扬子地块西北缘碧口群构造属性及与Rodinia超大陆聚合-裂解关系

The Bikou microblock, situated between northwest margin of Yangtze Block and Qingling orogenic belt, is an key tectonic geological unit for studying the Neoproterozoic tectonic evolution history. This project mainly aims at the Neoproterozoic magmatic and sedimentary records. We firstly study the formation age, petrogenesis, tectonic attribute, and regional tectonic background of the different types of volcanics of Bikou Group and Heimulin ophiolitic tectonic mélange by detailed field survey, petrology, element geochemistry, and Sr-Nd-Pb isotope geochemistry, together with the zircon U-Pb isotope chronology and Hf isotope. We also determine the sedimentary source, tectonic setting and basin prototype of overlying turbidite of Bikou group by the means of sandstone detrital composition, heavy minerals combination, detrital zircon U-Pb age spectrum, and geochemical research. Based on the above research and previous data, we ultimately attempt to reconstruct the Neoproterozoic plate tectonic configuration and restore the tectonic evolution history related to the Bukou Group, which also has the important scientific significance to explore the Neoproterozoic continent-ocean tectonic framework and amalgamation-rifting relationship with Rodinia supercontinent in northwest margin of Yangtze Block.

碧口微地块位于扬子板块西北缘和秦岭造山带之间，由于其特殊的构造位置成为研究扬子地块西北缘新元古代洋陆构造演化的关键地质体。本项目瞄准扬子地块西北缘与Rodinia超大陆有关的构造-岩浆-沉积事件，对扬子地块西北缘碧口群不同类型火山岩及黑木林蛇绿混杂岩开展野外地质、岩石学、元素地球化学和Sr-Nd-Pb 同位素地球化学示踪，并进行锆石U-Pb 同位素年代学和Hf同位素研究，确定其形成时代、岩石成因、构造属性和区域大地构造背景；对碧口群上部浊积岩系开展砂岩碎屑骨架、重矿物组合、碎屑锆石U-Pb年龄谱及地球化学研究，确定其沉积物源、沉积构造背景及盆地原型。基于以上研究结果及前人扬子周缘研究资料，将碧口群不同类型火山岩及碎屑岩进行新元古代洋陆板块构造的空间配置及演化历史的合理建立。该项研究将为探讨扬子地块西北缘新元古代洋陆构造格架及与Rodinia超大陆聚合-裂解关系具有重要的理论意义。

碧口微地块特殊的构造位置一直是研究扬子地块西北缘新元古代洋陆构造演化的关键地质体。本项目对碧口群不同类型火山岩开展了详细的岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究，对碧口群上部横丹群开展了砂岩骨架、碎屑锆石U-Pb年龄谱及物源研究，并对碧口微地块不同类型火山岩和横丹群时空构造属性进行了综合研究，取得了如下重要进展：（1）根据碧口群不同类型火山岩岩石组合、接触关系及地球化学特征差异，将碧口群火山岩系划为分红岩沟双峰式火山岩组合（>850Ma）、峡口驿-黑木林SSZ型蛇绿岩组合（835-830Ma）、陈家坝岛弧中酸性火山岩组合（830Ma）、苍社洋岛（OIB）及姚渡-巨亭富集洋中脊玄武岩（EMORB）组合（821-814Ma）；（2）根据横丹群沉积序列特征，将其由底到顶划分为白扬组、秧田坝组和口头坝组，并限定其沉积时代为740-710Ma；（3）白杨组、秧田坝组和口头坝组砂岩碎屑锆石年龄主体均介于 ca. 950-740 Ma，显示出单峰年龄谱的特点，与汇聚构造环境中碎屑沉积物的碎屑锆石特征相似；（4）综合横丹群砂岩碎屑骨架组成及地球化学结果，认为扬子板块北缘米仓山-汉南微地块是横丹群的重要物源区，并且其原型盆地为弧前盆地；（5）在综合研究碧口微地块不同类型火山岩形成时代、构造属性、弧前盆地沉积序列及沉积物源以及区域地质资料基础上，提出碧口微地块于新元古代拉伸纪（Tonian）经历了一个长期持续南向俯冲的多重洋内俯冲系统，并于拉伸纪晚期形成了“勉略-碧口复合增生杂岩”，随后在增生杂岩与扬子北缘陆缘岩浆弧之间形成了以横丹群为代表的弧前盆地重力流沉积。随后大致于成冰纪，碧口及邻区已完成了陆（弧）陆碰撞并转入了下一轮伸展构造体制；（6）在综合扬子板块西缘、北西缘、北缘及Rodinia超大陆内部代表性新元古代岩浆事件基础上，认为扬子板块很可能位于Rodinia超大陆边部，且于新元古代早期在扬子北缘经历了一个泛大洋长期南向多重持续俯冲增生造山过程。