扬子北缘大洪山地区晋宁期造山过程新认识

原标题：扬子北缘大洪山地区晋宁期造山过程新认识

来源于《中国地质调查成果快讯》

摘要：通过开展湖北1∶5万长岗店等五幅区域地质调查工作，查明分布于扬子北缘湖北省大洪山地区的花山群主要包含岛弧和弧后盆地两大体系的物质，重新划分了花山群。确定大洪山地区存在一个新元古代早期的弧-盆系，恢复了大洪山地区晋宁期地质演化过程，认为洋壳由北向南俯冲形成三里岗岩浆弧及大洪山弧后盆地，“桐柏—大别陆块”拼贴于扬子陆块北缘，其是最终形成统一扬子陆块现今之格局的重要组成部分，限定了Rodinia超大陆汇聚的时间上限。

1.项目概况

调查区地处南秦岭造山带与扬子陆块的交接部位（图1），跨襄广断裂，经历多期造山作用，物质组成及构造演化历史复杂。“湖北1∶5万长岗店、均川、客店坡、古城畈、三阳店幅区域地质调查”子项目，归属于“武当-桐柏-大别成矿带武当—随枣地质矿产调查”项目，由湖北省地质调查院承担。工作周期为2016—2018年。主要目标任务是开展1∶5万区域地质调查，查明区域地层、岩石、构造特征，加强含矿地层、岩石、构造的调查，突出岩性填图和特殊地质体及非正式填图单位的表达，重新厘定原“花山群”“打鼓石群”，加强地质构造调查研究。

2.成果简介

（1）识别出大洪山弧后盆地。大洪山弧后盆地位于三里岗岩浆弧的南西侧（图1），以打鼓石岩群为盆地基底，上被扬子陆块南华系沉积盖层角度不整合覆盖，主要包括浊积冲积扇体和弧后盆地玄武岩。弧后盆地浊积冲积扇体由下部的长英质和上部的白云质冲积扇叠置而成，反映盆地物源区岩性的变化，在盆地充填的早期以长英质碎屑岩为主，盆地充填的晚期盆地有大量碳酸质输入。冲积扇扇中（根）水道砾岩（图2-a）、鲍玛序列发育（图2-b），根据C段斜层理恢复古水流的方向近南—南东向，表明大洪山地区位于海底大型冲积扇的南东一侧。冲积扇碎屑锆石特征表明其具有双物源特征，一部分来自岩浆弧，一部分来自扬子古老基底。

弧后盆地玄武岩（BABB）主要分布于大洪山景区及绿林寨景区两处，岩性以杏仁玄武岩（图2-d）、枕状玄武岩、粗玄岩为主，浊积岩整合覆盖其上，受后期构造改造，两者之间多为构造接触关系。这些玄武岩中含有大量打鼓石群白云岩捕虏体（图2-c），是岩浆在上升过程中捕获的盆地基底岩石碎片。铁镁质岩块地球化学特征表明可能来源于软流圈亏损地幔，受消减组分的影响表现出一些岩石圈地幔的特征，经历了一定程度的岩浆演化，表现出复杂的地球化学特征，一部分具有IAB特征，一部分表现出兼具MORB和IAB特征，少量还具有OIB的特征。构造环境判别图中主要落入MORB、大洋岛弧和陆缘弧之间过渡区域，少量落入洋岛区域。这些具有复杂地球化学性质玄武岩出现于三里岗岩浆弧与扬子陆块之间，是典型的弧后盆地镁铁质岩石组合，是一个与冲绳海槽相似的初始弧后盆地。运用LA-ICP-MS锆石U-Pb法获得镁铁质岩的形成时代为835～817Ma，代表弧后盆地的形成时间。

a—水道砾岩冲蚀界面；b—鲍玛序列及c段发育的斜层理；c—弧后盆地玄武岩中打鼓石群白云岩捕虏体；d—弧后盆地杏仁玄武岩

（2）重新划分了花山群。基于以上调查工作，结合前人从花山群中解体新建的土门岩组弧火山岩，认为花山群主体由青白口纪弧—盆系组成，在清理前人划分方案基础上，对其进行了新的划分（表1）。花山群由弧火山岩和弧后盆地沉积体系组成，弧火山岩为土门岩组（前人新建），其与弧后盆地沉积体系之间为构造接触关系。弧后盆地沉积体系则包括底部的弧后盆地玄武岩（绿林寨组），覆盖其上的水下冲积扇（六房咀组和洪山寺组）。绿林寨组为本次将原认为是辉绿岩体的物质纳入花山群之中，其是盆地拉张背景下形成的弧后盆地玄武岩。六房咀组和洪山寺组的定义与前人基本相同，据本次野外调查，将两者的上下关系做了调整，代表长英质冲积扇体的六房咀组位于下部，而钙屑冲积扇体则位于上部。

表1 花山群划分沿革表

 

（3）恢复大洪山地区晋宁期地质构造演化过程。新元古代早期，扬子北缘的大洪山地区存在汇聚事件，即在876～780Ma，洋壳由北向南俯冲，形成一套岩浆弧和弧火山岩，与此同时位于三里岗岩浆弧之后发生拉张，形成以打鼓石岩群为基底的弧后盆地，随着盆地的不断演化，形成大规模的溢流弧后盆地玄武岩（BABB）及水下冲积扇体。在780Ma之前，“桐柏—大别陆块”拼贴到扬子陆块的边缘，年轻的大洪山弧后盆地也停止了发育，限定了本区扬子陆块最终拼贴统一时代上限。在780Ma之后，南华纪莲沱组作为一套陆相磨拉石建造角度不整合覆盖其上，本区构造体制转换，进入Rodina超大陆裂解时期。

3.成果意义

大洪山地区地质背景一直以来存在较大的争议，该认识有助于恢复大洪山地区晋宁期地质构造演化过程，对于华南前寒武纪基底的研究具有重要意义。在青白口纪扬子陆块西北缘、西缘、南东缘均有汇聚事件发生，是最终形成统一扬子陆块现今之格局的重要时期。成果将对Rodinia期华南陆块聚散过程与资源环境效应乃至全球超大陆重建提供基础支撑，具有重要的科学意义。

（湖北省地质调查院 杨成 孔令耀 陈超 陈铁龙，中国地质调查局武汉地质调查中心 彭练红 邓新供稿）