東秦嶺鮸魚咀韌性剪切帶構(gòu)造變形特征及其年代學(xué)約束

陳龍耀 ， 李 勇 ， 劉曉春 ， 曲 瑋 ， 胡 娟

1)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所， 北京 100081；

2)自然資源部古地磁與古構(gòu)造重建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 北京 100081；

3)青海省自然資源廳， 青海西寧 810001

秦嶺造山帶中分布于商丹斷裂帶以南的武關(guān)雜巖和劉嶺群代表早古生代北秦嶺和中生代南秦嶺之間的晚古生代構(gòu)造帶 (任紀(jì)舜等， 1990， 1991；Chen et al.， 2014； Liu et al.， 2015)， 這一晚古生代構(gòu)造帶形成于從早古生代增生造山到中生代碰撞造山的構(gòu)造轉(zhuǎn)換時(shí)期， 對(duì)揭示秦嶺造山帶晚古生代構(gòu)造演化過程具有重要的意義。現(xiàn)階段， 對(duì)這兩個(gè)構(gòu)造單元的研究主要集中其基本地質(zhì)特征、同位素年代學(xué)和地球化學(xué)等方面(于在平等； 1988； Yu and Meng，1995； 牛宏建， 1995； 裴先治等， 1997； 王宗起等，2002； 和政軍等， 2005； Yan et al.， 2006， 2012， 2016；Dong et al.， 2013， 2018； Chen et al.， 2014； 陳龍耀等，2014； Liao et al.， 2017； 李宗耀等， 2017)， 而對(duì)其變質(zhì)變形的研究則開展的較少(李加好等， 2011， 2013；楊源禎， 2015； Chen et al.， 2020)。與此同時(shí)， 作為武關(guān)雜巖和劉嶺群重要分界線的鮸魚咀韌性剪切帶，研究程度明顯較低， 一定程度上影響了對(duì)武關(guān)雜巖和劉嶺群構(gòu)造屬性及聯(lián)系的理解， 從而制約了秦嶺造山帶晚古生代構(gòu)造演化的認(rèn)識(shí)。

鮸魚咀韌性剪切帶的提出始于1：5萬清油河幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告(陜西地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，1996)， 該報(bào)告對(duì)該剪切帶的基本形態(tài)、幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征進(jìn)行了詳細(xì)的描述。隨后， 韓慶軍(1997)對(duì)該韌性剪切帶進(jìn)行了一些定性和定量的顯微構(gòu)造研究。相比較而言， 對(duì)該剪切帶的物質(zhì)組成和變形時(shí)代的研究涉及的較少。本文在對(duì)剪切帶構(gòu)造變形特征的野外觀測、鋯石U-Pb和白云母40Ar/39Ar年代學(xué)研究的基礎(chǔ)上， 對(duì)其幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特征以及物質(zhì)組成的時(shí)代進(jìn)行了總結(jié)， 并結(jié)合區(qū)域可利用的變質(zhì)和變形時(shí)代資料， 對(duì)其變形歷史及其反映的構(gòu)造意義進(jìn)行了討論。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

秦嶺造山帶西連祁連造山帶， 東接桐柏—大別造山帶， 延伸超過 1500 km。該造山帶北以洛南—欒川斷裂為界， 南以勉略—巴山—襄廣斷裂帶為界(圖 1a)。根據(jù)板塊構(gòu)造模式， 一般以商丹斷裂帶為界將秦嶺造山帶的主體分為北秦嶺和南秦嶺兩個(gè)構(gòu)造帶(Mattauer et al.， 1985； Hsü et al.， 1987； 許志琴等， 1988； 張國偉等， 1988； 王清晨等， 1989)。在東西方向上， 則以寶雞—成都鐵路線為界， 秦嶺造山帶又可分為西秦嶺和東秦嶺。隨后， 考慮到秦嶺造山帶構(gòu)造演化復(fù)雜性， 以山陽斷裂為界將南秦嶺細(xì)分為中秦嶺構(gòu)造帶和南秦嶺構(gòu)造帶(任紀(jì)舜等， 1990，1991)， 中秦嶺代表早古生代北秦嶺和中生代南秦嶺之間的晚古生代構(gòu)造帶(圖 1a)。同時(shí)， 基于系統(tǒng)的巖石學(xué)、地球化學(xué)、同位素年代學(xué)、地層古生物學(xué)和區(qū)域地質(zhì)研究， 王宗起等(2009)將南秦嶺總結(jié)為中秦嶺弧前盆地系和南秦嶺增生雜巖帶。

北秦嶺構(gòu)造帶北以洛南—欒川斷裂為界與華北板塊南緣相隔， 南以商丹斷裂帶與中秦嶺構(gòu)造帶相隔。主要由前寒武紀(jì)基底(秦嶺巖群)、新元古代變質(zhì)沉積巖和變質(zhì)火山巖(寬坪巖群)、早古生代變質(zhì)火山巖系(二郎坪巖群和丹鳳巖群)以及早古生代變質(zhì)程度較低的沉積地層組成(Dong et al.， 2011；Dong and Santosh， 2016)， 此外還包含有新元古代早期(980～910 Ma)、早古生代(507～400 Ma)和中生代晚期(250～180 Ma)侵入的花崗巖(Wang et al.， 2013，2015)(圖1b)。中秦嶺構(gòu)造帶位于商丹斷裂帶與山陽—鳳鎮(zhèn)斷裂之間， 主要由北側(cè)武關(guān)雜巖和南側(cè)劉嶺群構(gòu)成， 向東可與桐柏地區(qū)的信陽巖群(已解體為龜山雜巖和南灣復(fù)理石； 劉志剛等， 1992)和大別地區(qū)的佛子嶺群相對(duì)比。武關(guān)雜巖分布于西部黑河地區(qū)和東部丹鳳—商南地區(qū)， 由變質(zhì)碎屑巖、變泥質(zhì)巖及少量斜長角閃巖、大理巖和石英巖夾層組成，在黑河地區(qū)出露有典型的礫巖(Dong et al.， 2013；Chen et al.， 2014； Yan et al.， 2016)。劉嶺群主要由遭受了綠片巖相-角閃巖相變質(zhì)的泥盆紀(jì)礫巖、砂巖、粉砂巖、泥巖和泥灰?guī)r組成(陳龍耀等， 2014)。南秦嶺構(gòu)造帶主要由零星出露的前寒武紀(jì)結(jié)晶基底(陡嶺雜巖、佛坪群、武當(dāng)群和耀嶺河群)和大面積的未變質(zhì)-淺變質(zhì)早古生代—三疊紀(jì)沉積地層所組成(張國偉等， 2001； Dong et al.， 2011； Dong and Santosh，2016)， 此外還包含有呈帶狀分布的中生代巖體(Dong et al.， 2012； Wang et al.， 2015； Deng et al.，2016； Hu et al.， 2017， 2018)。

2 鮸魚咀韌性剪切帶的構(gòu)造變形特征

鮸魚咀韌性剪切帶是中秦嶺構(gòu)造帶中最重要的一條斷裂帶， 是北側(cè)武關(guān)雜巖與南側(cè)劉嶺群的構(gòu)造邊界(圖1b)。該帶沿毛房溝—丹鳳縣南—桃花鋪—武關(guān)—商南縣南一帶呈NWW向展布， 分布穩(wěn)定，延伸很遠(yuǎn)。

圖1 東秦嶺造山帶地質(zhì)簡圖及在秦嶺造山帶的位置(a； 據(jù)Dong et al., 2013)和鮸魚咀韌性剪切帶的構(gòu)造位置及帶內(nèi)糜棱面理和線理赤平投影圖(b)Fig. 1 Simplified geological map of the eastern Qinling orogenic belt with inset showing its location in the Qinling orogenic zone (a； after Dong et al., 2013) and tectonic site of the Mianyuzui ductile shear belt and the stereographic projection of mylonitic foliation and stretch lineation of rocks in the Mianyuzui ductile shear zone (b)

野外調(diào)查自西向東選擇不同的地區(qū)橫穿鮸魚咀韌性剪切帶， 詳細(xì)觀測了不同部位剪切帶的組成、結(jié)構(gòu)及其幾何學(xué)特征。卷入韌性剪切帶的巖石主體為武關(guān)雜巖的最南側(cè)部分， 主要由眼球狀黑云長英質(zhì)糜棱巖和眼球狀含石榴二云構(gòu)造片麻巖組成，在八里坡一帶出現(xiàn)呈條帶狀的角閃長英質(zhì)糜棱巖及黑云角閃長英質(zhì)糜棱巖。剪切帶一般寬(100～200) m，在西段八里坡一帶寬度可達(dá) 500 m。剪切帶走向NWW-SEE， 總體向南傾斜， 傾向及傾角沿走向變化較大(圖 1b)。武關(guān)河以西向南傾斜， 傾角較大75°～85°， 向西至八里坡傾角變緩 60°～75°。武關(guān)河—鮸魚咀一帶向北傾斜， 傾角較大 75°～85°； 向東延伸仍為北傾， 傾角變緩55°～70°。剪切帶主體以走向南東東—北西西的水平線理為主， 與韌性剪切帶走向近乎一致， 傾伏角大部分為 2°～22°， 局部部位線理傾伏角為 28°～35°， 配套發(fā)育的旋轉(zhuǎn)碎斑指示其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽笮屑羟?圖 2a， b)。此外， 在鐵峪鋪南還發(fā)現(xiàn)有早期陡傾的北北東傾向線理， 并配套有南倒北傾的置換面理和緊閉褶皺(圖 2c， e)。同時(shí)， 前人在武關(guān)雜巖中也發(fā)現(xiàn)了早期的傾向線理和緊密褶皺現(xiàn)象， 并通過S-C組構(gòu)、斜列小褶皺和“Z”型褶皺等構(gòu)造標(biāo)志判斷其具有由北向南逆沖剪切的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征(李加好等， 2011， 2013； 楊源禎， 2015)。因此，鮸魚咀韌性剪切帶經(jīng)歷了明顯兩期的構(gòu)造變形， 早期由北向南的逆沖剪切變形， 晚期左行走滑韌性剪切變形。

3 鋯石U-Pb同位素測年

3.1 樣品描述

為了限定鮸魚咀韌性剪切帶的物質(zhì)組成及時(shí)代， 在剪切帶的不同部位采集了兩個(gè)眼球狀長英質(zhì)糜棱巖來進(jìn)行鋯石U-Pb同位素測年。樣品DF01-7和THP02-1自西向東分別取自丹鳳縣南丹江鎮(zhèn)江石(取樣點(diǎn)坐標(biāo)： 33°39'42"N， 110°20'12"E)和桃花鋪(取樣點(diǎn)坐標(biāo)： 33°37'43"N， 110°31'36"E)(圖 1b)。樣品整體呈灰黑色， 顯示眼球狀構(gòu)造， 眼球主要是鉀長石和斜長石， 也有較大者是花崗質(zhì)成分， 少數(shù)眼球是黑云母， 眼球體大小 1～10 mm， 個(gè)別達(dá) 1.5～3 cm，形態(tài)多呈圓形-橢圓形， 眼球沿層位多寡不均(圖 2a，b， f)， 除眼球狀礦物外， 基質(zhì)礦物主要由黑云母、白云母、斜長石、石英和少量電氣石和不透明礦物(圖2f)。

3.2 分析方法

圖2 鮸魚咀韌性剪切帶野外變形特征及顯微照片F(xiàn)ig. 2 Field observations of deformation and photomicrographs of the Mianyuzui ductile shear zone

鋯石的分選和挑純由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所巖礦分析實(shí)驗(yàn)室完成。將待測鋯石顆粒制成環(huán)氧樹脂樣品靶， 待樣品靶樹膠固結(jié)干燥后打磨并拋光， 至大部分鋯石顆?？梢员Ａ艏s2/3。拍攝鋯石顆粒的可見光和陰極發(fā)光(CL)顯微圖像， 然后根據(jù)圖像所反映的鋯石特點(diǎn)， 選取合適的顆粒進(jìn)行U-Pb同位素測定。微區(qū)鋯石U-Pb同位素測定在中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心同位素實(shí)驗(yàn)室的激光燒蝕多接收器電感耦合等離子體質(zhì)譜儀上LA-MC-ICPMS完成。儀器性能、分析方法、測試過程參考李懷坤等(2009)的有關(guān)描述。激光束斑孔徑為 35 μm， 頻率 8～10 HZ， 激光器能量密度 13～14 J/cm2。以GJ-1標(biāo)準(zhǔn)鋯石和NIST612標(biāo)準(zhǔn)玻璃樣品為外標(biāo)， 分別用于校正鋯石的 U/Pb分餾和計(jì)算鋯石Pb、U、Th含量。原始數(shù)據(jù)處理使用中國地質(zhì)大學(xué)劉勇勝教授研發(fā)的 ICPMSDataCal程序， 使用208Pb校正法進(jìn)行普通Pb校正。鋯石年齡加權(quán)平均計(jì)算及U-Pb諧和圖的繪制使用ISOPLOT 3.23版程序(Ludwig， 2003)完成。單個(gè)測點(diǎn)的誤差為 1σ， 年齡加權(quán)平均值具95%置信度。

3.3 測試結(jié)果

兩個(gè)長英質(zhì)糜棱巖(DF01-7和THP02-1)中的鋯石分別測定了29個(gè)和40個(gè)點(diǎn)， 分析結(jié)果列于附表1。將諧和度大于等于 95%的分析點(diǎn)作為有效數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)， 其他數(shù)據(jù)舍去。對(duì)于≤1000 Ma的數(shù)據(jù)采用206Pb/238U 年齡， ＞1000 Ma的數(shù)據(jù)采用207Pb/206Pb年齡。

圖3 鮸魚咀韌性剪切帶中長英質(zhì)糜棱巖中鋯石U-Pb年齡直方圖和CL圖像Fig. 3 Cathodoluminescence (CL) images and histograms of U-Pb data of zircons from the felsic mylonite in the Mianyuzui ductile shear zone

樣品DF01-7中鋯石形態(tài)多樣， 呈渾圓形、卵形或柱狀， 顆粒大小為 100～200 μm， 具有典型碎屑鋯石的特征。鋯石 CL圖像(圖 3a)顯示大部分鋯石顆粒發(fā)育韻律環(huán)帶， 屬于巖漿成因。所有進(jìn)行分析的鋯石均具有高的 Th/U比值(＞0.50)， 也驗(yàn)證了其巖漿成因。大部分鋯石顆粒發(fā)育有很窄的暗色或灰色生長邊， 但生長邊均較窄無法進(jìn)行測試分析。在29顆鋯石上分析 29個(gè)點(diǎn)， 均位于韻律環(huán)帶部位。29個(gè)分析點(diǎn)均符合要求， 其年齡范圍為(2467±14) Ma(207Pb/206Pb)～(431±7) Ma(206Pb/238U)， 其中一個(gè)最重要峰值年齡約為 448 Ma， 另 1個(gè)次要峰值約為474 Ma(圖 3a)。其他零星散布在 780～700 Ma和1800～1000 Ma之間， 此外還有3顆太古代的鋯石分別為(2430±14) Ma、(2432±14) Ma 和(2467±14) Ma。

樣品THP02-1中鋯石形態(tài)多樣， 呈渾圓形、卵形或柱狀， 顆粒大小為 50～180 μm， 具有典型碎屑鋯石的特征。鋯石 CL圖像(圖 3b)顯示大部分鋯石顆粒發(fā)育韻律環(huán)帶， 屬于巖漿成因， 所有進(jìn)行分析鋯石點(diǎn)， 除點(diǎn) 23、25 和 28 的 Th/U 比值小于 0.1， 其他數(shù)據(jù)點(diǎn)的Th/U比值均大于0.1。幾乎所有的鋯石顆粒發(fā)育有很窄的暗色或灰色生長邊， 但生長邊均較窄無法進(jìn)行測試分析。在40顆鋯石上分析40個(gè)點(diǎn)， 均位于韻律環(huán)帶部位。分析的40顆鋯石獲得的數(shù)據(jù)全部有效， 其年齡范圍為(2522±30) Ma(207Pb/206Pb)～(389±3) Ma(206Pb/238U)， 其中一個(gè)最重要峰值年齡約為 448 Ma， 另 2個(gè)次要峰值約為922 Ma和390 Ma(圖3b)。此外， 還有一些中元古代—太古代的鋯石零星散布。

4 白云母40Ar/39Ar同位素測年

4.1 樣品描述

為了限定鮸魚咀韌性剪切帶的變形時(shí)間， 在剪切帶中變形較強(qiáng)的部位采集了眼球狀含石榴二云母構(gòu)造片麻巖來進(jìn)行白云母40Ar/39Ar同位素測年。樣品 TYP04-4取自鐵峪鋪鎮(zhèn)八里坡溝(取樣點(diǎn)坐標(biāo)：N 33°36'44"， E 110°31'27")(圖 1b)。樣品主要組成礦物為石榴石、白云母、黑云母、斜長石、石英、電氣石和不透明礦物。變形較強(qiáng)， 呈眼球狀構(gòu)造， 眼球主要為斑晶狀的石榴石、斜長石和白云母， 基質(zhì)由細(xì)小的石榴石、白云母、后成合晶的黑云母-斜長石和石英所構(gòu)成， 這些基質(zhì)礦物沿片理定向分布。石榴石斑晶一般呈渾圓狀， 顯示兩階段的生長， 內(nèi)含斜長石和石英等包體。白云母斑晶保存完好， 個(gè)體一般為0.5～3 mm大小， 云母魚構(gòu)造指示左行剪切的特征(圖4a)， 基質(zhì)中細(xì)小的白云母一般小于0.2 mm。

4.2 分析方法和測試結(jié)果

白云母的分選由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成， 經(jīng)常規(guī)粉碎、分選、磁選等流程后， 在雙目鏡下仔細(xì)挑選， 純度＞99%。由于基質(zhì)中的白云母非常細(xì)小， 所以挑選的對(duì)象主要是葉片較大的眼球狀白云母。樣品測試由中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所40Ar/39Ar同位素實(shí)驗(yàn)室完成。選純的礦物先用超聲波清洗， 清洗后的樣品被封進(jìn)石英瓶中送核反應(yīng)堆中接受中子照射。照射工作是在中國原子能科學(xué)研究院的“游泳池堆”中進(jìn)行的， 使用 B4孔道， 中子流密度約為(2.60×1013) n cm-2·s-1。照射總時(shí)間為 2878 min， 積分中子通量為 4.49×1018n cm-2；同期接受中子照射的還有用做監(jiān)控樣的標(biāo)準(zhǔn)樣：ZBH-25 黑云母標(biāo)樣， 其標(biāo)準(zhǔn)年齡為(132.7±1.2) Ma，K含量為7.6%。

圖4 鮸魚咀韌性剪切帶中樣品TYP04-4顯微照片(a)和白云母的40Ar/39Ar年齡譜圖(b)Fig. 4 Photomicrograph (a) and 40Ar/39Ar age spectra (b) of mucovites from the sample TYP04-4 in the Mianyuzui ductile shear zone

表1 鮸魚咀韌性剪切帶樣品TYP04-4眼球狀白云母40Ar/39Ar同位素分析及年齡Table 1 40Ar/39Ar isotopic analyses of flay-type muscovites in sample TYP04-4 from the Mianyuzui ductile shear zone

樣品的階段升溫加熱使用石墨爐， 每一個(gè)階段加熱30 min， 凈化30 min。質(zhì)譜分析是在多接收稀有氣體質(zhì)譜儀 Helix MC上進(jìn)行的， 每個(gè)峰值均采集20組數(shù)據(jù)。所有的數(shù)據(jù)在回歸到時(shí)間零點(diǎn)值后再進(jìn)行質(zhì)量歧視校正、大氣氬校正、空白校正和干擾元素同位素校正。中子照射過程中所產(chǎn)生的干擾同位素校正系數(shù)通過分析照射過的 K2SO4和 CaF2來獲得， 其值為： (36Ar/37Ar)Ca=0.000 238 9， (40Ar/39Ar)K=0.004 782， (39Ar/37Ar)Ca=0.000 806。37Ar經(jīng)過放射性衰變校正；40K 衰變常數(shù)λ=5.543×10-10a-1； 使用ISOPLOT程序計(jì)算坪年齡， 其誤差以 2σ給出。詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)流程參見陳文等(2006)和張彥等(2006)。樣品TYP04-4中的白云母的40Ar/39Ar同位素分析結(jié)果見表 1。計(jì)算出的坪年齡為(263±2) Ma(MSWD=0.18)， 占39Ar釋放量的 69.8%(圖 4b)。

5 討論

5.1 韌性剪切帶物質(zhì)組成

鮸魚咀韌性剪切帶發(fā)育在武關(guān)雜巖的最南側(cè)，主要組成巖石為眼球狀(黑云)長英質(zhì)糜棱巖和眼球狀含石榴二云構(gòu)造片麻巖。該剪切帶同武關(guān)雜巖一樣， 經(jīng)歷了多期的變形和角閃巖相的變質(zhì)作用， 缺乏古生物化石， 因此其組成巖石的形成時(shí)代未能得到很好的限定?；诘貙拥某练e時(shí)代比碎屑形成的時(shí)代年輕這一理論， 碎屑鋯石的年齡常常被用來約束地層沉積時(shí)代的上限。本研究中兩個(gè)眼球狀長英質(zhì)糜棱巖樣品(DF01-7和THP02-1)的鋯石均具有典型碎屑鋯石的特征， 得到的年齡譜也相差不大， 主要峰值約為448 Ma， 次要峰值為922 Ma。它們的年齡譜與武關(guān)雜巖主體的變質(zhì)沉積巖(480～440 Ma和920～780 Ma)(Chen et al.， 2014； Yan et al.， 2016)和南側(cè)劉嶺群的年齡譜(442 Ma、850～780 Ma、970～900 Ma和 2.5 Ga)(Dong et al.， 2013； 陳龍耀等， 2014；Liao et al.， 2017； 李宗耀等， 2017)基本相當(dāng)。由此表明， 北秦嶺志留紀(jì)—泥盆紀(jì)巖漿巖及其前寒武紀(jì)基底可能是其重要的物質(zhì)來源。此外， 樣品 THP02-1得到了最年齡的峰值年齡為390 Ma， 這一年齡與劉嶺群變質(zhì)沉積巖中獲得的最年輕的峰值年齡392 Ma 相當(dāng)(陳龍耀等， 2014)。同時(shí)， 武關(guān)雜巖中同沉積的變質(zhì)安山巖的原巖時(shí)代為(368±3) Ma， 限定其沉積時(shí)代為晚泥盆世(Chen et al.， 2014)。因此， 構(gòu)成鮸魚咀韌性剪切帶主體的長英質(zhì)糜棱巖的原巖為沉積巖， 形成時(shí)代不早于390 Ma， 與武關(guān)雜巖主體的變質(zhì)沉積巖和劉嶺群屬于同一時(shí)期沉積的產(chǎn)物，碎屑物質(zhì)來源主要為北秦嶺構(gòu)造帶。

5.2 變形時(shí)代及構(gòu)造意義

武關(guān)雜巖和鮸魚咀韌性剪切帶經(jīng)歷了兩期主要的構(gòu)造變形， 早期表現(xiàn)為南北向擠壓造成的逆沖剪切變形， 晚期疊加了左行走滑韌性剪切變形(李加好等， 2011， 2013； 楊源禎， 2015； 本次研究)。最新的研究表明， 武關(guān)雜巖還經(jīng)歷了兩期角閃巖相的變質(zhì)作用， 兩期的變質(zhì)反應(yīng)結(jié)構(gòu)廣泛發(fā)育在石榴角閃巖和變質(zhì)沉積巖中， 表現(xiàn)為石榴石具有明顯兩期的生長以及兩種粒級(jí)的礦物分布(Chen et al.， 2020)。石榴角閃巖、變質(zhì)安山巖和花崗巖脈中變質(zhì)鋯石的U-Pb 年齡為約 320 Ma(Chen et al.， 2014)。早期變質(zhì)殘留的角閃石變斑晶40Ar/39Ar年齡為 322～299 Ma(Dong et al.， 2018； Chen et al.， 2020)， 這些年齡將第一期角閃巖相變質(zhì)的時(shí)間限定為石炭紀(jì)。結(jié)合武關(guān)雜巖早期變質(zhì) P-T條件和演化軌跡(Chen et al.， 2020)以及桐柏造山帶石炭紀(jì)洋殼型熊店榴輝巖的研究(簡平等， 2000； Li et al.， 2001； Sun et al.， 2002；Jahn et al.， 2005； Wu et al.， 2009； Liu et al.， 2011；Cheng et al.， 2016)， 武關(guān)雜巖和熊店榴輝巖石炭紀(jì)變質(zhì)是在古秦嶺洋殼向北俯沖的背景下形成的。在石炭紀(jì)洋殼向北俯沖過程中， 位于俯沖帶上盤的武關(guān)雜巖發(fā)生了中壓變質(zhì)作用， 而位于俯沖帶下盤的熊店榴輝巖則發(fā)生高壓變質(zhì)作用(Chen et al.，2020)。因此， 武關(guān)雜巖和鮸魚咀韌性剪切帶中早期由北向南的逆沖剪切變形可能也是石炭紀(jì)洋殼俯沖的結(jié)果。

鮸魚嘴韌性剪切帶中含石榴二云構(gòu)造片麻巖樣品(TYP04-4)基質(zhì)中小顆粒的石榴石、白云母和黑云母-斜長石合成合晶沿片理定向分布， 說明這些礦物為剪切變形同構(gòu)造變質(zhì)礦物。在我們最新的研究中， 這些礦物被認(rèn)為第二期變質(zhì)的產(chǎn)物， 礦物溫壓計(jì)得到變質(zhì)P-T條件為約580 °C和8.0 kbar(Chen et al.， 2020)， 因此韌性剪切帶的形成溫度約為580 °C。由于白云母的封閉溫度((350±30) °C； Hames and Bowring， 1994)低于樣品的變質(zhì)溫度(580 °C)， 所以本文得到的白云母40Ar/39Ar坪年齡((263±2) Ma)是韌性剪切帶形成后冷卻到白云母封閉溫度的年齡，代表了韌性剪切變形時(shí)代的上限。同時(shí)， 在武關(guān)雜巖和劉嶺群中也得到了相似的白云母和黑云母40Ar/39Ar年齡(254～249 Ma， Dong et al.， 2018； Chen et al.， 2020； 我們未發(fā)表數(shù)據(jù))。因此， 秦嶺造山帶的中秦嶺構(gòu)造帶遭受了晚二疊世構(gòu)造熱事件的廣泛影響。與此同時(shí)， 這一晚二疊世的構(gòu)造熱事件也記錄在桐柏造山帶的龜山雜巖和南灣復(fù)理石、熊店榴輝巖帶以及大別造山帶的佛子嶺群中(牛寶貴等 1994；Zhai et al.， 1998； 簡平等， 2000； Sun et al.， 2002；Ratschbacher et al.， 2003； Wu et al.， 2009； Cheng et al.， 2016； 曲瑋等， 2018)?，F(xiàn)階段的研究表明， 華北與揚(yáng)子陸塊最終的碰撞發(fā)生于晚二疊世—三疊紀(jì)(Ames et al.， 1993， 1996； Li et al.， 1993； Liu et al.，2008， 2010， 2013)。相較于大別造山帶， 秦嶺造山帶發(fā)育大量早古生代的增生造山系統(tǒng)(Dong et al.，2011； Wu and Zheng， 2013； Dong and Santosh，2016)。在中生代陸-陸碰撞過程中， 東部大別造山帶可能表現(xiàn)為兩個(gè)古老陸塊的“硬碰撞”， 西部秦嶺造山帶則表現(xiàn)為弧-陸“軟碰撞”(Liu et al.， 2015)。這種“軟碰撞”造成了不同的構(gòu)造巖片疊置， 進(jìn)而引起了武關(guān)雜巖再次埋深而發(fā)生第二期變質(zhì)， 與此同時(shí)“軟碰撞”之后不同構(gòu)造巖片的調(diào)整可能是武關(guān)雜巖和鮸魚咀韌性剪切帶后期左行走滑剪切的構(gòu)造響應(yīng)。

6 結(jié)論

通過上述討論分析， 可得出如下結(jié)論：

(1)構(gòu)成鮸魚咀韌性剪切帶主體的長英質(zhì)糜棱巖的形成時(shí)代應(yīng)該不早于390 Ma， 其碎屑物質(zhì)來源于北秦嶺構(gòu)造帶。

(2)鮸魚咀韌性剪切帶經(jīng)歷了兩期主要的構(gòu)造變形， 早期表現(xiàn)為南北向擠壓造成的由北向南的逆沖剪切變形， 與石炭紀(jì)大洋俯沖有關(guān)， 晚期表現(xiàn)為左行走滑韌性剪切變形， 是秦嶺造山帶晚二疊世“軟碰撞”的構(gòu)造響應(yīng)。

致謝：LA-MC-ICPMS鋯石U-Pb測年工作得到了中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心李懷坤研究員、耿建珍工程師的指導(dǎo)， 兩位審稿人對(duì)本文提出了寶貴的修改意見， 在此一并致謝。

Acknowledgements:

This study was supported by National Natural Science Foundation of China (Nos. 41872059 and 41472064)， and National Program on Key Basic Research Project (973 Program) (No. 2015CB856104).

本文附有增強(qiáng)材料(附表 1)， 請(qǐng)通過本文網(wǎng)絡(luò)版閱讀或下載。