趙希林，姜 楊，邢光福，于勝堯，彭銀彪，黃文成，王存智，靳國棟

1.中國地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心，南京 210016 2.海底科學(xué)與探測技術(shù)教育部重點實驗室/中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院, 山東 青島 266100

0 引言

華南板塊由揚子地塊和華夏地塊沿江山—紹興斷裂帶發(fā)生拼合[1-4]，但關(guān)于華夏與揚子兩大地塊碰撞拼合的時限與方式長期存在爭議，嚴(yán)重制約了對華南構(gòu)造演化的認(rèn)識。主流觀點有兩種：發(fā)生于0.82～1.00 Ga[1, 4-14]；碰撞發(fā)生在820 Ma甚至更晚[15-18]。目前來看，只有少數(shù)學(xué)者認(rèn)同華夏與揚子地塊沿江山—紹興斷裂帶在加里東期完成最終拼合的觀點[19-25]。

最近，董學(xué)發(fā)等[23]提出浙江龍泉一帶構(gòu)造混雜巖的形成與古大洋地殼的俯沖、消減有關(guān)；彭松柏等[24-25]認(rèn)為揚子地塊與華夏地塊之間存在早古生代洋盆并發(fā)生俯沖-增生碰撞造山作用。為了理清華夏與揚子兩大地塊碰撞拼合的時限，深化對華南前泥盆紀(jì)大地構(gòu)造格架及演化的認(rèn)識，本文對出露于浙江省諸暨地區(qū)的原“陳蔡巖群”進行了露頭尺度的解剖，并對該區(qū)斜長角閃巖、大理巖、(含榴)黑云斜長片麻巖、變砂巖、變基性巖等進行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學(xué)測試，并結(jié)合地球化學(xué)研究，討論了“陳蔡巖群”的構(gòu)造屬性及其對揚子與華夏兩大地塊碰撞拼貼的指示意義。

1 “陳蔡俯沖增生雜巖”地質(zhì)概況

“陳蔡俯沖增生雜巖”原稱“陳蔡巖群”，主要分布在浙江省諸暨境內(nèi)，另外在新昌—嵊州一帶也有零星出露。區(qū)域上由于白堊紀(jì)火山巖發(fā)育，加之后期斷裂的嚴(yán)重破壞，陳蔡俯沖增生雜巖多以小的斷塊或構(gòu)造窗的形式整體呈NE向斷塊狀展布(圖1)，前人將陳蔡俯沖增生雜巖自下而上劃為搗臼灣組、下河圖組、下吳宅組和徐岸組4個組[26]，主要巖石類型有含榴黑云斜長片麻巖、斜長角閃巖、大理巖、片巖及變長石石英砂巖等。陳蔡俯沖增生雜巖經(jīng)受了多期變形變質(zhì)改造，巖石局部具有較強的混合巖化，說明其原始固有的地層特征已經(jīng)發(fā)生了明顯改變。

據(jù)文獻[22]修編。圖1 浙江省諸暨地區(qū)陳蔡俯沖增生雜巖分布圖Fig.1 Simplified geological map of the Chencai subduction-accretionary in Zhuji, Zhejiang Province

2 “陳蔡俯沖增生雜巖”中的洋島海山組合

2.1 巖石學(xué)特征

該套巖石組合主要出露于諸暨市陳蔡鎮(zhèn)下河圖村一帶，呈NE向條帶狀展布(圖2)。斜長角閃巖呈黑綠色，似層狀與大理巖共生，偶見呈團塊狀夾于大理巖中，可見少量淺色長英質(zhì)脈體，應(yīng)為變質(zhì)作用過程中出溶作用產(chǎn)物[23], 并見后期花崗質(zhì)脈體侵入；大理巖多為白色，含少量透輝石等暗色礦物及結(jié)晶非常粗大(一般粒徑>2 cm)的方解石脈體?？梢姾笃诘幕詭r脈侵入該變質(zhì)巖組合中。

斜長角閃巖黑綠色，細粒塊狀。鏡下呈不等粒、粒狀變晶結(jié)構(gòu)，弱片麻狀構(gòu)造。主要礦物共生組合為斜長石(體積分?jǐn)?shù)約30%)、角閃石(體積分?jǐn)?shù)約70%)(圖3a)，部分樣品中可見少量的黑云母(體積分?jǐn)?shù)不到1%，略有綠泥石化)。斜長石和角閃石多為半自形，粒徑一般都小于0.5 mm，部分粒徑可達1 mm；角閃石單偏光下呈黃綠色-綠色多色性，正中突起，部分樣品中可見一定程度的定向排列，另可見少量不透明礦物，可能為變質(zhì)作用過程中析出的鐵質(zhì)質(zhì)點。

大理巖呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)，主要礦物為方解石，礦物顆粒較大，一般都大于0.5 mm。大部分樣品中還有細小的石英顆粒，并充填于方解石粒間；零星可見透輝石(圖3b)。

圖2 下河圖村斜長角閃巖和大理巖組合Fig.2 A combination of amphibolite and marble in Xiahetu Village

Hb.角閃石；Pl.斜長石；Di.透輝石；Qtz.石英；Cal.方解石。圖3 下河圖村斜長角閃巖(a)和大理巖(b)的顯微結(jié)構(gòu)特征Fig.3 Microstructure of the amphibolite (a) and the marble (b) in Xiahetu Village

2.2 地質(zhì)年代學(xué)特征

前人對該套巖石(特別是斜長角閃巖)做過較多的年代學(xué)研究工作，如：王存智等[22]利用ICP-MS鋯石U-Pb法測得斜長角閃巖變質(zhì)年齡為(420.6±1.8) Ma；Zhao等[27]利用ICP-MS鋯石U-Pb法測得陳蔡斜長角閃巖變質(zhì)年齡為(435±3)、(436±3)、(445±4) Ma。但斜長角閃巖和大理巖的成巖年齡尚未獲得可靠的數(shù)據(jù)，本研究通過高精度的鋯石SHRIMP U-Pb測試工作，獲得了灰?guī)r(大理巖)中碎屑鋯石的最小年齡為(479.2±9.5) Ma，變質(zhì)時代為(424.7±2.9) Ma，其成巖時代應(yīng)介于二者之間；同時，獲得斜長角閃巖中最小的巖漿鋯石年齡為(507.7±7.8) Ma，其成巖年齡應(yīng)為507.7～445.0 Ma。綜合考慮，斜長角閃巖及大理巖原巖的成巖時代可能為479～445 Ma。

2.3 地球化學(xué)特征及其原巖

下河圖村斜長角閃巖稀土元素和微量元素特征均都表現(xiàn)出類似于OIB(洋島玄武巖)的不相容元素配分型式(圖4)，反映源區(qū)特征的Nb/La平均值為1.18，Th/Ta平均值為1.41，與典型OIB的Nb/La、Th/Ta值相近[28]。在Ta/Yb-Nb/Yb[29]和Nb/Yb-La/Yb[30]圖解(圖5a，b)中，下河圖樣品具有類似于OIB特征；在w(V)-w(Ti)/1 000和La/Nb-w(La)圖解(圖5c，d)中，具有與板內(nèi)玄武巖和洋島玄武巖相似的特征，表明斜長角閃巖的原巖可能形成于與洋島海山有關(guān)的環(huán)境。

數(shù)據(jù)來自文獻[22]。球粒隕石、原始地幔、OIB的值據(jù)文獻[28]。圖4 下河圖村斜長角閃巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖(a)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)Fig.4 Chondrite-normalized REE distribution pattern (a) and primitive-normalized trace element distribution pattern (b) of amphibolites in Xiahetu Village

下河圖村大理巖的δ13CPDB值為-1.861‰～2.066‰，δ18OSMOW基本大于15‰，暗示其原巖可能為海相碳酸鹽，并有較明顯的δ18O降低現(xiàn)象[33]。同時，下河圖村大理巖不同于陸相沉積低w(Sr)(<90×10-6)和Sr/Ba值(<0.2)，而相對高w(V)(>110×10-6)和w(Ga)(>18×10-6)的特征，指示了海相沉積環(huán)境[34]，與文獻[35]的結(jié)論一致。在δ13CPDB-δ18OSMOW碳氧同位素示蹤圖解(圖6)中，基本投在海相碳酸鹽巖區(qū)域并沿受碳酸鹽溶解作用影響趨勢線分布，推測其為海相碳酸鹽巖，其δ18O值較低，可能是受到了變質(zhì)作用過程中去氣作用的影響。

因此，下河圖村斜長角閃巖與大理巖的原巖與古洋島海山組合的巖石組合相似，其原巖應(yīng)形成于洋島海山構(gòu)造環(huán)境。

3 陳蔡俯沖增生雜巖中的原地巖塊

3.1 巖石學(xué)特征

該套巖石主要出露于諸暨市璜山鎮(zhèn)萃溪村及東和鄉(xiāng)下步溪村，其主體為厚層變砂巖、透鏡狀/團塊狀斜長角閃巖(圖7a)，另可見少量后期的花崗巖侵入(圖7b)。

變砂巖主要呈灰白色，中-細粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。根據(jù)不同部位長石含量不同，可細分為變長石石英砂巖、變石英砂巖，在經(jīng)過一定程度的構(gòu)造置換和構(gòu)造變形、變質(zhì)后，表現(xiàn)為“整體近似無序，而局部有序”。高大村變長石石英砂巖中的石英和長石均沿片理方向強烈的定向拉長，石英條帶和長石條帶常常“互層”產(chǎn)出，非常容易被誤認(rèn)為是殘留的原生層理，其實則為片理(圖7c)；石英的亞顆粒化比較明顯，彼此之間多呈縫合線狀接觸，發(fā)育波狀消光；長石多有泥化和絹云母化；二者常常呈一定程度的定向排列(圖8a)。

斜長角閃巖呈黑綠色，細粒塊狀。鏡下呈粒狀變晶結(jié)構(gòu)，礦物粒徑一般都為0.5 mm左右，略具定向排列(圖8b)。主要礦物共生組合為斜長石(體積分?jǐn)?shù)為35%～40%)和角閃石(體積分?jǐn)?shù)為50%～60%)，另含少量綠簾石(體積分?jǐn)?shù)為2%～5%)及石英(體積分?jǐn)?shù)為<2%)、黑云母等；副礦物有榍石、磷灰石、鋯石及金屬礦物等，偶見鐵質(zhì)析出，并可見后期方解石細脈。后期有長英質(zhì)脈體侵入，部分樣品表現(xiàn)出明顯的硅化和碳酸巖化。

a.地幔演化區(qū)范圍據(jù)文獻[29]；b.地幔演化區(qū)范圍據(jù)文獻[30]，不同類型大洋玄武巖標(biāo)準(zhǔn)值據(jù)文獻 [28]；c.底圖據(jù)文獻[31]；d.底圖據(jù)文獻[32]。N-MORB. 正常洋中脊玄武巖；E-MORB. 富集洋中脊玄武巖；OIB.洋島玄武巖；MORB.洋中脊玄武巖；IAT. 島弧拉斑玄武巖；BAT. 弧后盆地拉斑玄武巖；WPB. 板內(nèi)玄武巖；IAB. 島弧玄武巖。圖5 下河圖村斜長角閃巖的Ta/Yb-Nb/Yb圖解(a)，Nb/Yb-La/Yb圖解(b)，w(V)-w(Ti)/1 000圖解(c)和La/Nb-w(La)圖解(d)Fig.5 Ta/Yb-Nb/Yb (a), Nb/Yb -La/Yb (b), w(V)-w(Ti)/1 000(c)and La/Nb-w(La) (d) diagram of the amphibolites in Xiahetu Village

底圖據(jù)文獻[36]。圖6 下河圖村大理巖C-O同位素示蹤圖Fig.6 C-O isotopic diagram of the marble in Xiahetu Village

a.變砂巖，夾雜數(shù)層呈透鏡狀、團塊狀產(chǎn)出的斜長角閃巖; b. 后期侵入于斜長角閃巖中的花崗巖；c. 高大村片理化的變砂巖類。圖7 下步溪村斜長角閃巖與變砂巖野外照片F(xiàn)ig.7 Outcrops of the amphibolites and the metamorphic sandstone in Xiabuxi Village

a. 變長石石英砂巖；b. 斜長角閃巖。圖8 下步溪村變長石石英砂巖和斜長角閃巖鏡下特征Fig.8 Microphotographs of the metamorphic sandstone and the amphibolites in Xiabuxi Village

3.2 地質(zhì)年代學(xué)特征

關(guān)于該套巖石前人所做研究工作較少。本次研究對出露于萃溪村和下步溪村的變長石石英砂巖和斜長角閃巖進行了ICP-MS鋯石U-Pb研究。

變砂巖下步溪村變長石石英砂巖樣品碎屑鋯石具有連續(xù)的自新太古代到古元古代的碎屑鋯石年齡，其207Pb/206U年齡為1 530～3 620 Ma，諧和線的上下交點分別為(1 705±120)和(3 314±150) Ma。而在碎屑鋯石的年齡頻率直方圖上，顯示存在2 021～2 105 Ma和2 450 Ma兩個主峰以及2 289 Ma的次級峰。萃溪地區(qū)斜長角閃巖樣品95個測點的207Pb/206U年齡為1 710～2 932 Ma，且存在1 863和2 464 Ma的主峰，2 308和2 666 Ma的次級峰。根據(jù)二者的碎屑鋯石年齡譜推測，二者可能均為古-中元古代之交沉積的地層。

斜長角閃巖下步溪村斜長角閃巖38個鋯石分析點206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為(424.6±2.0) Ma(MSWD=0.05，n=38)；而萃溪斜長角閃巖29個分析點的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為(438.0±2.5) Ma(MSWD=2.3，n=29)，代表了二者的變質(zhì)年齡。該變質(zhì)年齡與下河圖村斜長角閃巖和大理巖的變質(zhì)年齡基本一致，推測為同期變質(zhì)作用的產(chǎn)物。

3.3 地球化學(xué)特征及其原巖

斜長角閃巖下步溪村和萃溪村斜長角閃巖原巖為拉斑玄武質(zhì)巖(圖略)。其稀土元素特征與典型的OIB[28]相類似(圖9a)，而Nb元素豐度變化較大((1.38～85.30)×10-6)(圖9b)，部分樣品原巖屬于富Nb玄武巖(w(Nb) >7×10-6)[37-40]；在微量元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖中可見明顯兩種不同類型的樣品：一種是明顯的Nb、Ta正異常特征(圖9b)，另一種是明顯的Nb、Ta虧損特征(圖9b)；Eu (δEu=0.80～1.18)和Ce (δCe=0.93～1.02)元素?zé)o很明顯異常。

依據(jù)地球化學(xué)元素特征，結(jié)合稀土元素配分曲線及微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解，可以將下步溪村斜長角閃巖分為3類。

第一類明顯富集Nb元素(9.82×10-6～85.3×10-6)，稀土元素配分曲線呈明顯輕稀土富集，類似OIB的配分曲線；微量元素蛛網(wǎng)圖上可見明顯的Nb、Ta正異常，顯示類似于OIB的特征[41]，在Th/Yb-Ta/Yb中主要投影于OIB區(qū)域(圖10a)，在w(TiO2) -w(Zr)圖解中主要落入板內(nèi)玄武巖區(qū)(圖10b)；其La/Ce值為0.39～0.50，大于原始地幔巖的值(0.387)[42]，顯示其應(yīng)來自富集的地幔源區(qū)[42]。

球粒隕石和原始地幔的數(shù)據(jù)據(jù)文獻 [37]；OIB的數(shù)據(jù)據(jù)文獻 [28]。圖9 下步溪村斜長角閃巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(a)和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b)Fig.9 Chondrite-normalized REE distribution pattern (a) and primitive-normalized trace element distribution pattern (b) of the amphibolites in Xiahetu Country

a底圖據(jù)文獻[42]；b底圖據(jù)文獻[43]。DM. 虧損地幔。圖10 下步溪村斜長角閃巖Th/Yb- Ta/Yb圖解(a)和w(TiO2)-w(Zr)圖解(b)Fig.10 Th /Yb- Ta/Yb(a)and w(TiO2)-w(Zr)(b)diagram of the amphibolites in Xiahetu Country

在La/Nb-w(La)構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖11a)中，該類斜長角閃巖全部落入洋島玄武巖(OIB)區(qū)；在Zr/Y-w(Zr)圖解和2Nb-Zr/4-Y圖解 (圖11b, 12a)中，全部落入板內(nèi)堿性玄武巖和板內(nèi)拉斑玄武巖區(qū)內(nèi)；結(jié)合其微量元素分布特征，推測該類斜長角閃巖的原巖是洋島玄武巖(OIB)，原巖可能形成于與洋島海山有關(guān)的環(huán)境。巖漿來自具有OIB特征的富集地幔源區(qū)，Nb的富集可能與熔融程度很低的熔體交代作用有關(guān)[44]。

第二類同樣富集Nb元素(4.79×10-6～12.40×10-6)和 TiO2(0.76%～2.62%)，微量元素蛛網(wǎng)圖(圖9b)中高場強元素(HFSE)Nb、Ta明顯虧損，Hf、Zr、Ti弱虧損，而大離子親石元素Sr富集，類似于消減帶島弧玄武巖(IAB)的特征[48]，是受來源于俯沖板片的富LILE和LREE流體交代過的地幔楔橄欖巖的部分熔融所形成的[49]。第一類與第二類斜長角閃巖均是富Nb的玄武巖，這與Nb-Nb/U圖解[38](圖略)判別的結(jié)果相符。

個別樣品(201-5-1)的w(MgO)較高(8.05%)，Mg#值為58.97，表明該類斜長角閃巖巖漿的Nb、Ta虧損不可能是因板內(nèi)巖漿受地殼混染所致，可能與俯沖板片部分熔融之后與上覆地幔橄欖巖反應(yīng)有關(guān)[50-53]。在La/Nb-w(La)構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖11a)中，全部落入島弧玄武巖(IAB)區(qū)；在Ti/100-Zr-3Y圖解(圖12b)中，大部分樣品落入島弧玄武巖、鈣堿性玄武巖及板內(nèi)玄武巖區(qū)內(nèi)；在Ti/100-Zr-Sr/2圖解(圖12c)中，大部分樣品落入洋中脊玄武巖和鈣堿性玄武巖區(qū)內(nèi)；而在Hf/3-Th-Ta圖解(圖12d)中，大部分樣品落在島弧拉斑玄武巖區(qū)內(nèi)。推斷第二類斜長角閃巖原巖為島弧玄武巖。

目前對于富Nb玄武巖成因仍存在爭議，主流觀點有兩種：地幔楔橄欖巖被派生于消減大洋巖石圈的熔體(被稱作埃達克熔體)交代，導(dǎo)致形成富集HFSE的富Nb島弧玄武巖[37-40]；島弧之下的地幔是一種“大理石花紋狀”或“脈紋狀”地幔，在這種地幔中，“似OIB”富集組分以各種大小嵌布于“似MORB”虧損基質(zhì)之中。上述兩種幔源組分間不同程度的混合，產(chǎn)生了富Nb島弧玄武巖中Nb和其他HFSE富集程度的變化[54]。相比而言，第二種成因模式的巖石地球化學(xué)證據(jù)更為充分[44]。因此，該類富Nb斜長角閃巖的形成很可能與本區(qū)早古生代俯沖事件有關(guān)。

第三類斜長角閃巖高場強元素Nb、Ta明顯虧損，Hf、Zr、Ti弱虧損，大離子親石元素Sr富集，地球化學(xué)特征類似于第二類斜長角閃巖，但是w(Nb)較低((1.38～4.37)×10-6)，指示其原巖為島弧玄武巖，產(chǎn)生于與俯沖消減作用有關(guān)的巖漿活動。通常情況下，與消減作用有關(guān)的玄武質(zhì)巖石虧損Ta、富集Th，Th/Ta值多在4以上，而產(chǎn)生于島弧環(huán)境的玄武巖比值通常大于3[55-56]，下步溪村第二類和第三類斜長角閃巖的Th/Ta平均值為4.65；在w(TiO2) -w(Zr)圖解(圖10b)上，該類玄武巖全部落入火山弧玄武巖區(qū)內(nèi)，在Zr/Y-w(Zr)圖解(圖11b)中，落入島弧拉斑玄武巖和板內(nèi)玄武巖區(qū)域；La/Nb-w(La) 構(gòu)造環(huán)境判別圖解(圖11a)中，第二類和第三類斜長角閃巖大部分落在島弧玄武巖區(qū)內(nèi)；在 Ti/100-Zr-3Y圖解和Ti/100-Zr-Sr/2圖解中大部分落入島弧玄武巖和島弧拉斑玄武巖區(qū)內(nèi)(圖12b，c)；而在Hf/3-Th-Ta圖解中樣品大部分落入島弧拉斑玄武巖區(qū)內(nèi)(圖12d)。因此，該類斜長角閃巖的原巖可能為島弧拉斑玄武巖，形成于消減帶的島弧環(huán)境。

a底圖據(jù)文獻[45]；b底圖據(jù)文獻[46]。圖11 下步溪村斜長角閃巖La/Nb-w(La)(a)和Zr/Y-w(Zr)構(gòu)造環(huán)境判別圖解(b)Fig.11 La/Nb-w(La) (a) and Zr/Y-w(Zr) (b) diagram of the amphibolites in Xiabuxi Village

a. 2Nb-Zr/4-Y圖解，底圖據(jù)文獻[45]; b. Ti/100-Zr-3Y圖解，底圖據(jù)文獻[46]；c. Ti/100-Zr-Sr/2圖解，底圖據(jù)文獻[46]；d. Hf/3-Th-Ta圖解，底圖據(jù)文獻[47]。圖a：AI.板內(nèi)堿性玄武巖；AII.板內(nèi)堿性玄武巖和板內(nèi)拉斑玄武巖；B.大洋中脊、島弧玄武巖及鈣堿性玄武巖；C.板內(nèi)玄武巖和火山弧玄武巖；D.N-MORB玄武巖。圖b：A.島弧拉斑玄武巖；B.大洋中脊、島弧玄武巖及鈣堿性玄武巖；C.鈣堿性玄武巖；D.板內(nèi)玄武巖。圖c：A.島弧拉斑玄武巖; B.鈣堿性玄武巖; C.洋中脊玄武巖。圖d：A.N-MORB玄武巖; B.火山弧玄武巖; C.板內(nèi)堿性玄武巖; D.島弧拉斑玄武巖。圖12 下步溪村斜長角閃巖構(gòu)造環(huán)境判別圖Fig.12 Trace elements tectonic discriminating diagram of the amphibolites in Xiabuxi Village

變長石石英砂巖下步溪村變長石石英砂巖未經(jīng)歷后期流體作用的影響，其地球化學(xué)特征能夠用來判別構(gòu)造屬性[57]。根據(jù)Bhatia[57]提出的常量元素、微量元素構(gòu)造背景判別圖(圖13a、b)，研究區(qū)樣品大多落入或者靠近活動大陸邊緣區(qū)域；在SiO2、CaO、MgO、FeOT、K2O、MnO、A12O3、Na2O和TiO2相關(guān)的F1-F2[58]雙變量物源構(gòu)造環(huán)境圖解(圖13c)中，所有變砂巖樣品基本靠近活動大陸邊緣或者大陸島弧的環(huán)境，顯示總體上該區(qū)的變砂巖主要來自活動大陸邊緣背景下的產(chǎn)物。

底圖據(jù)文獻[57-58]。圖13 下步溪村變長石石英砂巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解 Fig.13 Tectonic discriminating diagrams of the metamorphic sandstone in Xiabuxi Village

4 “陳蔡俯沖增生雜巖”中的基質(zhì)

陳蔡俯沖增生雜巖的基質(zhì)可能為片麻巖或者片巖類(圖14a)。

4.1 巖石學(xué)特征

片麻巖的主要礦物共生組合為黑云母+石榴子石+石英+斜長石±矽線石±鉀長石±白云母。黑云母和矽線石交織共生，沿片麻理彎曲延伸，黑云母中可見有矽線石的雛晶晶出(圖14b)。白云母的產(chǎn)出狀態(tài)有兩種: 一種是與黑云母共生(可能是黑云母析出鐵質(zhì)質(zhì)點而成)；另一種與斜長石共生，從斜長石內(nèi)部或邊部產(chǎn)出(可能是長石蝕變的結(jié)果)。長英質(zhì)礦物發(fā)生部分熔融而呈文象結(jié)構(gòu)，對應(yīng)于野外露頭所見之片麻巖的深熔現(xiàn)象。石榴子石多含長英質(zhì)礦物和黑云母包裹體而呈篩狀結(jié)構(gòu)，代表了早期進變質(zhì)作用階段的礦物共生組合(圖14c)；部分石榴子石呈明顯的核邊結(jié)構(gòu)，核部含較多包裹體，而邊部較為干凈，反映石榴子石經(jīng)歷了二期生長階段；另外，部分樣品中可見明顯的石榴子石發(fā)生熔蝕或退變成黑云母+斜長石的組合，但保留了石榴子石的假象或有少量石榴子石殘留(圖14d)。

4.2 地質(zhì)年代學(xué)特征

前人對該地區(qū)片麻巖類進行了許多地質(zhì)年代學(xué)測試工作，并取得了較多可供參考的數(shù)據(jù)。其中，片麻巖變質(zhì)時代為加里東期已經(jīng)形成共識，如Li等[3]和高林志等[59]利用鋯石SHRIMP U-Pb法分別測得石榴片麻巖變質(zhì)年齡為(447±7) Ma和431 Ma；胡艷華等[60]利用ICP-MS鋯石U-Pb法測得片麻巖變質(zhì)年齡為(435±4) Ma。但該套片麻巖的成巖年齡尚未獲得可靠的數(shù)據(jù)，本研究利用ICP-MS鋯石U-Pb法測得片麻巖中巖漿鋯石年齡為(598±7) ～(1 469±16) Ma(多數(shù)為780～840 Ma)，反映其物源主要來自于新元古代；其變質(zhì)年齡為(441±3) Ma(MSWD=0.35，n=8)，因此，該套巖石的成巖年齡應(yīng)為598～441 Ma。

4.3 地球化學(xué)特征及其原巖

在Simonen[61]提出的 (al+fm)-(c+alk) -Si判別圖解(圖15a)中，所有的樣品均落入砂質(zhì)沉積巖和泥質(zhì)沉積巖的分界線附近，暗示其原巖主要為砂泥質(zhì)沉積巖。

在La/Th-w(Hf)判別圖解(圖15b)中，樣品基本落在長英質(zhì)源區(qū)的右側(cè)，沿“增加古老沉積物成分”趨勢線分布，暗示其原巖主要仍是砂泥質(zhì)沉積巖，且有大量古老沉積物的加入。全巖地球化學(xué)分析表明，樣品具有島弧巖漿巖的地球化學(xué)特征，在Th-Co-Zr/10判別圖解(圖15c)中，多數(shù)落入大陸島弧區(qū)域，暗示其可能是形成于活動大陸邊緣或大陸島弧環(huán)境的沉積巖，主要碎屑物質(zhì)來源于周圍的火山弧。

a. 片麻巖，深熔和塑性流動特征明顯; b. 片麻巖中黑云母和矽線石交織共生；c. 石榴子石核部包裹長英質(zhì)礦物和黑云母等而呈篩狀結(jié)構(gòu)，代表了早期進變質(zhì)作用階段的礦物共生組合；d. 石榴子石在退變質(zhì)作用過程中發(fā)生熔融分解，形成黑云母+斜長石的集合體。圖14 諸暨地區(qū)陳蔡含石榴石黑云斜長片麻巖露頭及鏡下特征Fig.14 Outcrops and microphotographs of the garnet-bearing biotite plagiogneiss in Chencai area Zhuji

底圖據(jù)文獻[61]。al、fm、c、alk 和 Si 均為尼格里值。圖15 陳蔡片麻巖 (al+fm)-(c+alk)-Si判別圖解(a)、La/Th- w(Hf)判別圖解(b)和Th-Co-Zr/10判別圖解(c)Fig.15 The(al+fm)-(c+alk)-Si(a), La/Th -w(Hf)(b)and Th-Co-Zr/10(c)diagrams of gneiss in Chencai area

綜上所述，片麻巖、片巖的原巖主體為形成于活動大陸邊緣或島弧環(huán)境的砂泥質(zhì)沉積巖類，并有古老碎屑物質(zhì)的加入；碎屑鋯石年齡表明片麻巖原巖的主要物源供給者為新元古代的地質(zhì)體；最年輕的碎屑鋯石時代為598 Ma，暗示其成巖時代在早古生代，經(jīng)歷了加里東期(447～435 Ma)變質(zhì)作用。

5 地質(zhì)意義

自20世紀(jì)70年代以來，國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)者對陳蔡巖群開展了一系列的研究工作，并取得了一系列豐碩的成果[33, 62-69]。本次研究在諸暨一帶的原“陳蔡巖群”新識別出代表洋島海山系統(tǒng)的大理巖、斜長角閃巖組合，獲得其成巖年齡分別為479.2～424.7 Ma和507.7～420.6 Ma；劃分了3種不同構(gòu)造環(huán)境的斜長角閃巖類巖塊，其原巖分別為形成于消減帶島弧環(huán)境的島弧拉斑玄武巖、形成于俯沖環(huán)境下的富Nb玄武巖和洋島海山環(huán)境下的具OIB特征的堿性玄武巖類；獲得了代表基質(zhì)的含榴黑云斜長片麻巖成巖時代為598～441 Ma。

雖然大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為華南洋在約820 Ma前關(guān)閉，加里東運動屬于陸內(nèi)造山[3, 6, 70-74]，但越來越多的地質(zhì)證據(jù)表明，揚子與華夏之間可能在加里東期才最終碰撞拼貼。

年代學(xué)研究表明，華夏地區(qū)基底的變質(zhì)、變形作用主要發(fā)生加里東期，經(jīng)歷了強烈的再造和深熔作用[75-76]，局部發(fā)生了角閃巖相-麻粒巖相變質(zhì)作用[3, 76-78]和混合巖化[79]；泥盆紀(jì)/奧陶紀(jì)角度不整合面之下前寒武基底-早古生代地層發(fā)生韌性剪切[9]和褶皺沖斷變形[70]及廣泛的巖漿活動[80]，均呈現(xiàn)出碰撞造山帶的特征；江山-紹興斷裂帶內(nèi)出露的龍游群和陳蔡群變質(zhì)巖系呈現(xiàn)順時針的PTt軌跡[3, 81]，指示了碰撞造山作用過程；武夷山和南嶺地區(qū)加里東期(約440 Ma)的麻粒巖相變質(zhì)作用峰期溫度為750～900 ℃、壓力達到1.10～1.15 GPa[77-78]，高于陸內(nèi)造山作用下綠片巖相-角閃巖相的變質(zhì)作用溫壓條件(400～500 ℃、0.3～0.8 GPa)；江山-紹興斷裂帶龍游地區(qū)退變榴閃巖變質(zhì)鋯石的年齡約為450 Ma，指示了揚子和華夏在加里東期(450～455 Ma)可能發(fā)生了碰撞造山事件[82-83]；在華夏地塊發(fā)現(xiàn)了志留紀(jì)輝長巖[73]，表明加里東期存在可能的島弧和幔源巖漿活動，明顯區(qū)別于板內(nèi)造山作用的巖漿活動性質(zhì)；欽杭結(jié)合帶西南段415 Ma海相火山巖，指示華夏-揚子在加里東期為俯沖增生造山帶[84]；直到約790 Ma揚子陸塊東南緣仍受到強烈的洋殼俯沖，尚未與華夏陸塊發(fā)生碰撞拼貼[18]。

同時，Wong等[85]通過對江山-紹興斷裂帶兩側(cè)中生代酸性巖的研究認(rèn)為，這兩個塊體在新元古代時期可能并未完全拼合；王存智等[86]在贛東北高鎂安山巖中獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb法年齡為(794.8±6.0) Ma，提出該套巖石形成于大洋島弧(洋內(nèi)弧)環(huán)境，據(jù)此提出約800 Ma揚子和華夏兩大陸塊尚未碰撞拼合；Zhao等[27]通過對陳蔡巖群不同類型巖石的系統(tǒng)研究，認(rèn)為揚子和華夏在古生代仍然存在大洋，陳蔡巖群為大洋洋殼的殘跡。研究區(qū)存在479～445 Ma的洋島海山組合，結(jié)合基質(zhì)(黑云斜長片麻巖)中最年輕的碎屑鋯石年齡(598 Ma)以及王存智等[22]和Zhao等[27]的研究結(jié)果，我們認(rèn)為揚子和華夏兩個地塊碰撞拼合時間應(yīng)在洋島海山組合和基質(zhì)形成之后、變質(zhì)作用發(fā)生之前，因此我們將這一時代限定為445～420 Ma，而陳蔡巖群則可能是碰撞過程中形成的俯沖增生雜巖，其內(nèi)有洋島海山組合、洋島玄武巖、島弧巖漿巖、遠洋沉積物等不同巖性、不同時代、不同構(gòu)造屬性的地質(zhì)體[23，26]，伴隨兩大陸塊的碰撞拼合而發(fā)生區(qū)域角閃巖相變質(zhì)作用。