南秦岭泥盆纪与扬子板块北缘新元古代晚期—早古生代碎屑锆石研究及其地质意义

论文摘要

秦岭造山带一直以来是地学界关注的热点,其商丹洋和勉略洋古洋盆的构造演化一直以来制约着广大学者对于秦岭造山带的认识。对于北侧的商丹洋,学者们认为其存在于早古生代,而对于闭合时间不同学者则持有早古生代初期和晚古生代早期两种观点。对于勉略洋的存在时限则存在新元古代和晚古生代—早中生代两种认识,其存在时限争议较大。与商丹洋盆闭合时限密切相关,南秦岭泥盆系成为了秦岭地区研究的一大热点,并且不同学者对南秦岭泥盆系物质源区和构造环境的认识颇为不同。对于勉略缝合带两侧与勉略洋盆开合时限紧密联系的新元古代—早古生代沉积地层,学者们的关注则一直较少。本次研究将通过碎屑锆石方法,同时结合前人对秦岭相关地层沉积组合的认识,对南秦岭南秦岭泥盆—石炭系和扬子板块北缘新元古代晚期—早古生代物质来源、构造环境和源区地壳生长做出详细的论述。并以此为基础,探讨秦岭两大古洋盆的演化时限。泥盆纪地层广泛分布于南秦岭地区,为揭示南秦岭地质演化过程提供了重要的信息。目前,对于南秦岭泥盆纪沉积物源、构造环境存在争议,相关泥盆纪物质源区地壳生长仍旧缺乏深入讨论。本文通过对采自南秦岭山阳盆地和凤太盆地的泥盆—石炭系砂岩碎屑锆石U-Pb年代学研究揭示,样品中锆石年龄主要分布于500400 Ma（早古生代）和1000700 Ma（新元古代）,同时样品中包含少量太古代—古元古代初期和古元古代—中元古代的古老锆石。这些碎屑锆石U-Pb年龄和相应Hf同位素数据表明,南秦岭泥盆—石炭系的碎屑物质主要来自于南、北秦岭和华北板块南缘,缺少来自扬子板块北缘的物源供给。通过对样品中锆石Hf同位素的分析,我们识别出南秦岭泥盆—石炭系物质源区的3期地壳生长事件,并且分别对应于北秦岭早古生代（500407 Ma）弧岩浆岩事件、华北板块南缘新太古末期—古元古代早期（2.5 Ga）和新太古代中期（2.7 Ga）的岩浆事件。结合累积曲线分布特征和前人研究成果,我们认为泥盆—石炭系南秦岭为前陆盆地沉积环境。南、北秦岭之间的商丹洋完全闭合的时限为430410 Ma。扬子板块北缘震旦系样品中碎屑锆石仅包含一组新元古时期的年龄,并且这些锆石来自于扬子板块西北缘汉南—米仓山岩体。结合前人对于扬子板块北缘震旦系沉积组合的认识,我们认为扬子板块北缘该时期为局限台地沉积。寒武—志留系样品中主要包含新元古时期的锆石,少量为太古代和古元古代的锆石,这些锆石主要来自于扬子板块内部,少量来自于江南造山带。样品中锆石Hf同位素数据指示,扬子板块内部至少存在中太古代（3.1 Ga）和新太古代—古元古代初期（2.692.46 Ga）两期地壳生长事件,扬子板块周缘存在新元古时期（1000700 Ma）显著的地壳生长事件。结合前人研究,我们认为扬子板块北缘寒武系初期和志留系早期为被动陆缘沉积,扬子板块北缘的勉略洋盆应存在于早志留世之后。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究意义与选题依据
•   1.2 研究思路及研究方法
•     1.2.1 研究思路
•     1.2.2 研究方法
•   1.3、研究创新点及工作量
•     1.3.1 创新点
•     1.3.2 工作量
• 第二章 区域地质概况
•   2.1 华北板块南缘
•   2.2 宽坪缝合带
•   2.3 北秦岭
•   2.4 商丹缝合带
•   2.5 南秦岭
•   2.6 勉略缝合带
•   2.7 扬子板块北缘
• 第三章 样品采集及分析方法
•   3.1 野外样品采集
•     3.1.1 南秦岭泥盆—石炭系样品
•     3.1.2 扬子板块北缘震旦—志留系样品
•   3.2 仪器设备和分析方法
•     3.2.1 锆石U-Pb年代学分析
•     3.2.2 Hf同位素分析
• 第四章 分析结果
•   4.1 南秦岭泥盆—石炭系
•   4.2 扬子板块北缘震旦—志留系
• 第五章 讨论
•   5.1 物质源区
•     5.1.1 南秦岭泥盆—石炭系
•     5.1.2 扬子板块北缘震旦—志留系
•   5.2 构造环境
•     5.2.1 南秦岭泥盆—石炭系
•     5.2.2 扬子板块北缘震旦—志留系
•   5.3 对秦岭两大洋盆的制约
•   5.4 物质源区地壳生长
•     5.4.1 南秦岭泥盆—石炭系
•     5.4.2 扬子板块北缘震旦—志留系
• 主要结论
• 附表1:锆石U-Pb同位素定年结果
• 附表2:锆石Lu-Hf同位素分析结果
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间取得的科研成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李振华

导师: 何艳红

关键词: 南秦岭泥盆系,扬子板块北缘震旦志留系,碎屑锆石,同位素,地壳生长

来源: 西北大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地质学

单位: 西北大学

分类号: P597.3

总页数: 112

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