伍皓，江新勝，王劍，汪正江，杜秋定，鄧奇，崔曉莊，楊菲

1)中國地質(zhì)科學(xué)院，北京，100037；2)國土資源部成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，成都，610082； 3)山東科技大學(xué)研究生院，山東青島，266510

內(nèi)容提要：運(yùn)用LA-ICP-MS方法對(duì)湘東南泗洲山地區(qū)南華系大江邊組上部泥質(zhì)巖和震旦系(埃迪卡拉系)埃岐嶺組底部變泥鐵質(zhì)砂巖碎屑鋯石進(jìn)行U-Pb測(cè)年，分別獲得了28組和92組U-Pb有效年齡。前者鋯石年齡主要集中分布于693～897Ma(占67.9%)，1810～1916Ma(占17.9%)，1974～2177Ma(占14.2%)三個(gè)區(qū)間，最年輕的諧和鋯石年齡為734±4Ma(MSWD=1.07，n=4)；后者鋯石年齡主要集中分布于570～699Ma(占9.8%)，715～774Ma(占7.6%)，882～1272Ma(占67.4%)，1300～1681Ma(占7.6%)，1899～2490Ma(占7.6%)五個(gè)區(qū)間，最年輕的諧和鋯石年齡為634±7Ma(MSWD=1.09，n=4)。研究認(rèn)為，大江邊組上部地層的形成時(shí)代<734±4Ma，與澄江組頂部、牛牯坪組、巖門寨組、拱洞組及隆里組等地層形成時(shí)代相近，揭示“板溪期”地層的頂界年齡及江口冰期開啟年齡<734±4Ma；埃岐嶺組形成時(shí)代<634±7Ma，與陡山沱組及藍(lán)田組等地層形成時(shí)代相近，支持南沱冰期結(jié)束于635Ma左右的認(rèn)識(shí)。綜合研究認(rèn)為，大江邊組和埃岐嶺組的物源可能分別主要來源于武夷地塊南東部和南嶺—云開地塊南部的一個(gè)Grenville期造山帶。推測(cè)物源的轉(zhuǎn)換可能與南嶺—云開地塊、武夷地塊在兩組沉積時(shí)期之間聚合或緊鄰有關(guān)，其時(shí)限約為734～634Ma。

20世紀(jì)60年代，湖南省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì)?(1963)將湘東南泗洲山地區(qū)新元古代地層劃分為板溪群、南沱組、陡山沱組和燈影組；80年代，湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1989)認(rèn)為該區(qū)不存在前震旦紀(jì)地層，將震旦紀(jì)地層(當(dāng)時(shí)的“震旦紀(jì)”相當(dāng)于現(xiàn)南華紀(jì)+震旦紀(jì))分為下部泗洲山組和上部天子地組；90年代，唐曉珊等(1994)和湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1996)重新厘定該套地層，將其自下而上劃分為南華系大江邊組、泗洲山組、天子地組、正園嶺組和震旦系埃岐嶺組和丁腰河組，該劃分方案沿用至今。長(zhǎng)期以來，湘東南泗洲山地區(qū)大江邊組和埃岐嶺組的形成時(shí)代僅有少量Rb-Sr年齡的約束(唐曉珊等，1994；湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996)，缺少高精度的年代學(xué)證據(jù)；而一系列古地理研究成果中(如劉寶珺等，1994；夏文杰等，1994；湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996)也未對(duì)其物源作深入探討，因此其物源究竟是來自揚(yáng)子地塊還是華夏地塊仍有爭(zhēng)議。

近年來，碎屑鋯石U-Pb測(cè)年方法被廣泛應(yīng)用于限定地層時(shí)代、示蹤沉積物源、恢復(fù)古地理格局以及反演構(gòu)造過程等研究(王麗娟等，2008；Yu Jinhai et al.，2008，2010；張英利等，2012)，并顯示出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。鑒于此，本文運(yùn)用LA-ICP-MS方法對(duì)大江邊組和埃岐嶺組碎屑鋯石進(jìn)行U-Pb測(cè)年，以期限定研究地層的形成時(shí)代，追蹤其沉積物質(zhì)來源，從而為華南新元古代區(qū)域地層對(duì)比、巖相古地理恢復(fù)及構(gòu)造演化研究等提供可靠的年代學(xué)依據(jù)。

圖 1 華南前寒武系地層分布圖(a)(據(jù)Yu Jinhai et al.，2010，2011)與研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(b)(據(jù)湖南省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量大隊(duì)?，1963)Fig. 1 The map of the distribution of the Precambrain stratum in South China(a)(after Yu Jinhai et al.，2010，2011)and simplified geological map of the study area(b)(after the Regional Geological Survey Team of Hunan Province Geological Bureau?，1963)Q—第四系；D—C—泥盆系—石炭系；∈—寒武系；Z—震旦系(埃迪卡拉系)；Nh—南華系；γ5—印支期—燕山期花崗巖Q—Quaternary；D—C—Devonian—Carboniferous；∈—Cambrain；Z—Sinian(Ediacaran) System；Nh—Nanhuan System；γ5—Indosinian—Yanshanian granites

圖 2 湘東南新元古界野外照片：(a)波痕; (b) SES-1，南華系大江邊組上部， 含粉砂鐵泥質(zhì)巖； (c)SES-2，震旦系埃岐嶺組底部細(xì)中粒變泥鐵質(zhì)砂巖 Fig. 2 The field photographs of the Neoproterozoic in southeast Hunan Province： (a) the wavemark； (b) SES-1，upper part of the Dajiangbian Formation, Nanhuan System, silty ferruginous—argillaceous rock；(c)SES-2，bottom of the Aiqiling Formation, Sinian (Ediacaran) System, fine—medium meta-argillaceous—ferruginous sandstone

1 地質(zhì)概況和樣品特征

最新資料表明，揚(yáng)子、華夏古板塊深部結(jié)合帶南東邊界大致在江山—紹興—新余—萍鄉(xiāng)—衡東—雙牌—桂林—柳州一線(饒家榮等，2012)，研究區(qū)位于該界線以南，構(gòu)造位置處于華夏地塊北緣(圖1a)。區(qū)內(nèi)構(gòu)造作用強(qiáng)烈，斷層褶皺發(fā)育，北東部廣泛出露印支期—燕山期花崗巖，南華紀(jì)、震旦紀(jì)、寒武紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和第四紀(jì)地層主要分布于南西部(圖1b)。新元古代南華系大江邊組是該區(qū)出露的最老地層，主要分布在泗洲山復(fù)背斜核部，未見底，頂與泗洲山組含礫砂板巖整合接觸，厚約633m。為一套深灰—灰黑色板巖、碳質(zhì)板巖夾極薄層狀—扁豆體狀細(xì)晶白云質(zhì)大理巖的地層，屬次深?！詈３练e。震旦系埃岐嶺組與下伏正園嶺組含礫板巖、上覆丁腰河組硅質(zhì)巖皆為整合接觸，厚約802.5m。以一套灰綠色中層狀石英巖屑雜砂巖與條帶狀板巖、硅質(zhì)巖構(gòu)成韻律序列為特征，屬于邊緣海盆—半深海沉積(唐曉珊等，1994；湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996)。近期筆者等在野外工作中于泗洲山附近(距層型剖面約10km)大江邊組中—上部細(xì)砂巖中發(fā)現(xiàn)了多組不對(duì)稱波痕，古流向顯示為340°(圖2a)，可能代表濱淺海的沉積環(huán)境，與前人結(jié)論(唐曉珊等，1994；湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996；王劍，2000)存在差異，因而認(rèn)為該組的沉積環(huán)境和研究區(qū)古地理環(huán)境需要重新再認(rèn)識(shí)。

本文研究樣品SES-1、SES-2采自湖南省郴州市桂陽縣泗洲山611鄉(xiāng)道旁，采樣位置選擇了波痕沉積構(gòu)造出露的泗洲山背斜的南東翼(圖1b)，地理坐標(biāo)分別為：N26°06′54.2″，E112°35′01.4″和N26°06′50.2″，E112°34′44.1″。SES-1位于大江邊組上部(圖2b)，巖性為含粉砂鐵泥質(zhì)巖，主要由鐵泥質(zhì)(50%)，絹云母(30%～35%)，石英粉砂(10%～15%)組成。SES-2位于埃岐嶺組的底部(圖2c)，巖性為細(xì)中粒變泥鐵質(zhì)砂巖，主要由石英(<80%)，巖屑(3%～5%)，褐鐵礦(1%～2%)，膠結(jié)物(10%～15%)組成。

2 樣品制備和分析方法

本次研究樣品均采自新鮮露頭，經(jīng)粗碎、淘洗、重選、磁選等分離方法分選出鋯石，并在雙目鏡下挑選不同晶形、不同顏色的鋯石顆粒，將其粘在雙面膠上用環(huán)氧樹脂固定。拋光后進(jìn)行反射和透射光下的顯微觀察和照相，最后進(jìn)行陰極發(fā)光(CL)照相。CL圖像拍攝工作采用西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室安裝有Mono CL3+(Gatan，U.S.A)的掃描電鏡(Quanta 400FEG)完成，以觀察各鋯石顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)，確定測(cè)試對(duì)象和位置。

鋯石U-Pb同位素測(cè)量采用激光剝蝕—等離子體質(zhì)譜(LA-ICPMS)原位分析方法，于西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas 200M，配置193nm的ArF準(zhǔn)分子激光器，測(cè)量系統(tǒng)為Agilent 7500a ICP-MS。測(cè)量時(shí)采用的激光斑束為30μm，測(cè)量過程包括約30s的背景信號(hào)采集和約80s的樣品信號(hào)采集。年齡測(cè)定采用國際標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500作為外標(biāo)，元素含量測(cè)定采用NIST SRM610作為外標(biāo)，29Si作為內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行校正。原始數(shù)據(jù)處理利用ICPMSDataCal(ver8.3)(Liu Yongsheng et al.，2010)完成，表面年齡及不一致年齡采用Isoplot(ver3.23)(Ludwig，2003)的程序計(jì)算。詳細(xì)的分析和數(shù)據(jù)處理流程參見文獻(xiàn)(Yuan Honglin et al.，2004)。>1000 Ma的古老鋯石由于含大量放射性成因Pb，因而采用207Pb/206Pb 表面年齡，而<1000Ma 的鋯石由于可用于測(cè)量的放射性成因Pb含量低和普通Pb 校正的不確定性，因而采用更為可靠的206Pb/238U 表面年齡(Black et al.，2003)。

3 分析結(jié)果

用于測(cè)試分析的鋯石顆粒均為無色透明或淺黃色。鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像如圖3所示，圖中標(biāo)出了部分代表性鋯石分析點(diǎn)的序號(hào)和表面年齡。兩件樣品共完成129個(gè)測(cè)點(diǎn)的年齡測(cè)定(表1)，120個(gè)測(cè)點(diǎn)獲得了諧和性>80%的有效年齡(約占93%)，即在207Pb/235U-206Pb/238U投影圖上落在諧和線上或者附近(圖4)，這些諧和線上的鋯石年齡即可代表它們的真實(shí)形成年齡，只有幾粒鋯石投影點(diǎn)偏離諧和線，它們的真實(shí)年齡應(yīng)該老于207Pb/206Pb表面年齡。Th/U值分布范圍為0.2～4.1，均大于0.1，表明測(cè)試的碎屑鋯石絕大多數(shù)為巖漿成因(Belousova et al.，2002；Corfu et al.，2003)。

3.1 大江邊組(SES-1)

對(duì)樣品SES-1中36粒鋯石進(jìn)行了測(cè)定，獲得了28組有效年齡。鋯石年齡值變化于693～2177Ma之間，主要集中分布于693～897Ma(占67.9%)，1810～1916Ma(占17.9%)，1974～2177Ma(占14.2%)三個(gè)區(qū)間(圖4a、c)。

(1)693～897Ma區(qū)間：共19粒，諧和性>88%，是主要的和可信的年齡分布區(qū)間。以半自形晶體為主，呈棱柱狀、短柱狀，長(zhǎng)寬比約3∶1～1∶1，顆粒棱角分明，邊界平直(圖3a—c)，少量邊部磨圓中等(圖3d)，具有近源沉積特點(diǎn)。Th/U值分布范圍為0.6～4.1，具震蕩環(huán)帶，屬巖漿成因鋯石。最年輕的4粒鋯石諧和年齡分別為719±10Ma(Th/U=3.1，諧和性=91%)，734±3Ma(Th/U=0.8，諧和性=95%)，735±6Ma(Th/U=2.0，諧和性=88%)，739±5Ma(Th/U=1.4，諧和性=95%)，加權(quán)平均年齡為734±4Ma(MSWD=1.07)。

圖 3 湘東南新元古界研究樣品代表性鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像(圖中圓圈代表測(cè)年位置，左下線段是100μm)Fig. 3 Cathodoluminescence (CL) images of representative zircons from the studied Neoproterozoic samples in southeast Hunan(The circles mean dating spot，the line segments is 100μm)

(2)1810～1916Ma區(qū)間：共5粒，鋯石多數(shù)為半自行晶體，棱角分明，邊界平直(圖3e)，具有近源沉積特點(diǎn)。Th/U值分布范圍為0.4～1.0，具震蕩環(huán)帶，屬巖漿成因鋯石。加權(quán)平均年齡為1858±18Ma(MSWD=2.9)。

(3)1974～2177Ma區(qū)間：共4粒，鋯石多數(shù)為自形晶體，呈長(zhǎng)柱狀，長(zhǎng)寬比約3∶1～2∶1，棱角磨圓(圖3f)，Th/U值為0.5～0.7，具震蕩環(huán)帶，屬巖漿成因鋯石。由一粒1974±13Ma的鋯石和一粒最老的2177±40Ma(圖3f)的鋯石組成兩組諧和年齡。另有兩粒鋯石可能是發(fā)生放射成因P b 丟失而形成不諧和年齡2031Ma和2161Ma，它們的真實(shí)年齡應(yīng)該老于207Pb/206Pb表面年齡。

3.2 埃岐嶺組(SES-2)

圖 4 湘東南新元古界鋯石U-Pb諧和圖(a)與直方圖(b)Fig. 4 U-Pb Concordia diagrams(a)and histograms diagrams(b)of zircons from the Neoproterozoic in southeast Hunan Province

對(duì)樣品SES-2中91粒鋯石進(jìn)行了測(cè)定，獲得了92組有效年齡。鋯石年齡值變化于570～2490Ma之間，主要集中分布于570～699Ma(占9.8%)，715～774Ma(占7.6%)，882～1272Ma(占67.4%)區(qū)間，1300～1681Ma(占7.6%)，1899～2490Ma(占7.6%)五個(gè)區(qū)間(圖4b、d)。

(1)570～699Ma區(qū)間：共9粒，鋯石以自形晶為主，多呈長(zhǎng)柱狀，長(zhǎng)寬比約2∶1～1∶1，CL圖像下見少量不透明礦物包裹體(圖3h)。Th/U值分布范圍為0.2～2.4，具震蕩環(huán)帶，屬巖漿成因鋯石。最年輕的1粒諧和鋯石(624±8Ma)長(zhǎng)軸約220μm，短軸約130μm，具不規(guī)則形狀和較大粒徑，內(nèi)部顯弱環(huán)帶(圖3g)，Th/U值為1.2，可能屬來源于基性—超基性巖中的鋯石(吳元保等，2004)。最年輕的4粒鋯石諧和年齡分別為624±8Ma(Th/U=1.2，諧和性=98%)，629±7Ma(Th/U=0.6，諧和性=99%)，637±6Ma(Th/U=2.4，諧和性=96%)，640±7Ma(Th/U=0.6，諧和性=99%)，加權(quán)平均年齡為634±7Ma(MSWD=1.09)；

(2)715～774Ga區(qū)間：共7粒，鋯石以自形晶為主，長(zhǎng)寬比約2∶1～1∶1。Th/U值分布范圍為0.4～0.9，多數(shù)具震蕩環(huán)帶，屬巖漿成因鋯石。其中1粒為它形晶，呈滾圓狀，面上見凹坑，無環(huán)帶(圖3i)，雖Th/U值為0.7，但仍可能屬變質(zhì)成因鋯石。

(3)882～1272Ma區(qū)間：共62粒，諧和性>94%，是主要的和可信的年齡分布區(qū)間。鋯石以自形晶為主，長(zhǎng)寬比約4∶1～1∶1，Th/U值分布范圍為0.2～1.4。絕大多數(shù)鋯石邊部具一定磨圓，顯示遠(yuǎn)源沉積特點(diǎn)。內(nèi)部顯清晰的韻律環(huán)帶(圖3j、k、m)，屬巖漿成因鋯石。少量鋯石為它形晶，呈滾圓狀，無環(huán)帶(圖3l)，可能屬變質(zhì)成因鋯石。

(4)1300～1681Ma區(qū)間：共7粒，以半自形晶為主，長(zhǎng)寬比約2∶1，Th/U值分布范圍為0.6～1.2，具震蕩環(huán)帶，屬巖漿成因鋯石。

(5)1899～2490Ma區(qū)間：共7粒，以它形晶為主(圖3n、o)，Th/U值分布范圍為0.2～0.8，多數(shù)屬變質(zhì)成因鋯石。其中1粒鋯石邊部晶棱圓化(圖3n)，陰極發(fā)光強(qiáng)度強(qiáng)，可能為熱液溶蝕作用改造而成(吳元保等，2004)。

4 討論

4.1 地層形成時(shí)代下限年齡的限定

4.1.1 大江邊組

揚(yáng)子地層區(qū)“板溪期”地層的具體形成時(shí)代一直備受關(guān)注，其頂?shù)壮练e年齡的限定，不但能夠?qū)⑵饻?zhǔn)確的區(qū)域地層對(duì)比框架起關(guān)鍵作用，還能對(duì)華南裂谷盆地的演化時(shí)序及江口冰期開啟年齡提供制約。通過近年來的研究，其底界年齡為約820Ma已經(jīng)初步達(dá)成共識(shí)，但頂界年齡及江口冰期開啟年齡仍然存在爭(zhēng)議(張啟銳等，2006，2009；黃晶等，2007；王劍等，2009；Wang Xuance et al.，2012；趙彥彥等，2011；高林志等，2011；王自強(qiáng)等，2012；江新勝等，2012；Jiang Xinsheng et al.，2012)。位于華夏地塊的大江邊組無論在巖石組合還是形成時(shí)代上都可以與“板溪期”地層進(jìn)行對(duì)比(唐曉珊等，1994；湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996)，其形成時(shí)代能夠?yàn)椤鞍逑凇钡貙禹斀缒挲g及江口冰期的開啟年齡限定提供更多可靠的信息。迄今大江邊組僅有唐曉珊等(1994)在其中部板巖中測(cè)得的Rb-Sr全巖等時(shí)線年齡866.425±18.39Ma，但精度不高。

一般而言，碎屑巖中最小的巖漿成因碎屑鋯石年齡，代表了碎屑物沉積年齡的下限(龍曉平，2007)。大江邊組上部SES-1中最年輕的鋯石諧和年齡為734±4Ma(MSWD=1.07，n=4)，表明其形成時(shí)代不會(huì)早于此年齡。年代學(xué)資料顯示(表2)，大江邊組上部與揚(yáng)子地層區(qū)澄江組頂部、牛牯坪組、巖門寨組、拱洞組及隆里組等地層形成時(shí)代相近。另一方面，表明大江邊組頂部及相當(dāng)于江口冰期沉積的泗洲山組的底部年齡均小于此年齡，從而揭示了“板溪期”地層的頂界年齡及江口冰期開啟年齡同樣小于734±4Ma。

4.1.2 埃岐嶺組

近年來，南沱冰期的結(jié)束年齡在635 Ma左右逐漸形成共識(shí)(Condon et al.，2005；Yin Chongyu et al.，2005；張啟銳等，2006，2009；黃晶等，2007；趙彥彥等，2011)。研究區(qū)埃岐嶺組與下伏相當(dāng)于南沱冰期沉積的正園嶺組為整合接觸，因此埃岐嶺組底界年齡的確定，可為南沱冰期結(jié)束年齡提供新的年代學(xué)約束。然而，埃岐嶺組迄今也僅有唐曉珊等(1994)在其硅質(zhì)巖中測(cè)得的Rb-Sr全巖等時(shí)線年齡718±1.5Ma，同樣精度不高。

本文測(cè)得埃岐嶺組底部SES-2中最年輕的諧和鋯石年齡為634±7Ma(MSWD=1.09，n=4)，表明該組形成時(shí)代不早于634±7Ma。年代學(xué)資料顯示(表2)，埃岐嶺組與揚(yáng)子地層區(qū)陡山沱組及藍(lán)田組等地層形成時(shí)代相近，因而支持南沱冰期結(jié)束于635Ma左右的認(rèn)識(shí)。此外，通過對(duì)大江邊組、埃岐嶺組形成時(shí)代下限年齡的限定及區(qū)域地層對(duì)比，不僅取得了更為可靠的年代學(xué)數(shù)據(jù)，也再次確認(rèn)了前人的地層對(duì)比劃分方案(唐曉珊等，1994；湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1996)的正確性。

4.2 物源追蹤

4.2.1 大江邊組

4.2.1.1 各年齡區(qū)間鋯石物源信息

693～897Ma區(qū)間：該區(qū)間為19粒(占67.9%)巖漿成因鋯石年齡組成，對(duì)應(yīng)著華夏地塊與揚(yáng)子地塊的聚合—裂解時(shí)期(舒良樹，2012)，可做為物源的巖漿巖在華南廣泛發(fā)育，如華夏地塊福建馬面山群火山巖年齡為818± 9 Ma(Li Wuxian et al.，2005)，浙江諸暨花崗閃長(zhǎng)巖年齡為782±4Ma(孔祥生等，1995)；揚(yáng)子地塊湘東北張邦源花崗巖體年齡為816±4.6Ma(馬鐵球等，2009)，桂北地區(qū)多個(gè)新元古界花崗巖體年齡集中于794～835Ma之間(王孝磊等，2006)。表明華夏地塊和揚(yáng)子地塊分布的巖漿巖都可能為該區(qū)間鋯石提供物源。但兩地塊可能在825Ma再次裂解(舒良樹，2006)，693～825Ma區(qū)間鋯石(共14粒)物源來自華夏地塊的幾率更大，說明693～897Ma區(qū)間鋯石可能主要來源于華夏地塊。

1810～1916Ma區(qū)間：該區(qū)間為5粒(占17.9%)巖漿成因鋯石年齡組成，對(duì)應(yīng)著Columbia超大陸的聚合—裂解時(shí)期(劉銳等，2009；Yu Jinhai et al.，2012)，該期巖漿巖大量出露于華夏地塊浙閩地區(qū)，如景寧三枝樹片麻狀花崗巖年齡為1860±13Ma(劉銳等，2009)，淡竹花崗閃長(zhǎng)巖年齡為1832±6Ma(汪相等，2008)， 景寧渤?；◢忛W長(zhǎng)巖年齡為1871Ma(胡雄健等，1993)，揚(yáng)子地塊該期巖漿巖主要零星出露于地塊北部，如宜昌圈椅埫花崗巖年齡為1854±17Ma(熊慶等，2008)，鐘祥華山觀花崗巖年齡為1851±18Ma(張麗娟等，2011)。根據(jù)鋯石具有近源沉積的特點(diǎn)，推測(cè)該區(qū)間鋯石物源主要來自于華夏地塊。

1974～2177Ma區(qū)間：該區(qū)間為4粒(占14.2%)巖漿成因鋯石年齡組成，與該年齡區(qū)間相對(duì)應(yīng)的巖漿巖出露較少，主要報(bào)道于華夏地塊，如浙江諸暨斜長(zhǎng)角閃巖年齡為1946±3Ma(孔祥生等，1995)，慶元下際二長(zhǎng)花崗巖年齡為1975±80Ma(甘曉春等，1995)，而揚(yáng)子地塊該期年齡數(shù)據(jù)主要為變質(zhì)年齡(佘正兵等，2007)。表明該區(qū)間鋯石物源同樣主要來自于華夏地塊。

綜合以上分析認(rèn)為，大江邊組鋯石來源較為單一，物源可能主要來自華夏地塊。

4.2.1.2 鋯石U-Pb年齡分布對(duì)比

不同的物源區(qū)具有不同的構(gòu)造—巖漿歷史，而鋯石是這一歷史的忠實(shí)記錄者，根據(jù)沉積記錄中碎屑鋯石的年齡分布與可能物源區(qū)的區(qū)域構(gòu)造—巖漿歷史對(duì)比，不僅可以成功地識(shí)別碎屑沉積記錄中的物源區(qū)變化，還可以進(jìn)一步追蹤其物質(zhì)來源(Fedo et al.，2003；王建剛等，2008)。研究區(qū)位于華夏地塊北緣，可能物源區(qū)包括華夏地塊和揚(yáng)子地塊。研究表明華夏地塊前寒武基底可以分為東北部的武夷地塊和西南部的南嶺—云開地塊，武夷地塊主要經(jīng)歷了4次強(qiáng)烈的構(gòu)造熱事件：2.6～2.4Ga，2.1～2.0Ga，約1.86Ga，0.8～0.65Ga，古元古代(1.90～1.75Ga)和新元古代(0.82 ～0.72Ga)兩期事件在武夷山地區(qū)最為發(fā)育。南嶺—云開地塊主要經(jīng)歷了5次強(qiáng)烈的構(gòu)造熱事件：約3.3Ga，2.6～2.5Ga，1.7～1.5Ga，1.1～0.9Ga，0.8～0.7Ga，并以Grenville期構(gòu)造熱活動(dòng)發(fā)育為特點(diǎn)(于津海等，2006，2008；Yu Jinhai et al.，2010)；而揚(yáng)子地塊主要經(jīng)歷了4次強(qiáng)烈的構(gòu)造熱事件：約2.65Ga、約2.49Ga、約2.0 Ga和約0.83Ga(Liu Xiaoming et al.，2008)。

大江邊組碎屑鋯石年齡主要集中分布于693～897Ma(占67.9%)，1810～1916Ma(占17.9%)，1974～2177Ma(占14.2%)三個(gè)區(qū)間，分別代表了可能源區(qū)3次構(gòu)造熱事件的記錄，與南嶺—云開地塊和揚(yáng)子地塊記錄相比存在顯著差異(圖5)，與武夷地塊的4次構(gòu)造熱事件記錄相比，盡管缺失2.6～2.4Ga年齡，但其余3組年齡十分吻合，且均以1.90～1.75Ga和0.82～0.72Ga兩期巖漿活動(dòng)最為發(fā)育，進(jìn)而表明大江邊組物源可能主要來自于武夷地塊。

圖 5 華南新元古界部分地層碎屑鋯石U-Pb年齡分布對(duì)比圖Fig. 5 Comparison diagram of the detrital zircon U-Pb ages distribution of the Neoproterozoic in south China

此外，大江邊組與揚(yáng)子地塊東南緣的拱洞組(廣西四堡，WW-113)雖屬同期沉積(表2)，但兩者鋯石年齡分布特征不同(圖5)。前者如上文所述，后者以0.9～0.7Ga 區(qū)間鋯石為主，1.90～1.75Ga區(qū)間鋯石極少，呈單峰形態(tài)，反映出兩者物源不同。Wang Wei et al.(2012)研究認(rèn)為拱洞組物源來源于揚(yáng)子地塊西部和西北部，表明大江邊組物源同樣來自揚(yáng)子地塊的可能性較小，從而支持了其物源可能主要來自于武夷地塊的推論。

4.2.1.3 古流向證據(jù)

大江邊組中上部細(xì)粉砂巖中測(cè)有不對(duì)稱波痕的古流向數(shù)據(jù)(340°)，該數(shù)據(jù)屬于線性定向性資料，無需經(jīng)過校正就可以進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)分析(陸松年，1982)。 因此直接用該數(shù)據(jù)判別出物源方向?yàn)槟蠔|至北西向是可靠的，進(jìn)一步表明大江邊組物源可能主要來自武夷地塊南東部。

4.2.2 埃岐嶺組4.2.2.1 各年齡區(qū)間鋯石物源信息

570～699Ma區(qū)間：該區(qū)間為9粒(占9.8%)巖漿成因鋯石年齡組成，對(duì)應(yīng)著Gondwana超大陸的聚合時(shí)期(陸松年等，2004)，華南雖然少見該時(shí)期的巖漿巖體，但在凝灰?guī)r和碎屑鋯石中卻保存了該期構(gòu)造熱活動(dòng)的大量記錄(Condon et al.，2005；Yin Chongyu et al.，2005；Yu Jinhai et al.，2008；王麗娟等，2008；向磊等，2010；Yao Jinlong et al.，2011)，暗示著“泛非事件”對(duì)華南的強(qiáng)烈影響。Yu Jinhai等(2008)研究認(rèn)為華夏地塊該期鋯石物源可能來源于華夏南部的印度—東南極古陸。

715～774Ma區(qū)間：該區(qū)間為7粒(占7.6%)多數(shù)為巖漿成因鋯石年齡組成，對(duì)應(yīng)著華夏地塊與揚(yáng)子地塊的裂解時(shí)期(舒良樹，2012)，如上文大江邊組693～897Ma區(qū)間鋯石物源信息所述，該期鋯石物源可能來源于華夏地塊。

882～1272Ma區(qū)間：該區(qū)間為62粒(占67.4%)多數(shù)為巖漿成因鋯石年齡組成，對(duì)應(yīng)著Grenville造山活動(dòng)時(shí)期(Mosher，1998)，研究表明整個(gè)華南地區(qū)可能只在揚(yáng)子地塊北緣和西緣存在Grenville期構(gòu)造活動(dòng)，華夏地塊南部可能與一個(gè)Grenville期造山帶相鄰(Yu Jinhai et al.，2008；王麗娟等，2008；魏振洋等，2009；Wu Long et al.，2010)，而傳統(tǒng)認(rèn)為的江南造山帶可能與該期活動(dòng)無關(guān)(Wang Xiaolei et al.，2007，2012；Zhao Junhong et al.，2011；Wang Wei et al.，2012；王自強(qiáng)等，2012)。據(jù)上述研究成果，該期鋯石物源可能來自揚(yáng)子地塊北部或西部亦或華夏地塊南部。

1300～1681Ma區(qū)間：該區(qū)間為7粒(占7.6%)巖漿成因鋯石年齡組成，可能對(duì)應(yīng)著勞倫斯陸塊的裂谷作用時(shí)期(向磊等，2010)，該期巖漿巖在華南出露較少，主要分布于華夏地塊，如福建龍泉群斜長(zhǎng)角閃巖年齡為1347±39Ma(周新華，1997)，泰寧寶石變角斑巖年齡為1438±41Ma(甘曉春等，1993)，目前該期巖漿巖在揚(yáng)子地塊少有報(bào)道。推測(cè)該區(qū)間鋯石物源主要來自華夏地塊。

1899～2490Ma區(qū)間：該區(qū)間為7粒(占7.6%)多數(shù)為變質(zhì)成因鋯石年齡組成，其對(duì)應(yīng)的構(gòu)造熱事件在華南均有報(bào)道，并存在該時(shí)期的古老變質(zhì)巖。如揚(yáng)子地塊鄂西崆嶺地區(qū)1850～2000Ma發(fā)生過以角閃巖相區(qū)域變質(zhì)和下地殼深熔作用為主要標(biāo)志的構(gòu)造熱事件，導(dǎo)致了新生鋯石的形成(凌文黎等，2000)。涂蔭玖等(2001)報(bào)道了皖東嘉山南黃地區(qū)的TTG質(zhì)片麻巖年齡為2493±19Ma；Yu Jinhai et al.(2012)報(bào)道了浙西八都群變質(zhì)年齡為1886～1882Ma和252～234Ma，原巖年齡約為2500Ma。上述資料表明該區(qū)間鋯石可能來源于華夏地塊或揚(yáng)子地塊。

綜合以上分析認(rèn)為，埃岐嶺組鋯石來源復(fù)雜，可能距離物源區(qū)較遠(yuǎn)。根據(jù)優(yōu)勢(shì)區(qū)間(882～1272Ma區(qū)間)的鋯石來源來看，物源可能主要來自揚(yáng)子地塊北部或西部亦或華夏地塊南部。

4.2.2.2 鋯石U-Pb年齡分布對(duì)比

埃岐嶺組碎屑鋯石年齡主要集中分布于570～699Ma(占9.8%)，715～774Ma(占7.6%)，882～1272Ma(占67.4%)，1300～1681Ma(占7.6%)，1899～2490Ma(占7.6%)五個(gè)區(qū)間，分別代表了可能源區(qū)多次構(gòu)造熱事件的記錄，且以882～1272Ma期間的構(gòu)造熱活動(dòng)最為強(qiáng)烈。與武夷地塊和揚(yáng)子地塊記錄相比存在顯著差異，與南嶺—云開地塊構(gòu)造—巖漿活動(dòng)記錄相比，都具有Grenville期構(gòu)造熱活動(dòng)顯著發(fā)育的特點(diǎn)，進(jìn)而表明埃岐嶺組的物源可能主要來自于南嶺—云開地塊(圖5)。

此外，一方面，埃岐嶺組與南嶺—云開地塊的樂昌峽群上段(廣東增城，ZC-7)和尋烏群(江西鶴仔，XW-12)的形成時(shí)代相近(圖5)，均以1.2～0.9Ga的鋯石為主，而且年齡分布和各年齡組的相對(duì)豐度也比較一致。不同的是，埃岐嶺組含有許多其他時(shí)代的組分，推測(cè)這種同時(shí)代沉積物中碎屑組分復(fù)雜化的一個(gè)重要原因是因?yàn)槌练e區(qū)距物源區(qū)更遠(yuǎn)來源更多而造成的。后兩者物源均被證明可能主要來自于地塊南部的一個(gè)Grenville期造山帶(王麗娟等，2008)，所以本文認(rèn)為埃岐嶺組與之具有相同的物源區(qū)，而埃岐嶺組離物源區(qū)的距離相對(duì)更遠(yuǎn)。另一方面，埃岐嶺組與揚(yáng)子地塊北部陡山沱組(湖北鄖西，YX-8,11)和西部陡山沱組(云南昆明，KM-4-1)雖屬同期沉積(表2)，但后兩者碎屑鋯石中Grenville期年齡記錄稀少(Wang Lijuan et al.，2012)，表明埃岐嶺組與之物源不同，其物源來自揚(yáng)子地塊的可能性較小。

值得注意的是，大江邊組與埃岐嶺組及其時(shí)代相當(dāng)?shù)貙又兴樾间喪挲g與武夷地塊和南嶺—云開地塊鋯石年齡相比，均缺少2.6～2.5Ga的峰值區(qū)間(圖5)。推測(cè)原因?yàn)槲镌磪^(qū)在該時(shí)期剝蝕深度相對(duì)較淺，還未使得太古代(2.6～2.5Ga)的基巖剝露地表，因而造成沉積區(qū)該期鋯石的缺失。

4.3 物源轉(zhuǎn)換機(jī)制的探討

大江邊組物源可能主要來自于武夷地塊南東部，埃岐嶺組物源可能主要來自于南嶺—云開地塊南部的一個(gè)Grenville期造山帶，表明物源發(fā)生了轉(zhuǎn)換。于津海等(2008，2010)研究認(rèn)為武夷地塊和南嶺—云開地塊分界線可能近東西至北西西分布在閩西南—粵東北—贛南—湘南一帶(圖1a)，兩者在Grenvillian造山之前處于分離狀態(tài)，南嶺—云開地塊可能在新元古時(shí)期向武夷地塊南部靠近，新元古代晚期至古生代早期兩地塊可能已經(jīng)聚合或者緊鄰。

根據(jù)上述認(rèn)識(shí)，本文推測(cè)物源的轉(zhuǎn)換可能與南嶺—云開地塊、武夷地塊在大江邊組與埃岐嶺組沉積時(shí)期之間聚合或緊鄰有關(guān)，其時(shí)限約為734～634Ma。具體轉(zhuǎn)換過程可能為：研究區(qū)可能屬于武夷地塊的一部分，大江邊組沉積晚期(約734Ma)主要接受來源于武夷地塊南東部的物源，其所在的武夷地塊與南嶺—云開地塊可能在734～634Ma發(fā)生聚合作用，到埃岐嶺組(約634Ma)沉積時(shí)期，武夷地塊與南嶺—云開地塊已經(jīng)聚合或者緊鄰，導(dǎo)致研究區(qū)轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮苤饕獊碜阅蠋X—云開地塊南部的物源。

5 結(jié)論

(1)湘東南新元古代南華系大江邊組上部地層的形成時(shí)代<734±4Ma，與揚(yáng)子地層區(qū)澄江組頂部，牛牯坪組、巖門寨組、拱洞組及隆里組等地層形成時(shí)代相近。揭示“板溪期”地層的頂界年齡及江口冰期開啟年齡<734±4Ma；震旦系埃岐嶺組形成時(shí)代<634±7Ma，與揚(yáng)子地層區(qū)陡山沱組及藍(lán)田組等地層形成時(shí)代相近，支持南沱冰期結(jié)束于635Ma左右的認(rèn)識(shí)。

(2)大江邊組物源可能主要來源于武夷地塊南東部，埃岐嶺組物源可能主要來源于南嶺—云開地塊南部的一個(gè)Grenville期造山帶。推測(cè)物源的轉(zhuǎn)換可能與南嶺—云開地塊、武夷地塊在兩組沉積時(shí)期之間聚合或緊鄰有關(guān)，其時(shí)限約為734～634Ma。

致謝：樣品鋯石挑遠(yuǎn)由成都地質(zhì)調(diào)查中心蘇俊周研究員完成，巖石薄片鑒定由國土資源部西南礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心完成，西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的柳小明研究員、弓化棟碩士對(duì)LA-ICP-MS鋯石U-Pb分析提供了大力支持和幫助，野外工作中得到了湖南省地調(diào)院孫海清研究員的熱心幫助，審稿專家給予了許多建設(shè)性的意見，在此一并致以衷心感謝!

注釋/Note

? 湖南省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量隊(duì). 1963. 1∶20萬耒陽幅地質(zhì)圖說明書.