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锆石年代学信息揭示大别造山带古生代演化历史
发布日期:2017-11-20

  华北克拉通金矿集中分布在其南缘,自东向西分别有苏鲁造山带北侧胶东金矿集区、大别造山带北侧的五河金矿集区、秦岭造山带北侧的熊耳山-小秦岭金矿区。虽然这些金矿主要形成于晚中生代,但是古生代与早中生代大地构造演化史也是认识这些金矿集区发育背景的重要方面。 

  华北克拉通与扬子板块在中三叠世发生陆—陆碰撞,形成了秦岭桐柏红安大别苏鲁造山带。在晚古生代至早三叠世期间,这两大陆块之间存在着古特提斯洋(也称为秦岭洋),不断向北俯冲,最终导致中三叠世的陆陆碰撞。然而,华北克拉通南缘并没有古生代活动陆缘岩浆活动的记录,与古特提斯洋向北俯冲的认识似乎不吻合。秦岭桐柏造山带存在着北秦岭微陆块,但是其是否能向东延入大别造山带长期无法确定,主要原因是后者北部被中生代的合肥盆地所大面积覆盖。  

  基于上述背景,合肥工业大学朱光课题组对华北克拉通南缘合肥盆地内中生代各组砂岩与火山岩进行了锆石年代学分析,还对大别造山带北部佛子岭群变质砂岩进行了碎屑锆石年代学分析。这些锆石年代学信息,有效地限定了合肥盆地内各组地层的沉积时代,给出了毛坦厂组火山岩喷发时代为127-129 Ma(早白垩世),并指示盆地南部侏罗白垩纪沉积岩的源区为南部的大别造山带。 

  利用合肥盆地中生代砂岩碎屑锆石与火山岩捕获锆石信息,并对比周边源区的锆石年代学信息,有效地指示了大别造山带北部存在着一个北淮阳微陆块,其三分之二部分被后期的合肥盆地所覆盖。地球物理资料揭示,该微陆块与华北克拉通之间的缝合线为近东西向的肥中断裂。该微陆块存在于早古生代期间,当时以商丹洋(原特提斯洋一部分)与华北克拉通相隔,大洋向南俯冲于北淮阳微陆块之下,从而华北克拉通南缘不属于活动陆缘。约400 Ma时(早泥盆世),北淮阳微陆块与华北克拉通发生弧-陆碰撞而增生到克拉通南缘。在石炭纪至早三叠世,该微陆块南部的古特提斯洋向北俯冲,至中三叠世发生最终的陆陆碰撞。由于北淮阳微陆块的分隔,晚古生代活动陆缘上的弧岩浆活动并没有波及到华北克拉通南缘。北淮阳微陆块的识别,还表明早古生代期间在原特提斯洋内存在着一个北秦岭-北淮阳条带状微陆块,它们可能是新元古代从扬子板块北缘裂解出来的。 

  该研究成果发表在著名的国际地学期刊《Tectonophysics》上(Zhu, G*., Wang, Y. S., Wang, W., Zhang, S., Liu, C., Gu, C. C., Li, Y. J. 2017. An accreted micro-continent in the north of the Dabie Orogen, East China: Evidence from detrital zircon dating. Tectonophysics, 698: 47-64.),得到科技部国家重点研究发计划资助(2016YFC0600102)。 

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