新元古代超大陆构型中华南的位置.pdf

点 评 第 49 卷 第 8 期 2004 年 4 月 715 新元古代超大陆构型中华南的位置 郑永飞 中国科学技术大学地球和空间科学学院, 合肥 230026. E-mail yfzheng 新元古代超大陆构型和演化以及中国不同陆块 在其中的位置, 是近年来国内外地球科学界较为关 注的前沿和热点问题. 在常见的 Rodinia 超大陆再造 模型中[1], 将华南置于澳大利亚和劳伦大陆之间, 处 于超大陆的“核心”, 位于澳大利亚陆块的东南. 根据 宜昌附近晓峰岩墙的最新古地磁和同位素年龄资料, Li 等人[2]认为在大约 800 Ma 时 Rodinia 超大陆分布 在北半球从极地到赤道, 嗣后以格陵兰附近为轴心 经历了大约 90的快速旋转性漂移, 到大约 750 Ma 时超大陆位于赤道北边的低纬度地区. 根据这个解 释, 华南陆块在约 800 Ma 时位于澳大利亚陆块的东 北、 印度陆块的东南图 1a, 而在约 750 Ma 时位于 澳大利亚的西北、印度的东北图 1b. Yang 等人[3] 则根据从四川盆地寒武系沉积岩中获取的新的古地 磁数据, 并结合前人对宜昌附近莲沱组火山岩的古 地磁资料[4], 将约 755 Ma 时的华南陆块置于澳大利 亚陆块的西北、印度陆块的遥远东南. 在古泛大陆Palaeopangaea再造方案中[5], 华南 陆块位于印度陆块的东北. 在讨论 Riodinia 超大陆构 型与雪球地球事件之间的关系时[6], 曾试图将华南置 于印度的西北. 根据全球古地磁数据对 Rodinia 超大 陆聚合和裂解的动态再造构型模型, Powell 等人[7]将 华南置于澳大利亚的东北, 位于印度的遥远东方; Meert 等人[8]和 Torsvik[9]将华南置于澳大利亚的东 北、 劳伦大陆的西北, 其东南和西南受转换断层夹持. Zhou 等人[10,11]对扬子板块西缘和西北缘新元古代岩 浆岩的研究表明, 它们与沿马达加斯加岛东北缘、塞 舌尔群岛和印度 Malani 等地分布的变质岩浆杂岩 带[12]相似, 地球化学特征反映其中一些为岛弧成因. 因此, 颜丹平等人[13]认为华南与印度之间在新元古 代时期曾经相邻, 但是李献华等人[14]认为将扬子板 块西缘和西北缘的新元古代岩浆岩解释为岛弧成因 是有问题的. 从裂谷盆地沉积层序来看, 华南不仅与 澳大利亚东南具有相似性[1517], 而且与印度也具有 第 49 卷 第 8 期 2004 年 4 月 点 评 716 相似性[18]. 显然, 在新元古代超大陆再造构型中, 华 南乃至中国其他陆块的位置依然是个亟待解决的问 题, 特别是华南与澳大利亚和印度之间的相对位置 有待于澄清. 对大别-苏鲁造山带榴辉岩和花岗片麻岩中锆石 已经进行了许多氧同位素分析和 U-Pb 年龄测定以及 阴极发光观察[1921]. 结果表明, 大多数锆石具有岩浆 成因核和变质增生边, 岩浆成因核具有新元古代年 龄700 800 Ma; 氧同位素比值变化较大−10.9‰ 8.5‰, 但是大多数具有比地幔锆石低的δ 18O 值 5.3 ‰0.3 ‰. 由于锆石的氧同位素组成不受亚固 相高温热液蚀变和麻粒岩相变质作用的影响, 因此 这些低δ 18O 榴辉岩和花岗片麻岩的原岩分别为低 δ 18O 的基性和酸性岩浆, 对应于华南板块北缘与新元 古代裂谷构造有关的双模式岩浆活动. 这种大面积 新元古代低δ 18O 岩浆活动与 Rodinia 超大陆裂解和 全球性冰川作用雪球地球事件具有准同时性, 反映 了与裂谷岩浆活动相耦合的高温大气降水热液蚀变. 对印度洋塞舌尔群岛的花岗岩研究发现, 它们 的锆石U-Pb年龄范围是700 800 Ma, 主要集中在750 755 Ma[12,22,23]; 氧同位素比值为−1.2 ‰ 7.5 ‰[2426], 其中大部分岩石的δ 18O 值低于正常地幔值 5.7 ‰ 0.5 ‰. 新元古代成冰纪年龄的双峰式岩浆岩在非洲 马达加斯加岛[2730]和印度大陆[31,32]都有产出. 对印 度西北低喜马拉雅带花岗岩进行锆石 SHRIMP 定年, 所得到的 U-Pb 年龄值是 823 5 Ma[33]. 与华南板块 北缘的新元古代中期700 800 Ma双峰式岩浆 岩[1921]相比, 印度洋塞舌尔群岛低δ 18O 花岗岩、印 度大陆和马达加斯加岛双峰式岩浆岩都具有基本一 致的成冰纪年龄和低δ 18O 特点. 这种相似性可能说 明, 华南和塞舌尔群岛在新元古代中期约750 Ma岩 浆活动的大地构造背景上具有一定的相关性, 可能 都是新元古代超大陆裂解过程中岩浆活动和热液蚀 变的产物. 如果这种相关性具有构造成因意义的话, 它对于再造华南陆块在新元古代超大陆中的位置具 有重要价值. 假定新元古代低δ 18O 岩浆岩的分布受相同的裂 谷构造背景控制的话, Zheng 等人[20]建议把华南陆块 放在印度陆块附近、澳大利亚陆块的西北. 这个建议 得到了 Li 等人[2]和 Yang 等人[4]对最新古地磁资料解 释的支持. 因此, 无论是古地磁资料[24]和层序地层 学观察[18], 还是氧同位素数据[20]和微量元素丰度[13], 这些最新的研究成果都有利于将华南陆块放在同时 与印度陆块和澳大利亚陆块相邻近的位置, 而不是 处于澳大利亚和劳伦大陆之间的超大陆“核心”位置. 致谢 本工作受国家自然科学基金批准号 40334036资助. 参 考 文 献 1 Li Z X, Powell C Mc A. 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