翟文建,張永,唐國(guó)勝,趙煥,翟文芳

1)河南省地質(zhì)研究院,鄭州,450016; 2)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室河南技術(shù)聯(lián)合研發(fā)和示范中心,鄭州,450016; 3)河南省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,鄭州,450001; 4)中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心,天津,300170

內(nèi)容提要：二郎坪群抱樹(shù)坪組作為北秦嶺早古生代重要的沉積記錄,其研究程度較低。本文通過(guò)對(duì)抱樹(shù)坪組內(nèi)火山巖夾層和花崗斑巖脈進(jìn)行巖石學(xué)、地球化學(xué)和鋯石U-Pb測(cè)年研究,旨在進(jìn)一步確定其沉積時(shí)代與構(gòu)造環(huán)境。研究結(jié)果表明:豫西夏館地區(qū)抱樹(shù)坪組火山巖夾層已變質(zhì)為(黑云)陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖,常與黑云石英片巖呈“互層狀”產(chǎn)出;巖石原巖為安山質(zhì)凝灰?guī)r,具有相對(duì)低的SiO2(52.56%～62.04%)、較高的Al2O3(10.70%～18.55%)、低的MgO(4.06%～6.21%)和FeOT/MgO(1.23～1.81),富集輕稀土元素和大離子親石元素Rb、Th、U、K,相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、P、Ti,具鎂安山質(zhì)巖石的特點(diǎn);結(jié)合地球化學(xué)特征及前人研究認(rèn)為,抱樹(shù)坪組可能形成于活動(dòng)陸緣弧后盆地。獲得黑云陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖原巖的結(jié)晶鋯石U-Pb年齡為446.0±1.7 Ma,以及侵入其中花崗斑巖脈的成巖年齡為430.0±3.0 Ma,首次將抱樹(shù)坪組的形成時(shí)代準(zhǔn)確地限定為晚奧陶世至早志留世。綜合區(qū)域研究成果認(rèn)為,小寨組和抱樹(shù)坪組在地層層序和地層時(shí)代上符合廣義二郎坪群的劃分方案,但大廟組、火神廟組及由小寨組和抱樹(shù)坪組構(gòu)成的整體三者在形成時(shí)代上表現(xiàn)為近于同時(shí)性,在空間上主體呈現(xiàn)近平行關(guān)系,可能主體屬時(shí)代大體相當(dāng)?shù)牟煌练e環(huán)境的產(chǎn)物;在大地構(gòu)造屬性方面,認(rèn)為二郎坪群是在約470 Ma之前由于商丹洋向北俯沖而形成的火山島弧,在470～436 Ma轉(zhuǎn)化為弧后盆地,至約430 Ma之前最終完成消減閉合。

二郎坪群最初由金守文于1976年在西峽縣二郎坪鄉(xiāng)創(chuàng)名(李采一等,1990),原指西峽、盧氏一帶一套細(xì)碧—角斑巖系,根據(jù)地層層序自下而上劃分為二進(jìn)溝組、大廟組和火神廟組,產(chǎn)Protoleiosphaeridiumsp.,Stenomarginatasp.,Pseudozonosphaerasp.,Lignumnematoideum,Zonosphaeridiumsp.,Asperatopsophosphaerabavlensis,Laminaritesantiquissimus等微古植物化石(河南省地質(zhì)局區(qū)測(cè)隊(duì)?),時(shí)代歸屬為早震旦世(金守文,1985;李采一等,1990;安三元等,1993;姜常義等,1995)。1981年,河南省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)在《1∶50萬(wàn)河南省地質(zhì)圖說(shuō)明書(shū)》中將其延伸為廣義二郎坪群,將二進(jìn)溝組并入大廟組,將火神廟組之上的小寨組和抱樹(shù)坪組合稱小寨組,一起歸入二郎坪群,自下而上劃分為大廟組、火神廟組和小寨組,因大廟組內(nèi)較為豐富的微古植物化石組合面貌相當(dāng)于中元古界(金守文,1985),故將二郎坪群的時(shí)代歸屬中元古代。1993年,河南省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)在《河南1∶5萬(wàn)寨根等四幅區(qū)調(diào)報(bào)告》中沿用廣義二郎坪群,將小寨組再次拆分為小寨組和抱樹(shù)坪組,自下而上劃分為大廟組、火神廟組、小寨組和抱樹(shù)坪組,在西峽二郎坪、內(nèi)鄉(xiāng)湍源、夏館北、南召青山等地火神廟組、大廟組硅質(zhì)巖和大理巖中首次采獲大量寒武紀(jì)—志留紀(jì)的硅放射蟲(chóng)目、海百合綱、珊瑚綱、腹足綱、頭足綱等化石(Wang Naiwen, 1989; 李采一等,1990;勞子強(qiáng),1991;安三元等,1993),將地層時(shí)代歸屬為早古生代。2002年,河南省地質(zhì)調(diào)查院?在《1∶25萬(wàn)內(nèi)鄉(xiāng)縣幅區(qū)調(diào)報(bào)告)中沿用上述劃分方案,并認(rèn)為從大廟組到抱樹(shù)坪組總體表現(xiàn)為沉積—噴發(fā)—沉積—噴發(fā)的連續(xù)演化特征;至此,該命名被廣泛接受 (河南省地質(zhì)調(diào)查院?;高聯(lián)達(dá)等,2006;湯清龍等,2010;趙姣等,2012;楊士杰等,2015;歐偉程等,2022)。

自劉文榮等(1989)首次提出二郎坪蛇綠巖的認(rèn)識(shí)后,眾多學(xué)者從不同側(cè)面否定二郎坪群具地層學(xué)“群”的含義,認(rèn)為是一構(gòu)造地層單元,并稱為二郎坪雜巖,是由不同剪切帶鏈接起來(lái)的由物質(zhì)組成不同、變質(zhì)級(jí)別各異的構(gòu)造巖片堆垛而成 (孫勇等,1996;李亞林等,1998;張宏遠(yuǎn),2006;楊敏等,2016),主體由南、北部碎屑巖片和中部蛇綠巖片 (李亞林等,1998;楊敏等,2016) 或二進(jìn)溝巖片、火神廟巖片和抱樹(shù)坪巖片 (閆全人等,2009;張宏遠(yuǎn),2006) 或大廟巖片、二郎坪蛇綠巖片和小寨組巖片 (孫勇等,1996) 組成。有關(guān)二郎坪群形成于早古生代的認(rèn)識(shí)已趨于一致 (李采一等,1990;勞子強(qiáng),1991;王學(xué)仁等,1995;陸松年等,2003;Dong Yunpeng et al., 2011a; 趙姣等,2012;楊敏等,2016),但依據(jù)中奧陶世珠角石和螺類(lèi) (李采一等,1990)、寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)牙形石類(lèi)和放射蟲(chóng)類(lèi) (勞子強(qiáng),1991;王學(xué)仁等,1995)、志留紀(jì)床板珊瑚 (勞子強(qiáng),1991) 等化石資料和二郎坪群內(nèi)火山巖(443～517 Ma)(陸松年等,2003;閆全人等,2007;Dong Yunpeng et al., 2011a; 孫勇等,1996;趙姣,2012;蘇文等,2013) 及侵入其中的中基性至中酸性巖體(435～496 Ma)(王錦等,2012;蘇文等,2013;李名則等,2014;楊士杰等,2015;翟文建等,2020) 等的結(jié)晶鋯石U-Pb測(cè)年數(shù)據(jù)顯示其形成時(shí)代主體為寒武紀(jì)至志留紀(jì),甚至延伸至晚古生代中泥盆世 (高聯(lián)達(dá)等,2006),時(shí)代跨度較大。且有關(guān)二郎坪群大地構(gòu)造屬性方面的研究還存在分歧認(rèn)識(shí)。前人依據(jù)二郎坪群內(nèi)細(xì)碧巖—角斑巖系巖石組合(趙姣等,2012;胡畔,2016;楊敏等,2016)、N-MORB玄武巖和輝綠巖(孫勇等,1996)、E-MORB細(xì)碧巖(楊榮勇等,1995)和大陸—遠(yuǎn)洋盆地硅質(zhì)巖(馮勝斌等,2007) 等認(rèn)為其形成于弧后盆地(張國(guó)偉等,1995;Dong Yunpeng et al., 2011a; 趙姣等,2012;胡畔,2016;楊敏等,2016);或發(fā)育具弧火山巖性質(zhì)的鈣堿性玄武巖、玄武安山巖和安山巖,而將其歸屬為島弧環(huán)境成因 (Xue et al., 1996; 陸松年等,2003;Wang Hao et al., 2011; Wu Yuanbao et al., 2013);或火神廟組“雙層樓式”地層結(jié)構(gòu)顯示其兼具島弧—弧后盆地演化特征 (翟文建等,2020)。由此可見(jiàn),以上有關(guān)二郎坪群在地層劃分、時(shí)代歸屬和構(gòu)造背景等方面的分歧認(rèn)識(shí)可直接影響到北秦嶺造山帶早古生代時(shí)期的構(gòu)造演化格局。

目前,二郎坪群的已有研究主要集中于火神廟組火山巖 (王銘生等,1997;陸松年等,2003;閆全人等,2007;Dong Yunpeng et al., 2011b; 趙姣等,2012;李振強(qiáng)等,2021) 和少量碎屑巖 (王學(xué)仁等,1995;高聯(lián)達(dá)等,2006)、大廟組碳酸鹽巖 (Wang Naiwen, 1989; 李采一等,1990;勞子強(qiáng),1991;安三元等,1993) 和碎屑巖 (勞子強(qiáng),1991;王學(xué)仁等,1995)、小寨組碎屑巖 (劉文榮等,1989;劉國(guó)惠等,1993;楊敏等,2016),以及侵入各組的中基性 (蘇文等,2013;李名則等,2014;翟文建等,2020) 至酸性巖體 (郭彩蓮等,2011;李勝利等,2012;王錦等,2012;趙姣等,2012;蘇文等,2013;楊士杰等,2015;Hu Pan et al., 2019; 李振強(qiáng)等,2021) 等,而抱樹(shù)坪組主體為一套碎屑巖石組合,巖石組合較簡(jiǎn)單 (河南省地質(zhì)調(diào)查院?),對(duì)其關(guān)注相對(duì)較少。因此,本文選取抱樹(shù)坪組內(nèi)火山巖夾層和侵入其中的花崗斑巖脈為研究對(duì)象,通過(guò)開(kāi)展巖石學(xué)、地球化學(xué)及LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年分析,以期獲得抱樹(shù)坪組的形成時(shí)代及形成構(gòu)造背景,為北秦嶺造山帶早古生代的構(gòu)造演化提供新的約束資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

秦嶺造山帶系中國(guó)大陸中央造山帶(系)的主要組成部分,由兩個(gè)主縫合帶(商(南)—丹(鳳)縫合帶和勉(縣)—略(陽(yáng))縫合帶)和北秦嶺(及華北克拉通南緣)、揚(yáng)子克拉通北緣及二者間的中秦嶺地塊組成(Meng Qingren et al., 2000; 張國(guó)偉等,2001)。其中北秦嶺造山帶位于商-丹斷裂帶與洛南—欒川斷裂帶之間(圖1a),是秦嶺造山帶中變形變質(zhì)、巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈的地帶 (張國(guó)偉等,1995,2001;李運(yùn)冬,2018),地層單元主要由秦嶺巖群、丹鳳巖群、寬坪巖群和二郎坪群組成,相鄰巖群之間以大型剪切帶或斷裂帶接觸,相互疊置呈NWW向展布 (趙姣等,2012),構(gòu)成北秦嶺造山帶的主體構(gòu)造線 (第五春榮等,2010)。寬坪巖群出露于北秦嶺造山帶的最北端,為一套高綠片巖相—角閃巖相的中淺變質(zhì)巖系,由基性火山巖(綠片巖)—變質(zhì)碎屑巖(各種片巖)—碳酸鹽巖夾碎屑巖(大理巖、片巖)組成,形成時(shí)代為元古代 (張宗清等,1995;李靠社,2002;何世平等,2007;高勝等,2014);但最新研究認(rèn)為是由形成于不同時(shí)代、不同構(gòu)造背景的巖石單元通過(guò)構(gòu)造作用混雜疊置而成的混雜地層單位 (第五春榮等,2010;李承東等,2018),主體很可能形成于早古生代 (高勝等,2014;李承東等,2018)。秦嶺巖群構(gòu)成北秦嶺造山帶的主體,是最古老的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底,主要由各種片麻巖、石英(片)巖、斜長(zhǎng)角閃巖、大理巖和鈣硅酸巖組成,形成于古元古代 (張宗清等,1994;王振東等,1995) 或中元古代—新元古代 (時(shí)毓等,2009;萬(wàn)渝生等,2011;Wang Hao et al., 2013)。近30年來(lái),基礎(chǔ)地質(zhì)研究方面取得最突破的進(jìn)展就是在秦嶺巖群中相繼發(fā)現(xiàn)呈面狀展布的諸如含柯石英/金剛石榴輝巖(胡能高等,1994;楊經(jīng)綏等,2002;劉良等,2013)、榴閃巖(唐歡等,2017;翟文建等,2019)、石榴輝石巖(蘇犁等,2004)、含柯石英斜長(zhǎng)角閃巖(宮相寬等,2016)、高壓麻粒巖(Liu Liang et al., 1994)等多種高壓—超高壓巖石 (陳丹玲等,2011;劉良等,2013),原巖形成于新元古代,后期經(jīng)歷了～500 Ma的峰期變質(zhì)作用及～450 Ma和/或～420 Ma的退變質(zhì)過(guò)程(劉良等,2013)。丹鳳巖群發(fā)育于北秦嶺造山帶的最南端,主要由成生于古生代的N-MORB和E-MORB型蛇綠巖 (Dong Yunpeng et al., 2011a, 2011b) 和形成于洋內(nèi)島弧的火山—沉積巖組成,普遍經(jīng)歷綠片巖相—低角閃巖相變質(zhì)作用,形成于新元古代—早古生代 (裴先治等,2001;Dong Yunpeng et al., 2011a)。

二郎坪群則夾持于秦嶺巖群和寬坪巖群之間(圖1a),區(qū)域上出露于河南的湯河、二郎坪鄉(xiāng)、夏館北、桐柏大河鎮(zhèn)、信陽(yáng)和周黨一帶,向西延伸至陜西境內(nèi),分別與云架山群、斜峪關(guān)群及草灘溝群相連 (翟文建等,2020),空間上構(gòu)成一呈東寬西窄的楔形體夾持于瓦穴子—喬端斷裂與朱陽(yáng)關(guān)—夏館斷裂之間 (燕長(zhǎng)海等,2008),上部被上三疊統(tǒng)五里川組不整合覆蓋。二郎坪群屬一套海相火山—沉積建造 (徐勇航等,2009),主體由變質(zhì)火山巖、變質(zhì)碎屑巖和大理巖等組成 (翟文建等,2020),總體以低壓連續(xù)變質(zhì)為特色,普遍經(jīng)歷了低綠片巖相—角閃巖相的變質(zhì)作用 (趙姣等,2012)。地層單元自下而上劃分為大廟組、火神廟組、小寨組和抱樹(shù)坪組 (河南省地質(zhì)調(diào)查院?;湯清龍等,2010)。其中大廟組為一套變質(zhì)碎屑巖、碳酸鹽巖沉積建造,寒武紀(jì)至志留紀(jì)化石較豐富 (Wang Naiwen, 1989; 李采一等,1990;勞子強(qiáng),1991;王學(xué)仁等,1995)。火神廟組為一套變細(xì)碧—石英角斑巖建造,主要巖性以變細(xì)碧巖、變細(xì)碧玢巖、變石英角斑巖、角斑巖為主夾中酸性凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)熔巖和變硅質(zhì)巖,屬一套弧后盆地型的蛇綠巖組合或形成于洋內(nèi)島弧環(huán)境 (孫衛(wèi)東等,1996;孫勇等,1996;張國(guó)偉等,2001;趙姣等,2012)。最新成果顯示火神廟組具“雙層樓式”地層結(jié)構(gòu)(翟文建等,2020),島弧型蛇綠巖發(fā)育在火神廟組的下部,由一套多具M(jìn)ORB型性質(zhì)的變基性火山巖構(gòu)成 (天津地質(zhì)調(diào)查中心?),伴生大量輝石巖、橄輝巖等鎂鐵質(zhì)堆積巖;而變細(xì)碧巖—石英角斑巖組合則發(fā)育在火神廟組的上部,主要巖性以變細(xì)碧(玢)巖、變石英角斑巖、變角斑巖為主,夾少量中酸性變凝灰?guī)r、變凝灰質(zhì)熔巖和變硅質(zhì)巖,具雙峰式火山巖組合特點(diǎn) (河南省地質(zhì)調(diào)查院?;天津地質(zhì)調(diào)查中心?),屬弧后盆地?cái)U(kuò)張的標(biāo)志產(chǎn)物 (胡畔等,2016);先后獲得的火神廟組火山巖和侵入體的年齡資料將其形成時(shí)代限定為早古生代 (孫勇等,1996;孫衛(wèi)東等,1996;王銘生等,1997;陸松年等,2003;閆全人等,2007;Dong Yunpeng et al., 2011a; 趙姣等,2012)。小寨組和抱樹(shù)坪組為一套盆地邊緣沉積的類(lèi)復(fù)理石建造,以泥質(zhì)碎屑巖為主夾含中基性火山巖 (楊士杰等,2015;翟文建等,2020)。其中小寨組巖性由以發(fā)育石榴石、紅柱石、十字石和堇青石等富鋁變質(zhì)礦物為特征的云母石英片巖、變長(zhǎng)石石英砂巖和變粉砂質(zhì)板巖組成 (劉文榮等,1989;劉國(guó)惠等,1993);抱樹(shù)坪組則為以強(qiáng)變形的 (石榴) 黑云 (少數(shù)為白云、絹云或二云) 石英片巖、黑云斜長(zhǎng)片巖夾斜長(zhǎng)角閃質(zhì)條帶為主的低壓中溫變質(zhì)巖系 (張宏遠(yuǎn)等,2009),原巖表現(xiàn)為砂泥巖與沉凝灰?guī)r組成的不等厚互層狀韻律性沉積組合 (湯清龍等,2010),其成熟度較低,顯示快速剝蝕、近距離搬運(yùn)沉積的物源演化特征 (李亞林等,1998,1999)。區(qū)域上對(duì)小寨組和抱樹(shù)坪組的形成時(shí)代研究相對(duì)薄弱,部分學(xué)者認(rèn)為是與火神廟組時(shí)代大體相當(dāng)?shù)牟煌瑯?gòu)造環(huán)境的產(chǎn)物 (劉文榮等,1989),或局部或稍早于火神廟組,并獲得變泥質(zhì)碎屑巖最大沉積年齡為500±7 Ma (楊敏等,2016)。

2 樣品特征及分析方法

2.1 樣品特征

本文分別在黑云陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖和侵入其中的花崗斑巖巖脈中各采集了一個(gè)年齡樣品(樣號(hào)分別是Y1494/1和Y1494/3),在黑云陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖中采集了5個(gè)地球化學(xué)樣品(樣號(hào)Y1494/1、Y1494/2、Y340/25-1、Y340/28-1和Y340/34-1)。Y1494/1樣品和Y1494/3樣品采集于內(nèi)鄉(xiāng)縣夏館鎮(zhèn)陳家溝公路邊,地理坐標(biāo)為33°25′2″N,111°46′26″E。其中Y1494/1樣品取自抱樹(shù)坪組(圖2a、b),巖性為黑云陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖,與抱樹(shù)坪組灰色黑云石英片巖呈夾層狀賦存、“互層狀”產(chǎn)出,層理與片理近一致,即S0//S1(圖2c);黑云陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖單層厚1～5 cm,局部達(dá)10～30 cm,分布不均勻,占抱樹(shù)坪組巖石總量的10%～30%。樣品呈灰綠色,具鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu),局部可見(jiàn)變余凝灰結(jié)構(gòu),層狀—片狀構(gòu)造(圖2d),成分由鈉長(zhǎng)石(50%±)、陽(yáng)起石(25%±)、黑云母(15%±)、石英(10%±)及少量榍石組成,淺色礦物粒徑0.02～0.10 mm,暗色礦物粒徑0.1～0.3 mm;微觀下由于變質(zhì)重結(jié)晶現(xiàn)象普遍發(fā)育,玻屑大多已脫玻化形成微粒長(zhǎng)英質(zhì)礦物集合體,但局部保留早期彎弓狀、樹(shù)杈狀和棒狀形態(tài)(圖2e);少量晶屑偶見(jiàn),由鈉長(zhǎng)石和石英組成(圖2f),粒徑0.1～0.2 mm,以次棱角狀為主。

Y1494/3樣品取自花崗斑巖脈(圖2a),該巖脈近東西走向,切割區(qū)域片理,侵入抱樹(shù)坪組一套黑云石英片巖夾(黑云)陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖內(nèi),與圍巖接觸界面較截然,接觸面產(chǎn)狀S0為195°∠64°,脈寬約5m,延伸大于50m。巖石呈灰白色,組成礦物長(zhǎng)石多被鱗片狀絹云母及片狀黑云母不完全交代,形成變余斑狀結(jié)構(gòu)(圖2g),變余半自形粒狀結(jié)構(gòu),具弱片麻—塊狀構(gòu)造。斑晶為鉀長(zhǎng)石和石英,其中鉀長(zhǎng)石斑晶呈半自形板柱狀,粒徑1.2～4.0mm,含量10%～15%;石英斑晶含量小于5%,粒狀,粒徑0.6～2.8mm,雜亂分布?；|(zhì)礦物由微粒狀長(zhǎng)石和石英組成,粒徑0.05～0.15mm,弱定向分布。

2.2 分析方法

主量、稀土和微量元素分析由湖北省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心完成。挑選的樣品新鮮,但微弱蝕變,共計(jì)5件樣品(表1),巖性為(黑云)陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖;主量元素分析采用Magix_pro2440型X熒光光譜儀玻璃熔片(XRF)法測(cè)定;稀土元素和微量元素分析分別采用X2型和ICAP6300型電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定。測(cè)試分析誤差一般小于5%,結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 內(nèi)鄉(xiāng)縣夏館鎮(zhèn)陳家溝抱樹(shù)坪組陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖主量元素(%)和微量元素(10-6)分析結(jié)果Table 1 Major(%) and trace elements(×10-6) data for actinolite sodium schist of Baoshuping Formation in Chenjiagou area, Xiaguan Town, Neixiang County

鋯石的挑選由河北省廊坊區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究所完成。在天津地質(zhì)調(diào)查中心同位素實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用鋯石U-Pb同位素進(jìn)行測(cè)試分析,所用激光燒蝕多接收器等離子質(zhì)譜設(shè)備由美國(guó)ESI公司的NEW WAVE 193 nm FX激光器和美國(guó)賽默飛世爾公司的NEPTUNE多接收等離子質(zhì)譜組成,激光束斑直徑為30 μm,激光剝蝕樣品的深度為 40 μm,能量密度為13～14 J/cm3,頻率為8～10 Hz。激光剝蝕物質(zhì)以He為載氣送到Neptune(MC-ICP-SM)中。同位素比值和元素計(jì)算采用ICPMSDataCal [ver5.6,中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)]程序,以標(biāo)準(zhǔn)鋯石TEM為外標(biāo)進(jìn)行同位素比值校正;元素濃度采用 NIST610作外標(biāo),29Si 作內(nèi)標(biāo)來(lái)計(jì)算,年齡計(jì)算和諧和圖的繪制用Isoplot(ver2. 49)完成。本次對(duì)Y1494/1樣品和Y1494/3樣品分別選取100粒鋯石和27粒鋯石進(jìn)行LA-ICP-MS U-Pb定年分析,分析結(jié)果見(jiàn)表2、3。

3 分析結(jié)果

3.1 火山巖夾層地球化學(xué)特征

5件(黑云)陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖樣品的SiO2含量在52.56%～62.04%之間,平均值為56.95%;Al2O3含量在10.70%～18.55%之間,平均值為15.31%;FeOT含量在4.66%～8.43%之間,平均值為7.20%。樣品具有較高的K2O含量(0.32%～4.80%,均值2.67%)、MgO含量(4.06%～6.21%,均值4.98%)和Mg#值(49.69～59.19,均值55.28),以及較低的TiO2含量(0.72%～0.98%,均值0.85%)和FeOT/MgO(值在1.23～1.80);在Zr/TiO2—Nb/Y判別圖解中除1件樣品落入堿性玄武巖區(qū),其余4件樣品均投入安山巖區(qū)(圖3);在Co—Th圖解中5件樣品均投入了高鉀鈣堿性系列和橄欖粗玄巖系列區(qū)域(圖4)。

圖3 夏館鎮(zhèn)陳家溝抱樹(shù)坪組陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖Zr/TiO2—Nb/Y圖解(據(jù)Winchester et al., 1977)Fig.3 Zr/TiO2—Nb/Y diagram for actinolite sodium schist of Baoshuping Formation in Chenjiagou area, Xiaguan Town(after Winchester et al., 1977)

圖4 夏館鎮(zhèn)陳家溝抱樹(shù)坪組陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖Th—Co圖解(據(jù)Hastie et al,2007)Fig.4 Th—Co diagram for actinolite sodium schist of the Baoshuping Formation in Chenjiagou area, Xiaguan Town(after Hastie et al, 2007)

微量元素方面,樣品Ni含量為51.65×10-6～94.67×10-6, Cr含量為80.50×10-6～151.00×10-6,Sr含量為183.35×10-6～503.68×10-6,Y含量為20.40×10-6～30.46×10-6,Yb含量為1.96×10-6～3.29×10-6,Sr/Y值為7.94～15.20,La/Yb值為10.03～14.20,表現(xiàn)出高的Ni、Cr,中等的Y、Yb及低的Sr、Sr/Y和La/Yb值等特征?！芌EE為140.53×10-6～173.85×10-6,在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土配分曲線顯示為右傾型,表現(xiàn)出輕稀土元素(LREE)相對(duì)富集、重稀土元素(HREE)相對(duì)平坦的特征(圖5a),LREE/HREE為6.22～8.54(平均值為7.46),(La/Yb)N=7.20～10.19(平均值為9.11)。樣品δEu為0.66～1.01,δCe為0.93～1.00,表現(xiàn)為Eu的負(fù)異常至微弱的正異常,以及Ce的負(fù)異常。在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解中(圖5b),大離子親石元素Rb、Th、U、K相對(duì)富集,Nb、Ta、P、Ti等高場(chǎng)強(qiáng)元素相對(duì)虧損。

圖5 夏館鎮(zhèn)陳家溝抱樹(shù)坪組陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖(a)(據(jù)Boynton, 1984)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)(據(jù)Sun Xianshu et al.,1989)Fig.5 Chondrite-normalized REE distribution patterns (a) (after Boynton,1984) and primitive mantle-normalized spider diagram (b) (after Sun Xianshu et al., 1989) for actinolite sodium schist of the Baoshuping Formation in Chenjiagou area, Xiaguan Town

3.2 鋯石特征和U-Pb定年結(jié)果

3.2.1火山巖夾層——樣品Y1494/1

樣品Y1494/1的鋯石顆粒粒徑為 80～120 μm,個(gè)別達(dá)到130～160 μm,外形規(guī)則,較自形,陰極發(fā)光(CL)特征顯示兩種不同類(lèi)型鋯石(圖6):一類(lèi)為巖漿結(jié)晶鋯石,鋯石晶體較完整,以短柱狀自形晶為主,長(zhǎng)短軸比值為1∶1～2∶1,部分屬長(zhǎng)柱狀自形晶,長(zhǎng)短軸比值可達(dá)2.5∶1～3∶1,除極少量鋯石發(fā)育殘留的核部結(jié)構(gòu)外,大部分鋯石結(jié)構(gòu)單一,且所有鋯石內(nèi)部普遍發(fā)育密集震蕩生長(zhǎng)環(huán)帶,屬于巖漿鋯石結(jié)晶產(chǎn)物 (吳元保等,2004)。該類(lèi)鋯石數(shù)量最多,本次共分析測(cè)試84顆鋯石,其中除鋯石69的Th/U值小于0.1外,其余鋯石的Th/U值變化于0.20～1.60之間,與206Pb/238U相關(guān)性整體較好(圖7),符合巖漿鋯石特征。鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果顯示,84顆鋯石的206Pb/238U表面年齡值介于429.2±7.0 Ma～514.0±7.7 Ma之間(表2),其中有72顆鋯石在諧和曲線圖上集中分布形成濃集中心(圖8a、b),獲得加權(quán)平均年齡為446.0±1.7 Ma(MSWD=0.26)(圖8c),代表了火山巖夾層的成巖年齡。

圖6 夏館鎮(zhèn)陳家溝Y1494/1樣品的鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.6 Cathodoluminescence images for zircon of sample Y1494/1 from Chenjiagou area, Xiaguan Town

圖7 夏館鎮(zhèn)陳家溝Y1494/1樣品巖漿鋯石、捕擄鋯石中Th/U和n(238U)/n(206Pb)或n(207Pb)/n(206Pb)關(guān)系Fig.7 Th/U ratios vs n(238U)/n(206Pb)or n(207Pb)/n(206Pb) ages diagram for magmatic and captured zircons of sample Y1494/1 from Chenjiagou area, Xiaguan Town

圖8 夏館鎮(zhèn)陳家溝Y1494/1樣品鋯石LA-ICP-MS U-Pb年齡諧和圖Fig.8 Concordia diagram for LA-ICP-MS U-Pb zircondata of sample Y1494/1 from Chenjiagou area, Xiaguan Town

另一類(lèi)鋯石占據(jù)少量,共計(jì)16顆(表2)。鋯石較自形,以短柱狀為主,個(gè)別為錐狀或長(zhǎng)柱狀,約一半以上的鋯石不具有完整的晶形,在CL圖像上鋯石結(jié)構(gòu)較前一類(lèi)復(fù)雜。其中鋯石10、13、19、30、37、44等可能受一定程度的熱液作用疊加改造的影響致使其邊緣發(fā)育較窄的白色蝕變邊(趙林濤等,2019);鋯石44和61具有核幔結(jié)構(gòu),其核部保留了較老的巖漿活動(dòng)信息;但絕大多數(shù)鋯石均發(fā)育指示巖漿結(jié)晶成因的震蕩環(huán)帶或條帶結(jié)構(gòu),且表現(xiàn)出不同程度的機(jī)械磨圓,形態(tài)多為次圓狀—次棱角狀,具有碎屑鋯石的基本外貌特征(李榮等,2020;徐多勛等,2020)。在分析的16顆鋯石中,鋯石Th/U值均大于0.1,介于0.14～1.55之間,但其Th/U與206Pb/238U或207Pb/206Pb的關(guān)系較隨機(jī),不具相關(guān)性(圖7);且獲得的16顆鋯石諧和年齡跨度相對(duì)較大(圖8a),206Pb/238U表面年齡或207Pb/206Pb年齡介于759.9±22.1～1687.5±58.8 Ma之間,正好與本區(qū)變泥質(zhì)碎屑巖圍巖的碎屑鋯石年齡(750～850 Ma、0.9～1.0 Ga、1.35～1.48 Ga、1.6～1.75 Ga)基本一致(楊敏等,2016),反映其具多種成因來(lái)源。與此同時(shí),空間上抱樹(shù)坪組黑云陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖與灰色黑云石英片巖雖呈“互層狀”產(chǎn)出,但以1～3 cm厚的薄夾層賦存黑云石英片巖中,因此,該類(lèi)鋯石應(yīng)該是黑云陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖的原巖在就位過(guò)程中從圍巖中捕獲的鋯石,其206Pb/238U表面年齡或207Pb/206Pb年齡則代表了捕獲鋯石的結(jié)晶年齡。

3.2.2花崗斑巖脈——樣品Y1494/3

樣品Y1494/3的鋯石自形程度較高,顆粒以短柱狀為主(圖9),少數(shù)為長(zhǎng)柱狀,長(zhǎng)寬比為2∶1,最大可達(dá)4∶1,粒徑80～140 μm;鋯石內(nèi)部結(jié)構(gòu)單一,巖漿振蕩生長(zhǎng)環(huán)帶清晰、密集,鋯石的Th/U值主體介于0.23～1.59之間(表3),顯示出巖漿鋯石成因特征。在鋯石U-Pb諧和年齡圖上(圖10),排除鋯石23明顯偏離諧和曲線外,有22粒鋯石206Pb/238U表面年齡集中于413.0±6.2 Ma～449.5±6.6 Ma之間,獲得206Pb/238U加權(quán)平均年齡為430.0±3.0 Ma(MSWD=0.71)(圖10),代表了脈體的侵位年齡。另外,剩余4顆鋯石中鋯石3、鋯石12和鋯石19為繼承性鋯石,內(nèi)部殘留有早期鋯石核,鋯石16具有板狀環(huán)帶基性鋯石特征,均有別于其他22顆鋯石特征;且4顆鋯石的206Pb/238U年齡或207Pb/206Pb年齡明顯大于430.0±3.0 Ma,因此,可能反映圍巖捕擄鋯石年齡信息。

圖9 夏館鎮(zhèn)陳家溝Y1494/3樣品鋯石陰極發(fā)光圖像Fig.9 Cathodoluminescence images for zircon of sample Y1494/3 from Chenjiagou area, Xiaguan Town

圖10 夏館鎮(zhèn)陳家溝Y1494/3樣品鋯石U-Pb諧和年齡(a)和加權(quán)平均年齡圖(b)Fig.10 Zircon U-Pb concordia diagram (a) and average age (b) of sample Y1494/3 in Chenjiagou area,Xiaguan Town

4 討論

4.1 抱樹(shù)坪組形成時(shí)代的精確厘定及二郎坪群地層劃分討論

巖石學(xué)及地球化學(xué)特征顯示,抱樹(shù)坪組火山巖夾層——(黑云)陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖的原巖為安山質(zhì)凝灰?guī)r,常以火山巖夾層的形式賦存于黑云石英片巖中,與黑云石英片巖呈“互層狀”產(chǎn)出。本文首次獲得黑云陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖的原巖的成巖年齡為446.0±1.7 Ma,精確標(biāo)定了該次火山事件的年齡,也由此標(biāo)定了抱樹(shù)坪組的形成時(shí)代。由于樣品Y1494/1采集于抱樹(shù)坪組的內(nèi)部,未見(jiàn)地層頂界,故其頂界應(yīng)小于此年齡值。結(jié)合最近歐偉程等(2022)獲得抱樹(shù)坪組最年輕一組碎屑鋯石的年齡為420～440 Ma,揭示其地層時(shí)代最晚可能延續(xù)到志留紀(jì)—早泥盆世。本次野外調(diào)查還發(fā)現(xiàn)了大量晚期花崗斑巖脈體侵入穿插于抱樹(shù)坪組內(nèi)部(圖2a),獲得其結(jié)晶鋯石U-Pb年齡為430.0±3.0 Ma,故該脈體的侵位年齡能很好地限定抱樹(shù)坪組的最小沉積年齡,也就是說(shuō),抱樹(shù)坪組的最小沉積年齡應(yīng)大于430.0±3.0 Ma,即其形成時(shí)代不晚于早志留世。綜上認(rèn)為,抱樹(shù)坪組的形成時(shí)代應(yīng)為晚奧陶世—早志留世。

現(xiàn)階段,廣義二郎坪群的含義已被大多數(shù)學(xué)者接受(河南省地質(zhì)調(diào)查院?;安三元等,1993;張健等,2019),并被公認(rèn)為早古生代地質(zhì)體 (李采一等,1990;勞子強(qiáng),1991;王學(xué)仁等,1995;陸松年等,2003;趙姣等,2012;Dong Yunpeng et al., 2011a; 楊敏等,2016);但現(xiàn)在已有足夠的古生物學(xué)和年代學(xué)資料表明(表4),二郎坪群的形成時(shí)代跨度較長(zhǎng),為寒武紀(jì)—志留紀(jì),甚至跨度至晚古生代泥盆紀(jì) (高聯(lián)達(dá)等,2006),且群內(nèi)各地層單元之間并非如年代地層學(xué)所表現(xiàn)出來(lái)的新、老關(guān)系 (河南省地質(zhì)調(diào)查院?)。

由表4可知,現(xiàn)階段大廟組內(nèi)普遍缺失最直接的年代學(xué)數(shù)據(jù)的支持,但化石資料顯示其內(nèi)產(chǎn)早寒武世螺旋管狀藻類(lèi)化石及其管狀微化石組合 (王學(xué)仁等,1995)、寒武紀(jì)放射蟲(chóng)(勞子強(qiáng),1991)、中奧陶世珠角石和螺類(lèi)化石 (李采一等,1990),中晚奧陶世角石 (安三元等,1993)及志留紀(jì)床板珊瑚 (Wang Naiwen, 1989),故認(rèn)為其形成時(shí)代為早寒武世—志留紀(jì)(表5)。有關(guān)火神廟組時(shí)代研究較多,資料較豐富。前人已在變硅質(zhì)巖和砂板巖內(nèi)先后發(fā)現(xiàn)早奧陶世—中奧陶世牙形石和放射蟲(chóng) (王學(xué)仁等,1995),以及中泥盆世早期孢子化石 (高聯(lián)達(dá)等,2006),并獲該套地層內(nèi)不同類(lèi)型火山巖的年齡介于517～443 Ma之間 (王銘生等,1997;陸松年等,2003;閆全人等,2007;Dong Yunpeng et al., 2011a; 趙姣等,2012;李振強(qiáng)等,2021),以及侵入火山巖的中基性、中酸性至堿性巖體的結(jié)晶年齡介于496～433.4 Ma之間 (郭彩蓮等,2010,2011;王錦等,2012;蘇文等,2013;李名則等,2014;楊士杰等,2015;翟文建等,2020),三者很好地將火神廟組的形成時(shí)代限定在早寒武世末—中泥盆世(表5)。小寨組和抱樹(shù)坪組共同發(fā)育于火神廟組的南部,區(qū)域上相當(dāng)于前人所述二郎坪雜巖的南部變泥質(zhì)碎屑巖片(楊敏等,2016)。楊敏等 (2016) 在南部變泥質(zhì)碎屑巖片內(nèi)原巖為長(zhǎng)石石英砂巖中獲得最大沉積年齡為500±7 Ma,故代表了小寨組的最大沉積年齡;且侵入小寨組的古侵入體的結(jié)晶年齡為461～444 Ma(郭彩蓮等,2011;李勝利等,2012;蘇文等,2013),因此將其時(shí)代限定為晚寒武世—中奧陶世(表5)。

從地層層序上看,區(qū)域上抱樹(shù)坪組與下伏小寨組雖然主體為斷層接觸關(guān)系,但在內(nèi)鄉(xiāng)縣板場(chǎng)鄉(xiāng)大栗樹(shù)村一帶卻表現(xiàn)為整合接觸(河南省地質(zhì)調(diào)查院?);從地層時(shí)代上分析,小寨組形成于晚寒武世—中奧陶世,抱樹(shù)坪組形成于晚奧陶世—早志留世,二者之間存在明顯的新老關(guān)系;因此,小寨組和抱樹(shù)坪組二者是符合廣義二郎坪群地層單元?jiǎng)澐址桨?河南省地質(zhì)調(diào)查院?;湯清龍等,2010)。但是,由表5可知,雖然大廟組和火神廟組二者的最大沉積年齡均明顯早于小寨組和抱樹(shù)坪組,但通過(guò)對(duì)大廟組、火神廟組及由小寨組和抱樹(shù)坪組構(gòu)成的整體的年代對(duì)比研究,三者的地層時(shí)代并非廣義二郎坪群劃分方案中所表現(xiàn)出的新老關(guān)系,而主體卻表現(xiàn)為近于同時(shí)性(表5);同時(shí)結(jié)合最新1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)成果 (河南省地質(zhì)調(diào)查院?),大廟組與火神廟組之間及火神廟組與小寨組之間均呈現(xiàn)為斷層接觸關(guān)系,并非屬相互疊置的上下層序關(guān)系;以上分析則反映出大廟組、火神廟組及由小寨組和抱樹(shù)坪組構(gòu)成的整體三者時(shí)空上的近平行關(guān)系,揭示其可能主體屬時(shí)代大體相當(dāng)?shù)牟煌练e環(huán)境的產(chǎn)物(河南省地質(zhì)調(diào)查院?;劉文榮等,1989),這明顯有違于廣義二郎坪群的內(nèi)涵(河南省地質(zhì)調(diào)查院?;安三元等,1993;湯清龍等,2010),因此,后需加強(qiáng)對(duì)廣義二郎坪群的解體和重新厘定。

4.2 抱樹(shù)坪組構(gòu)造環(huán)境分析及對(duì)二郎坪群大地構(gòu)造屬性的制約

抱樹(shù)坪組火山巖夾層具有相對(duì)低的SiO2含量(均值為56.25%)、高的Al2O3含量(均值為15.17%)、高的MgO含量(均值為4.93%)和低的FeOT/MgO值(均值為1.46),在SiO2—MgO圖解中除Y1494/2樣品位于RS邊界位置外,其余4件樣品全部落入鎂安山巖(MA)區(qū)(圖11a),在SiO2—FeOT/ MgO圖解中5件樣品基本上全部落入低Fe鈣堿系列(LF—CA)區(qū)(圖11b),共同顯示出鎂安山質(zhì)巖石的典型特征 (鄧晉福等,2010,2015)。鎂安山巖是與洋俯沖作用相關(guān)的典型的火成巖類(lèi)型 (鄧晉福等,2010),又是識(shí)別島弧環(huán)境的一種特征巖類(lèi) (鄧晉福等,2007)。地球化學(xué)特征結(jié)果顯示,抱樹(shù)坪組火山巖夾層具有較高的Ni和Cr含量及稀土總量,相對(duì)富集LREE和大離子親石元素Rb、Th、U、K,相對(duì)虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、Ti,普遍具有弱的負(fù)Eu異常和負(fù)Sr異常,Th/Ta值為4.9～16.1,基本與大陸邊緣環(huán)境Th/Ta值(6～20)相近 (GortonSchandl, 2000),且在Th/Ta—Yb圖解和Th/Yb—Ta/Yb圖解中5件樣品中有4件落入活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境(圖12),共同表明其形成于活動(dòng)大陸邊緣俯沖環(huán)境。同時(shí),鎂安山巖一般認(rèn)為產(chǎn)于俯沖帶上面的弧、弧前和弧后 (鄧晉福等,2010),但在洋中脊和洋島環(huán)境中不存在 (鄧晉福等,2007)。抱樹(shù)坪組總體為一套原巖以泥質(zhì)碎屑巖為主夾少量中基性火山巖的復(fù)理石沉積 (翟文建等,2020),原巖成熟度較低,具快速剝蝕、近距離搬運(yùn)沉積特征 (李亞林等,1998,1999),其碎屑物源具雙源性特點(diǎn)(來(lái)自南側(cè)的秦嶺微陸塊和北側(cè)的華北陸塊),揭示抱樹(shù)坪組可能形成于弧后盆地環(huán)境 (楊敏等,2016;歐偉程等,2022)。結(jié)合北秦嶺微陸塊為活動(dòng)大陸邊緣的構(gòu)造格局 (張國(guó)偉等,1995;Dong Yunpeng et al., 2011a)及商丹洋在約400～450 Ma時(shí)的向北俯沖 (吳元保等,2013),以及本次厘定的抱樹(shù)坪組的形成時(shí)代,我們認(rèn)為抱樹(shù)坪組可能形成于因商丹洋的北向俯沖而產(chǎn)生的弧后盆地構(gòu)造背景 (孫勇等,1996;Dong Yunpeng et al., 2011b; 楊敏等,2016)。

圖11 抱樹(shù)坪組陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖 SiO2—MgO圖解(a)和SiO2—FeOT/ MgO圖解(b)(據(jù)鄧晉福等,2010,2015):(a) 中實(shí)線 PQ 和RS 分別為HMA/MA與MA/非MA的邊界;(b) 中直線為鈣堿系列(CA)與拉斑系列(TH)分界線,點(diǎn)劃線為低Fe鈣堿系列(LF—CA)與中Fe鈣堿系列的邊界Fig.11 SiO2—MgO diagram (a) and SiO2—FeOT/ MgO diagram (b) of actinolite sodium schist of the Baoshuping Formation (after Deng Jinfu et al., 2010, 2015):(a) the lines Q and S mean the boundary of HMA/MA and MA/non-MA respectively in (a); the straight line is the CA/TH boundary,and the dot line is the boundary between low Fe CA(LF—CA) and media Fe (CA) in the (b)

圖12 抱樹(shù)坪組陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖Yb—Th/Ta圖解(a)和Ta/Yb—Th/Yb圖解(b)(據(jù)Gorton et al., 2000)Fig.12 Yb—Th/Ta diagram (a) and Ta/Yb—Th/Yb diagram (b) of actinolite sodium schist of the Baoshuping Formation (afer Gorton et al., 2000)

二郎坪群內(nèi)發(fā)育有具E-MORB型和島弧巖漿巖(Dong Yunpeng et al., 2011a)的微量元素特征的變質(zhì)火山巖,以及“雙層樓式”地層結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (河南省地質(zhì)調(diào)查院?;翟文建等,2020),表明其形成于島弧—弧后盆地環(huán)境,且大地構(gòu)造屬性具有從島弧向弧后盆地演化的趨勢(shì) (胡畔等,2017;翟文建等,2020)。早期島弧火山巖普遍被490～475 Ma的花崗質(zhì)巖石穿插侵入(王錦等,2012;李名則等,2014;胡畔等,2017;李振強(qiáng)等,2021),巖石成巖年齡普遍大于472±11 Ma (閆全人等,2007;李振強(qiáng)等,2021),但具有弧后盆地性質(zhì)的火山巖的形成時(shí)代則介于475～436 Ma之間 (Dong Yunpeng et al., 2011b; 趙姣等,2012;胡畔,2016;Hu Pan et al., 2019),兩者不同類(lèi)型火山巖的成巖年齡則揭示約470 Ma是二郎坪群由島弧向弧后盆地轉(zhuǎn)化的初始時(shí)限。抱樹(shù)坪組內(nèi)火山巖夾層的原巖為安山質(zhì)凝灰?guī)r,地球化學(xué)特征顯示出活動(dòng)大陸邊緣俯沖環(huán)境,其結(jié)晶鋯石U-Pb年齡(446.0±1.7 Ma)正好介于475～435.7 Ma之間;同時(shí),抱樹(shù)坪組可能形成于因商丹洋的北向俯沖而產(chǎn)生的弧后盆地構(gòu)造背景 (孫勇等,1996;Dong Yunpeng et al., 2011b; 楊敏等,2016),表明弧后盆地俯沖作用的時(shí)間可能一直持續(xù)至晚奧陶世。另外,早志留世未變形的花崗斑巖脈與抱樹(shù)坪組侵入接觸關(guān)系明顯,并切穿區(qū)域性片理,而區(qū)域性面理則是二郎坪弧后盆地俯沖閉合過(guò)程的產(chǎn)物 (李振強(qiáng)等,2021),因此,花崗斑巖脈的成巖年齡可作為二郎坪盆地俯沖消減閉合的下限年齡,時(shí)間為430.0±3.0 Ma。綜合以上可知,二郎坪群是在約470 Ma之前由于商丹洋向北俯沖而形成的火山島弧,在470～436 Ma轉(zhuǎn)化為弧后盆地,至約430 Ma之前最終完成消減閉合。

5 結(jié)論

(1)二郎坪群抱樹(shù)坪組內(nèi)(黑云)陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖呈夾層狀賦存于黑云石英片巖中,與黑云石英片巖呈“互層狀”產(chǎn)出,原巖為安山質(zhì)凝灰?guī)r,具有鎂安山質(zhì)巖石的地球化學(xué)特點(diǎn);結(jié)合地球化學(xué)特征及前人研究認(rèn)為抱樹(shù)坪組可能形成于活動(dòng)陸緣弧后盆地。

(2)本文獲得黑云陽(yáng)起鈉長(zhǎng)片巖的原巖的結(jié)晶鋯石U-Pb年齡為446.0±1.7 Ma,以及侵入其中的花崗斑巖脈的成巖年齡為430.0±3.0 Ma,首次將抱樹(shù)坪組的形成時(shí)代準(zhǔn)確地標(biāo)定為晚奧陶世至早志留世。

(3)綜合前人研究成果,本文認(rèn)為小寨組和抱樹(shù)坪組在地層層序及地層時(shí)代上符合廣義二郎坪群的劃分方案,但大廟組、火神廟組及由小寨組和抱樹(shù)坪組構(gòu)成的整體三者在形成時(shí)代上表現(xiàn)為近于同時(shí)性,在空間上主體呈現(xiàn)近平行關(guān)系,可能主體屬時(shí)代大體相當(dāng)?shù)牟煌练e環(huán)境的產(chǎn)物,這明顯有違于廣義二郎坪群的內(nèi)涵。有關(guān)二郎坪群大地構(gòu)造屬性,認(rèn)為是在約470 Ma之前由于商丹洋向北俯沖而形成的火山島弧,在470～436 Ma轉(zhuǎn)化為弧后盆地,至約430 Ma之前最終完成消減閉合。

致謝：感謝評(píng)審專家提出的寶貴修改意見(jiàn)!野外考察得到河南省地質(zhì)調(diào)查院楊俊峰教授級(jí)高級(jí)工程師、郭君功高級(jí)工程師、何凱工程師、李敏工程師等的協(xié)助,在此一并表示感謝。

注 釋 / Notes

? 河南省地質(zhì)局區(qū)測(cè)隊(duì).1973. 河南省西峽縣北部1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.

? 河南省地質(zhì)調(diào)查院. 2002. 河南省1∶25萬(wàn)內(nèi)鄉(xiāng)縣幅區(qū)調(diào)修測(cè)報(bào)告.

? 河南省地質(zhì)調(diào)查院. 2019.河南省1∶5萬(wàn)小水幅、夏館幅、二郎坪幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查聯(lián)測(cè)報(bào)告.

? 天津地質(zhì)調(diào)查中心. 2019. 中條—熊耳山成礦區(qū)關(guān)鍵地區(qū)地質(zhì)調(diào)查與成果集成報(bào)告.