扬子地台东南缘新元古代地层碎屑锆石年龄及其意义

【摘要】：论文对扬子地台东南缘西段新元古代中-晚期地层中几个重要层位进行了沉积相分析和碎屑锆石U-Pb测年工作,取得了一些新的认识:1)湘西四都坪地区板溪群五强溪组沉积于滨岸-滨外陆棚环境。对五强溪组顶部和中部石英砂岩中采获的碎屑锆石进行了LA-ICPMS测年工作,样品显示出相似的年龄分布,约780 Ma与820 Ma年龄峰值对应着南华盆地两次拉张作用,表明五强溪组物源主要来自新元古代岩石。五强溪组顶部砂岩中获得的最年轻加权平均年龄值为714.6±5.2 Ma,与过去已发表的板溪群顶底界年龄一起可将板溪群的沉积年龄限制在约820-715 Ma。这一年龄值与四堡剖面拱洞组(位于江口冰碛岩之下)顶部、Oman和Canada的Sturtion冰期地层底部获得的锆石U-Pb年龄等吻合,支持Sturtian冰期在约715 Ma全球同时启动的观点。南沱组顶部砂岩碎屑锆石年龄分布与板溪群类似,指示其物源也主要来自新元古代岩石。2)在贵州五河留茶坡组底部采获的锆石取得了SHRIMP U-Pb年龄556.4±8.1 Ma。结合已发表的留茶坡组顶界年龄,提出留茶坡组沉积时限为约556-523 Ma;台地相灯影组(约551-542 Ma)仅能与深水相留茶坡组下部对比,埃迪卡拉纪-寒武纪(E-C)界线在深水相区位于留茶坡组之内。据这个年龄,可将陡山沱组顶部黑色页岩中发育的瓮会生物群的年龄限制为约556 Ma,在误差范围内可与庙河生物群(约551 Ma)对比。同时也限定了陡山沱组顶部DOUNCE碳同位素负异常事件的结束时间,在深水相区为约556 Ma,在误差范围内与台地相区的结束时间(约551 Ma)相吻合。该样品中发现的最古老碎屑锆石年龄为3.4 Ga,表明扬子板块存在未暴露的太古代基底。3)系统总结了扬子东南缘西段新元古代地层中碎屑锆石年龄谱,发现武陵与雪峰不整合面附近未发生显著的构造环境转换。另识别出两个重要的构造转换界面,分别发生在五强溪组与马底驿组之间(约800 Ma)和长安组与大塘坡组之间(约660 Ma)。前者附近发生了由前陆盆地挤压环境到拉张裂谷伸展环境的转换,后者附近发生了从裂谷到裂谷后的构造环境转换,此后扬子东南缘西段进入被动大陆边缘环境。据此将扬子东南缘西段新元古代演化划分为:1000-880Ma碰撞造山阶段、880-800 Ma造山带剥蚀与地幔柱活动阶段、800-660 Ma拉分盆地阶段与660-542 Ma被动大陆边缘阶段。