1943 / 2019-08-30 18:39:34

渝北上三叠统沉凝灰岩锆石年代学和地球化学研究

2、地球化学 > 专题12：岩石地球化学

秦岭印支造山运动性质的核心问题在于秦岭是否为印支碰撞造山带。碰撞造山带形成之前存在洋壳俯冲过程，然而秦岭却没有发现三叠纪洋壳存在的痕迹，虽然已有解释是陆-陆碰撞时期洋壳逐渐俯冲进入地幔消失了，但是需要更多的证据来恢复这个过程。碰撞俯冲过程中形成的“弧岩浆”活动的存在是其中一个重要的证据。秦岭在印支期俯冲作用形成的弧火山岩和俯冲作用形成的“俯冲增生杂岩带”却没有广泛分布的报道，可能是陆内造山过程中受到风化剥蚀而消失殆尽，但是火山活动产生的火山碎屑，如火山灰，可以经过大气或水流搬运至较远的地方沉积下来的形成的广泛分布的凝灰岩层，能较好的保存原始组分和锆石等矿物，是窥视原始岩浆性质的一个窗口。重庆市温泉镇须家河组中发现有一层厚度约半米的沉凝灰岩层，镜下几乎全为玻屑，具有明显的凝灰质结构。其锆石岩相学、Th/U比值及锆石REE配分模式都显示典型的岩浆成因锆石特征。锆石U-Pb测年结果揭示样品年龄为225.9±1.4Ma（MSWD = 1.6，N = 29），而锆石地球化学显示岩浆弧成因特征，反映该时期仍有碰撞俯冲有关的“弧岩浆”活动存在。此外，研究区以北的鄂尔多斯盆地延长组同样发现大量凝灰岩夹层，其中长7段年龄集中在221-228 Ma，并有报道年龄为226.5±1.6 Ma的凝灰岩层，同样有明显的火山弧特征。推测两者应是来源于秦岭造山带的同期火山喷发事件，只是沉降在秦岭两侧不同地区。受到印支期南西至北东古季风的影响，华北南部往往分布更多的凝灰岩夹层，而华南一侧少见该时期凝灰岩层的报道。因此，温泉镇厚层凝灰岩层的发现对于追溯喷发地为秦岭地区有着重要的意义，也为印支期秦岭存在“弧岩浆”活动提供了更可信的证据。