论文摘要
秦岭造山带是夹持于华北板块和扬子板块之间的复合型大陆造山带，经历了多期复杂的演化过程，是记录中国大陆地质演化的关键地区之一。本文采用电子探针化学定年法对秦岭岩群中的多世代矿物组合中的独居石包体进行原地原位年龄测定，重建秦岭岩群早期变质作用的年代学格架，为秦岭造山带早期构造演化格局的再认识提供新的变质作用年代学约束。秦岭岩群是北秦岭造山带核部的一套经历了多期变质变形的中深变质岩系，主要岩石类型可划分为泥质变质岩，长英质变质岩，钙质变质岩和基性变质岩。泥质变质岩主要分布在秦岭岩群的中段以及靠近顶部大理岩的层位，主要岩石类型为各种云母片岩、片麻岩，以黑云母片岩为主。长英质变质岩主要分布在秦岭岩群的下段以及中段的下部层位，主要岩石类型有黑云斜长片麻岩、含榴黑云斜长片麻岩、含夕线石黑云石英片岩、二云石英片岩等。基性变质岩主要为斜长角闪岩以及黑云斜长角闪岩、绿帘斜长角闪岩等，在秦岭岩群的三段中皆有分布。对太白秦岭岩群的原岩恢复研究表明，泥质—长英质变质岩的原岩为富含铝质的粘土岩、各种岩屑砂岩、杂砂岩类，成熟度低，含有一定的粘土质，少量为成熟度较高的石英砂岩和长石砂岩，显示近源沉积的特点，沉积环境相当于活动大陆边缘。基性变质岩的原岩主要为基性火山岩，少数为白云质杂砂岩；基性火山岩属拉斑玄武岩系列，构造环境判别结果表明其主要为板内玄武岩，表现出洋岛玄武岩的特征。钙质变质岩为副变质岩。在对太白地区秦岭岩群主要岩石类型岩相学研究的基础上，重点分析了其中的一套泥质变质岩。秦岭岩群泥质变质岩的岩石结构构造和矿物世代都比较复杂，显示了复杂的变质作用历程，共生的矿物组合可以划分为三个世代：第Ⅰ世代矿物组合为十字石+蓝晶石+石榴石；第Ⅱ世代矿物组合为柱状夕线石+石榴石+十字石（筛状变晶）+黑云母+斜长石+石英；第Ⅲ世代矿物组合为毛发状夕线石+红柱石+白云母。以矿物世代分析为基础，利用电子探针独居石定年法对秦岭岩群泥质变质岩的多世代矿物组合中的独居石包裹体进行了化学年龄测定，第Ⅰ世代十字石中独居石包体的等时线年龄为520±23 Ma（2σ），MSWD=0.59；其它包裹于第Ⅱ世代或与第Ⅲ世代变质矿物共生的独居石的等时线年龄为435±9 Ma（2σ），MSWD=0.87。通过独居石化学定年，在秦岭岩群中的一块样品上成功获得了两期变质事件的年龄。第Ⅱ世代石榴石、十字石、斜长石和石英中的独居石包体和与第Ⅲ世代夕线石、红柱石共生的独居石的年龄范围一致，这表明：1)与这两个世代矿物组合共存的独居石属于同一期变质作用的产物；或者2)形成这两个世代矿物的时间间隔太短，所用方法难以检测。由于所测的部分独居石颗粒包括在第Ⅱ世代的石榴石和十字石中，这一年龄至少代表了第Ⅱ世代矿物的形成时间，反映奥陶纪—志留纪的一期变质事件。第Ⅰ世代十字石中的独居石和它的寄主十字石被第Ⅱ世代石榴石变斑晶包裹，获得了双屏蔽作用，因此第Ⅱ-Ⅲ世代矿物生长及其以后的地质事件对它的影响可以忽略不计，其年龄反映了520±23 Ma的变质事件。这表明秦岭岩群早前古生代发生了两期重要的变质作用。太白秦岭岩群第Ⅰ世代矿物组合变质生长于520Ma，值得注意的是，在秦岭岩群的南北两侧以及中央造山带西部的柴达木—阿尔金一带都不断发现了～500Ma的超高压榴辉岩相和高压麻粒岩相的变质作用和岩浆作用，超高压成因的副片麻岩的存在表明此时已发生了大陆的深俯冲和碰撞。本文将发生在秦岭岩群和中央造山带部分地质体中～500Ma的变质事件称为晚泛非期变质作用，以强调该事件与泛非造山晚期冈瓦纳大陆周缘的俯冲增生事件在时间上的一致性。已有的研究表明，北秦岭是在扬子陆块北部古洋壳上形成的微陆块，在新元古代前属扬子陆块，在构造上与扬子陆块及其周边洋壳很可能属于古冈瓦纳构造域。古生物地理学研究也表明震旦纪—早古生代期间塔里木与扬子陆块为一体，塔里木东缘的柴达木等微陆块与塔里木—扬子陆块同源（与塔里木亲缘更近），它们同属东冈瓦纳超大陆的一部分。据此推测，北秦岭—柴达木等微陆块在晚泛非期时曾向冈瓦纳大陆（澳大利亚）发生过俯冲碰撞和汇聚，中国其它陆块因不含晚泛非期事件故稍远于这一位置，并没有与冈瓦纳大陆发生碰撞汇聚。北秦岭—柴达木等微陆块向冈瓦纳大陆发生俯冲碰撞和拼贴后，很快又从该大陆中分离出来进入原特提斯构造域中，与先期进入原特提斯洋的塔里木—欧龙布鲁克等微陆块一起，最终因原特提斯洋于中奥陶纪—志留纪的关闭而汇聚。
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