中國東南部華夏陸塊是東亞大陸的一個重要組成部分。華夏陸塊一個最重要的地質(zhì)特征是該地區(qū)經(jīng)歷了顯生宙多期強(qiáng)烈的構(gòu)造和巖漿作用,改造和破壞了其早期形成演化歷史記錄,對認(rèn)識華夏陸塊前寒武紀(jì)地質(zhì)演化歷史造成了很大困難。然而,各個時代地層中的沉積巖間接地記錄了其剝蝕源區(qū)大陸的物質(zhì)組成和演變。
中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所化學(xué)地球動力學(xué)學(xué)科組李獻(xiàn)華研究員等人用(變質(zhì))沉積巖中碎屑鋯石年齡和Hf同位素組成解譯了華夏陸塊的前寒武紀(jì)地殼形成和再造演化歷史。四千多顆碎屑鋯石的分析結(jié)果顯示,這些碎屑鋯石年齡分別集中在~24.85億年、~18.53億年和~9.7億年三個主要峰值和~14.3億年、~10.7億年、~7.8億年和~5.9億年四個次要年齡峰值。在這7個年齡峰值中,有5個年齡峰值(~18.9-18.3億年、~14.3億年、~10億年、~9.8億年和~8.2-7.2億年)與華夏零星出露的前寒武紀(jì)火成巖年齡一致,但未見有~24.85億年和~5.9億年2個年齡峰值的巖石記錄。1085顆碎屑鋯石的Hf同位素組成給出很大范圍的Hf同位素模式年齡(~41.9-8.1億年)和初始e Hf(t)值(~40.2-14.4)。鋯石的形態(tài)特征顯示,太古代碎屑鋯石都以高度磨圓和復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)為特征,表明它們來自于遙遠(yuǎn)的物源區(qū),經(jīng)歷了長距離的搬運,因此很可能來源于華夏陸塊以外的大陸。相反,~19 -8億年的碎屑鋯石總體上以自型和半自型晶體為特征,表明它們只經(jīng)歷了短途搬運歷史,應(yīng)來源于華夏陸塊本身。因此,推測在~19-18億年前,通過新生陸殼物質(zhì)的增生和對太古代再循環(huán)陸殼物質(zhì)的改造形成了最初的華夏陸塊,然后經(jīng)歷了中-新元古代的大陸物質(zhì)再造,其中在10億年前有部分新生陸殼物質(zhì)的加入。
華夏陸塊的前寒武紀(jì)地殼演化與全球超大陸聚合-裂解密切相關(guān)。通過碎屑鋯石年齡譜圖特征和其他地質(zhì)記錄的對比發(fā)現(xiàn),在~19億年前 Columbia/Nuna超級大陸聚合期間,華夏陸塊最初可能是介于東南極-勞倫和澳大利亞三個大陸之間的造山帶(圖一)。在~10-8.9億年前Rodinia超大陸聚合時,華夏與揚子陸塊通過四堡造山帶聚合形成了統(tǒng)一的華南大陸。華南大陸聯(lián)接勞倫-澳大利亞-東南極之間,位于Rodinia超大陸的“核心”。新元古代晚期,華南很可能通過“泛非期”碰撞造山帶與印度相連,成為岡瓦納大陸的一部分。
該研究近期發(fā)表在國際期刊Gondwana Research 上(Li et al. Detrital zircon U-Pb age and Hf isotope constrains on the generation and reworking of Precambrian continental crust in the Cathaysia Block, South China: A synthesis. Gondwana Research. 2014,25: 1202–1215)。
