湘桂交界地區(qū)三江斷裂帶的變形時(shí)代及對(duì)泛非構(gòu)造熱事件的響應(yīng)

秦 亞，馮佐海，邢全力，吳 杰，薛云峰

桂林理工大學(xué) 廣西有色隱伏金屬礦產(chǎn)勘查與新材料開(kāi)發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心，廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，桂林 541004

湘桂交界地區(qū)位于華南大陸西南，經(jīng)歷了多期多階段的構(gòu)造演化過(guò)程，保留復(fù)雜的構(gòu)造形跡（金寵，2010；馬筱，2018；舒良樹(shù)等，2020）。湘桂交界地區(qū)，特別是桂北地區(qū)，自西向東平行分布有數(shù)條NNE向斷裂，分別為①摩天嶺斷裂，②四堡斷裂，③元寶山斷裂，④三江斷裂，⑤壽城—三門斷裂，⑥龍勝斷裂等（圖1; 廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局，2006；王鵬鳴等，2013；Qin et al., 2018; 張成龍等，2020）。上述斷裂一般延伸數(shù)十至數(shù)百千米，甚至延伸出研究區(qū)外循跡與鄰區(qū)斷裂相接（圖1; 廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局，1985）。傾向NWW，左旋剪切為主（康如華，2000；梁金城等，2002；張桂林，2004），具有脆、韌性等多期變形的特征（金寵，2010；馬筱，2018），鮮明的構(gòu)造形跡常保存在新元古界—下古生界地層及相應(yīng)時(shí)代的花崗巖和鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖中（張桂林，2004）。上述斷裂多是前人建議過(guò)的早古生代揚(yáng)子和華夏陸塊西南段的邊界斷裂（夏斌，1984；王鴻禎等，1986；程裕淇，1994；洪大衛(wèi)等，2002；陳懋弘等，2006），因此上述斷裂的研究對(duì)揭示華南早古生代的大地構(gòu)造背景及時(shí)空演化具有重要的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)和年代學(xué)意義。

論文選擇湘桂交界地區(qū)的三江斷裂開(kāi)展研究。在系統(tǒng)的野外地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上，對(duì)三江斷裂北段的湘西通道長(zhǎng)界蝕變橄欖輝石巖開(kāi)展年代學(xué)研究，為華南大陸早期大地構(gòu)造演化提供年代學(xué)信息。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

華南大陸由華夏和揚(yáng)子陸塊于新元古代初期碰撞拼貼而成，碰撞拼貼帶被稱為江南褶皺帶或江南造山帶（圖2a; Wang et al., 2007; Zhao et al., 2011;張國(guó)偉等，2013; 舒良樹(shù)等，2020）。其后隨著Rodinia超大陸的解體，開(kāi)始裂解形成一系列裂谷盆地（王劍等，2006；李獻(xiàn)華等，2008；崔曉莊等，2016）。裂解后的華夏和揚(yáng)子陸塊于加里東期再次匯聚形成現(xiàn)今的構(gòu)造格局（舒良樹(shù)等，2020）。

湘桂交界地區(qū)位于江南造山帶的西段（圖2a）。區(qū)域內(nèi)出露最老的地層為四堡群，四堡群與上覆丹洲群之間的高角度不整合界面為“四堡運(yùn)動(dòng)”的標(biāo)志，為華夏和揚(yáng)子陸塊碰撞拼貼的產(chǎn)物（圖1）。丹洲群與上覆南華紀(jì)冰期沉積之間的接觸關(guān)系較為多樣，在桂北地區(qū)表現(xiàn)為整合接觸（圖1），而自桂北地區(qū)往貴州三都—錦屏—湖南會(huì)同—隆回一線之北西漸次表現(xiàn)為平行不整合或微角度不整合接觸，為“雪峰運(yùn)動(dòng)”差異性隆升的結(jié)果（陳建書(shū)等，2016，2020；汪正江等，2013a）。南華紀(jì)冰期沉積之上為震旦系、下古生界整合沉積。上古生界泥盆系在不同地點(diǎn)與下古生界寒武系、奧陶系、志留系表現(xiàn)為區(qū)域性角度不整合接觸（圖1），為加里東運(yùn)動(dòng)的標(biāo)志，代表裂解后的華夏和揚(yáng)子陸塊的再次聚合事件（舒良樹(shù)等，2020）。多個(gè)不整合面的存在標(biāo)志著研究區(qū)受到數(shù)次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響。

受多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的疊加影響，研究區(qū)構(gòu)造形跡復(fù)雜，不同構(gòu)造層表現(xiàn)出不同的構(gòu)造變形特征。四堡群以EW向緊閉褶皺為主，而丹洲群則主要為寬緩開(kāi)闊的褶皺。受加里東運(yùn)動(dòng)影響，區(qū)域構(gòu)造線呈NNE向展布（圖1），一系列NNE向斷裂平行展布，同時(shí)NNE向延伸的地層彎曲變形形成一系列的褶皺構(gòu)造，在三江斷裂帶東側(cè)的三門、龍勝一帶依次出露有三門—瓢里背斜、龍勝背斜和馬海背斜（圖1）。背斜核部地層為丹洲群，翼部地層依次出露南華系冰期沉積和震旦系。

區(qū)域巖漿事件強(qiáng)烈，花崗質(zhì)和鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石均有出露（葛文春等，2001; Li et al.,2003; Lin et al., 2016; 寇彩化等，2016; 周金城等，2009）。前人研究表明，桂北地區(qū)廣泛出露兩套鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石，一套產(chǎn)出于四堡群，另一套分布于丹洲群（Lin et al., 2016；王孝磊等，2017）。而花崗質(zhì)巖石主要分布在桂北地區(qū)的四榮、三防和黃金一帶（圖1）。

圖1 桂北地區(qū)斷裂分布簡(jiǎn)圖① 廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局. 2006. 廣西壯族自治區(qū)1: 50萬(wàn)數(shù)字地質(zhì)圖[R].Fig. 1 The sketch map of fault distribution in northern Guangxi

2 斷裂變形特征及樣品采集

三江斷裂呈NNE向展布于桂北融安—三江一帶，向北延伸進(jìn)入湘西通道地區(qū)（圖1）。三江斷裂切割丹洲群、南華系冰期沉積、下古生界寒武系（圖2b），以及分布于丹洲群中的鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石（圖2c）。向南過(guò)融安轉(zhuǎn)為近SN向后切割上古生界泥盆系、石炭系。

三江斷裂顯示脆、韌性等多期變形的特征。野外地質(zhì)調(diào)查顯示運(yùn)動(dòng)學(xué)方向既有逆沖剪切特征（圖3a），又有正滑剪切特征（圖3b）。變形性質(zhì)既具有韌性變形，也具有脆性破裂（圖3c）。

論文主要對(duì)湘桂交界地區(qū)三江斷裂通過(guò)的鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石進(jìn)行研究。研究區(qū)鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖體數(shù)量眾多，形態(tài)較為穩(wěn)定，單個(gè)巖體一般厚約10～100 m，出露面積較小。多呈小巖脈產(chǎn)出，脈體延伸方向與區(qū)域構(gòu)造線方向近一致（圖2c）。鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石侵入于丹洲群合桐組，侵入接觸界線彎曲、斜切巖層層理，巖層層理產(chǎn)狀為283°∠28°（圖3d）。鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石主要巖石類型有輝綠巖、輝長(zhǎng)巖、輝石巖和橄欖輝石巖（寇彩化等，2016）。受三江斷裂構(gòu)造變形的影響，湘桂交界地區(qū)的鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石部分呈塊狀構(gòu)造，部分發(fā)生韌性變形，呈強(qiáng)烈的片理化產(chǎn)出（圖3e）。片理化的鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石由于后期構(gòu)造作用的影響而呈撓曲構(gòu)造（圖3e）。

圖2 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig. 2 The sketch map of research area

本次用于LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學(xué)研究的樣品采集自湘西通道長(zhǎng)界蝕變橄欖輝石巖。樣品采集自長(zhǎng)界橄欖輝石巖礦坑口，采樣坐標(biāo)為109°43′13″E，25°57′42″N。長(zhǎng)界橄欖輝石巖呈中細(xì)粒粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造（圖3f）。主要礦物組成為單斜輝石（75%±）和橄欖石（15%±），含少量的斜長(zhǎng)石（10%±）。橄欖石呈自形到半自形的粒狀，粒徑0.2～3 mm，普遍發(fā)生蛇紋石化蝕變，因蝕變不徹底而顯橄欖石的假象（圖3g）。輝石顆粒粒徑0.3～5 mm，呈自形到半自形的短柱狀，發(fā)生強(qiáng)烈綠泥石化、透閃石化蝕變。顯微鏡下可見(jiàn)早期綠泥石化和透閃石化的礦物被晚期綠泥石化細(xì)脈所穿切（圖3 h），表明樣品至少受到兩期熱液流體的影響。

圖3 三江斷裂帶野外地質(zhì)及顯微特征Fig. 3 Field geology and microscopic characteristics of Sanjiang fault zone

三江斷裂的運(yùn)動(dòng)學(xué)指向、脆韌性變形特征以及片理化鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石的撓曲，均表明其受多期構(gòu)造活動(dòng)的影響。綠泥石化等蝕變礦物的顯微穿切關(guān)系也支持三江斷裂具有多期變形的特征。

3 分析測(cè)試方法

首先將野外采集的約60 kg樣品進(jìn)行鋯石單礦物分選，并對(duì)分選出的鋯石顆粒進(jìn)行制靶、反射光、透射光和陰極發(fā)光（CL）照相，鋯石的分選、制靶、照相等委托北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。最后完成LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)試，鋯石U-Pb年齡和微量元素測(cè)試在桂林理工大學(xué)廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。

ICP-MS為Agilent 7700a，激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas 2005。利用標(biāo)準(zhǔn)礦物GJ-1和Plesovice作為外標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行同位素校正。工作波長(zhǎng)193 nm，激光剝蝕束斑直徑32 μm，脈沖頻率6 Hz。每隔8個(gè)分析點(diǎn)，加測(cè)2個(gè)標(biāo)樣各2次。分析數(shù)據(jù)的離線處理采用ICPMSDataCal 10.7 軟件進(jìn)行（Liu et al., 2010）。微量元素含量利用NIST610作為外標(biāo)，29Si作為內(nèi)標(biāo)元素進(jìn)行定量計(jì)算（Liu et al., 2010）。年齡諧和圖及頻譜圖采用Isoplot 3.0程序完成（Ludwig, 2003）。鋯石CL圖像以及相關(guān)的年齡圖解采用Coreldraw X3進(jìn)行完善。

4 LA-ICP-MS測(cè)年結(jié)果

共對(duì)長(zhǎng)界蝕變橄欖輝石巖樣品分選出約120粒鋯石，選取其中56粒進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)試，取其中諧和度介于90～110的55粒鋯石進(jìn)行年代學(xué)數(shù)據(jù)分析。LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，鋯石微量元素及其特征值見(jiàn)表2。

表1 LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年數(shù)據(jù)Table 1 The datas of LA-ICP-MS zircon U-Pb dating

表2 鋯石微量元素列表Table 2 The trace elements data of zircon

鋯石陰極發(fā)光圖像見(jiàn)圖4。鋯石顆粒多呈半自形、他形，個(gè)別呈自形晶；具短柱狀、不規(guī)則狀、孔洞狀的形態(tài)；粒徑40～110 μm。內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部分顆粒具有清晰的環(huán)帶，部分顆粒呈暗黑色不分帶的CL圖像。自形程度好，內(nèi)部環(huán)帶清晰的鋯石具有相對(duì)明亮的CL圖像，孔洞狀的鋯石多具有較暗的CL圖像。Th、U值變化較大，Th、U值分別為（326.89～18624.72）×10-6，（226.31～9968.76）×10-6，Th/U介于0.65～5.58。

55粒鋯石U-Pb年齡均位于諧和線上及其附近（圖5），可分為4組（圖4）。

圖5 鋯石U-Pb年齡諧和圖解(a)及頻譜圖(b)Fig. 5 The concordant diagram (a) and spectrum diagram (b) of zircon U-Pb age

A組鋯石含4粒，其中3粒鋯石呈不規(guī)則狀，多孔狀形態(tài)，較暗的CL圖像；1粒鋯石呈自形、短柱狀形態(tài)，具明亮的CL圖像；4粒鋯石U-Pb年齡相對(duì)集中，其206Pb/238U加權(quán)平均年齡為441.0±11.0 Ma。

B組鋯石含12粒，呈不規(guī)則狀、孔洞狀；個(gè)別鋯石具有內(nèi)部環(huán)帶，但鋯石邊緣具有熱液蝕變邊；多數(shù)鋯石不具環(huán)帶；12粒鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為546.5±8.5 Ma。

C組鋯石含34粒，呈短柱狀，個(gè)別顆粒呈不規(guī)則狀、孔洞狀；自形程度較好的短柱狀鋯石多具寬緩的巖漿振蕩環(huán)帶，且邊緣具有熱液蝕變邊；自形程度較差的孔洞狀、不規(guī)則狀鋯石也可模糊的觀察到環(huán)帶；34粒鋯石的206Pb/238U年齡介于771～779 Ma，加權(quán)平均年齡為774.3±3.9 Ma。

D組鋯石含5粒，多呈短柱狀形態(tài)，內(nèi)部環(huán)帶清晰，但鋯石顆粒邊緣具有明顯的熱液蝕變邊；該組鋯石年齡分布比較分散，分布于826～952 Ma。

5 鋯石成因類型

鋯石一直被認(rèn)為具有高度穩(wěn)定性和較高的封閉溫度，因此在研究沉積物物源與巖相古地理、區(qū)域變質(zhì)作用與變質(zhì)歷史、大規(guī)模巖漿活動(dòng)時(shí)間與地殼增生過(guò)程等重大地質(zhì)問(wèn)題具有舉足輕重的作用（畢詩(shī)健等，2008；李長(zhǎng)民，2009）。隨著測(cè)年技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的研究成果表明鋯石在熱液條件下很容易發(fā)生蝕變、改造和溶蝕作用（李長(zhǎng)民，2009）。在前寒武紀(jì)花崗巖類和變質(zhì)巖年代學(xué)、金礦成礦時(shí)代，以及韌性剪切帶變形年代研究中，常常可以出現(xiàn)多種成因類型的鋯石，如碎屑鋯石、繼承鋯石、巖漿鋯石、變質(zhì)鋯石、熱液鋯石等（簡(jiǎn)平等，2001；李長(zhǎng)民，2009）。有時(shí)甚至在同一鋯石顆粒的不同晶域呈現(xiàn)不同的成因類型、不同形成時(shí)代的鋯石相（Hoskin et al., 1998; 李長(zhǎng)民，2009）。這種復(fù)雜性要求對(duì)鋯石成因類型進(jìn)行正確的識(shí)別，才能夠?qū)δ挲g數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的地質(zhì)解釋。

鋯石成因類型的識(shí)別除利用顯微鏡觀察鋯石的外部形態(tài)、BSE或CL成像技術(shù)觀察內(nèi)部特征、Th/U值外，還需對(duì)鋯石進(jìn)行細(xì)致的形態(tài)學(xué)、地球化學(xué)和微區(qū)特征等方面的研究。相比較巖漿鋯石和變質(zhì)鋯石，熱液鋯石具有更加復(fù)雜的識(shí)別特征。李長(zhǎng)民（2009）認(rèn)為熱液鋯石并不是一個(gè)精確的術(shù)語(yǔ)，而是經(jīng)過(guò)熱液流體蝕變或熱液改造的鋯石（或稱為“熱液改造鋯石”），或從熱液流體中直接結(jié)晶的鋯石（或稱為“熱液新生鋯石”）。礦物結(jié)構(gòu)上，“熱液新生鋯石”多呈自形程度較好的形態(tài)，但粒徑較小，具有相對(duì)較亮的CL圖像；“熱液改造鋯石”多呈半自形到他形，或以巖漿鋯石的再生邊形式出現(xiàn)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)常以多孔狀為特征，具有較暗的CL圖像（簡(jiǎn)平等，2001；李長(zhǎng)民，2009）。地球化學(xué)特征上，Hoskindeng等（2000, 2005）和Rubatto 等（2002）的研究表明，幾乎所有的巖漿鋯石和非熱液成因變質(zhì)鋯石都具有低的LREE和強(qiáng)烈的Ce正異常，以及較高的(Sm/La)N值，而熱液成因鋯石的一個(gè)顯著特征是富集LREE，(Sm/La)N值較低，La含量高，Ce正異常微弱（孟杰等，2017）。熱液鋯石具有區(qū)別于其他類型鋯石的球粒隕石配分曲線，巖漿鋯石從La到Lu之間急劇變化，具有Ce和Eu異常，而熱液鋯石通常具有比較平緩的輕稀土配分曲線，Ce異常較?。℉oskin, 2005; 李長(zhǎng)民等，2009）。

續(xù)表2

在鋯石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土配分圖中，呈現(xiàn)兩類明顯不同的配分曲線（圖6）。A組鋯石呈左陡傾型的稀土配分模式，輕重稀土比值0.01～0.03，均值0.02；輕稀土內(nèi)部分餾不明顯，呈平坦?fàn)畹妮p稀土配分模式；其Ce、Eu異常均較微弱，δEu值0.21～0.70，平均值0.53；δCe值3.00～14.98，平均值6.95（圖6a）。B組鋯石呈左陡傾型的稀土配分模式，輕重稀土比值0.01～0.04，均值0.02；輕稀土內(nèi)部分餾不明顯，呈平坦?fàn)畹妮p稀土配分模式；其Ce、Eu異常均較微弱，δEu值0.29～0.89，平均值0.57；δCe值1.52～11.13，平均值3.97（圖6 b）。C組鋯石稀土配分模式明顯區(qū)別于A組和B組鋯石，呈左緩傾型的配分模式，輕重稀土比值0.03～1.60，均值0.21；輕稀土內(nèi)部分餾明顯，呈鋸齒狀的輕稀土配分模式；其Ce、Eu異常均明顯，δEu值0.07～1.00，平均值0.34；δCe值2.10～26.39，平均值9.62（圖6 c）。

圖6 球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖Fig. 6 Chondrite standardized REE distribution patterns

A組鋯石具有相對(duì)較高的La含量（0.34～4.01，平均值2.24），較低的(Sm/La)N值（7.71～41.57，平均值25.45）以及較低的δCe值，在w(La)-[w(Sm)/w(La)]N和δ(Ce)- [w(Sm)/w(La)]N圖解上，落入熱液鋯石區(qū)域（圖7）。B組鋯石具有相對(duì)較高的La含量（1.01～8.45，平均值3.30），較低的(Sm/La)N值（3.46～56.61，平均值17.24）以及較低的δCe值，在w(La)-[w(Sm)/w(La)]N和δ(Ce)- [w(Sm)/w(La)]N圖解上，亦落入熱液鋯石區(qū)域（圖7）。C組鋯石具有相對(duì)較低的La含量（0.06～20.54，平均值3.40），較高的(Sm/La)N值（8.30～2027.85，平均值296.14）以及較高的δCe值，在w(La)-[w(Sm)/w(La)]N和δ(Ce)- [w(Sm)/w(La)]N圖解上，落入巖漿鋯石區(qū)域（圖7）。

圖7 w(La)-[w(Sm)/w(La)]N和δ(Ce)- [w(Sm)/w(La)]N圖解（Hoskin, 2005）Fig. 7 Diagrams of w(La)-[w(Sm)/w(La)]N and δ(Ce)- [w(Sm)/w(La)]N

綜合上述鋯石形態(tài)、CL圖像和微量元素特征，A組鋯石中3?？锥礌钚螒B(tài)的鋯石應(yīng)為“熱液改造鋯石”，自形程度且具明亮CL圖像的鋯石應(yīng)為“熱液新生鋯石”；B組鋯石多呈孔洞狀、不規(guī)則狀形態(tài)，其成因可能為“熱液改造鋯石”；C組鋯石自形程度相對(duì)較好，多數(shù)顆粒內(nèi)部環(huán)帶清晰，應(yīng)為巖漿鋯石，但其邊緣的熱液蝕變邊以及部分較暗的CL圖像暗示其同樣遭受到后期熱液事件的影響，其較高的LREE含量可能與受到后期熱液事件影響有關(guān)。D組鋯石應(yīng)為巖漿侵位過(guò)程中捕獲的鋯石，其邊緣熱液蝕變邊暗示其同樣也受到后期熱液事件的影響。

該樣品中多期熱液鋯石的存在，表明研究區(qū)經(jīng)歷了多次構(gòu)造熱事件的影響。這與區(qū)域多個(gè)不整合面、三江斷裂帶多期次的構(gòu)造變形特征以及蝕變橄欖輝石巖中多期次的蝕變作用特征相吻合。

6 討論

6.1 巖體侵位時(shí)代

湘黔桂交界地區(qū)廣泛出露兩套新元古代鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石，一套分布于四堡群，一套展布于丹洲群（Lin et al., 2016; 王孝磊等，2017）。高精度的鋯石U-Pb年代學(xué)研究將四堡群的沉積時(shí)限約束在860～820 Ma（吳榮新等，2005；Wang et al.,2007, 2012, 2014; 薛懷民等，2010），丹洲群的沉積時(shí)限限定為820～720 Ma（曾雯等，2005；高林志等，2010；Wang et al., 2012; 汪正江等，2013b；覃永軍等，2015；劉灝，2017）。湘西通道長(zhǎng)界蝕變橄欖輝石巖侵入于丹洲群合桐組（圖3d），暗示其侵位時(shí)代晚于820 Ma，故測(cè)年樣品中D組鋯石的年齡不能代表巖體的侵位時(shí)代。

樣品中C組鋯石為樣品中最年輕的一組巖漿成因鋯石，其較寬緩的巖漿振蕩環(huán)帶為基性—超基性巖鋯石的特征（簡(jiǎn)平等，2001；李長(zhǎng)民，2009）。34粒鋯石的206Pb/238U加權(quán)平均年齡為774.3±3.9 Ma（MSWD=0.015），與桂北龍勝地區(qū)塘頭輝長(zhǎng)輝綠巖761±8 Ma（葛文春等，2001）、吊竹山輝綠巖774.8±7.5 Ma（張成龍等，2020）、三門街組流紋英安巖765±14 Ma和湘西地區(qū)輝綠巖768±28 Ma等（周繼斌等，2006；Zhou et al., 2007）的侵位時(shí)代一致。因此測(cè)年樣品中C組巖漿鋯石的加權(quán)平均年齡（774.3±3.9 Ma）可以代表其侵位時(shí)代。該年齡數(shù)據(jù)表明長(zhǎng)界蝕變橄欖輝石巖與龍勝地區(qū)鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖，湘西地區(qū)鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖形成于相同的構(gòu)造背景，為區(qū)域裂解構(gòu)造背景下巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物（葛文春等，2001；周繼斌等，2007；寇彩化等，2016；張成龍等，2020）。

6.2 斷裂變形時(shí)代

桂北地區(qū)發(fā)育一系列NNE向斷裂構(gòu)造，自西向東平行展布有①摩天嶺斷裂、②四堡斷裂、③元寶山斷裂、④三江斷裂、⑤壽城—三門斷裂和⑥龍勝斷裂（圖1）。上述斷裂一般延伸數(shù)十至百余千米，部分甚至延伸出桂北地區(qū)與黔東南、湘西地區(qū)的區(qū)域性斷裂相連。這些斷裂的韌性特征明顯，強(qiáng)烈的韌性變形常保存于新元古代—早古生代地層及相應(yīng)時(shí)代的花崗巖和鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖中。前人研究表明其具有相似的幾何學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征（張桂林等，2003；于凱朋等，2010；周守余等，2012；湯世凱等，2014）。

關(guān)于這些斷裂帶的變形時(shí)代，主要從如下方面進(jìn)行限定：（1）地質(zhì)體之間的相互切割關(guān)系；（2）Ar-Ar同位素體系；（3）Rb-Sr同位素體系；（4）U-Th-Pb同位素體系。

金寵（2010）根據(jù)三江—龍勝地區(qū)大量發(fā)育的片理、劈理和擠壓透鏡體等未穿透泥盆系而認(rèn)為斷裂變形時(shí)代為加里東期。張雪鋒等（2015a）根據(jù)桂北四堡地區(qū)早泥盆世以前的地層已卷入變形，而泥盆紀(jì)地層未卷入變形，進(jìn)而認(rèn)為四堡斷裂形成于加里東期。

Ar-Ar同位素體系主要是利用斷裂帶中新生礦物黑云母、白云母、絹云母、角閃石、鉀長(zhǎng)石、伊利石等的40Ar/39Ar坪年齡。已有的40Ar/39Ar 年齡集中在320～430 Ma（張桂林，2004；湯世凱等，2014；張雪鋒等，2015b；馬筱，2018），如張雪鋒（2015b）利用四堡韌性剪切帶中新生礦物伊利石的Ar-Ar測(cè)年，獲得393～420 Ma的韌性變形時(shí)代；馬筱（2018）對(duì)摩天嶺韌性剪切帶中花崗質(zhì)糜棱巖、泥質(zhì)云母片巖和絹云母千枚巖進(jìn)行Ar-Ar測(cè)年，獲得400～430 Ma的變形年齡。

Rb-Sr同位素體系限定桂北地區(qū)韌性變形時(shí)代的研究相對(duì)較少，張雪鋒（2015b）獲得四堡韌性剪切帶新生變質(zhì)礦物伊利石的Rb-Sr等時(shí)線年齡為404±19 Ma，與40Ar/39Ar 年齡數(shù)據(jù)結(jié)果一致。

已有的U-Th-Pb同位素體系限定斷裂變形時(shí)代的報(bào)道主要是根據(jù)獨(dú)居石和熱液鋯石的年齡。如Faure 等（2009）和Charvet等（2010）通過(guò)武夷山地區(qū)同構(gòu)造獨(dú)居石U-Th-Pb定年將NW-SE向擠壓作用的時(shí)間限定在433～453 Ma。而湘黔桂交界地區(qū)熱液鋯石U-Pb定年的報(bào)道稍晚，如張雪鋒等（2015a）在桂北寶壇地區(qū)黃褐色基性巖中獲得SHRIMP鋯石U-Pb年齡為453±9 Ma，限定四堡斷裂的變形時(shí)代為加里東期。Qin 等（2018）和張成龍等（2020）在桂北龍勝地區(qū)吊竹山鎂鐵質(zhì)侵入巖中分別獲得441.0±2.0 Ma和441.7±8.0的熱液鋯石U-Pb年齡，代表壽城-三門斷裂的變形時(shí)代。

綜合前人關(guān)于桂北地區(qū)斷裂構(gòu)造的地質(zhì)事實(shí)、40Ar/39Ar 年齡、Rb-Sr年齡和熱液鋯石U-Pb年齡，本文在三江斷裂的湘西通道長(zhǎng)界蝕變橄欖輝石巖中獲得441.0±11.0 Ma的熱液鋯石年齡，可以代表三江斷裂的變形時(shí)代。同時(shí)也表明桂北地區(qū)一系列NNE向斷裂為加里東期構(gòu)造活動(dòng)的產(chǎn)物。

6.3 泛非構(gòu)造事件的記錄

晚新元古代到早古生代時(shí)期，隨著Rodinia超大陸的解體，全球進(jìn)入岡瓦納超大陸的聚合和裂離階段。華南大陸雖保存了相對(duì)完整的新元古代到古生代的沉積地層，但缺少岡瓦納超大陸聚合事件的變質(zhì)作用和巖漿活動(dòng)記錄。發(fā)生于震旦紀(jì)—寒武紀(jì)的泛非事件（500～650 Ma）則是岡瓦納超大陸聚合事件的體現(xiàn)，其巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用記錄廣泛的存在于岡瓦納超大陸的各個(gè)塊體中（Li et al., 2017;Boniface and Appel, 2018）。在中國(guó)三大前寒武紀(jì)古陸塊中，東北和西藏地區(qū)均保存有泛非期巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用的記錄（許志琴等，2005；李才等，2010；解超明等，2014；Yang et al., 2018），但華南大陸長(zhǎng)期以來(lái)缺少典型的泛非期構(gòu)造熱事件的報(bào)道。并且在華南大陸西南震旦紀(jì)至早古生代的沉積地層常呈連續(xù)沉積的特征，以致華南大陸在眾多岡瓦納超大陸重建模型中被忽略（Boger et al., 2001;Powell and Pisarevsky, 2002）。

近年來(lái)的碎屑鋯石年代學(xué)研究表明，華南地區(qū)早古生代地層中存在大量的泛非期碎屑鋯石年齡（Yu et al., 2008; 向磊和舒良樹(shù)，2010；Cawood et al., 2013; Yao and Li, 2016）。同時(shí)，古生物學(xué)（李軍等，2000；Steiner et al., 2007）、古地磁學(xué)（Han et al., 2015）的證據(jù)表明，華南大陸具有親岡瓦納的構(gòu)造屬性。Li 等（2017）更是在華夏陸塊的政和-大埔構(gòu)造帶內(nèi)前寒武紀(jì)地層中發(fā)現(xiàn)泛非期的變質(zhì)巖和巖漿巖。

桂北地區(qū)位于華南大陸西南部，保留有相對(duì)完整的新元古代至古生代地層，雖然缺乏典型的泛非期變質(zhì)作用和巖漿活動(dòng)的報(bào)道，但前人在該地區(qū)早古生代地層中發(fā)現(xiàn)大量泛非期的碎屑鋯石年齡記錄（李敏業(yè)，2014；張雄等，2016）。此外，緱雪清等（2020）近期在桂北地區(qū)加里東期龍勝花崗巖體中識(shí)別出大量泛非期的捕獲鋯石，亦表明研究區(qū)受到泛非事件的影響。本文在湘西通道長(zhǎng)界蝕變橄欖輝石巖中獲得546.5±8.5 Ma的熱液鋯石年齡，更是研究區(qū)受到泛非熱事件影響的另一直接證據(jù)。

7 結(jié)論

三江斷裂帶上的湘西通道長(zhǎng)界蝕變橄欖輝石巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年結(jié)果集中在441.0±11.0 Ma、546.5±8.5 Ma、774.3±3.9 Ma和820～1000 Ma。其中，774.3±3.9 Ma的鋯石為該樣品最年輕的巖漿鋯石，該年齡代表長(zhǎng)界蝕變橄欖輝石巖形成時(shí)代；820～1000 Ma的鋯石為巖漿侵位過(guò)程中的捕獲鋯石；441.0±11.0 Ma的鋯石為熱液鋯石，該年齡與區(qū)域NNE向斷裂活動(dòng)時(shí)限一致，代表三江斷裂帶的變形時(shí)代；546.5±8.5 Ma的鋯石亦為熱液鋯石，該年齡代表泛非構(gòu)造熱事件年齡，表明研究區(qū)曾受到泛非構(gòu)造熱事件的影響。

致謝：桂林理工大學(xué)廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室余紅霞和李政林老師在鋯石U-Pb年齡測(cè)試中提供的了幫助，在此表示感謝。