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秦岭造山带内部及外部边缘晚古生代-中生代地层记录了秦岭造山带此时期的古地理及构造演化。本文通过对造山带外部边缘——华北克拉通南缘三门峡地区晚古生代本溪组和北秦岭造山带内部中生代太山庙组、太子山组、南召组和马市坪组沉积岩开展系统的矿物学、岩石学和碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、微量元素及碎屑锆石Hf-O同位素分析,厘定了研究区晚古生代-中生代沉积地层的沉积时代,探讨了研究区晚古生代-中生代沉积地层的物质来源及源区属性,结合区域研究成果,最终揭示了秦岭造山带晚古生代-中生代古地理和构造演化。1.研究区晚古生代-中生代地层沉积时代三门峡地区本溪组岩芯石英砂岩的锆石U-Pb年代学分析结果表明,本溪组中碎屑锆石多为半自形-自形晶,具典型的岩浆环带,Th/U比值较高（0.031.60,多数大于0.3）,结合上翘型的重稀土元素特征和明显的Eu负异常及Ce正异常,表明它们均为岩浆锆石。样品13H16A和13H16B具有类似的年龄组成,样品13H16A具有7组年龄峰值:2544、1788、1123、955、737、441和344Ma,而样品13H16B具有6组年龄峰值:2440、1583、951、759、434和348Ma。样品中最年轻谐和年龄分别为341±6Ma和335±5Ma,结合地层中古生物化石的时代表明,三门峡地区本溪组沉积于晚石炭世。北秦岭造山带中部南召盆地太山庙组、太子山组和马市坪盆地南召组、马市坪组沉积岩中碎屑锆石多为半自形-自形晶,发育典型的岩浆环带,结合较高的Th/U比值（0.043.56,多数大于0.1）,暗示它们均为岩浆锆石,这也得到了锆石微量元素特征的支持。南召盆地太山庙组和太子山组长石石英砂岩中碎屑锆石U-Pb年代学结果显示,它们具有类似的年龄组成,其峰值年龄分别为1855、923、732、433和240Ma和1938、1858、922、729、432、303和218Ma,它们的最年轻谐和年龄分别为234±3Ma和216±3Ma,结合古生物化石和区域同时代地层沉积时限的研究表明,太山庙组和太子山组均沉积于晚三叠世。马市坪盆地南召组含砾石英砂岩中锆石U-Pb年龄显示了两组峰值——2270和117Ma,其最年轻谐和年龄为110±2Ma,结合孢粉化石年龄表明,南召组沉积时代为早白垩世,而非前人认为的晚侏罗世。马市坪盆地马市坪组复成分砾岩则具有8组年龄峰值——1850、1629、1418、1282、1110、836、440和122Ma,最年轻谐和年龄为110±2Ma,结合该地层中化石年龄暗示,马市坪组沉积于早白垩世。2.研究区晚古生代-中生代沉积地层的物质来源及源区属性三门峡地区晚石炭世本溪组中太古代-中元古代锆石?Hf（t）值为-11.3+13.9、?18O值为5.68‰8.83‰,与华北克拉通前寒武纪结晶基底物质同位素组成相一致,表明其来源于华北克拉通结晶基底。新元古代锆石?Hf（t）值为-9.2+12.5,?18O值为5.58‰8.83‰,表明它们来源于秦岭造山带。古生代锆石?Hf（t）值和?18O值变化较大,分别为-19.9+13.4和5.23‰9.85‰,暗示它们来源于北秦岭造山带。北秦岭造山带中部南召盆地晚三叠世太山庙组和太子山组具有类似的物源属性。太古代-古元古代锆石?Hf（t）值为-6.2+3.0,与华北克拉通前寒武纪结晶基底组成相似。新元古代锆石?Hf（t）值变化范围较大,变化于-20.2+1.5之间,与秦岭造山带新元古代火成岩同位素组成一致,表明其来源于秦岭造山带。晚古生代锆石?Hf（t）值为-15.0+7.6,与北秦岭造山带广泛发育的火成岩同位素组成相同。太子山组中6颗晚古生代（303300 Ma）锆石的?Hf（t）值为-15.0+6.8,结合浑圆状的锆石特征,表明其源自兴蒙造山带。早中生代锆石?Hf（t）值为-13.5-0.5,其物源来自于南秦岭造山带。马市坪盆地早白垩世南召组和马市坪组具有明显不同的物源属性。南召组古元古代锆石?Hf（t）值为-9.2+3.5,早白垩世锆石?Hf（t）值变化于-17.1-2.9之间,暗示它们来源于华北克拉通基底物质和秦岭造山带早白垩世火成岩。马市坪组复成分砾岩中古元古代、新元古代、早古生代和早白垩世锆石的?Hf（t）值分别介于-6.4+2.6、-24.9-5.3、-11.3-4.4和-24.6-11.8之间,结合复成分砾岩中砾石磨圆较差的特征,暗示沉积物主要为下覆沉积岩的再循环。碎屑锆石的微量元素组成对于其母岩熔融岩石类型,地壳生长过程及构造环境具有指示作用。本文中数据表明,研究区内碎屑锆石主要来源于中酸性火成岩。晚三叠世锆石来源于弧相关/造山带背景下的大陆壳成因火成岩,而早白垩世锆石则来源于板内/非造山和弧相关/造山带双重构造环境下产生的火成岩。3.秦岭造山带晚古生代-中生代古地理和构造演化晚石炭世,商丹洋和南秦岭板块的北向俯冲,引起北秦岭造山带的隆升剥蚀,为造山带北部的华北克拉通南缘三门峡地区晚古生代盆地提供物源区。晚三叠世,北秦岭造山带晚三叠世地层的局部发育及其秦岭造山带中弧相关/造山带背景下火成岩物源的存在,暗示扬子克拉通的北向俯冲和勉略洋自东向西的剪刀式闭合。北秦岭造山带和华北克拉通南缘早侏罗世地层的缺失表明,晚三叠世-早侏罗世勉略洋最终闭合,扬子克拉通持续的北向俯冲和挤压同时也引起秦岭造山带及华北克拉通南缘的强烈隆升。早白垩世,受古太平洋板块回转-后撤和造山带加厚山根垮塌的影响,秦岭造山带和华北克拉通南缘发生强烈隆升,地层沉积主要以周边和下覆再循环碎屑物的快速堆积为主。