滇东南屏边地区震旦—寒武纪沉积岩的组成和构造归属

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滇东南屏边地区的基底组成一直未进行详细研究。该区域的构造属性对约束扬子地块和华夏地块界线的西延位置非常重要。本文对出露于该地区的震旦-寒武纪变质沉积岩进行了岩相学、岩石地球化学和碎屑锆石U-Pb-Hf同位素分析,以期对限定西延位置提供新的资料。主量元素分析结果显示震旦-寒武纪沉积岩具有高Si02(66.3%~77.6%),低CaO、MgO、Na2O、P205以及K2O、Al2O3含量变化大的特征;微量元素与后太古代澳大利亚页岩(PAAS)相比显示稍高的Zr、Hf、Sm、Nd、Y、Yb,和稍低的Cs、Rb、Ba、Cr、Ni;样品表现出LREE富集,HREE较低的轻重稀土分异模式;除一个样品外,均显示强烈的Sr负异常和弱的Eu负异常的特征;低Si02/Al203值和主微量元素含量大的变化反应碎屑物质组成差异大、成熟度低,指示沉积岩的碎屑物源较近。碎屑锆石U-Pb同位素分析显示屏边群沉积于新元古代晚期,沉积时代不会早于710 Ma,其上覆寒武系地层与屏边群具有相似的锆石特征。这些沉积岩的碎屑物质主要由~820 Ma及少量的~1835 Ma、2300~2400 Ma、~2630 Ma组成。明显富集新元古代锆石的单峰模式以及其它不同世代的碎屑锆石均显示出与扬子地块南缘或扬子地块西缘的相似性,而相悖于华夏地块和印支地块。此外,研究区沉积岩样品的岩石地球化学和岩相学特征与扬子地块广泛发育的新元古代冰碛岩相似。结合主微量源区判别图、自形锆石和单一年龄峰值指示的近距离搬运沉积、锆石Hf同位素特征,都显示出研究区碎屑岩与扬子地块的亲缘性,指示研究区属于扬子地块。所以,扬子地块与华夏地块的西延界限一定是位于研究区以东(南)的位置,不可能是其北侧的师宗-弥勒-罗甸断裂。综合主微量元素构造环境判别图、碎屑锆石分布特征、源区分析及岩性特征,研究区震旦纪屏边群形成于弧后前陆盆地。结合前人的研究,本文认为扬子地块西南缘的新元古代俯冲作用可能一直持续到~710 Ma,之后才逐渐转变为被动大陆边缘。扬子地块新太古代、古元古代和新元古代均有古老物质再循环和新生物质加入,但扬子地块不同时期不同区域幔源物质的贡献不同。研究区新太古代、古元古代以古老物质再循环为特征,相似于扬子地块西缘;中-新元古代以新生幔源物质加入为特征,相似于扬子地块南缘。
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