南秦岭武当山地区新元古代岩浆活动和沉积作用研究

The tectonic evolution of the South China Block (SCB) during the Neoproterozoic has been paid much attention due to its important significance for the assembly and breakup of the supercontinent Rodinia. Much studies have focused on the amalgamation process of the Yangtze and Cathaysia blocks, but the middle-late Neoproterozoic tectonics of SCB after the collision event have been poorly paid attention. The geological records in the margin of the SCB, especially those of the north margin, are the key for understanding the tectonic framework of SCB. The South Qinling are considered to be the part of the north margin of the SCB, but a few attention has been paid to its magmatic and deposited geological signatures. Based on the geological fingerprinting on the reported literature, this project will document new field, geochronological, geochemical data for the meta-volcanic-sedimentary rocks from Wudangshan and Yaolinghe Groups in the South Qinling. The aim for this project is to probe petrogenesis of the magmatic rocks, trace the source of the sedimentary rocks, estimate the tectonic relationship between the South Qinling and Yangtze Block and code the tectonic evolution of the SCB during the middle- late Neoproterozoic.

华南大陆新元古代时期的构造演化过程长期为中外学者所关注。目前的研究更多聚焦在华夏与扬子汇聚成为统一大陆的过程，对华南大陆形成之后（<830Ma）的构造环境与过程则相对关注较少。华南周缘，特别是扬子北缘，这一时期的相关地质记录是阐明其新元古代中晚期构造格局的核心所在。北邻扬子克拉通的南秦岭，内部具有丰富的新元古代岩浆和沉积记录信息，可能为华南新元古代区域构造格局的研究提供重要依据。基于此，本项目拟以南秦岭武当山群和耀岭河群变火山-沉积岩系为主要研究对象，有针对性的设置典型地质剖面，借助野外地质、岩石(相)学、岩石/矿物化学、矿物热年代学和元素-同位素地球化学为主要研究手段，综合分析南秦岭新元古代岩浆-沉积作用过程及其构造环境，探讨~830Ma之后南秦岭与华南大陆之间的构造关系，为华南新元古代构造演化过程和其古地理位置的深入研究提供重要依据。

南秦岭被认为是扬子板块北缘的一部分，武当群和耀岭河群是南秦岭分布最广泛的新元古代基底，是研究830Ma以后扬子北缘构造演化及华南在Rodinia超大陆中构造位置的重要载体。本项目通过对武当地区武当群和耀岭河群中的火山岩和碎屑岩开展详细的野外地质调查、年代学、岩石学和地球化学的研究，主要得到以下关键认识：（1）厘定南秦岭武当群火山岩形成时代主要集中在804-700Ma之间，其中基性火山岩可分为E-MORB型玄武岩、岛弧玄武岩和富Nb玄武岩，它们主要形成于俯冲作用背景下的岛弧和弧后盆地环境；（2）武当群碎屑岩主体沉积时限应该在 755-715Ma和~830-780 Ma两组，其沉积的上限年龄大致为720-710Ma，大量碎屑岩具有单峰的年龄谱系特征，更可能形成于弧缘的沉积盆地中（弧前、弧后或者弧内环境）；（3）南秦岭武当地区耀岭河群的火山岩喷发年龄集中在686-632Ma之间，与随枣地块和安康城口耀岭河群的火山-沉积组合时代接近。基性火山岩为拉斑质玄武岩，具有E-MORB和板内玄武岩的特征，其形成于初始陆内裂谷环境；（4）结合区域内新元古代岩浆活动及沉积作用等相关工作，南秦岭构造带经历了从新元古代早-中期俯冲到新元古代晚期陆内裂谷的构造演化历史，扬子板块在新元古代时期应该位于Rodinia超大陆的边缘位置。