沖速率8～10 Hz，激光束斑直徑43μm，激光剝蝕時間60 s，激光束能量密度15 J／cm2。采用鋯石標準物質91500和Plesovice監控儀器的穩定性，其176Hf／177Hf的推薦值為0.282293±28所獲實驗數據通過ICPMSDataCal[24]進行處理分析。采用176Lu衰變常數1.867×10-11yr-1和樣品176Lu／177Hf實測值進行εHf（t）和兩階段Hf模式年齡計算。兩階段Hf模式年齡計算假定大陸地殼的176Lu／177Hf平均值為0.015[25]，球粒隕石和虧損地幔現今176Hf／177Hf和176Lu／177Hf比值分別為0.282772和0.0332[26]、0.28325和0.0384[27]。

4 結果

4.1 鋯石U－Pb年齡特征

樣品PM101-13（云母石英片巖）中的鋯石均呈無色透明，大小多在80-150μm之間，形態以次棱角狀和渾圓狀為主，呈現碎屑鋯石的形貌特征。在鋯石CL圖像中，大部分鋯石具有清晰的振蕩環帶結構，表明屬于巖漿鋯石（圖3）；部分鋯石環帶不明顯，少量鋯石邊部存在窄的白色增生邊，暗示了不同成因鋯石的后期生長；但由于增生邊寬度太窄，所以分析點選取該類鋯石顆粒的核部。在PM101-13-1中挑選了68顆鋯石進行了70個點的LA-ICP-MSU-Pb年齡測定，其中54個點的諧和度大于90%（附表1），大部分數據落在諧和曲線上或附近（圖4a），Th／U比值介于0.12-3.54之間，多數大于0.3，指示為巖漿鋯石成因。所獲得的碎屑鋯石年齡可分為三個年齡段（圖4b）：802-864 Ma（占比33%），年齡峰值為814 Ma；1910-2098 Ma（占比22%），年齡峰值為2037 Ma；2420-2962 Ma（占比45%），存在2個次級年齡峰值為2458 Ma和2634 Ma。

樣品PM101-15（絹云石英片巖）中鋯石形態以渾圓狀為主，大部分無繼承核，少量具核邊結構，多發育清晰的韻律環帶，顯示巖漿鋯石特征（圖3）。在該樣品碎屑鋯石70個分析點中僅獲得58個諧和度大于90%的有效年齡數據，其它碎屑鋯石可能遭受后期構造熱事件影響而經歷了Pb丟失事件。有效年齡數據介于1528～2924 Ma之間，大部分數據分布在諧和線上或附近（圖4c），其Th／U值介于0.07-1.97之間，多數測點大于0.3，顯示出巖漿鋯石特征。碎屑鋯石年齡頻率分布圖中可以看出存在兩個主要的年齡譜峰（圖4d），分別為：1965-2055 Ma（峰值2030 Ma，占比36%）和2443-2520 Ma（峰值2485 Ma，占比33%）；此外，還存在2225Ma、2321 Ma、2665 Ma和2924 Ma等若干個弱年齡譜峰。其中，64號測點鋯石CL較暗且顯示面狀分帶的變質鋯石特征（圖3），其Th／U值為0.07，年齡值為1991±7 Ma，為變質成因鋯石。

樣品PM101-59（變粉砂巖）中鋯石粒度大小不一（60-150μm），外形呈不規則渾圓狀、短柱狀。CL圖中大部分鋯石發育振蕩環帶，Th／U值在0.01-1.66之間，多大于0.3，呈現出典型的巖漿鋯石特征（圖3）；僅有少量鋯石具核邊結構或內部環帶不明顯，可能受到后期構造熱事件影響（圖3）。在70顆鋯石中獲得了66個諧和度在90%以上的數據點，年齡范圍在65-3410 Ma之間。其中34號測點年齡為65 Ma，遠小于其他鋯石年齡，并且該鋯石自形程度較好，且顏色較淺，可能經歷了較強的熱液改造作用，不能作為判斷沉積最大時限的依據。在鋯石U-Pb諧和圖上數據點均分布在諧和線上或附近（圖4e），表明鋯石受后期構造熱事件改造影響較小。年齡頻率分布圖顯示存在三個明顯的年齡譜峰（圖4f），分別為：812-911 Ma（峰值829 Ma，占比11%）、1969-2087 Ma（峰值2029 Ma，占比46%）和2352-2573 Ma（峰值2488 Ma，占比32%）。獲得1個最古老鋯石諧和年齡為3410±21 Ma，其Th／U值為0.8；4個鋯石可能為變質年齡，分別為2573±26 Ma、2564±22 Ma、2011±26 Ma和2002±28 Ma，其Th／U值介于0.01-0.1之間，可能記錄了物源區存在的兩期變質事件。

樣品PM101-67（鈉長綠簾片巖）鋯石呈柱狀或粒狀，粒徑在70-150μm之間；鋯石顆粒形態呈圓狀至次棱角狀；其中古老鋯石顆粒的磨圓度較好，指示可能經歷了長距離搬運或再循環（圖3）。該樣品共獲取了70個碎屑鋯石分析點，Th／U值為0.16-2.34，除3號、43號和46號測點外，諧和度都在90%以上，在諧和圖中多分布于諧和線上或附近（圖4g）；少數點偏離諧和線，表明有輕微鉛丟失，可能遭受了后期改造。有效年齡值范圍為1331-2928 Ma，年齡頻率分布圖中顯示有三個明顯的年齡譜峰（圖4h），分別為：1331-1454 Ma（峰值1385 Ma，占比36%）、1967-2054 Ma（峰值2004 Ma，占比34%）和2418-2492 Ma（峰值2481 Ma，占比16%）；此外，還存在一個弱的最古老次級年齡譜峰2872～2928 Ma（峰值2925 Ma，占比6%）。

4.2 鋯石Hf同位素組成

對4件樣品中的129顆鋯石進行原位Lu-Hf同位素分析，除個別鋯石外，絕大多數碎屑鋯石的176Lu／177Hf比值小于0.002（附表2），表明因176Lu衰變形成的177Hf同位素的積累很小，故176／Hf177Hf值可代表鋯石形成時176／Hf177Hf值。進行Lu-Hf分析的碎屑鋯石年齡大致可以分為五組（圖5）：2 868-3410 Ma、2322-2719 Ma、1776-2224 Ma、1331-1536 Ma和802-911 Ma。碎屑鋯石年齡在2868-3410 Ma之間的鋯石εHf（t）值介于-1.2～-3.7之間，兩階段模式年齡主要集中于3.4-3.5 Ga之間，僅最古老的年齡為3410 Ma的鋯石兩階段模式年齡為3.8 Ga。2322-2719 Ma的碎屑鋯石的εHf（t）值介于-12.5～＋3.8之間，其中大多數鋯石εHf（t）值為負值，對應的兩階段模式兩階段模式年齡為3.0-3.7 Ga，代表了太古宙陸殼物質的再循環；而有4顆鋯石的εHf（t）值為正值（0.2～3.8），一階段模式年齡介于2.66～3.0 Ga之間，代表了中新太古代新生地殼物質組分的加入。古元古代碎屑鋯石（1776-2224 Ma）的εHf（t）值在-3.8～-13.7之間，其兩階段模式年齡為2.85-3.5 Ga。中元古代碎屑鋯石（1331-1536 Ma）的εHf（t）值分布在-7.0～-15.1之間，對應的兩階段模式年齡變化在2.6-3.1 Ga之間（均值為2.8 Ga）。新元古代碎屑鋯石（802-911 Ma）可以明顯的分為兩組：樣品PM101-13中年齡在802-864 Ma之間的鋯石εHf（t）值比較集中（-14.1～-16.2，均值-15.14），兩階段模式年齡為2.6-2.7 Ga；樣品PM101-59中年齡在824-911 Ma之間的鋯石εHf（t）值介于-5.0～＋4.5之間，其兩階段模式年齡變化在1.4-2.0 Ga之間（圖5）。

圖3 蘄春地區變質沉積巖代表性鋯石CL圖像Fig.3 CL images of representative zircons from the meta-sedimentary rocks in the Qichun area

圖4 蘄春地區變質沉積巖碎屑鋯石U－Pb年齡諧和圖和頻率統計直方圖Fig.4 U－Pb age concordance diagram and frequency statistical histogram for zircons from the meta－sedimentary rocks in the Qichun area

5 討論

5.1 沉積時代的限定

南大別蘄春地區變質沉積巖的研究程度較低，早期區域地質調查中根據區域地層對比將其劃歸元古代紅安群七角山組、震旦紀耀嶺河組或陡山沱組。已有的研究表明，沉積巖中碎屑鋯石年齡可以用來約束地層沉積的最大年齡[25]。本次工作獲取的年齡數據是目前該套變質沉積巖時代界定的唯一同位素年代學證據，其中，樣品PM101-13（云母石英片巖）中最年輕的碎屑鋯石諧和年齡組加權平均年齡為808±4 Ma（MSWD＝0.41，n＝10），限定了其最早沉積時代為南華紀。樣品PM101-15（絹云石英片巖）中最年輕的2顆諧和鋯石年齡分別為1528±19 Ma和1536±19 Ma，其Th／U值為0.77-0.79，表明其沉積時代下限為中元古代早期。樣品PM101-59（變粉砂巖）中最年輕的鋯石年齡譜峰值為829 Ma，最年輕的諧和鋯石年齡為812±8 Ma，其Th／U值為1.25，約束了其最早的沉積時代為南華紀。樣品PM101-67（鈉長綠簾片巖）中最年輕的諧和鋯石加權平均年齡為1372±9 Ma（MSWD＝1.3，n＝23），其Th／U值為0.62-2.34，最年輕的諧和鋯石年齡為1331±32 Ma，表明沉積時代下限為中元古代中期。由此可以看出，4件樣品的最年輕的諧和鋯石年齡差異很大，這種現象在混雜巖帶中普遍存在[29-30]。

本次工作在原定變質地層中識別出變質沉積巖、變質基性巖和變質花崗質巖石，其間均呈構造接觸并呈現出典型的混雜巖帶特征，獲得變質碎屑巖中最年輕的巖漿成因碎屑鋯石年齡為808 Ma，說明該變質沉積巖的最早形成時代應該不早于～800 Ma，亦同時限定了構造混雜帶定型（侵位）時代的下限。

5.2 物源分析

在4件變質沉積巖樣品研究中，PM101-13與PM101-59具有較為一致的年齡譜，～820 Ma、～2000 Ma、～2500 Ma；而PM101-15與PM101-67具有較為相似的年齡譜，即～1300 Ma、～2000 Ma、～2500 Ma，這些碎屑鋯石年齡譜分別記錄了至少五期構造熱事件（圖6），分別為802-911 Ma，1331-1536 Ma，1776-2224 Ma，2302-2789 Ma和2868-3401 Ma。

圖5 蘄春變質沉積巖碎屑鋯石年齡-εHf（t）圖和兩階段模式年齡直方圖Fig.5 U-Pb age versusεHf（t）value plots and histogram of zircon Hf model ages from meta-sedimentary rocks in the Qichun area

新元古代早中期年齡區間為802-911 Ma，該階段的巖漿活動在揚子陸塊北緣零散分布，被認為與Rodinia超大陸的聚合和裂解過程相關。在南大別地區發現有825-784 Ma的蘄春花崗巖[18]、816 Ma具弧巖漿特征的魯家寨花崗巖[31]、808 Ma清水河輝石巖[19]以及817 Ma的泉水坳變安山巖[20]。在大洪山地區發育可能形成于洋中脊環境的輝長巖（947 Ma）、與島弧成因有關的變基性巖和花崗巖（860-871 Ma）[9，11]以及稍晚期的枕狀玄武巖（824 Ma）[32]。本次研究該年齡段碎屑鋯石大多呈棱柱狀，具有清晰的巖漿振蕩環帶，指示物源區較近；第一組年齡在802-856 Ma之間的鋯石εHf（t）值均為負值且比較集中，指示其源區以古老地殼再循環為主，與南大別魯家寨花崗巖[31]特征相似；第二組中年齡為864 Ma的兩個測點鋯石εHf（t）值為-2.1～＋4.5，指示源區存在新生地殼的部分熔融，與大洪山地區變基性巖和花崗巖[11]特征具相似性。因此，可以推斷新元古代早中期（802-911 Ma）的碎屑鋯石主要來自其周緣的新元古代島弧帶，并且這個期間揚子陸塊北緣可能處于持續增生造山的過程中。

中元古代1.3-1.5 Ga鋯石年齡在揚子陸塊北緣尚未見有相關地質體報道。但1.0-1.6 Ga的碎屑鋯石年齡譜存在于揚子陸塊北緣中新元古代碎屑巖中，暗示揚子陸塊周緣可能存在格林威爾造山事件的的記錄。這一時期的碎屑鋯石可能來源于揚子陸塊本身未出露或已剝蝕的古老基底[33-34]。鋯石CL圖像顯示該年齡段鋯石并未經歷遠距離的搬運，其年齡譜峰明顯、εHf（t）值均為負值且相對集中，指示其物源區相對單一，且為近源沉積產物，并且該物源可能與格林威爾造山事件有關。

中新太古代-古元古代年齡（1776-2224 Ma，2302-2789 Ma和2868-3401 Ma）在樣品中占絕對優勢，指示主要物源由早前寒武紀基底物質提供。近年來，秦嶺-大別造山帶中早前寒武紀的構造巖漿熱事件記錄逐漸被識別，如：雙河地區原巖上交點年齡分別為2458±76 Ma和2489±25 Ma的片麻巖和榴輝巖[35-36]；宿松雜巖中，形成年齡為2018±73 Ma和2010±38 Ma的二長花崗質片麻巖[37]；大別山黃土嶺地區，有原巖為～2.76 Ga的麻粒巖并經歷了2.0 Ga變質作用[38]；陡嶺雜巖中有約2.51-2.47 Ga的TTG片麻巖[39-40]；團風地區有原巖年齡為2850±86 Ma的混合巖，并經歷了～2.0 Ga混合巖化作用等[41]。本次研究樣品中存在明顯的～2.0 Ga和～2.5 Ga主峰值，與揚子陸塊中碎屑鋯石U-Pb年齡統計結果[42]較為相似（圖6），代表新太古代末期—古元古代的古陸核生長事件。～2.0 Ga的巖漿和變質事件在崆嶺地區和秦嶺-大別造山帶中均較發育，可能與Columbia／Nuna超大陸匯聚有關；而～2.5 Ga的巖漿事件記錄主要分布在秦嶺-大別造山帶，崆嶺雜巖中顯著缺失該時代的巖石記錄，表明崆嶺雜巖不可能為這些碎屑鋯石提供物源。本次研究中～2.5 Ga鋯石εHf（t）值以負值為主，少量正值，對應的兩階段模式年齡為3.0-3.7 Ga，與陡嶺雜巖具有相似的特征，暗示以陡嶺雜巖為代表的～2.5 Ga地質體可能為其提供物源。大別造山帶中團風混合巖多具負的鋯石εHf（t）值，對應兩階段模式年齡為3.0-3.6 Ga，反映其原巖為古太古代地殼物質重熔形成，與本次研究樣品中該階段鋯石Hf同位素特征相似（圖5）。因此，上述秦嶺-大別造山帶中的基底雜巖可能是樣品中新太古代-古元古代年齡的主要物源區。

綜上所述，蘄春地區變質沉積巖的物源可能主要來自于秦嶺-大別造山帶中早前寒武紀基底物質和近源的新元古代島弧帶。中元古代1.3-1.5 Ga鋯石具有近源沉積特征，暗示秦嶺-大別造山帶中可能殘存中元古代巖石。

5.3 構造指示意義

華南中新元古代的構造演化總體是在全球Rodinia超大陸聚散的背景下進行的[43-44]，但是對其演化過程和動力學機制的認識還存在爭論，主要有板塊-俯沖模型[44，46]、地幔柱-裂谷模型[47]和板塊-裂谷模型[48]等三種觀點。爭論的焦點在于860-700 Ma巖漿作用的動力學過程、俯沖結束時限以及華南在Rodinia超大陸中的位置等。揚子陸塊北緣中新元古代物質記錄較齊全，可能反映了相互獨立的不同地體間多次拼貼形成了一系列的島弧巖漿活動，保留了多條新元古代早中期的俯沖-增生-弧組合[7]。曾作為勉略縫合帶東延的花山蛇綠巖被認為是940-870 Ma的新元古代結合帶[9]，還存在新元古代早期（871-860 Ma）弧巖漿地質記錄，并將其與廟灣-神農架增生-弧系統相連[11]。在南秦嶺北緣的陡嶺雜巖中存在840-780 Ma角閃巖相變質作用，其峰期變質年齡和冷卻年齡分別為840-815 Ma和790-780 Ma，并具有順時針P-T軌跡，指示為陡嶺微地塊與揚子陸塊北緣在新元古代中期的碰撞記錄[8]。本文研究的蘄春地區南華紀變質沉積巖與大洪山地區新元古代花山群、陡嶺地區新元古代副片麻巖具有大致相似的碎屑鋯石年齡譜特征（圖6），指示其可能形成于近似或統一的大地構造背景。南大別地區存在具弧巖漿特征的新元古代花崗巖[31]和變安山巖[20]，以及與洋陸俯沖有關的新元古代輝石巖[19]，共同指示南大別地區亦可能存在新元古代俯沖增生記錄，因而，南大別地區應屬于環揚子新元古代弧盆系的組成部分。

在蘄春大路鋪地質剖面中，混雜巖帶中的變質沉積巖主體以基質的形式裹夾變質基性巖或變質花崗巖等巖塊，普遍遭受綠片巖相變質，且發育強烈的剪切變形，給有效識別其原巖性質造成困擾。推測其原巖可能是一套主體形成于新元古代俯沖帶海溝環境的深海濁積巖建造，并在持續的俯沖增生和隨后碰撞過程中堆疊成不同的構造巖片。當然，這一觀點亟待對蘄春構造混雜巖帶進行更深入的研究來支撐。并且，對蘄春混雜巖帶的構造屬性及其大地構造意義的認識，還需結合基質與巖塊更詳細的巖石學、地球化學研究，進行深入剖析。

6 結論

（1）南大別蘄春構造混雜巖帶中的4件變質沉積巖樣品，最年輕的碎屑鋯石年齡約束其最晚形成時代應該不早于～800 Ma。

圖6 碎屑鋯石U－Pb年齡頻譜對比圖Fig.6 Comparison diagram of detrital zircon ages

（2）變質沉積巖中碎屑鋯石年齡譜主要集中在802-911 Ma，1331-1536 Ma，1776-2224 Ma，2302-2789 Ma和2868-3401 Ma等區間，主要峰值年齡為811 Ma、1385 Ma、2020 Ma和2479 Ma，并結合鋯石εHf（t）值主要為負值的特點，推斷其物源可能主要來自于秦嶺-大別造山帶中早前寒武紀基底和近源的新元古代島弧帶。

（3）蘄春地區變質沉積巖與大洪山地區新元古代花山群、陡嶺地區新元古代副片麻巖具有大致相似的碎屑鋯石年齡譜特征，指示南大別地區可能同樣存在新元古代俯沖增生事件，屬于環揚子新元古代弧盆系的組成部分。