桂北地區(qū)丹洲期與南華冰期之間沉積轉(zhuǎn)換的年代學(xué)記錄

王葆華，秦 亞*，馮佐海，黃金港，吳 杰，萬(wàn) 磊，邢全力，薛云峰

1. 廣西有色隱伏金屬礦產(chǎn)勘查與新材料開發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心，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，桂林 541004；

2. 湖南宏禹工程集團(tuán)有限公司，長(zhǎng)沙 410011

田奇瓗（1948）在研究湘西地區(qū)南沱組冰磧巖與板溪群之間的不整合接觸時(shí)提出“雪峰運(yùn)動(dòng)”的概念。其實(shí)質(zhì)是板溪群及其相當(dāng)?shù)貙优c上覆南華冰期地層之間的不整合關(guān)系?！把┓暹\(yùn)動(dòng)”是以差異性隆升為主的造陸運(yùn)動(dòng)，而非造山作用，其沉積記錄也主要表現(xiàn)為區(qū)域性地層缺失或平行不整合（汪正江等，2013；陳建書等，2016，2020）。受“雪峰運(yùn)動(dòng)”差異性隆升影響，貴州三都—錦屏—湖南會(huì)同—隆回一線之北西漸次缺失長(zhǎng)安組、富祿組，板溪群與不同時(shí)代的上覆地層呈平行不整合或微角度不整合接觸（陳建書等，2020）。而貴州三都—錦屏—湖南會(huì)同—隆回一線之南東的桂北地區(qū)則表現(xiàn)為南華系長(zhǎng)安組與丹洲群的連續(xù)沉積、整合接觸（劉靈，1999；盧定彪等，2010；汪正江等，2013；陳建書等，2020）。盡管桂北地區(qū)南華系長(zhǎng)安組與丹洲群拱洞組呈整合接觸，但汪正江等（2013）從巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和沉積相等方面闡述了揚(yáng)子?xùn)|南緣丹洲群及其相當(dāng)?shù)貙优c南華冰期地層之間存在明顯的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和沉積轉(zhuǎn)換，但相關(guān)地層之間定量化的年代學(xué)差異性研究還較薄弱。本文在野外地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，對(duì)桂北地區(qū)丹洲群及南華系長(zhǎng)安組進(jìn)行碎屑鋯石U-Pb年齡和Hf同位素分析，討論“雪峰運(yùn)動(dòng)”差異性隆升引起的桂北地區(qū)丹洲期和南華冰期之間沉積轉(zhuǎn)換的年代學(xué)記錄。

1 地質(zhì)背景

揚(yáng)子陸塊和華夏陸塊于新元古代沿江南造山帶碰撞拼貼成統(tǒng)一的古華南大陸（圖1a）。隨著Rodinia超大陸的解體，統(tǒng)一的古華南大陸開始裂解，沉積了具有裂谷充填性質(zhì)的丹洲群。其后，受“雪球地球”事件的影響，開始了南華系冰期沉積（Li et al., 1999; 李獻(xiàn)華, 1999;王劍等, 2003）。

研究區(qū)位于江南造山帶西段的桂北地區(qū)（圖1 a）。區(qū)域構(gòu)造線呈NNE向展布。桂北地區(qū)地層總體呈NNE向展布，構(gòu)成一系列NNE向展布的褶皺構(gòu)造。同時(shí)，一系列NNE向斷裂展布于新元古代—早古生代地層（圖1b）。巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，一系列花崗質(zhì)巖石和鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石展布于研究區(qū)（圖1b）。

研究區(qū)出露的最老地層為江南造山帶具有“基底”性質(zhì)的四堡群。四堡群自下而上分為九小組、文通組和魚西組，主體巖性為淺變質(zhì)的砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，板巖和火山巖，總體顯示復(fù)理石濁積巖沉積的特征（圖1b）。四堡群之上不整合沉積具有裂谷充填性質(zhì)的丹洲群，丹洲群自下而上分為白竹組、合桐組（三門街組）和拱洞組，主體巖性為砂巖、礫巖、板巖、泥巖，以及少量的碳酸鹽巖、細(xì)碧巖和火山巖（圖1b）。受“雪峰運(yùn)動(dòng)”差異性隆升影響，桂北地區(qū)丹洲群之上整合沉積了南華系冰期沉積地層；而黔東南—桂北地區(qū)往北或往西，丹洲群及其相當(dāng)?shù)貙优c南華系冰期沉積之間由整合接觸漸變?yōu)槠叫胁徽匣蛭⒔嵌炔徽希謽浠龋?995；劉靈等，1999；陳建書等，2020）。桂北地區(qū)的南華系冰期沉積自下而上分為長(zhǎng)安組、富祿組和黎家坡組（圖1b），對(duì)應(yīng)華南大陸新元古代的冰期和間冰期沉積。長(zhǎng)安組對(duì)應(yīng)新元古代長(zhǎng)安冰期，主要分布于揚(yáng)子?xùn)|南緣的湘黔桂地區(qū)，主體巖性為長(zhǎng)石巖屑砂巖、含礫砂巖、礫巖等。富祿組對(duì)應(yīng)富祿間冰期，主體巖性為中粒石英砂巖，具有平行層理及低角度斜層理（陳建書等，2016，2020）。黎家坡組對(duì)應(yīng)南沱冰期，主體巖性為灰色厚層含礫長(zhǎng)石巖屑砂巖、含礫砂巖、含礫粉砂巖等（陳建書等，2016，2020）。南華系冰期沉積之上為震旦紀(jì)、古生代地層。

2 樣品采集及巖相學(xué)特征

論文分別對(duì)采集自桂北龍勝各族自治縣三門鎮(zhèn)的丹洲群合桐組（GB1804）、拱洞組（GB1806）和南華系長(zhǎng)安組（GB1817）樣品進(jìn)行年代學(xué)分析（圖1 c）。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig. 1 Sketch map of research area

丹洲群合桐組樣品GB1804為淺變質(zhì)粉砂巖，采樣坐標(biāo)為109°51′52″，25°43′52″。巖石呈變余粉砂結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造。碎屑顆粒主要為石英，占70%±。石英碎屑呈他形粒狀，粒徑0.02～0.05 mm。碎屑顆粒呈橢圓狀、次棱角狀，分選相對(duì)較好。填隙物主要為硅質(zhì)膠結(jié)物和泥質(zhì)膠結(jié)物，硅質(zhì)膠結(jié)物呈次生加大邊沿石英碎屑顆粒生長(zhǎng)，泥質(zhì)膠結(jié)物變質(zhì)結(jié)晶呈絹云母充填于碎屑顆粒之間（圖2 a）。

丹洲群拱洞組樣品GB1806為含炭質(zhì)板巖，采樣坐標(biāo)為109°48′55″，25°47′48″。巖石呈淺黑褐色，具有變余泥質(zhì)結(jié)構(gòu)和鱗片變晶結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造和變余層理構(gòu)造。主要成分為泥質(zhì)、炭質(zhì)和少量的凝灰質(zhì)。泥質(zhì)成分變質(zhì)結(jié)晶呈鱗片狀的絹云母（圖2 b）。

圖2 樣品的野外和顯微照片F(xiàn)ig. 2 Field and micrographs of samples

南華系長(zhǎng)安組樣品GB1817為含礫砂巖，采樣坐標(biāo)為109°47′57″，25°49′38″。巖石風(fēng)化面呈暗黑色，新鮮面呈灰綠色。野外露頭呈厚層狀產(chǎn)出，受多組節(jié)理的影響而呈球狀風(fēng)化（圖2c）。巖石呈砂狀結(jié)構(gòu)，碎屑物質(zhì)主要為石英碎屑，少量的長(zhǎng)石碎屑和巖石碎屑，碎屑含量約占40%±。石英碎屑具波狀消光，粒徑0.05～0.4 mm，其中0.05～0.25 mm的顆粒占碎屑物質(zhì)的80%±。碎屑顆粒呈次棱角狀，磨圓度較差，分選性較差，顯示近源沉積的特征。填隙物包含雜基和膠結(jié)物，膠結(jié)物分別為泥質(zhì)和鐵質(zhì)膠結(jié)物，泥質(zhì)膠結(jié)物變質(zhì)結(jié)晶呈絹云母充填于碎屑顆粒之間（圖2d）。

3 分析測(cè)試方法

首先野外采集的樣品委托北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司進(jìn)行單礦物的分選、制靶、反射光—透射光和陰極發(fā)光照相，而后在桂林理工大學(xué)廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)試和Hf同位素測(cè)試。

ICP-MS為Agilent 7700a，激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas 2005，工作波長(zhǎng)為193 nm，激光剝蝕束斑直徑為32 μm，脈沖頻率為6 Hz。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。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。

鋯石原位Hf同位素測(cè)試使用Neptune多接收等離子質(zhì)譜和New wave UP213紫外激光剝蝕系統(tǒng)。Hf同位素分析在鋯石U-Pb測(cè)試的位置上及其附近進(jìn)行。頻率20 Hz，束斑直徑32 μm。分析過程中鋯石標(biāo)樣GJ-1和Plesovice的176Hf/177Hf測(cè)試加權(quán)平均值 分 別 為0.282021±0.000008（2σ）和0.282481±0.000008（2σ）。計(jì)算εHf和模式年齡過程中采用的176Lu衰變常數(shù)為λ=1.867*10-11，球粒隕石的176Hf/177Hf=0.282772，176Lu/177Hf=0.03320；虧損地幔的176Hf/177Hf=0.28325，176Lu/177Hf=0.03840。

4 鋯石U-Pb年齡

對(duì)丹洲群合桐組（GB1804）、 拱洞組（GB1806）和南華系長(zhǎng)安組（GB1817）樣品分別測(cè)試分析了96粒、64粒和120粒碎屑鋯石的U-Pb年齡，分別取其中諧和度介于90～110的85粒、40粒和108粒鋯石進(jìn)行年代學(xué)分析。LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡測(cè)試數(shù)據(jù)見附表1。

合桐組樣品（GB1804）顯示復(fù)雜的陰極發(fā)光圖像（圖3）?？傮w呈橢圓狀、短柱狀、不規(guī)則狀的形態(tài)，粒徑40～110 μm。陰極發(fā)光圖像明暗程度不一，既有明亮的鋯石顆粒，也有相對(duì)較暗的鋯石顆粒，其Th、U值變化較大，分別為（26.56～5650.97）×10-6，（23.66～1952.88）×10-6。內(nèi)部環(huán)帶清晰，但環(huán)帶形態(tài)及寬窄不一。部分顆粒的內(nèi)部含有較暗的繼承核。陰極發(fā)光圖像總體顯示時(shí)代越老，磨圓度越好，形態(tài)越復(fù)雜的特征。

圖3 丹洲群合桐組樣品（GB1804）陰極發(fā)光圖像Fig. 3 CL images of Hetong formation sample (GB1804) of Danzhou group

拱洞組樣品（GB1806）的陰極發(fā)光圖像顯示其具有復(fù)雜的形態(tài)特征，多數(shù)呈橢圓狀、不規(guī)則狀，部分顆粒呈長(zhǎng)柱狀、短柱狀，甚至呈熔蝕港灣狀（圖4）。粒徑40～200 μm。鋯石顆粒明暗程度不一，既有明亮的鋯石，也有較暗的顆粒，其Th、U值變化范圍較大，分別為（3.17～3239.57）×10-6，（181.04～1199.10）×10-6。內(nèi)部環(huán)帶多樣，環(huán)帶形態(tài)及寬窄變化不一。

圖4 丹洲群拱洞組樣品（GB1806）陰極發(fā)光圖像Fig. 4 CL images of Gongdong formation sample (GB1806) of Danzhou group

南華系長(zhǎng)安組樣品（GB1817）陰極發(fā)光圖像特征區(qū)別于合桐組和拱洞組樣品，總體呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀形態(tài)，但顯示時(shí)代越新，磨圓越好，形態(tài)越復(fù)雜的特征（圖5）。陰極發(fā)光明亮程度不一，其Th、U值 分 別 為（86.59～2763.25）×10-6，（87.69～2037.19）×10-6。內(nèi)部環(huán)帶清晰，少數(shù)顆粒具有星點(diǎn)狀的暗色繼承核。

圖5 南華系長(zhǎng)安組樣品（GB1817）陰極發(fā)光圖像Fig. 5 CL images of Chang’an formation (GB1817) of Nanhuan system

在鋯石Th-U圖解上，南華系長(zhǎng)安組的鋯石Th/U值均大于0.4（圖6）。丹洲群拱洞組樣品的部分鋯石Th/U值小于0.4，絕大多數(shù)鋯石Th/U值大于0.4（圖6）。丹洲群合桐組樣品除1粒鋯石Th/U值小于0.1，少數(shù)鋯石Th/U值介于0.1～0.4，多數(shù)鋯石Th/U值大于0.4（圖6）。綜上所述， Th/U值以及陰極發(fā)光圖像特征指示測(cè)試樣品中多數(shù)鋯石顆粒為巖漿成因的碎屑鋯石。

圖6 碎屑鋯石Th-U圖解Fig. 6 Th-U diagrams of detrital zircons

南華系長(zhǎng)安組樣品（GB1817）的108組鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)均位于諧和線上及其附近（圖7 a）。108組數(shù)據(jù)中，僅1粒為太古代鋯石（2577±58 Ma），1粒為古元古代鋯石（1954±51 Ma），其余鋯石均集中在650～1000 Ma，無(wú)全球格林威爾期（1000～13000 Ma）的碎屑鋯石（圖7b）。650～1000 Ma的鋯石又可分為兩個(gè)區(qū)間，分別為650～720 Ma和720～1000 Ma。 650～720 Ma年齡區(qū)間含19粒鋯石，鋯石呈橢圓狀、短柱狀形態(tài)，自形程度差，磨圓度較好，暗示其具有遠(yuǎn)源沉積的特征。720～1000 Ma的年齡區(qū)間含87粒鋯石，鋯石呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀形態(tài)，自形程度好，磨圓度差，暗示其具有近源沉積的特征。

丹洲群拱洞組樣品（GB1806）的40組鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)均位于諧和線上及其附近（圖7c）。在鋯石U-Pb年齡分布頻譜圖中（圖7d），40組鋯石U-Pb年齡分布于4個(gè)區(qū)間，分別為720～1000 Ma、1000～1300 Ma、1700～2300 Ma和2400～2700 Ma。主體分布于720～1000 Ma，含24組U-Pb年齡數(shù)據(jù)，占比60%。1組U-Pb年齡數(shù)據(jù)分布于1000～1300 Ma，占比2.5%。10組U-Pb年齡數(shù)據(jù)分布于1700～2300 Ma，占比25%。5組U-Pb年齡數(shù)據(jù)分布于2400～2700 Ma，占比12.5%。

丹洲群合桐組樣品（GB1804）的85組鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)均位于諧和線上及其附近（圖7 e）。在鋯石U-Pb年齡分布頻譜圖上（圖7f），具有和樣品GB1806相似的年齡頻譜特征（圖7d，f）。85組鋯石U-Pb年齡分布于4個(gè)區(qū)間，分別為720～1000 Ma、1000～1300 Ma、1700～2300 Ma和2400～2700 Ma。主體分布于720～1000 Ma，含51組U-Pb年齡數(shù)據(jù)，占比60%。1組U-Pb年齡數(shù)據(jù)分布于1000～1300 Ma，占比1%。15組U-Pb年齡數(shù)據(jù)分布于1700～2300 Ma，占比18%。18組U-Pb年齡數(shù)據(jù)分布于2400～2700 Ma，占比21%。

圖7 鋯石U-Pb年齡諧和圖解（a、c、e）及頻譜圖（b、d、f）Fig. 7 The concordant diagram (a, c, e) and frequency spectrum diagram (b, d, f) of zircon

5 鋯石Hf同位素特征

本文對(duì)南華系長(zhǎng)安組（GB1817）和丹洲群拱洞組（GB1806）、合桐組（GB1804）分別測(cè)試分析了108粒、18粒和74粒鋯石Hf同位素，其分析測(cè)試數(shù)據(jù)見附表2。

附表2 鋯石Hf同位素?cái)?shù)據(jù)Attached Table 1 The data of zircon Hf isotope

南華系長(zhǎng)安組樣品（GB1817）的εHf(t)值介于-17.05～12.79，108組Hf同位素?cái)?shù)據(jù)中，16組數(shù)據(jù)為負(fù)值，占比15%；92組數(shù)據(jù)為正值，占比85%（圖8a）。二階段Hf模式年齡（TDM2）為845～2842 Ma，可分為三個(gè)峰值區(qū)間，分別為1000～1300 Ma、1400～2200 Ma和＞2400 Ma（圖8b）。在εHf(t)-Age圖解中（圖9a），650～720 Ma鋯石除2粒外（εHf(t)為-5.54和-17.05，TDM2為1941 Ma和2665 Ma），其余鋯石顆粒的εHf(t)值均大于0（2.14～9.02），TDM2為1057～1479 Ma，暗示該年齡區(qū)間的鋯石源區(qū)物質(zhì)主體來(lái)自于全球格林威爾期新生地殼物質(zhì)（圖9a）。而720～1000 Ma鋯 石 的εHf(t)值 介于-16.94～12.79，其中13粒鋯石為負(fù)值，占比15%；74粒鋯石為正值，占比85%，表明該年齡區(qū)間鋯石的源區(qū)物質(zhì)以新生地殼物質(zhì)為主，含少量古老地殼物質(zhì)的再循環(huán)，其TDM2值為845～2842 Ma （圖9a）。古元古代鋯石的εHf(t)值為-1.58，TDM2值為2677 Ma；新太古代鋯石εHf(t)值為5.06，TDM2值為2751 Ma。

丹洲群拱洞組樣品（GB1806）的εHf(t)值介于-27.00～12.15，18組Hf同位素?cái)?shù)據(jù)中，10組數(shù)據(jù)為負(fù)值，占比56%；8組數(shù)據(jù)為正值，占比44%（圖8c）。TDM2為1034 ～3457 Ma，其中3組數(shù)據(jù)位于1000～1300 Ma，1組 數(shù) 據(jù) 位 于1400～2200 Ma，14組數(shù)據(jù)大于2400 Ma（圖8d）。在εHf(t)-Age圖解中（圖9 b），720～1000 Ma鋯石的εHf(t)值為-27.00～12.15，TDM2值為1034～3332 Ma，εHf(t)值以負(fù)值為主，暗示其源區(qū)物質(zhì)以古老地殼物質(zhì)的再循環(huán)為主（圖9 b）。1700～2300 Ma鋯石的εHf(t)值 為-11.22～3.23，TDM2值 為2386～3396 Ma。2400～2700 Ma鋯 石 的εHf(t)值 為-5.70～9.48，TDM2值為2484～3457 Ma（圖9 b）。

圖8 碎屑鋯石εHf(t)值和二階段模式年齡（TDM2）直方圖Fig. 8 Histogram of εHf(t) and TDM2 of detrital zircon

圖9 碎屑鋯石εHf(t)-年齡圖解Fig. 9 εHf(t)-Age diagrams of detrital zircon

丹洲群合桐組樣品（GB1804）的εHf(t)值介于-36.99～10.59，74組Hf同位素?cái)?shù)據(jù)中，54組數(shù)據(jù)為負(fù)值，占比73%，20組數(shù)據(jù)為正值，占比27%（圖8e）。TDM2為1058～3974 Ma，其中6組數(shù) 據(jù) 位于1000～1300 Ma，15組數(shù)據(jù)位于1400～2200 Ma，多數(shù)數(shù)據(jù)大于2400 Ma（圖8f）。720～1000 Ma鋯石的εHf(t)值 為-36.99～10.59，TDM2值 為1058～3974 Ma；46組Hf同位素?cái)?shù)據(jù)中，僅有10組數(shù)據(jù)的εHf(t)值為正值，占比22%，36組數(shù)據(jù)的εHf(t)值為負(fù)值，占比78%，暗示其源區(qū)物質(zhì)以古老地殼物質(zhì)的再循環(huán)為主（圖9c）。1700～2300 Ma鋯石的εHf(t)值為-15.80～3.75，TDM2值 為2597～3572 Ma；εHf(t)值除1粒鋯石外，均為負(fù)值，暗示其源區(qū)物質(zhì)來(lái)自于太古代古老地殼物質(zhì)的再循環(huán)（圖9c）。2400～2700 Ma鋯 石 的εHf(t))值 為-10.05～6.39，TDM2值為2639～3599 Ma。1粒格林威爾期鋯石εHf(t)值為-16.80，TDM2值為3076（圖9c）。

對(duì)比可知，丹洲群合桐組和拱洞組具有相似的Hf同位素特征，εHf(t)值以負(fù)值為主，多數(shù)鋯石TDM2值大于2400 Ma（圖8和圖9）。而南華系長(zhǎng)安組εHf(t)值以正值為主，多數(shù)鋯石TDM2值為1000～1300 Ma（圖8）。

6 討論

由于“雪峰運(yùn)動(dòng)”的差異性隆升，丹洲群及其相當(dāng)?shù)貙优c上覆冰期沉積地層之間表現(xiàn)出不同的接觸關(guān)系（陳建書等，2016，2020）。在黔東南—桂北地區(qū)往北西，由整合接觸逐漸過渡成假整合、低角度不整合，其上覆地層也相應(yīng)的由長(zhǎng)安組逐漸過渡到大塘坡組、南沱組（林樹基，1995）。劉鴻允和李曰?。?992）也指出湘西地區(qū)江口組與五強(qiáng)溪組之間的低角度不整合是“雪峰運(yùn)動(dòng)”的結(jié)果。桂北地區(qū)南華系冰期地層與下伏丹洲群拱洞組呈整合接觸，但汪正江等（2013）從巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和沉積相等方面闡述了揚(yáng)子?xùn)|南緣丹洲群及其相當(dāng)?shù)貙优c南華系冰期地層之間存在明顯的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和沉積轉(zhuǎn)換。本文通過對(duì)桂北地區(qū)丹洲群合桐組、拱洞組以及南華系長(zhǎng)安組樣品的LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年和Hf同位素分析，定量化的揭示丹洲期與南華冰期沉積地層之間的年代學(xué)差異。

首先，鋯石形態(tài)上，丹洲群和南華系長(zhǎng)安組年代學(xué)樣品存在明顯的差異（圖3，圖4和圖5）。對(duì)比可知，丹洲群合桐組和拱洞組具有相似的鋯石形態(tài)，呈短柱狀、橢圓狀、不規(guī)則狀，總體顯示時(shí)代愈老，鋯石形態(tài)越復(fù)雜，磨圓越好的特點(diǎn)。而南華系長(zhǎng)安組鋯石整體呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀的形態(tài)；自形程度較好，磨圓較差；顯示時(shí)代愈新，形態(tài)越復(fù)雜的特征。鋯石形態(tài)的不同，暗示其經(jīng)歷了不同的成巖作用過程或具有不同的源區(qū)。

其次，丹洲群和南華系長(zhǎng)安組沉積地層具有不同的碎屑鋯石年齡譜系特征（圖7）。對(duì)比可知，丹洲群合桐組和拱洞組具有相似的碎屑鋯石年齡譜系特征，碎屑鋯石U-Pb年齡主要分布在720～1000 Ma、1700～2300 Ma和2400～2700 Ma，另含少量的全球格林威爾期鋯石（圖7）。而南華系長(zhǎng)安組碎屑鋯石年齡頻譜明顯區(qū)別于丹洲群，其碎屑鋯石年齡集中在650～1000 Ma，無(wú)全球格林威爾期鋯石，含極少量古元古代和太古代碎屑鋯石（圖7）

第三，Hf同位素具有顯著不同的差異。丹洲群合桐組和拱洞組具有相似的Hf同位素特征，εHf(t)值以負(fù)值為主，正值為輔，且多數(shù)鋯石TDM2值大于2400 Ma（圖8），暗示其源區(qū)物質(zhì)以太古代古老地殼物質(zhì)的再循環(huán)為主。越過雪峰不整合面，南華系長(zhǎng)安組具有明顯區(qū)別于丹洲群合桐組和拱洞組的Hf同位素特征，其εHf(t)值以正值為主，極少量的負(fù)值，且TDM2值主體集中于1000～1300 Ma，少數(shù)集中于1400～2200 Ma，暗示其源區(qū)物質(zhì)以全球格林威爾期新生地殼物質(zhì)為主（圖8）。Hf同位素特征的轉(zhuǎn)變，同樣表明桂北地區(qū)丹洲群和南華冰期之間存在明顯的沉積轉(zhuǎn)換。

第四，丹洲群和南華系長(zhǎng)安組之間物源不同：

已有的研究表明，雪峰不整合面之下丹洲群及其相當(dāng)?shù)貙拥某练e時(shí)限為820～720 Ma（李獻(xiàn)華，1999；王劍等，2003；曾雯等，2005；高林志等，2011，2013；伍皓等，2015），而南華系冰期沉積的時(shí)限為720～635 Ma（王劍等，2003；尹崇玉等，2003；儲(chǔ)雪蕾等，2005； Zhang and Chu, 2007；伍皓等，2013，2015；杜秋定等，2013；高林志等，2013；孫海清等，2013； Lan et al., 2014），因此桂北地區(qū)南華系長(zhǎng)安組中650～720 Ma的鋯石應(yīng)為南華冰期的產(chǎn)物。該期鋯石的εHf(t)值以正值為主，絕大多數(shù)鋯石的TDM2值為1000～1300 Ma，表明其源區(qū)物質(zhì)主體來(lái)自于全球格林威爾期新生地殼物質(zhì)。前人研究表明，江南造山帶南東側(cè)的華夏陸塊新元古代沉積巖中包含了大量的新太古代（～2.5 Ga）和全球Grenville期（0.9～1.3 Ga）碎屑鋯石，暗示華夏南緣很可能曾經(jīng)存在一個(gè)Grenville期造山帶（Yu et al., 2008, 2010；于津海等，2007，2009；王麗娟等，2008；王鵬鳴等，2013），結(jié)合650～720 Ma的鋯石具有遠(yuǎn)源沉積的特征，表明其源區(qū)來(lái)源于離研究區(qū)相對(duì)較遠(yuǎn)的華夏陸塊。

丹洲群和南華系樣品均含有大量720～1000 Ma的鋯石，且具有相對(duì)自形，磨圓差，內(nèi)部環(huán)帶清晰的近源沉積特征，暗示其來(lái)自于離研究區(qū)較近的源區(qū)。前人研究表明，揚(yáng)子陸塊周緣存在強(qiáng)烈的新元古代巖漿活動(dòng)（Li et al., 1999；Zhou et al., 2002,2006），同時(shí)揚(yáng)子陸塊東南緣的桂北地區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，展布有大量的花崗質(zhì)和鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖石（李獻(xiàn)華等，1999；周金城等，2005，2009；Wang et al., 2014）。因此該期的鋯石來(lái)自于揚(yáng)子陸塊東南緣的新元古代巖漿巖。

而來(lái)自于華夏陸塊全球格林威爾期的碎屑鋯石僅在丹洲群合桐組和拱洞組中少量出現(xiàn)，而南華系中則無(wú)該期鋯石。

在丹洲群合桐組和拱洞組中廣泛存在1700～2300 Ma和2400～2700 Ma的鋯石，而南華系冰期沉積地層中卻零星出現(xiàn)。1700～2300 Ma的鋯石顆粒磨圓較好、內(nèi)部環(huán)帶復(fù)雜，顯示其經(jīng)歷了一定距離的搬運(yùn)。雖然華南大陸暫未發(fā)現(xiàn)該時(shí)期沉積地層和相應(yīng)的巖漿巖，但該年齡與Columbia超大陸聚合事件相當(dāng)，可能來(lái)自于與Columbia超大陸聚合事件相關(guān)的地質(zhì)體。而2400～2700 Ma的鋯石具有形態(tài)復(fù)雜、磨圓度較好、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的遠(yuǎn)源沉積特征，其來(lái)自于離研究區(qū)相對(duì)較遠(yuǎn)的華夏陸塊（Yu et al., 2008, 2010；于津海等，2007，2009；王麗娟等，2008；王鵬鳴等，2013）。

上述物源分析表明，桂北地區(qū)丹洲群合桐組和拱洞組以及南華系長(zhǎng)安組的物源以揚(yáng)子陸塊東南緣新元古代巖漿巖為主，丹洲群還含有一定量的華夏陸塊古元古代—新太古代物質(zhì)。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，丹洲群合桐組和拱洞組中來(lái)自華夏陸塊的物質(zhì)呈減少的趨勢(shì)，由合桐組的22%減少到拱洞組的15%。這可能與丹洲期處于裂解的構(gòu)造背景有關(guān)，隨著裂解作用的持續(xù)進(jìn)行，華夏陸塊逐漸遠(yuǎn)離研究區(qū)，丹洲群中來(lái)自于華夏陸塊沉積物相應(yīng)的逐漸減少。越過雪峰不整合面，南華系長(zhǎng)安組含極少量華夏陸塊格林威爾期和古元古代—新太古代的鋯石，但卻含有源于華夏陸塊格林威爾期的新生地殼物質(zhì)。碎屑鋯石U-Pb年齡譜系及物源區(qū)的改變暗示桂北地區(qū)丹洲群和南華冰期之間存在明顯的沉積轉(zhuǎn)換。

綜合鋯石形態(tài)特征、碎屑鋯石U-Pb年齡、Hf同位素特征及物源分析結(jié)果，表明丹洲期和南華冰期沉積地層間存在明顯的鋯石年代學(xué)差異，年代學(xué)特征的不同暗示雪峰不整合面上下的南華冰期和丹洲期沉積地層之間存在明顯的沉積轉(zhuǎn)換。

7 結(jié)論

（1）丹洲群合桐組和拱洞組具有相似的碎屑鋯石年齡譜系，其鋯石U-Pb年齡集中在720～1000 Ma、1700～2300 Ma和2400～2700 Ma。南華系長(zhǎng)安組碎屑鋯石年齡譜系明顯區(qū)別于丹洲群，其鋯石U-Pb年齡集中在650～720 Ma和720～1000 Ma。碎屑鋯石年齡譜系的明顯變化表明丹洲期與南華冰期之間存在明顯的沉積轉(zhuǎn)化。

（2）丹洲群合桐組和拱洞組具有相似的Hf同位素特征，其εHf(t)以負(fù)值為主，正值為輔，且多數(shù)鋯石TDM2值大于2400 Ma。而南華系長(zhǎng)安組的Hf同位素特征明顯區(qū)別于丹洲群，其εHf(t)值以正值為主，TDM2值集中于1000～1300 Ma和1400～2200 Ma。Hf同位素特征的變化暗示丹洲群和南華冰期之間存在明顯的沉積轉(zhuǎn)化。

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續(xù)附表2

續(xù)附表2

續(xù)附表2

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。