大洪山花山群中白堊紀(jì)基性火山巖的識(shí)別及其地質(zhì)意義

邱艷生, 楊青雄, 鄧 奇, 汪正江, 杜秋定, 胡正祥, 周世卿

(1.湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北 武漢 430034; 2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 成都地質(zhì)調(diào)查中心,四川 成都 610081)

大洪山花山群中白堊紀(jì)基性火山巖的識(shí)別及其地質(zhì)意義

邱艷生1, 楊青雄1, 鄧 奇2, 汪正江2, 杜秋定2, 胡正祥1, 周世卿1

(1.湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北 武漢 430034; 2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 成都地質(zhì)調(diào)查中心,四川 成都 610081)

介紹湖北大洪山地區(qū)花山群中的白堊紀(jì)基性火山巖(玄武巖)。LA-ICP-MS U-Pb鋯石測(cè)年表明,該基性火山巖形成于(128.3±1.4)Ma。根據(jù)主量元素、稀土元素和微量元素的測(cè)試結(jié)果,該地區(qū)在早白堊世存在板內(nèi)火山噴發(fā)。該火山巖具有低Nb、Ta 和Sr、高Ti/Y的特征,略微富集輕稀土元素,類似于大陸板內(nèi)玄武巖型或者洋島玄武巖型。與前人在秦嶺大別造山帶(QDOB)中發(fā)現(xiàn)的中生代晚期(130 Ma左右)的花崗巖證據(jù)相互印證。該初步研究可能揭示,揚(yáng)子地塊在三疊紀(jì)—中侏羅世向華北地塊俯沖碰撞造山后,于早白堊世(128 Ma左右)處于伸展環(huán)境。

花山群； U-Pb定年；基性火山巖；白堊紀(jì)；秦嶺大別造山帶

圖1 湖北花山地區(qū)簡(jiǎn)化地質(zhì)圖((a)大地構(gòu)造位置據(jù) Wang and Li,2003[15],修改；(b)簡(jiǎn)化地質(zhì)圖修改自未發(fā)表1∶50 000地質(zhì)圖。震旦系(Z)相當(dāng)于成冰系與埃迪卡拉系。)Fig.1 Simplified geological map of the Huashan area in Hubei1.第四系;2.公安寨組;3.大冶組;4.茅口組;5.寒武系;6.震旦系;7.花山群;8.打鼓石群;9.輝綠巖;10.二長(zhǎng)花崗巖;11.斷層;12.地名;13.本次采樣點(diǎn);14.石玉若等人采樣點(diǎn)。

許多研究者一直把眼光放在華北地塊與揚(yáng)子地塊之間的秦嶺大別造山帶(QDOB)[1-4](圖1),比較少關(guān)注揚(yáng)子北緣湖北大洪山地區(qū)的基性火山巖。由于鮮見(jiàn)對(duì)該地區(qū)中生代基性火山巖的識(shí)別,秦嶺大別造山帶南邊界的大多數(shù)地層被認(rèn)為是前寒武紀(jì)地層,即中元古代打鼓石群、新元古代花山群以及新元古代晚期的震旦紀(jì)地層[5-14]。本文報(bào)道該地區(qū)花山群中發(fā)現(xiàn)的早白堊世基性火山巖的年代學(xué)和地球化學(xué)特征,并由此探討其大地構(gòu)造意義。

1 地質(zhì)背景

花山地區(qū)分布有不同時(shí)期的地層,從中元古代的打鼓石群—第四系未固結(jié)的沉積物都有,侵入不少巖漿巖(圖1)。采樣點(diǎn)西側(cè)地層被普遍認(rèn)為是新元古代花山群的基性火山巖。這些地層出露于三里崗—三陽(yáng)斷層西南側(cè),該斷層為襄樊(現(xiàn)在改稱襄陽(yáng))—廣濟(jì)斷裂帶的一部分,為秦嶺大別造山帶的南邊界地層(圖1)。一般認(rèn)為該斷裂是揚(yáng)子地塊中晚三疊世—中侏羅世向華北地塊俯沖碰撞造山過(guò)程中形成的。

花山群于1959年由北京大學(xué)地質(zhì)地理系湖北大隊(duì)在1∶20萬(wàn)宜城幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查報(bào)告中首次命名(未出版)。該群包含下部洪山寺組和上部六房咀組,由一套輕微變質(zhì)的巖石組成。其下為不整合下伏的中元古代打鼓石群(Pt2D),其上為不整合上覆的原“震旦系(Z)”蓮沱組、南沱組、陡山沱組和燈影組[5]?，F(xiàn)在蓮沱組和南沱組屬于南華系(成冰系),陡山沱組和燈影組屬于震旦系(埃迪卡拉系)。洪山寺組由陸源碎屑巖組成,包括礫巖、礫質(zhì)砂巖和砂巖；六房咀組主要由大量基性火山巖(玄武巖為主)組成,夾泥質(zhì)板巖、粉砂質(zhì)板巖和凝灰?guī)r。基性火山巖出露于三里崗—三陽(yáng)背斜兩翼,特別是東北翼,有輕微變質(zhì)。

2 樣品描述

樣品FS27a,FS27b,FS27c 采集于湖北花山地區(qū)三里崗—三陽(yáng)背斜東北翼,地理坐標(biāo)為北緯31°28′,東經(jīng)113°04.4′(圖1)。這些樣品采自原新元古代花山群(Pt3H)六房咀組中部。玄武巖露頭呈灰綠色或者灰黃色(圖2)。經(jīng)過(guò)薄片鑒定為變玄武巖。

鏡下鑒定,樣品FS27a具有典型的變余斑狀結(jié)構(gòu),但是基質(zhì)具有變余間粒結(jié)構(gòu)(圖2)。 其組成成分如下:變余斑晶,17%(包括輝石,16%,部分陽(yáng)起石化、綠泥石化、碳酸鹽化；基性斜長(zhǎng)石,1%,鈉黝簾石化)；變余基質(zhì),83%(包括基性斜長(zhǎng)石,40%,部分碳酸鹽化；輝石,33%,部分碳酸鹽化和綠泥石化；含鈦礦物,10%)。

圖2 FS27a玄武巖野外與顯微照片F(xiàn)ig.2 The field and micrograph photo of the basalt sample FS27a斜長(zhǎng)石(Pl)和輝石(Px)以斑晶形式出現(xiàn)(正交偏光)。

3 年代學(xué)和地球化學(xué)特征

3.1 年代學(xué)特征

火山巖樣品粉碎后,其中的鋯石通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)重力和磁力分選技術(shù)選出。選出的鋯石顆粒被固定在環(huán)氧樹(shù)脂上,用透射光、反射光和陰極發(fā)光(CL)顯微照相記錄下來(lái)(圖3),以指導(dǎo)同位素分析的測(cè)點(diǎn)選擇。大多數(shù)鋯石顆粒呈半自形—自形,具有清晰—模糊的震蕩環(huán)帶構(gòu)造,長(zhǎng)度為30～90 μm,長(zhǎng)寬比大致為1.5～2.5,呈現(xiàn)出典型的巖漿鋯石成因。

圖3 樣品典型鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像(分析點(diǎn)均編號(hào),激光束直徑32 μm)Fig.3 The cathode luminescence(CL)images of typical zircon grains from the sample

LA-ICP-MS(激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀)鋯石U-Pb 同位素組成的分析在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。詳細(xì)的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法同Liu等[16-18]。激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas 2005(193 nm,Coherent Lambda Physik GmbH,Gottingen,Germany),ICP-MS為Agilent 7500 a(Agilent Technologies,Inc.,Santa Clara,CA,USA)。激光剝蝕過(guò)程中采用氦氣作載氣、氬氣為補(bǔ)償氣以調(diào)節(jié)靈敏度,二者在進(jìn)入ICP之前通過(guò)一個(gè)T型接頭混合。在等離子體中心氣流(Ar+He)中加入了少量氮?dú)?以提高儀器靈敏度、降低檢出限和改善分析精密度[19]。由Agilent 7500 a采集的每個(gè)時(shí)間分辨分析數(shù)據(jù)包括大約20～30 s的空白信號(hào)和50 s的樣品信號(hào)。對(duì)分析數(shù)據(jù)的離線處理(包括對(duì)樣品和空白信號(hào)的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計(jì)算),采用軟件ICPMSDataCal 完成[16,18]。鋯石樣品的U-Pb年齡諧和圖繪制和/或年齡加權(quán)平均計(jì)算均采用Isoplot/Ex_ver3 完成[20]。單個(gè)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)誤差采用1σ,年齡結(jié)果采用206Pb/238U加權(quán)平均值(95%置信度)。鋯石U-Pb 測(cè)年數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

對(duì)新元古代及更年輕的巖石,鋯石顆粒的206Pb/238U年齡比207Pb/206Pb具有更高的精確度[21],因此本次研究采用206Pb/238U加權(quán)平均值。

作者對(duì)這批樣品進(jìn)行鋯石挑選并測(cè)試了24顆鋯石共24個(gè)測(cè)點(diǎn)的U-Pb 同位素年齡。該樣品的Th和U含量相對(duì)低但呈現(xiàn)正相關(guān)(Th=79.6×10-6～2 027×10-6,平均341.4×10-6；U=173×10-6～1 453×10-6,平均399.4×10-6),同時(shí)具有高且稍微分散的Th/U 比值(Th/U=0.49～1.40),顯示出典型的巖漿成因。

表1 大洪山地區(qū)玄武巖LA-ICP-MS U-Pb鋯石測(cè)年數(shù)據(jù)Table 1 LA-ICP-MS U-Pb zircon dating data of the basalt samples in the Dahongshan area

所有24顆鋯石均在一致曲線或附近,1個(gè)分析點(diǎn)偏離了其他點(diǎn),可能為繼承性的或在巖漿侵位過(guò)程中捕獲的鋯石,其余23個(gè)分析點(diǎn)雖然有少量稍微偏離一致曲線,但總體較為集中,給出的206Pb/238U加權(quán)平均值為(128.3±1.4)Ma(MSWD=2.1,n=23,一個(gè)點(diǎn)未計(jì)算),解釋為早白堊世巖漿活動(dòng)的時(shí)間(圖4)。

圖4 花山地區(qū)玄武巖樣品FS27鋯石U-Pb諧和圖Fig.4 U-Pb concordia diagram for the basalt sample FS27 in the Huashan area

3.2 地球化學(xué)特征

作者還對(duì)火山巖樣品FS27a,FS27b和FS27c進(jìn)行了主量、稀土、微量元素分析。FS27abc為前三者的平均值?；鹕綆r樣品的主量元素(氧化物wt%)、稀土元素和微量元素(10-6)在國(guó)土資源部武漢綜合巖礦測(cè)試中心通過(guò)X熒光光譜儀XRF和等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)于表2。分析數(shù)據(jù)的相關(guān)性投點(diǎn)利用GeoKit軟件完成[22]。

玄武巖樣品以低SiO2(45.16%～53.62%)與 低Al2O3(13.25%～15.3%)、較高Ti2O(1.61%～1.98%,平均1.85%)與高總鐵TFeO(11.364%～12.175%)為特征。它們具有非常高的Ti/Y比值(分別為306,349和136,平均232),但相對(duì)低Zr/Y比值(分別為4.10,3.71和4.03,平均3.95)與低Nb/La比值(分別為0.60,0.46和0.23,平均0.43),表現(xiàn)出與美國(guó)盆嶺區(qū)新生代擴(kuò)張相關(guān)的玄武巖在地球化學(xué)上的相似性[23]。

樣品FS27a,FS27b和FS27c的稀土元素總量(ΣREE)分別為86.23×10-6、79.59×10-6和220.31×10-6,平均128.71×10-6。它們輕微富集輕稀土元素(LREE)(LREE/HREE平均值為3.00),其平均LaN/YbN比值為2.51(即低稀土分異)。所有樣品具有輕微負(fù)Eu異常(平均Eu/Eu*=0.87)。

表2 大洪山地區(qū)玄武巖主量(wt%)、稀土、微量元素含量(10-6)Table 2 Contents of major(wt%),REE and trace elements(10-6) of the basalts from the Dahongshan area

在SiO2-Nb/Y 判別圖(底圖據(jù)Winchester and Floyd[24])投點(diǎn),樣品(FS27a,FS27b,FS27c)為亞堿性玄武巖(圖 5)。

在SiO2-TFeO/MgO判別圖(底圖據(jù)Miyashiro[25])投點(diǎn),全部投點(diǎn)在拉斑玄武巖區(qū)域(圖6)。

在Zr-Zr/Y判別圖(底圖據(jù)Pearce and Norry[26])投點(diǎn),全部樣品落在板內(nèi)玄武巖區(qū)域及附近(圖7)。

在V-Ti/1 000判別圖(底圖據(jù)Shervais[27])投點(diǎn),樣品FS27a與FS27b落在大陸溢流玄武巖(CFB),而樣品FS27c(可能因?yàn)榉治稣`差的緣故)落在大陸溢流玄武巖區(qū)域外。不過(guò),全部樣品平均值落在洋島玄武巖(OIB)區(qū)域(圖8)。

所有分析樣品球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化后的稀土元素配分圖表現(xiàn)出右傾的特征,其輕稀土元素略微富集(圖9)[28]。樣品FS27a,FS27b和FS27c有向洋島玄武巖型發(fā)展的趨勢(shì)。在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上(圖10)[29],所有樣品顯示出下凹形態(tài)；與相鄰元素相比,明顯相對(duì)虧損Ta、Nb和Sr而相對(duì)富集Hf。它們與美國(guó)盆嶺區(qū)新生代擴(kuò)張相關(guān)的玄武巖和華南浙江北部新元古代(拉張背景的)同裂谷作用玄武巖[30]的地化相似。

圖5 花山地區(qū)火山巖樣品分類(底圖據(jù) Winchester and Floyd[24])Fig.5 The classification of volcanic rocks in the Huashan Area黑色實(shí)心圓.FS27a；黑色空心圓.FS27b；黑色空心方塊.FS27c；黑色實(shí)心方塊.FS27abc。樣品符號(hào)含義下同。

圖6 SiO2-TFeO/MgO判別圖(底圖據(jù)Miyashiro[25])Fig.6 SiO2-TFeO/MgO discrimination diagramFS27c因?yàn)槠銽FeO/MgO>5而溢出圖框上方(仍然位于拉斑玄武巖Tholeiitic范圍)

圖7 Zr/Y-Zr判別圖(底圖據(jù)Pearce and Norry[26])Fig.7 Zr/Y-Zr discrimination diagramWPB.板內(nèi)玄武巖；MORB.洋中脊玄武巖；IAB.島弧玄武巖。

圖8 V-Ti/1 000判別圖(底圖據(jù)Shervais[27])Fig.8 V-Ti/1 000 discrimination diagramIAT.島弧拉斑玄武巖；MORB.洋中脊玄武巖； CFB.大陸溢流玄武巖；OIB.洋島玄武巖；AB.堿性玄武巖。

圖9 球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化的稀土配分圖(中國(guó)地殼和世界洋殼元素豐度據(jù)黎彤和倪守斌[28])Fig.9 Chondrite normalized REE distribution diagram

圖10 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough[29])Fig.10 Primitive mantle normalized spider diagram of trace elements

4 討論

前人在原花山群的不同地點(diǎn)取樣,進(jìn)行火山巖鋯石U-Pb定年,取得了不同的結(jié)果。石玉若等采自花山地區(qū)楊家棚花山群的玄武巖(圖1)Sm-Nd 年齡為(1 736±37)Ma,采自花山地區(qū)小阜花山群的玄武巖(圖1)Sm-Nd 年齡為(1 197±170)Ma。Deng等在三里崗—三陽(yáng)背斜南西翼花山群中采集的玄武巖樣品,經(jīng)過(guò)SHRIMP鋯石U-Pb定年,得到(824±9)Ma的年齡[31]。本文對(duì)采自三里崗—三陽(yáng)背斜北東翼的玄武巖做的LA-ICP-MS 鋯石U-Pb定年,得到更為年輕的早白堊世年齡(128.3±1.4)Ma。因此,傳統(tǒng)的新元古代花山群可能在三里崗—三陽(yáng)背斜北東翼劃分有誤。由此可見(jiàn),原花山群露頭區(qū)有多期火山活動(dòng),該群應(yīng)該得到更多研究者的重視與進(jìn)一步的研究。

同期火山作用也發(fā)現(xiàn)于湖北東南部。位于揚(yáng)子江中下游最西部、湖北東南部的金牛盆地,是華南主要的火山作用地區(qū)之一。其雙峰式火山巖中存在大量的巖漿成因鋯石,以高U、Th含量為特征。13顆鋯石的SHRIMP206Pb/238U諧和年齡的加權(quán)平均值為(128±1)Ma(MSWD=3.0),能精確地代表大寺組英安巖的噴發(fā)年齡[32]。該年齡被認(rèn)為代表了火山巖的結(jié)晶年齡。結(jié)合區(qū)域資料分析表明:鄂東南火山作用主要形成于早白堊世,與長(zhǎng)江中下游地區(qū)其他火山作用形成時(shí)代類似,早白堊世長(zhǎng)江中下游地區(qū)處于伸展構(gòu)造背景。它們和本次研究發(fā)現(xiàn)的花山地區(qū)花山群中的早白堊世玄武巖同時(shí)噴發(fā)。

一般認(rèn)為,虧損Nb和Ta為島弧玄武巖的“診斷性特征”；但是,本次研究的玄武巖樣品的地球化學(xué)特征明顯與島弧玄武巖不同。對(duì)于那些具有消減帶信號(hào)的基性熔巖,可以根據(jù)Zr含量和Zr/Y比值,或利用Zr/Y-Zr圖解,判斷它們是否真正是島弧或活動(dòng)大陸邊緣玄武巖[33]。

相對(duì)于相鄰元素Th、K和La,板內(nèi)玄武巖虧損Nb和Ta,可能歸結(jié)于如下三種過(guò)程:①含鈦礦物的分離結(jié)晶,如鈦磁鐵礦；②上升巖漿受到地殼物質(zhì)的混染；③繼承自幔源物質(zhì),先前被消減相關(guān)的流體/熔體交代過(guò)。

本次大洪山地區(qū)花山群中采集的玄武巖以高TiO2(約2.0%)為特征,排除了明顯的鈦磁鐵礦分離結(jié)晶。分析樣品的Nb/Ta比值分別為13.22,7.78和15.38(平均12.13)。Rudnick和Fountain研究表明,下地殼—上地殼的Nb/Ta比值平均在8.3～11.3[34]。故判斷地殼物質(zhì)可能混染不嚴(yán)重。

研究還顯示,這些被研究的玄武巖的Nb/La比值(分別為0.60、0.46和0.23,平均0.43),較地殼來(lái)源的Nb/La比值(0.47～0.83,平均0.66)為低,也許未受到地殼較大混染。因此,相對(duì)于相鄰元素虧損Nb和Ta,最可能源自于被先前與消減相關(guān)的流體/熔體交代過(guò)的幔源物質(zhì)。

玄武質(zhì)巖漿主要來(lái)源于巖石圈地幔和軟流圈地幔。Turner and Hawkesworth對(duì)全球大陸溢流玄武巖的研究表明,源自于大陸巖石圈地幔玄武巖的CaO/Al2O3<0.7,而源自于軟流圈地幔>0.7[35]。由于樣品FS27a、FS27b和FS27c的CaO/Al2O3比值分別為0.51、0.63和0.38,作者可以推斷,本次研究的玄武巖源自于大陸巖石圈地幔。前人研究顯示,源自于未受混染的軟流圈地幔的基性巖漿巖具有的典型特征是,其La/Nb比值<1.5,而源自于巖石圈地幔的基性巖漿巖的La/Nb比值>1.5[36]。鑒于本次研究的玄武巖FS27a、FS27b和FS27c樣品La/Nb比值分別為1.68、2.19和4.36,故本次研究的玄武巖很可能源自于巖石圈地幔。

Ma等指出,在三疊紀(jì)—中侏羅世,揚(yáng)子地塊向華北地塊俯沖碰撞的結(jié)束時(shí)間大約在160 Ma,而QDOB從擠壓到伸展的時(shí)間約為135 Ma,由拆沉巖石圈地幔導(dǎo)致的減壓熔融引起。

Xu等研究顯示,QDOB內(nèi)湖北東部大別山強(qiáng)烈的地殼伸展與深埋巖石剝露時(shí)限約在135—105 Ma,引起的火山活動(dòng)在早白堊世[4]。

因此,花山地區(qū)花山群發(fā)現(xiàn)的玄武巖可能出現(xiàn)于拆沉后的巖石圈地幔減壓熔融引起的板內(nèi)擴(kuò)張帶中[1-4,37-38]。

同期拉張背景下的玄武巖噴發(fā)也發(fā)現(xiàn)于世界各地。例如,巴西南部的大陸溢流玄武巖大約130—105 Ma出現(xiàn)在Parana[39]。

5 結(jié)論

通過(guò)綜合研究,作者可以得知:

(1) 大洪山地區(qū)早白堊世(128 Ma左右)的玄武巖噴發(fā),出現(xiàn)于拆沉后的巖石圈地幔減壓熔融引起的板內(nèi)擴(kuò)張帶中。

(2) 由于一些年輕的地層被錯(cuò)誤地劃分到年老的地層中,傳統(tǒng)的花山群應(yīng)該被解體。

(3) 揚(yáng)子地塊在中晚三疊世—中侏羅世向華北地塊俯沖碰撞造山后,自早白堊世開(kāi)始,加厚地殼開(kāi)始減薄,處于伸展構(gòu)造背景。

(4) 秦嶺大別造山帶南邊界新元古代花山群出露區(qū)早白堊世基性火山巖(玄武巖)的發(fā)現(xiàn),將引發(fā)同行對(duì)該造山帶和揚(yáng)子北緣地層序列與構(gòu)造背景更大的研究興趣。

致謝:邱玲高級(jí)工程師、毛新武與劉早學(xué)教授級(jí)高級(jí)工程師或在野外地質(zhì)調(diào)查給予協(xié)助,或進(jìn)行有益的討論。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)胡兆初教授在LA-ICP-MS測(cè)試上給予大力幫助。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)凌文黎教授對(duì)初稿進(jìn)行了認(rèn)真審閱。吳傳榮、李金平教授級(jí)高級(jí)工程師的審閱和建設(shè)性的意見(jiàn),對(duì)文章寫作提高很有益。匿名審稿人的評(píng)審意見(jiàn)對(duì)本文提高有很大幫助。特此一并致謝！

[1] Hacker,B.R.,Ratschbacher,L.,and Webb,L.et al..Exhumation of ultrahigh-pressure continental crust in East-central China: Late Triassic-Early Jurassic tectonic unroofing[J].Journal of Geophysical Research,2000,105:13339-13364.

[2] Ma,C.Q.,Yang,K.G.,and Ming,H.L.et al..The time from compression to extension for the crust evolution in Mt.Dabieshan during Mesozoic: evidence of granites[J].Science in China(Series D),2003,33(9):817-827.

[3] Wang,Y.J.,Fan,W.M.,and Guo,F.et al..Geochemical characteristics of late Mesozoic volcanic rocks in the hinterland of north dabie terrane and their tectonic implications[J].Earth Science Frontiers,2003,10(4):529-538.

[4] Xu,C.H.,Zhou,Z.Y.,and Ma,C.Q.et al..Geochronological constraints on 140～85 Ma thermal doming extension in the Dabie orogen,central China[J].Science in China,Series D,2002,45(9):801-817.

[5] 陳公信,金經(jīng)煒,吳細(xì)松等.湖北省巖石地層[M].武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,1996:284.

[6] 甘金木.鄂西神農(nóng)運(yùn)動(dòng)和花山運(yùn)動(dòng)的再研究[J].華南地質(zhì)與礦產(chǎn),1999(2):47-52.

[7] Gao,S.,Ling,W.,and Qiu,Y.et al..Contrasting geochemical and Sm-Nd isotopic compositions of Archean metasediments from the Kongling high-grade terrain of the Yangtze craton: Evidence for cratonic evolution and redistribution of REE during crustal anatexis[J].Geochimica et Cosmochimica Acta,1999,63:2071-2088.

[8] 郝杰,翟明國(guó).羅迪尼亞超大陸與晉寧運(yùn)動(dòng)和震旦系[J].地質(zhì)科學(xué),2004,39(1):139-152.

[9] 湖北省地質(zhì)礦產(chǎn)局.湖北省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1990:705.

[10] 李銓,冷堅(jiān).神農(nóng)架上前寒武系[M].天津:天津科學(xué)技術(shù)出版社,1991:503.

[11] 劉成新,毛新武,魏運(yùn)許,等.神農(nóng)架群地層層序初探[J].資源環(huán)境與工程,2004,18(5):5-16.

[12] Qiu,X.F.,Ling W.L.,and Liu,X.M.et al..Recognition of Grenvillian volcanic suite in the Shennongjia region and its tectonic significance for the South China Craton[J].Precambrian Research,2011,191:101-119.

[13] Qiu,Y.,Gao,S.,and McNaughton,N.et al..First evidence of >3.2 Ga continental crust in the Yangtze craton of south China and its implications for Archean crustal evolution and Phanerozoic tectonics[J].Geology,2000,28:11-14.

[14] Sircombe,K.N.,Tracing provenance through the isotope ages of littoral and sedimentary detrital zircon,eastern Australia[J].Sedimnetary Geology,1999,124:47-67.

[15] Wang,J.,and Li,Z.X.,History of Neoproterozoic rift basins in South China: implications for Rodinia break-up[J].Precambrian Research,2003,122:141-158.

[16] Liu,Y.,Gao,S.,and Hu,Z.et al..Continental and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the Trans-North China Orogen:U-Pb dating,Hf isotopes and trace elements in zircons of mantle xenoliths[J].Journal of Petrology,2010a,51(1/2):537-571.

[17] Liu,Y.,Hu,Z.,and Zong,K.et al..Reappraisement and refinement of zircon U-Pb isotope and trace element analyses by LA-ICP-MS[J].Chinese Science Bulletin,2010b,55(15):1535-1546.

[18] Liu,Y.S.,Hu,Z.C.,and Gao,S.et al..In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internal standard[J].Chemical Geology,2008,257:34-43.

[19] Hu,Z.C.,Gao,S.,and Liu,Y.S.et al..Signal enhancement in laser ablation ICP-MS by addition of nitrogen in the central channel gas[J].Journal of Analytical Atomic Spectrometry,2008,23:1093-1101.

[20] Ludwig,K.R.,User’s manual for isoplot/EX version 3.00:a geochronological toolkit for Microsoft Excel[J].Berkeley Geochronology Center,Special Publication,2003,4:1-70.

[21] 石玉若,張宗清,劉敦一,等.湖北省隨州花山蛇綠混雜巖Sm-Nd、Rb-Sr同位素年代研究[J].地質(zhì)論評(píng),2003,49(4):367-373.

[22] 路遠(yuǎn)發(fā).GeoKit: 一個(gè)用VBA構(gòu)建的地球化學(xué)工具軟件包[J].地球化學(xué),2004,33(5):459-464.

[23] Hawkesworth,C.,Turner,S.,and Gallagher,K.et al..Calc-alkaline magmatism,lithospheric thinning and extension in the Basin and Range[J].Journal of Geophysical Research,1995,100:10271-10286.

[24] Winchester,J.A.,and Floyd,P.A.Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements[J].Chemical Geology,1977,20:325-343.

[25] Miyashiro,A.,Volcanic rock series in island arc and active continental margins[J].American Journal of Science,1974,274:321-355.

[26] Pearce,J.A.,and Norry,M.J.,Petrogenetic Implications of Ti,Zr,Y,and Nb Variations in Volcanic Rocks[J].Contributions to Mineralogy and Petrology,1979,69:33-47.

[27] Shervais,J.W.,Ti-V plots and the petrogenesis of modern and ophiolitic lavas[J].Earth and Planetary Science Letters,1982,59:101-118.

[28] 黎彤,倪守斌.地球和地殼的元素豐度[M].北京:地質(zhì)出版社,1990:136.

[29] Sun,S.S.,and McDonough,W.F.,Chemical and isotopic systematics of oceanic basalt:implications for mantle composition and processes[J].Geological Society,Special Publications,1989,42:313-345.

[30] Li,W.X.,Li,X.H.,and Li,Z.X.,Middle Neoproterozoic syn-rifting volcanic rocks in Guangfeng,South China: petrogenesis and tectonic significance[J].Geological Magazine,2008,145(4):475-489.

[31] Deng,Q.,Wang,J.,and Wang,Z.J.et al..Continental flood basalts of the Huashan Group,northern margin of the Yangtze block-implications for the breakup of Rodinia[J].International Geology Review,2013,55(15):1865-1884.

[32] 謝桂青,毛景文,李瑞玲,等.長(zhǎng)江中下游鄂東南地區(qū)大寺組火山巖SHRIMP定年及其意義[J].科學(xué)通報(bào),2006,51(19):2283-2291.

[33] 夏林圻,夏祖春,徐學(xué)義,等.利用地球化學(xué)方法判別大陸玄武巖和島弧玄武巖[J].巖石礦物學(xué)雜志,2007,26(1):77-89.

[34] Rudnick,R.L.,and Fountain,D.M.,Nature and composition of the continental crust:a lower crustal perspective[J].Reviews of Geophysics,1995,33:267-309.

[35] Turner,S.,and Hawkesworth,C.,The nature of the sub-continental mantle:constraints from the major-element composition of continental flood basalts[J].Chemical Geology,1995,120(3/4):295-314.

[36] Fitton,J.,James,D.,and Kempton,P.et al..The role of lithospheric mantle in the generation of late Cenozoic basic magmas in the western United States[J].Journal of Petrology,1988,1:331-349.

[37] Niu,Y.L.,Some basic concepts and problems on the petrogenesis of intra-plate ocean island basalts[J].Chinese Science Bulletin,2009,54:4148-4160.

[38] Pearce,J.A.,Trace element characteristics of lavas from destructive plate boundaries[J].Andesites,1982:525-548.

[39] Fodor,R.V.,McKee,E.H.,and Roisenberg,A.,Age distribution of Serra Geral(Parana)flood basalts,southern Brazil[J].Journal of South American Earth Sciences,1989,2(4):343-349.

(責(zé)任編輯：于繼紅)

Recognition and Geological Significance of Basic Volcanic Rocks inCretaceous Huashan Group,Dahongshan area

QIU Yansheng1, YANG Qingxiong1, DENG Qi2, WANG Zhengjiang2, DU Qiuding2, HU Zhengxiang1, ZHOU Shiqing1
(1.HubeiGeologicalSurvey,Wuhan,Hubei430034; 2.ChengduCenter,ChinaGeologicalSurvey,Chengdu,Sichuan610081)

The authors introduce the recognized Cretaceous basic volcanic rocks(basalts)in the originally called Huashan Group in Dahongshan area,Hubei.The LA-ICP-MS U-Pb zircon dating data shows that the basic volcanic rocks formed at 128.3±1.4 Ma.There has been an intraplate volcanic eruption during Early Cretaceous according to the testing results of major,rare earth element(REE)and trace elements of the basalts.This kind of volcanic rock has low content of Nb,Ta and Sr,and high content of Ti/Y,slightly enriched in light rare earth element(LREE),and which is similar to within-plate basalt(WPB)or oceanic-island basalt(OIB).It is corroborative for some previous researchers’ view,whose evidences were from the Late Mesozoic(130 Ma)granites in Qinling-Dabie Orogenic Belt(QDOB).This preliminary study may infer that there is an extensional period at the Early Cretaceous in the southern boundary of QDOB after the Triassic-Middle Jurassic subduction and collision of Yangtze Block to North China Block.

Huashan Group; U-Pb zircon dating; basic volcanic rocks; Cretaceous; Qinling-Dabie Orogenic Belt

2016-01-06;改回日期:2016-02-06

本研究得到中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局計(jì)劃項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):1212011121109,1212011220900)和國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):41030315)的資助。

邱艷生(1964-),男,教授級(jí)高級(jí)工程師,碩士研究生,巖石學(xué)專業(yè),從事沉積學(xué)、頁(yè)巖氣地質(zhì)學(xué)、前寒武紀(jì)地質(zhì)學(xué)研究。E-mail:aq246@163.com

P588.14; P534.53

A

1671-1211(2017)02-0123-08

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.2017.02.002

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20170317.1051.006.html 數(shù)字出版日期:2017-03-17 10:51