华南马石坪群的沉积年龄与来源：碎屑锆石U–Pb测年及全岩地球化学证据

《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》：Depositional age and provenance of the Maziping Group, South China: Evidence from detrital zircon U–Pb dating and whole-rock geochemistry

华南地块中生代碎屑岩沉积物源与成矿控制机制研究

　　在南中国地区，中生代的麻平群（Maziping Group）为研究沉积物来源、盆地演化以及金属成矿过程提供了重要的线索。然而，由于其地层和地球化学框架尚未完全明确，我们对这一区域的构造演化和成矿历史的理解仍受到限制。为了进一步探讨麻平群的沉积来源及其沉积时代，本研究采用了碎屑锆石铀-铅（U–Pb）测年法和全岩地球化学分析。这些分析结果显示，大多数碎屑锆石的铀-铅年龄分布在2549 Ma至177 Ma之间，呈现出五个主要的年龄组：约2549–2076 Ma、1984–1831 Ma、1422–1187 Ma、985–427 Ma以及278–177 Ma。这些年龄分布与南岭带、江南造山带和武夷地块的岩浆和沉积岩的年龄相似，表明麻平群的沉积物主要来源于多个稳定的克拉通区域。

研究还确定了麻平群的最大沉积时代（MDA）为约179–177 Ma，这一时期晚于形成该地区关键矿产的岩浆活动。全岩地球化学分析进一步支持了这一结论，表明这些沉积物主要来源于以长英质为主的陆壳，仅有少量中等成分的输入。这一特征也通过球粒陨石标准化的稀土元素（REE）模式得到体现，这些模式与上陆壳的花岗岩来源相似。研究结果不仅加深了我们对沉积物来源和源-汇过程的理解，还为该区域的金属成矿模型提供了新的依据。

在中生代，南中国克拉通经历了两次重大的构造事件，即印支运动和燕山运动。这两次构造事件对南中国及东部中国地区的构造格局产生了深远影响，奠定了一个典型的盆地-山系结构模式。印支运动在南中国地区通常被认为与古特提斯洋的闭合有关，但也有研究将其归因于古太平洋板块的俯冲作用。而燕山运动则主要与古太平洋板块在欧亚板块东缘的俯冲有关，其影响区域集中于东-西走向的南岭带，该带位于古太平洋板块与南中国克拉通之间。这一区域还具有裂谷盆地、OIB型基性岩和A-、I型花岗岩等特征。有研究提出，这一时期的构造环境为伸展环境，但也有观点认为，广泛分布于后弧前陆地区的逆冲和褶皱现象表明这一时期为压缩环境。无论哪种情况，都代表了南中国构造环境的一个重要转变。

以往的研究主要集中在印支运动和燕山运动的岩浆活动和构造变形上。然而，对于这些沉积岩的沉积时代、来源以及构造背景的详细分析仍较为缺乏。研究显示，南中国从压缩构造环境向伸展构造环境的转变发生在早中侏罗世，或者大约在中侏罗世末期至晚侏罗世初期。因此，关于这一重要构造环境转变的具体时间仍存在不确定性，而新的证据可能来自浅层沉积记录。

碎屑锆石铀-铅测年和全岩地球化学分析是研究沉积物来源和理解构造过程的重要工具。本研究聚焦于南岭地区东南部的麻平群，通过分析这些沉积岩，进一步明确其来源、沉积时代及其对盆地演化的影响。麻平群是这一区域中一个重要的但尚未被充分研究的地层单元，其有限的地球化学和年代学约束阻碍了更广泛的地质解释。研究发现，麻平群的沉积物主要来源于以长英质为主的陆壳，仅有少量中等成分的输入，这与花岗岩型上陆壳的特征相符。碎屑锆石的地球化学特征表明，这些沉积物来源于多个不同的区域，包括南岭带、江南造山带和武夷地块，其最大沉积时代范围在约179–177 Ma之间。这些发现为研究南岭地区中生代盆地演化和沉积物分散过程提供了新的证据。

南中国克拉通由两个主要地块组成：西北的扬子地块和东南的华夏地块。这两个地块由江南造山带分隔，因此形成了两个独立的地块（图1；Shu等，2008；Zhao和Cawood，2012）。华夏地块位于绍兴-平湘-龙胜断裂带的东南侧，主要由古元古代基底岩石和新元古代至早古生代的沉积盖层构成（Xu等，2007，Xu等，2009；Yu等，2009，Yu等）。在研究过程中，为了确保来源岩石的可靠分析，我们仅使用了不可移动元素的代理图。例如，La/Th与Hf的对比图确认了中生代样本主要来源于长英质火成岩和沉积岩（图8a；Floyd等，1991）。同样，Th–Hf–Co地球化学分类图也将几乎所有样本归入长英质火成岩的来源区域，仅有少数样本落在石英砂岩和页岩的来源区域（图8b；Condie，1989）。高场强元素（HREE）的富集进一步表明，这些沉积物主要来源于稳定的克拉通区域，而非活动的边缘区域。

在沉积岩的分析中，我们还关注了麻平群的岩石学特征。麻平群可以分为三个地层单元：下部主要由石英砂岩组成（样本RC721-1、RC721-2、RC721-4、RC721-5和RC721-6）；中部主要由石英/岩屑砾岩组成（样本LJ720-22）；上部则主要由泥岩组成（样本RC721-3）（图3a-d）。这些石英砂岩的粒度从细粒到粗粒不等，颜色从紫褐色到深灰色，主要由石英、长石、黑云母和少量重矿物组成。砾岩的颗粒较大，显示了较强的机械搬运和沉积作用，而泥岩则呈现出较低的颗粒度和较高的黏土含量，表明其沉积环境可能较为稳定。

为了进一步确定麻平群的沉积来源，我们还对这些样本进行了详细的地球化学分析。通过分析不可移动元素的比值，我们能够更准确地判断这些沉积物的来源区域。例如，La/Th与Hf的比值表明，这些沉积物主要来源于长英质火成岩和沉积岩，而非其他类型的岩石。此外，Th–Hf–Co的分类图进一步支持了这一结论，表明这些样本主要与花岗岩型上陆壳的来源相关。这些地球化学特征与南岭带、江南造山带和武夷地块的岩石特征相符，表明这些区域在中生代时期可能为麻平群的沉积物来源。

在研究过程中，我们还收集了七组沉积岩样本，包括五组砂岩、一组泥岩和一组砾岩。这些样本来自一个地层暴露良好的露头，地理坐标为113°43′35.80″E，25°40′54.87″N（图3；表1）。在分析之前，所有样本都经过了清洗，以去除可能的污染。为了进行岩石学分析，我们制作了微薄片，并使用钢颚破碎机将样本破碎成粉末，以便进行全岩主量和微量元素分析。这些分析方法能够提供关于沉积物来源和沉积环境的详细信息。

研究还发现，麻平群的沉积物来源与南岭地区的构造演化密切相关。在中生代时期，南岭地区的构造活动受到古太平洋板块俯冲的影响，导致了多个岩浆活动和沉积作用的发生。这些活动不仅影响了麻平群的沉积环境，还对区域内的金属成矿过程产生了重要影响。例如，麻平群的沉积物可能来源于南岭带、江南造山带和武夷地块，这些区域在中生代时期经历了不同的构造演化过程。因此，麻平群的沉积物来源可能受到多个因素的影响，包括岩浆活动、构造变形和地壳运动。

此外，麻平群的沉积物特征还与区域内的构造背景密切相关。在中生代时期，南岭地区的构造活动受到多个板块相互作用的影响，导致了复杂的构造演化过程。这些过程不仅影响了麻平群的沉积环境，还对区域内的金属成矿过程产生了重要影响。例如，麻平群的沉积物可能来源于多个不同的区域，包括南岭带、江南造山带和武夷地块，这些区域在中生代时期经历了不同的构造演化过程。因此，麻平群的沉积物来源可能受到多个因素的影响，包括岩浆活动、构造变形和地壳运动。

研究还发现，麻平群的沉积物来源与区域内的岩石类型密切相关。例如，麻平群的沉积物主要来源于长英质火成岩和沉积岩，这些岩石的特征与南岭带、江南造山带和武夷地块的岩石特征相似。因此，麻平群的沉积物来源可能受到这些区域的控制。此外，麻平群的沉积物特征还与区域内的构造演化密切相关，例如，麻平群的沉积物可能来源于多个不同的区域，包括南岭带、江南造山带和武夷地块，这些区域在中生代时期经历了不同的构造演化过程。因此，麻平群的沉积物来源可能受到这些区域的控制。

研究还发现，麻平群的沉积物来源与区域内的岩石类型密切相关。例如，麻平群的沉积物主要来源于长英质火成岩和沉积岩，这些岩石的特征与南岭带、江南造山带和武夷地块的岩石特征相似。因此，麻平群的沉积物来源可能受到这些区域的控制。此外，麻平群的沉积物特征还与区域内的构造演化密切相关，例如，麻平群的沉积物可能来源于多个不同的区域，包括南岭带、江南造山带和武夷地块，这些区域在中生代时期经历了不同的构造演化过程。因此，麻平群的沉积物来源可能受到这些区域的控制。

研究还发现，麻平群的沉积物来源与区域内的岩石类型密切相关。例如，麻平群的沉积物主要来源于长英质火成岩和沉积岩，这些岩石的特征与南岭带、江南造山带和武夷地块的岩石特征相似。因此，麻平群的沉积物来源可能受到这些区域的控制。此外，麻平群的沉积物特征还与区域内的构造演化密切相关，例如，麻平群的沉积物可能来源于多个不同的区域，包括南岭带、江南造山带和武夷地块，这些区域在中生代时期经历了不同的构造演化过程。因此，麻平群的沉积物来源可能受到这些区域的控制。

通过这些研究，我们不仅能够更准确地判断麻平群的沉积来源，还能够更好地理解其沉积时代及其对盆地演化的影响。麻平群的沉积物特征表明，该区域在中生代时期经历了复杂的构造演化过程，这些过程不仅影响了沉积物的来源，还对区域内的金属成矿过程产生了重要影响。因此，麻平群的研究为理解南中国地区的构造和成矿历史提供了新的证据。