洪浩瀾 趙歡 張立夫 賈志海 李全忠 周濤發(fā)

合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，合肥 230009

安徽巢湖北部地區(qū)位于揚(yáng)子板塊東北部、郯廬斷裂帶的東側(cè)， 沉積區(qū)劃上位于揚(yáng)子地層區(qū)，下?lián)P子地層分區(qū)，六和-巢縣小區(qū)(圖1)。

圖1 研究區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖及采樣位置(據(jù)王道軒等，2005修訂)Fig.1 Regional geological map of the northern Chaohu area and sampling location(after Wang et al., 2005)

安徽巢湖北部地區(qū)石炭系出露完整，層序及其界面清楚，沉積類(lèi)型多樣，是研究石炭系的重要地區(qū)之一。長(zhǎng)期以來(lái),不少學(xué)者和專(zhuān)家從不同角度對(duì)該地區(qū)進(jìn)行了較為深入的研究,并在石炭紀(jì)地層劃分、巖相古地理、沉積環(huán)境與沉積相分析等方面取得了豐富的研究成果(夏廣勝和徐家聰，1980；李雙應(yīng)和金福全，1994，1996；夏軍和徐家聰，1998；侯明金等，1998；胡永強(qiáng)等，2000，林春明，2002；陳松等，2007)。研究區(qū)石炭系自下而上分為下統(tǒng)金陵組、高驪山組、和州組，上統(tǒng)黃龍組和船山組，各組之間呈假整合接觸，組內(nèi)也存在明顯的沉積間斷(安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)，1989)。其中早石炭世金陵組中厚層生物碎屑灰?guī)r含豐富的海百合、珊瑚和腕足類(lèi)等化石；高驪山組下部灰黃色泥巖發(fā)育典型的風(fēng)暴沉積(錢(qián)崢等，1996)，上部灰白色砂巖生物擾動(dòng)強(qiáng)烈(周志澄和張瑛，1991)；和州組下部為深灰色中薄層白云質(zhì)生物碎屑灰?guī)r，上部為肉紅色厚層生物碎屑灰?guī)r-爐渣狀灰?guī)r，產(chǎn)有孔蟲(chóng)、腕足類(lèi)和珊瑚等化石，層理、波痕、結(jié)核、泥裂、生物擾動(dòng)構(gòu)造等沉積構(gòu)造發(fā)育,自下而上在垂向上可以劃分為5個(gè)水體變淺的潮坪相旋回單位(李儒峰等，1997；侯明金等，1998；賈偉等，2011),且岡瓦納大陸冰川消長(zhǎng)是控制旋回發(fā)育的主要因素(Veevers and Powell, 1987；Crowley and Baum, 1991)。

應(yīng)用碎屑鋯石LA-ICP-MS測(cè)試技術(shù)對(duì)碎屑巖樣品進(jìn)行年代學(xué)分析，是確定沉積物源區(qū)的一種有效手段(董國(guó)安等，2007；耿元生等，2012；胡國(guó)輝等，2012；王冬兵等，2012；陳熠等，2012；宋衛(wèi)衛(wèi)等，2012)。前人通過(guò)沉積環(huán)境與沉積相分析，探討下?lián)P子盆地早石炭世的巖相古地理，認(rèn)為其碎屑物質(zhì)來(lái)源為盆地北部的膠南古陸和盆地南部江南古陸的東延部分——皖浙贛古陸(張瑛等,1983;李雙應(yīng)等,2000)。然而物質(zhì)來(lái)源的確切地段和環(huán)境不清楚，而碎屑物中鋯石的年代學(xué)研究能夠彌補(bǔ)這一薄弱環(huán)節(jié)。該地區(qū)早石炭世高驪山組和和州組含有較多的碎屑沉積物，本研究嘗試通過(guò)巢湖北部地區(qū)早石炭世碎屑鋯石年代學(xué)研究，結(jié)合巖相古地理分布特征，探討該地區(qū)早石炭世的物源屬性。

1 地質(zhì)概況

巢湖北部地區(qū)在平面圖中呈“M”形展布，以中生界和古生界較為發(fā)育為特點(diǎn)，南緣以橋頭集-東關(guān)斷層為界，西緣以青苔山逆沖斷層(滁河斷裂帶的一部分)為界，區(qū)內(nèi)主要發(fā)育NNE-SSW向褶皺，巖漿活動(dòng)很微弱(王道軒等，2005)。研究區(qū)石炭系厚度不大，但分布廣泛，自下而上分為下統(tǒng)金陵組、高驪山組、和州組，上統(tǒng)黃龍組和船山組，下伏地層為上泥盆統(tǒng)五通組砂巖，上覆地層為二疊系灰?guī)r。

麒麟山東坡剖面下石炭統(tǒng)剖面巖性特征描述如下：

黃龍組(C2h)，厚28.67m

14.灰黑色巨厚層生物碎屑灰?guī)r，厚28.67m

和州組(C1h)，28.19m，與上覆黃龍組平行不整合接觸

13.灰色氣孔狀灰?guī)r，氣孔下部較少，上部較多，氣孔中充填綠色泥質(zhì)沉積物,上部為爐渣狀灰?guī)r，頂部局部含一定量碎屑巖(采樣層位)，厚4.00m。產(chǎn)狀105°∠52°

12.灰黑色中厚層亮晶灰?guī)r，厚1.08m

11.灰色中層灰?guī)r與綠色薄層泥質(zhì)巖互層，厚0.91m

10.肉紅色巨厚層白云質(zhì)灰?guī)r，血絲狀構(gòu)造，表面紅色，厚7.35m

9.灰色中厚層灰?guī)r，方解石含量較高，厚4.30m。產(chǎn)狀175°∠75°

8.灰黑色中厚層色泥灰?guī)r綠色薄層泥質(zhì)巖互層，厚4.35m。產(chǎn)狀126°∠60°

7.灰黑色中厚層生物碎屑灰?guī)r夾薄層泥巖，厚6.11m。產(chǎn)狀106°∠62°

高驪山組(C1g),12.26m，與上覆和州組平行不整合接觸

6.灰白色厚層石英砂巖，厚1.94m，含豐富的遺跡化石。產(chǎn)狀142°∠56°

5.中層灰綠、紫紅雜色泥巖夾灰?guī)r團(tuán)塊，團(tuán)塊磨圓較好，直徑約3～10cm，含豐富的腕足、雙殼、珊瑚等化石，厚4.35m。產(chǎn)狀155°∠54°

4.中層巖屑砂巖夾薄層雜色泥巖，發(fā)育生物擾動(dòng)構(gòu)造(采樣層位為褐色中薄層巖屑砂巖)，厚2.19m

3.雜色薄層泥巖，厚2.29m

2.灰白色薄層砂巖與雜色泥巖互層，厚1.56m

金陵組(C1j),9.45m，與上覆高驪山組平行不整合接觸

1.灰黑色巨厚層生物碎屑灰?guī)r，厚9.45m。

2 樣品采集及其巖石學(xué)特征

通常認(rèn)為巢湖北部地區(qū)石炭系主要為海相碳酸鹽巖，僅高驪山組發(fā)育碎屑巖，而我們?cè)谝巴夤ぷ鬟^(guò)程中在和州組頂部也發(fā)現(xiàn)了一定量的碎屑巖，其中麒麟山東坡高驪山組地層剖面最為完整清楚，而柴禾山和州組頂部發(fā)育特征的團(tuán)塊狀碎屑巖。因此，本次工作采集這兩個(gè)剖面的巖石樣品進(jìn)行鋯石定年，編號(hào)分別為C1G和C1H，樣品新鮮，且風(fēng)化蝕變較弱。

圖2 鋯石定年樣品采樣位置及巖石學(xué)特征(a)-高驪山組采樣位置野外照片；(b)-和州組采樣位置野外照片;(c)-高驪山組礫屑砂巖巖石樣品； (d)-高驪山組礫屑砂巖顯微照片(e)-和州組砂屑生屑灰?guī)r樣品；(f)-和州砂屑生屑灰?guī)r顯微照片F(xiàn)ig.2 Sampling location and the petrologic feature of the rocks(a)-the output layer of the sample C1G; (b)-the output layer of the sample C1H; (c)-gravel sandstones from the Gaolishan Formation; (d)-microphotograph of the sample C1G; (e)-biocalcarenites from Hezhou Formation (f)-microphotographs of the sample C1H

樣品C1G是采自麒麟山東坡高驪山組剖面的礫屑砂巖(剖面第4段,圖1)。樣品呈褐綠色，含有較多2～5mm大小的片狀礫屑。鏡下特征：石英顆粒含量約為85%，雜基含量為15%，為雜基支撐結(jié)構(gòu)。石英主要為單晶石英，具波狀消光，表面不清楚，磨圓中等(圖2a, c, d)。

樣品C1H是采于柴禾山和州組頂部的泥晶生屑砂屑灰?guī)r(剖面第13段，圖1)。生物碎屑含量約10%,砂屑主要為石英顆粒，自形程度差，直徑0.4～0.6mm，另含少量巖屑。灰泥粒含量較高，含量可達(dá)到60%以上，直徑0.4～0.6mm左右，含個(gè)體較小的砂屑，薄片中均有分布?；|(zhì)為泥晶方解石，為典型的灰泥支撐結(jié)構(gòu)。(圖2b, e, f)

圖3 巢湖北部地區(qū)部分鋯石陰極發(fā)光照片F(xiàn)ig.3 CL images of selected zircons from the northern Chaohu area

圖4 鋯石年齡分布圖(左圖為樣品C1G鋯石年齡，右圖為樣品C1H鋯石年齡)Fig.4 The distribution diagram of zircon ages(the left diagram is about the sample C1G, the right diagram is about the sample C1H)

3 U-Pb鋯石年代學(xué)分析

3.1 分析方法

鋯石顆粒定年方法為激光剝蝕等離子體質(zhì)譜法(LA-ICP-MS)。鋯石的挑選是在廊坊峰澤源巖礦檢測(cè)技術(shù)有限公司完成。制靶工作在合肥工業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院LA-ICP-MS實(shí)驗(yàn)室完成，陰極發(fā)光照相在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。

鋯石的U-Pb年代學(xué)測(cè)試是在合肥工業(yè)大學(xué)LA-ICP-MS實(shí)驗(yàn)室完成。本次分析激光器工作頻率為6Hz, 剝蝕物質(zhì)載氣為高純度He 氣, 流量為0.6L/min; 測(cè)試點(diǎn)束斑直為32μm; 鋯石U/ Pb 比值及年齡校準(zhǔn)每測(cè)定5個(gè)樣品選用標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500進(jìn)行兩次測(cè)定;每測(cè)10個(gè)樣品點(diǎn)測(cè)一次NIST610和年齡監(jiān)控樣Mud Tank。年齡值低于1000Ma選用206Pb/238U 年齡, 年齡值高于1000Ma 選用207Pb/206Pb年齡。單個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差均為1σ, 加權(quán)平均值誤差為2σ。

3.2 碎屑鋯石年代學(xué)結(jié)果

對(duì)巢湖北部地區(qū)早石炭世兩組巖石樣品進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb年代學(xué)測(cè)試，共測(cè)試了160個(gè)點(diǎn)，選取其中可信度大于90%的136個(gè)有效測(cè)試點(diǎn)。部分陰極發(fā)光圖像(圖3)以及具體測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1、表2。

3.2.1 高驪山組礫屑砂巖碎屑鋯石年齡

高驪山組巖屑砂巖C1G共有80個(gè)鋯石年齡測(cè)試數(shù)據(jù)，最終獲取了63個(gè)有效數(shù)據(jù)(表1)。鋯石年齡數(shù)據(jù)諧和性較好，但鋯石的年齡分布總體寬泛(圖4)，最晚年齡為404.4±10.2Ma，最早年齡為3194.1±40.7Ma，主峰峰值年齡為435±6Ma(根據(jù)14個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算所得，圖5)，次峰峰值年齡為846±14Ma(根據(jù)8個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算所得，圖5)。在認(rèn)可實(shí)驗(yàn)過(guò)程的前提下，我們認(rèn)為每組鋯石年齡數(shù)據(jù)都是有意義的。根據(jù)碎屑鋯石的年齡分布和陰極發(fā)光特征，將鋯石U-Pb表面年齡分為若干個(gè)年齡段(圖4左)。

表1高驪山組碎屑鋯石LA-ICP-MS U-Pb測(cè)年分析結(jié)果

Table 1 LA-ICP-MS isotopic data of zircon from CIG

測(cè)點(diǎn)號(hào)年齡(Ma)207Pb206Pb1sigma207Pb235U1sigma206Pb238U1sigma諧和度測(cè)點(diǎn)號(hào)年齡(Ma)207Pb206Pb1sigma207Pb235U1sigma206Pb238U1sigma諧和度C1g?14613 074 1439 613 8404 410 291%C1g?04681 294 4464 918 2420 711 090%C1g?06679 672 2470 215 1426 410 990%C1g?42427 867 6428 611 1427 710 699%C1g?37583 466 7456 312 8428 910 893%C1g?62598 2104 6459 213 3431 110 993%C1g?66635 274 1470 015 1433 911 192%C1g?77487 158 3444 312 0434 911 597%C1g?67613 072 2465 513 8435 311 293%C1g?36353 876 8422 812 1435 310 897%C1g?29627 863 9466 312 9435 610 893%C1g?28625 677 8469 215 0436 310 992%C1g?15572 370 4465 613 8443 311 395%C1g?26461 296 3450 717 6451 811 799%C1g?31500 058 3464 412 0457 711 398%C1g?50331 5102 8463 612 6491 112 494%C1g?43761 168 7556 313 5510 013 491%C1g?19566 761 1604 714 6614 615 098%C1g?38909 358 2709 616 3649 516 891%C1g?46884 958 5705 417 1651 618 392%C1g?23773 855 6697 216 1670 016 896%C1g?61716 769 4748 217 0760 118 698%C1g?391035 262 0835 318 5763 820 291%C1g?21657 462 0743 815 7770 218 496%C1g?581047 256 0845 617 1770 718 590%C1g?24842 656 5838 920 8831 420 599%C1g?011013 089 8883 118 1832 319 994%C1g?651096 060 0915 520 0840 020 391%C1g?49813 061 1833 218 4840 820 699%C1g?12900 061 1856 020 6849 121 499%C1g?35951 556 3881 719 5851 720 496%C1g?80853 753 7858 016 9858 520 499%C1g?271013 069 3914 324 4874 424 295%C1g?111057 461 1947 120 2902 822 295%C1g?741210 251 4998 018 8904 122 190%C1g?521168 571 3987 224 8910 422 891%C1g?73980 655 1966 418 3959 822 899%C1g?05966 753 4962 319 9964 622 899%C1g?571003 463 0986 621 9979 224 999%C1g?13894 453 7978 519 01013 123 996%C1g?601265 762 51100 921 21024 425 992%C1g?221013 064 81077 323 11106 826 797%C1g?301144 556 61155 321 81166 627 599%C1g?541287 050 51213 423 51168 331 996%C1g?441205 650 01187 721 81177 629 299%C1g?321494 449 51387 124 11312 131 994%C1g?031922 248 51717 326 61571 141 791%C1g?561706 554 61648 124 31602 536 397%C1g?591959 050 01774 926 51621 138 090%C1g?722350 045 52179 231 11993 252 091%C1g?712429 342 72248 725 92054 046 190%C1g?412105 644 42153 227 12200 148 597%C1g?452376 244 92296 129 62205 748 995%C1g?172647 248 12462 033 52249 459 290%C1g?532554 636 92420 526 42261 350 593%C1g?182466 450 92380 128 92274 950 495%C1g?162328 144 02330 728 92322 349 299%C1g?692481 242 12453 325 92418 052 698%C1g?252405 944 32436 429 72463 652 398%C1g?632486 146 92497 828 52508 157 299%C1g?682638 942 92625 327 22610 858 199%C1g?782850 340 92854 228 72853 960 499%C1g?083194 140 73185 429 43167 464 499%

359～542Ma年齡段(泥盆紀(jì)-寒武紀(jì))共有17個(gè)數(shù)據(jù)，峰值區(qū)域14個(gè)數(shù)據(jù)加權(quán)平均年齡為435±6Ma。集中在這一年齡段的鋯石顆粒較為完整，以短柱狀為主，長(zhǎng)柱狀次之，振蕩環(huán)帶清晰，為巖漿成因鋯石。表明源區(qū)存在古生代地殼或再循環(huán)地殼組分，可能與下?lián)P子海周?chē)永飽|的造山事件有關(guān)。

542～1000Ma年齡段(新元古代)共有23個(gè)數(shù)據(jù)。次峰峰值區(qū)域8個(gè)數(shù)據(jù)加權(quán)平均年齡為849±14Ma。鋯石呈現(xiàn)短柱狀和不規(guī)則形狀，振蕩環(huán)帶不清晰，具有巖漿鋯石特征。表明源區(qū)存在新元古代地殼或再循環(huán)地殼組分，可能與下?lián)P子海周?chē)鷷x寧期巖漿活動(dòng)有關(guān)。

1000～2500Ma年齡段(中元古代-古元古代)共有20個(gè)數(shù)據(jù)。鋯石年齡不集中，大部分鋯石形態(tài)不規(guī)則，振蕩環(huán)帶不清晰。其中12顆鋯石邊部見(jiàn)亮白色的次生增生邊，表明是巖漿鋯石但受變質(zhì)作用影響再旋回，另外3顆鋯石顏色較深。表明源區(qū)存在中古元古代地殼或再循環(huán)地殼組分。

大于2500Ma年齡段(太古代)共有3個(gè)數(shù)據(jù)。其中年齡較小的鋯石形態(tài)不規(guī)則，振蕩環(huán)帶不發(fā)育；較早的鋯石呈長(zhǎng)柱狀，振蕩環(huán)帶明顯，應(yīng)為巖漿成因。表明源區(qū)存在太古代的古老地殼。

3.2.2 和州組砂屑生屑灰?guī)r碎屑鋯石年齡

和州組砂屑生屑灰?guī)r樣品總共進(jìn)行了80個(gè)鋯石年齡測(cè)試，總共獲取了73個(gè)有效數(shù)據(jù)點(diǎn)(表2)，鋯石年齡數(shù)據(jù)諧和性較好但分布不集中。最晚年齡為410.0±10.8Ma，最早年齡為2779.9±46.0Ma，主峰峰值年齡為849±12Ma(根據(jù)25個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算所得，圖5)，次峰峰值年為448±20Ma(根據(jù)8個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算所得，圖5)。同樣根據(jù)碎屑鋯石的年齡分布和陰極發(fā)光特征，將鋯石U-Pb表面年齡分為若干個(gè)年齡段(圖4右)。

表2和州組碎屑鋯石LA-ICP-MS U-Pb測(cè)年分析結(jié)果

Table 2 LA-ICP-MS isotopic data of zircon from CIH

測(cè)點(diǎn)號(hào)年齡(Ma)207Pb206Pb1sigma207Pb235U1sigma206Pb238U1sigma諧和度測(cè)點(diǎn)號(hào)年齡(Ma)207Pb206Pb1sigma207Pb235U1sigma206Pb238U1sigma諧和度C1H?47394 594 4409 121 3410 010 899%C1H?51435 2140 7430 429 8427 111 999%C1H?50350 192 6424 725 5435 511 197%C1H?44390 8110 2440 123 8450 711 897%C1H?77472 395 4460 611 4456 911 899%C1H?69455 673 1458 411 9460 511 599%C1H?42189 080 5423 818 5467 712 290%C1H?17350 172 2462 113 7483 112 095%C1H?10572 363 0548 014 2537 713 298%C1H?25683 361 1632 014 2617 515 097%C1H?71587 175 9612 716 8622 515 698%C1H?36675 977 8666 021 1664 617 299%C1H?30961 158 2738 217 0672 719 790%C1H?40653 763 0679 022 9683 820 199%C1H?06633 463 0670 217 3685 616 797%C1H?32820 471 1778 120 2764 719 098%C1H?80816 761 1807 917 3805 019 599%C1H?55877 5100 0823 344 8805 021 197%C1H?61857 465 6826 019 8814 920 398%C1H?75861 175 0827 522 2815 620 498%C1H?28857 461 1831 317 9823 920 099%C1H?01901 981 5843 223 5824 321 197%C1H?03873 855 6840 018 6827 319 898%C1H?53879 6106 5836 640 9831 022 699%C1H?02861 161 6846 019 6839 320 399%C1H?63794 464 8830 418 9841 920 498%C1H?24820 455 4837 117 3842 820 299%C1H?05861 168 5849 322 5850 420 899%C1H?13790 763 0839 320 6851 420 798%C1H?79835 263 0847 318 2852 721 099%C1H?23924 149 1878 016 7858 120 897%C1H?26947 855 6884 617 8858 320 796%C1H?48900 0120 5866 842 7859 423 899%C1H?12872 295 4873 520 6868 821 099%C1H?72861 155 6869 016 9870 221 099%C1H?15905 674 5885 725 2876 821 798%C1H?39864 857 4874 022 8877 721 499%C1H?43803 4140 7854 644 4887 225 796%C1H?58835 283 3877 531 5889 922 998%C1H?65927 873 0907 923 3897 422 698%C1H?68877 861 1893 718 9901 121 899%C1H?74887 057 2915 919 9926 222 998%C1H?70909 354 8927 617 7934 122 299%C1H?22938 954 5962 917 7970 823 199%C1H?60879 6123 2946 928 1976 224 896%C1H?381064 858 21004 324 5986 125 398%C1H?64924 162 0970 019 4987 623 998%C1H?081133 352 91019 520 4990 623 897%C1H?73983 357 4993 118 8996 923 799%C1H?111050 059 31034 722 41018 824 898%C1H?371079 649 81101 124 51111 827 399%C1H?311322 252 91219 422 11167 328 195%C1H?161250 050 81288 924 31306 230 098%C1H?291635 251 91457 422 71324 433 290%C1H?141383 350 01410 325 81418 932 399%C1H?191616 750 51681 625 21723 838 997%C1H?541736 153 71743 454 81731 140 299%C1H?342065 156 51979 132 71907 544 596%C1H?411811 158 01861 140 81912 044 597%C1H?591653 765 61805 339 31931 144 993%C1H?201818 248 21884 824 81936 742 797%C1H?072109 045 72073 629 82025 647 197%C1H?572035 552 02092 447 02138 248 897%C1H?622631 542 02466 727 82265 350 591%C1H?522364 556 82425 258 02486 957 597%C1H?762476 243 82492 026 62504 052 699%C1H?092518 242 42528 428 22531 553 299%C1H?182464 846 32512 029 82561 356 298%C1H?782564 845 52566 829 52585 965 899%C1H?272698 543 72669 127 22625 755 698%C1H?672433 348 52517 328 82638 259 095%C1H?042532 444 42591 731 62670 057 797%C1H?562779 946 02802 156 82814 361 499%

圖5 鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.5 U-Pb concordia diagrams of zircon from sample C1G and C1H

359～542Ma年齡段(泥盆紀(jì)-寒武紀(jì))共有9個(gè)數(shù)據(jù)，峰值區(qū)域8個(gè)數(shù)據(jù)加權(quán)平均年齡為448±20Ma。集中在這一年齡段的鋯石顆粒較為完整，以短柱狀為主，長(zhǎng)柱狀次之，振蕩環(huán)帶清晰，為巖漿成因鋯石。表明源區(qū)存在古生代地殼或再循環(huán)地殼組分，可能與下?lián)P子海周?chē)永飽|的造山事件有關(guān)。

542～1000Ma年齡段(新元古代)共有40個(gè)數(shù)據(jù)。次峰峰值區(qū)域25個(gè)數(shù)據(jù)加權(quán)平均年齡為849±12Ma。鋯石呈現(xiàn)短柱狀和不規(guī)則形狀，振蕩環(huán)帶不清晰，具有巖漿鋯石特征。表明源區(qū)存在新元古代地殼或再循環(huán)地殼組分，可能與下?lián)P子海周?chē)鷷x寧期巖漿活動(dòng)有關(guān)。

1000～2500Ma年齡段(中元古代-古元古代)共有18個(gè)數(shù)據(jù)。鋯石年齡不集中，大部分鋯石形態(tài)不規(guī)則，振蕩環(huán)帶不清晰。表明可能為巖漿鋯石但受變質(zhì)作用影響強(qiáng)烈。表明源區(qū)存在中古元古代地殼或再循環(huán)地殼組分。

大于2500Ma年齡段(太古代)共有6個(gè)數(shù)據(jù)。鋯石年齡不集中，鋯石形態(tài)不規(guī)則，振蕩環(huán)帶發(fā)育；較早的鋯石帶有變質(zhì)特征，應(yīng)為巖漿成因。表明源區(qū)存在太古代的古老地殼。

本研究從兩組樣品中所獲得的泥盆紀(jì)-寒武紀(jì)年齡段的鋯石峰值年齡分別為435±6Ma和448±20Ma，新元古代年齡段的鋯石峰值年齡分別為849±14Ma和849±12Ma，在誤差范圍內(nèi)保持一致，表明二者可能具有一致的碎屑物質(zhì)來(lái)源。中元古代之前的鋯石年齡分布不集中，存在1200Ma、1600～1700Ma、1900～2100Ma、2200～2500Ma等峰值年齡(圖5)。同時(shí)，本研究所獲得的最古老的鋯石測(cè)點(diǎn)C1G-08呈長(zhǎng)柱狀，振蕩環(huán)帶清晰，邊界清楚(圖3上)，應(yīng)當(dāng)為沒(méi)有受變質(zhì)作用影響的巖漿鋯石，指示源區(qū)存在太古代地殼組分。

4 討論

4.1 巖相古地理概況

張瑛等(1983)、李雙應(yīng)和金福全(1994)、李雙應(yīng)等(2000)認(rèn)為，下?lián)P子盆地早石炭世的主要物源區(qū)為盆地南部的江南古陸的東延部分——皖浙贛古陸和盆地東北方的膠南古陸，巢北地區(qū)的沉積相主要受這兩個(gè)區(qū)域影響。金陵組的灰?guī)r沉積代表了海侵達(dá)到最高潮，但盆地的水深不大，不超過(guò)200m。盆地中部為清水碳酸鹽沉積，而盆地邊緣依然是渾水碎屑巖沉積。高驪山期應(yīng)當(dāng)是海盆比較活躍的階段，陸源碎屑物的劇增，反映了南部物源區(qū)明顯上升，并且伴隨著差異升降及火山噴發(fā)。早石炭世末期，和州組沉積環(huán)境受全球氣候變化影響顯著，海平面升降頻繁，直至末期暴露地表(圖6)。

圖6 石炭紀(jì)下?lián)P子盆地演化模式(據(jù)李雙應(yīng)等，2000修改)Fig.6 Evolution mode of Lower Yangtze basin in Carboniferous (after Li et al., 2000)

4.2 碎屑物源對(duì)比

胡艷華等(2012)對(duì)華南加里東運(yùn)動(dòng)進(jìn)行探討，認(rèn)為華南加里東運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)是揚(yáng)子板塊與華夏板塊在奧陶紀(jì)末到志留紀(jì)發(fā)生的板內(nèi)碰撞運(yùn)動(dòng)，這種碰撞所導(dǎo)致的擠壓作用使元古代地殼基底發(fā)生深熔作用，產(chǎn)生華南地區(qū)大面積分布的花崗質(zhì)巖石和混合巖，以及變質(zhì)、變形作用；同時(shí)，也是這次板內(nèi)碰撞作用導(dǎo)致了始于晚奧陶世的華南地殼大規(guī)模抬升，從而造成華南大范圍內(nèi)志留系的缺失。這一結(jié)論也與我們所得到的鋯石年齡相符，即鋯石年齡集中于奧陶紀(jì)到志留紀(jì)，缺少泥盆紀(jì)年齡。胡艷華等(2012)對(duì)華南加里東期年齡進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，華南加里東期高精度年齡變化于393～460Ma之間，最為集中的時(shí)間段為420～445Ma 之間的25個(gè)百萬(wàn)年之間，435Ma 為其一個(gè)峰值，與我們所得到的的泥盆紀(jì)-寒武紀(jì)峰值年齡大致相符。

魯東造山帶位于揚(yáng)子與中朝陸塊之間，是在揚(yáng)子陸塊與膠遼古陸碰撞帶基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,凌賢長(zhǎng)(1998)通過(guò)鋯石U-Pb法及黑云母K-Ar法獲得的魯東造山帶晉寧期中酸性侵入雜巖的年齡為640～890Ma，另外獲得了部分600～900Ma的榴輝巖同位素年齡。研究表明，江南造山帶變質(zhì)基底是經(jīng)過(guò)830～780Ma的晉寧期碰撞造山形成(張世紅和王鴻禎，2002；周金城等，2008，2009；高林志等，2012；王自強(qiáng)等，2012)。我們所獲得的新元古代碎屑鋯石年齡應(yīng)當(dāng)與晉寧期造山事件有關(guān)。

膠南古陸報(bào)道了較多1000～2500Ma的年齡數(shù)據(jù)(Zhouetal.,2008;初航等，2011；高林志等，2012)，江南古陸則很少。膠南古陸早中元古代年齡峰值主要有1200Ma、1600～1700Ma、1800～2000Ma、2100～2450Ma，與我們研究所獲得的早中元古代年齡分布可以對(duì)應(yīng)。。

樣品C1G和C1H分別含有3個(gè)和6個(gè)大于2500Ma的年齡，由于膠南古陸以及江南古陸未發(fā)現(xiàn)太古代年齡數(shù)據(jù)，而在揚(yáng)子板塊西北部的崆嶺地區(qū)有形成年齡約為3.2Ga 的片麻巖(焦文放等，2009)，揚(yáng)子陸塊部分地區(qū)的地表也有新太古代地殼，且常與古元古代變質(zhì)巖系伴生，組成古元古代-新太古代基底(沈其韓等，2005)。因此，樣品的太古代鋯石年齡，可能指示了部分沉積物來(lái)自揚(yáng)子海周?chē)钠渌抨憽?/p>

5 結(jié)論

(1)巢湖北部地區(qū)高驪山組樣品C1G所獲得的鋯石年齡為404.4～3194.1Ma，和州組樣品C1H所獲得的鋯石年齡為410.0～2779.9Ma，都呈現(xiàn)分散且多峰的特征，和州組的峰值年齡總體偏老。巢湖北部地區(qū)早石炭世物源比較穩(wěn)定。

(2)巢湖北部地區(qū)早石炭世碎屑物質(zhì)來(lái)源主要為揚(yáng)子海周?chē)鷷x寧期及加里東期形成的古陸，部分沉積物可能來(lái)自其他古陸。

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