南秦岭地壳形成、组成和演化

Question

如题所述

Answer 1

9.2.1.1 南秦岭地壳的形成、组成和演化
南秦岭地壳的形成过程包括五个增生期：第一期为中太古代，第二期为新的太古代至古元古代早期，第三期为古元古代中期，第四期为中元古代早中期，第五期为中、晚元古代之交。这些增生期是地壳的主要形成期，其中第三期以陡岭群、北武当群等变质岩样品的平均TDM值（2039±73Ma）为依据；第四期以毛堂群马头沟组等变质基性火山岩的平均TDM值（1634±113Ma）为依据；第五期主要以耀岭河群和郧西群变火山岩的平均TDM值（1252±61Ma）为依据（张宗清等，2002）。成壳物质来源于亏损地幔源区，而后成壳岩浆物质来自洋岛玄武岩（OIB）型或者地幔柱型地幔源区。
南秦岭现今上地壳由不整合于元古宇之上的震旦系与显生宙的盖层和花岗岩类组成；中地壳由元古宙变质火山-沉积岩系组成；下地壳上部由类似扬子崆岭群的深变质岩系或者类似大别杂岩中的麻粒岩相岩石组成，下地壳下部主要由形成于1.1Ga左右的底侵镁铁质岩层组成（张宗清等，2002）。
新元古代中酸性侵入岩在南秦岭和相邻的扬子北缘非常发育，它们沿北部柞水—淅川—随（县）-枣（阳）一带和黄陵—汉南岩区分布。南秦岭岩带中岩体沿南秦岭北缘主边断裂带新元古代隆起区分布，多侵入中、新元古界，也见有侵入于古元古代陡岭群不同层位中的中酸性岩。黄陵岩体群出露面积大于1000km2，早期次形成石英闪长岩，晚期次形成英云闪长岩、二长花岗岩及正长（或碱长）花岗岩（张二朋等，1993）。
南秦岭和扬子中地壳的SiO2、K2O、Rb、Li、Ba、Th、∑REE等不相容元素的含量低于下地壳和上地壳，MgO、∑FeO、Cr、Ni等相容元素的含量高于或接近下地壳，这很可能与这两个构造单元的中地壳主体为幔源新生地壳衍生而非由下地壳物质派生有关（张本仁等，2002）。
东秦岭的太古宙构造岩石地层单位中，南秦岭鱼洞子群的变玄武质岩石与扬子区崆岭群变玄武质岩石有较多的相似之处，表明鱼洞子群很可能与扬子陆块太古宙基底崆岭群具有联系。然而，鱼洞子群变玄武岩同时显示亏损Ti、Nb（相对于Ce）、Ta（相对于Th）等高场强元素和Y（相对于Ce），即具有类似显生宙俯冲消减带或岛弧构造环境中玄武岩所特有的化学特征。因此，可以认为鱼洞子群岩层很可能是与崆岭群岩层同属扬子构造域、但具有不同的产出构造环境。
南秦岭地壳剖面中Pb同位素组成由下至上逐步增高，最下部的新太古代鱼洞子群岩层的Pb同位素组成最贫于放射成因铅，而中地壳上部的耀岭河群则显示出最富放射成因铅的Pb同位素组成。这反映出被动大陆边缘地壳在新元古代至早古生代期间是相对稳定的。与作为活动大陆边缘的北秦岭地壳的Pb同位素反常演化趋势形成了鲜明的对照，表明北秦岭地壳在晚海西—印支期间曾发生过重大变动。