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华南陆块由扬子克拉通和华夏地块构成，是Rodinia超大陆的重要组成部分，其形成和演化长期受到地学界关注。传统观点认为华南陆块是由扬子克拉通和华夏陆块于中元古代末期或新元古代沿江南造山带拼合而成（Chen Jiangfeng et al.，1991; Li Xianhua et al.，2002; Greentree et al.，2006; Wang Xiaolei et al.，2007; Zhao Junhong et al.，2011）。但近年来越来越多的证据显示华南陆块，尤其是扬子克拉通可能是由多个次一级的微陆块经多次碰撞（增生）拼合而成（Qiu Xiaofei et al.，2011，2015，2018; Peng Songbai et al.，2012; Wu Yuanbao et al.，2012; 徐琼等，2021）。因此，要完整地认识华南陆块的形成与演化历史，离不开对其内部各构造单元的地质演化过程更为深入的了解。
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大别造山带以大规模出露高压-超高压变质岩为主要特征，这些变质岩的原岩时代主要集中在中元古代到新元古代，被广泛认为与Rodinia超大陆演化密切相关（Zheng Yongfei et al.，2003; Wu Peng et al.，2019）。由于三叠纪扬子克拉通向华北克拉通深俯冲，其最北缘的前寒武纪基底很难被保存和发现，使得大别造山带中这些高压-超高压变质岩石成为了解扬子克拉通北缘中—新元古代演化不可多得的素材; 另一方面，大别造山带内还出露了许多未参与深俯冲过程的变质-浅变质沉积岩（董树文等，1996），也是造山带的重要组成部分，可能记录了扬子北缘深俯冲之前的地质信息。它们在大别造山带形成过程中常会与不同时代和构造属性的高级变质岩块进行混合，最终在地表形成一些不同时间、不同变质（变形）条件的构造混杂岩，成为有关扬子克拉通北缘早期形成与地质演化研究的理想对象。
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红安地块是大别造山带的重要构造单元之一，然而，相比位于其西边的南秦岭及东部的北大别、苏鲁等构造块体而言，目前有关红安地块的基础地质研究工作则相对有限，使得有关其内部地层序列、时代归属等基本问题至今还存在较大争议（邓乾忠等，2013），不同研究者依据不同研究方法，如锆石U-Pb法、全岩Rb-Sr等时线、区域地层对比等，将红安地块的主要地层（红安群）时代归为中元古代到三叠纪不等（邓乾忠等，2013; 徐扬等，2021）。而对于红安地块中的一些构造混杂岩，包括这些混杂岩中岩块的原岩时代、混杂岩的最终就位时限等问题也都还悬而未决。例如，一些研究者认为红安地区榴辉岩、片麻岩岩块的原岩时代应在新元古代中-后期，时间介于750~680 Ma之间（Liu Xiaochun et al.，2004; Wu Yuanbao et al.，2008），但另一些研究者则认为红安地块中榴辉岩岩块的年龄为中元古代末期（如汪晶等，2009; 徐扬等，2021）。此外，有关红安混杂岩的最终就位时间也存在晋宁期和印支期两种不同观点（Liu Xiaochun et al.，2015; 徐扬等，2021），这些认识的分歧阻碍了对秦岭-大别-苏鲁造山带的整体性对比和认识。
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本文对红安地块康家湾地区出露的混杂岩中榴闪岩岩块和变沉积岩基质开展了系统的锆石内部结构、微量元素组成、U-Pb定年以及Hf同位素组成分析，以对混杂岩中榴闪岩岩块原岩时代、混杂岩就位时间以及物源区进行约束; 同时，结合区域上中—新元古代构造-岩浆事件，探讨了扬子克拉通北缘对Rodinia超大陆演化的响应过程。
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1 区域地质概况
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秦岭-大别-苏鲁造山带位于扬子克拉通和华北克拉通的结合部位，红安地块为大别-苏鲁造山带的西延部分，东西两侧的商麻断裂和大悟断裂将其与大别山和桐柏山分隔。根据岩石的变质程度和构造特征，红安地块从北到南又被分为:南湾复理石带、八里畈构造混杂岩带、浒湾高压变质带、新县超高压变质带、红安高压变质带以及木兰山蓝片岩-绿片岩带等6个变质带（图1）（Liu Xiaochun，2014）。高压-超高压榴辉岩主要出露于浒湾高压变质带、新县超高压变质带和红安高压变质带中。新县超高压变质带的榴辉岩变质条件分别为640±30℃和2.9±0.3 GPa，而红安高压变质带榴辉岩则为530±30℃和2.0±0.2 GPa，表明红安地体榴辉岩的变质温压较大别-苏鲁变质超高压地体低（Liu Xiaochun et al.，2004）。
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图1 西大别红安地区构造地质图及采样位置（据Liu Xiaochun et al.，2004）修改
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Fig.1 Sketch geological map of the Hong'an area in western Dabie orogen and sampling location (modified after Liu Xiaochun et al., 2004)
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红安高压变质带由一系列NW—NNW向的脆-韧性剪切带和夹于其中的变镁铁质-超镁铁质岩石及大理岩、石墨片岩等岩片所构成，岩性以白云钠长片麻岩、钠长浅粒岩、白云钠长片岩、石墨片岩、变（超）基性岩、榴辉（闪）岩等为主，各岩石之间以构造方式接触，混杂无序堆积。徐扬等（2021）最近在红安高压变质带内划分出吕王-高桥-永佳河混杂岩带，其北西端被军师岭断裂所截，向东南沿吕王、高桥、永佳河一线NNW向展布，东南端被麻城-新洲盆地的中—新生代的沉积层所覆盖，出露长度累计80 km以上。前人研究表明，虽然变质程度不一，但红安高压变质带中变岩浆岩的原岩年龄多为新元古代中—晚期（820~630 Ma），且记录了古生代或中生代的变质年龄（Jahn Bor-Ming et al.，2005; Wu Yuanbao et al.，2008; Cheng Hao et al.，2010）。与之相比，中元古代末期—新元古代早期的原岩年龄在变质带内仅见零星报道（例如汪晶等，2009）。
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本次研究所采集的两件样品（KJW01和KJW03）均来自于红安高压变质带内的红安县康家湾地区（图2）。样品KJW03岩性为榴闪岩（图3a），具粒柱变晶结构，块状构造，矿物组成包含石榴子石、多硅白云母、角闪石、金红石等（图3b）。其中角闪石经过电子探针分析测定显示为蓝闪石、冻蓝闪石和蓝透闪石等（表1，图4），推测其原岩应为基性岩。样品KJW01为混杂基质，岩性为含石榴子石白云钠长片岩，风化较严重，鳞片变晶结构，片状构造，主要矿物为石英、白云母、石榴子石、钠长石等，次要矿物为黑云母、绿泥石、角闪石等，副矿物为磷灰石、锆石等，推测其原岩为沉积岩。
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2 分析方法
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康家湾混杂岩榴闪岩岩块中角闪石的电子探针分析在中国地质调查局武汉地质调查中心电子探针实验室完成，测试仪器型号为EPMA-1600，工作条件包括:加速电压15 kV，电流10 nA，束斑直径5 μm。使用ZAF3对电子探针数据进行处理，采用SPI国际标准物质校正样品元素含量，各元素含量的检出限为~100×10-6，分析精度优于1%~2%（RSD）。
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锆石分选在廊坊市宇能岩石矿物分选技术服务公司完成，岩石样品经破碎、淘洗后，采用重选和磁选技术进行初步分选，然后于双目镜下手工挑纯。锆石制靶及透、反射光和阴极发光（CL）照相均在北京锆年领航科技有限公司完成。锆石照相在配备Gatan阴极荧光探头装置的JSM6510扫描电镜上完成。
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锆石U-Pb定年、微量元素含量和Lu-Hf同位素分析均在中国地质调查局武汉地质调查中心同位素地球化学实验室完成。锆石U-Pb定年和微量元素含量分析利用RESOlution LR 193 nm 激光剥蚀系统和ICAP-Q电感耦合等离子体质谱的联用装置（LA-ICP-MS）完成。分析所用激光束斑直径为19 μm，激光束能量密度4 J/cm2，频率为3 Hz。样品测试时，每个点的分析时间为90 s，其中背景信号15 s，样品剥蚀45 s，尾吹30 s。锆石微量元素含量利用NIST610为外标，29Si作为内标进行定量计算。锆石U-Pb定年分析采用锆石标准物质91500为外标进行同位素分馏校正，每分析8个样品点分析2次91500，同时采用Plésovice为监控样。锆石样品的同位素比值和元素含量采用软件ICPMSDataCal（Liu Yongsheng et al.，2008）进行数据处理分析，U-Pb谐和年龄和加权平均年龄计算及绘图采用软件Isoplot 3.0（Ludwig，2003）完成。锆石Lu-Hf同位素分析所用仪器为RESOlution LR 193 nm激光剥蚀系统和Neptune plus多接收电感耦合等离子体质谱的联用装置（LA-MC-ICP-MS）。分析点选在锆石U-Pb分析点上或附近（图5）。激光束斑直径43 μm，激光束能量密度为4 J/cm2，频率为6 Hz。样品测试时，每个点的分析时间为90 s，其中样品剥蚀60 s，尾吹30 s，采用锆石标准物质Penglai和Plésovice为监控样，176Lu对176Hf的干扰采用176Lu/175Lu=0.02656进行校正（Blichert-Toft et al.，1997）。176Yb对176Hf的干扰采用实测无干扰173Yb进行校正，同时设定176Yb/173Yb比值为0.78696（Thirlwall et al.，2004）来进行计算。所获实验数据通过软件ICPMSDataCal（Liu Yongsheng et al.，2008）进行处理分析。采用176Lu 衰变常数1.867×10-11a-1和样品176Lu/177Hf 实测值进行εHf（t）和二阶段Hf同位素模式年龄计算。二阶段Hf同位素模式年龄计算假定大陆地壳的176Lu/177Hf 平均值为0.015，球粒陨石和亏损地幔现今176Hf/177Hf 和176Lu/177Hf 比值分别为0.282785和0.0336、0.28325和0.0384。
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图2 西大别红安地区康家湾混杂岩采样位置剖面图
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Fig.2 Sampling section of the Kangjiawan mélange in Hong'an area, western Dabie orogen
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图3 西大别康家湾混杂岩的野外（a）和榴闪岩单偏光下显微照片（b）
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Fig.3 Field photograph (a) and microphotograph (plane-polarized light) (b) of the garnet-amphibolite of the Kangjiawan mélange in the western Dabie orogen
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Gt—石榴子石; Gla—蓝闪石; Rt—金红石
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Gt—garnet; Gla—glaucophane; Rt—rutile
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图4 西大别红安地区榴闪岩中角闪石的成分和分类图解（据Leake et al.，1997）
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Fig.4 Chemical compositions and classification of amphiboles in the garnet-amphibolite from Kangjiawan mélange in Hong'an area, western Dabie orogen (after Leake et al., 1997)
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3 测试结果
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3.1 锆石形态特征
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榴闪岩（KJW03）中锆石可大致分为两类:第一类锆石为短柱状、暗色颗粒，长度为100~150 μm，长宽比为1∶1~2∶1，锆石溶蚀坑发育，晶面、晶棱不清晰。CL图像（图5）显示锆石具海绵状分带，无海绵结构区域可观察到弱振荡环带，无继承核。部分锆石内部有微裂隙，裂隙处发育约1μm左右亮边，指示锆石可能遭受后期流体作用影响。依据CL图像，选择锆石内部无海绵结构和无裂隙的晶体区域进行锆石U-Pb定年LA-ICP-MS分析。第二类锆石呈浑圆状、透明至半透明颗粒，粒径明显小于第一类锆石，为20~50 μm，晶面和晶棱完好，不发育溶蚀坑。CL图像显示锆石颗粒相对明亮，内部可见振荡环带，无继承核。依据CL图像，选择锆石环带区域进行测试。
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含石榴子石白云钠长片岩（KJW01）中锆石颗粒主要呈半自形—自形，形态差异大、且磨圆度较差。部分锆石颜色呈灰白色，另外一部分锆石呈无色透明—半透明状，CL图像（图5）中颜色发暗的锆石颗粒环带不明显或仅有微弱环带结构，其余大部分锆石颗粒显示了明显的环带结构，显示了该样品中锆石来源与期次的复杂性。
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图5 西大别红安地区康家湾混杂岩中典型锆石阴极发光（CL）图像
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Fig.5 CL images of representative zircons from the Kangjiawan mélange in Hong'an area, western Dabie orogen
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实线圈为锆石U-Pb测点，虚线圈为锆石Hf同位素组成测点; 年龄和εHf（t）均给出1σ误差
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Cycles with solid line representing the analysis spots for U-Pb dating, and cycles with dotted line representing the analysis spots for Hf isotopic compostion; ages and εHf (t) are given at 1σ
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3.2 锆石U-Pb年龄和微量元素地球化学特征
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对榴闪岩（KJW03）中25颗锆石开展了25个点的分析（表2）。其中第一类锆石18个测点数据大致组成一条不一致线，不一致线上交点年龄为1072±21 Ma（MSWD=0.43）（图6a）。18个点的207Pb/206Pb年龄较为一致，加权平均年龄为1064±10 Ma（MSWD=0.50）（图6b），与其不一致线上交点年龄在误差范围内一致，该年龄可能代表了榴闪岩的原岩年龄; 第二类锆石7个测点数据中有5个数据点位于谐和线上，另2个数据点靠近谐和线（图6c），7颗锆石的206Pb/238U年龄加权平均值183±3 Ma（MSWD=0.73）（图6d），该年龄说明第二类锆石的形成时间为183±3 Ma。榴闪岩中第一类锆石具有变化较大的U含量（185×10-6~1716×10-6）、Th含量（155×10-6~2851×10-6）和Th/U比值（0.67~4.63），且在球粒陨石标准化图解中呈轻稀土亏损重稀土富集的稀土配分模式（图7），具有明显的Ce正异常和Eu负异常。与之相比，第二类锆石的U、Th含量分别为182×10-6~399×10-6和165×10-6~652×10-6，较第一类锆石低且变化范围小（图7），在球粒陨石标准化图解中部分锆石不具明显Ce正异常和Eu负异常，暗示第二类锆石可能形成于后期流体作用。
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从含石榴子石白云钠长片岩（KJW01）中随机挑选了66颗锆石用于U-Pb定年，其中有63颗锆石年龄谐和度高于90%（表2），3颗锆石年龄谐和度小于90%，反映这3颗锆石可能存在一定程度的Pb丢失。对于206Pb/238U年龄＜1100 Ma 的锆石，采用206Pb//238U 年龄，而206Pb/238U年龄＞ 1100 Ma 采用207Pb/206 Pb 年龄（ Sircombe，1999）进行统计。从这63颗锆石的年龄谐和图上看，含石榴子石白云钠长片岩中锆石的U-Pb年龄值可大致分4组（图8、9），分别是:2576 Ma（1颗）、2065~1698 Ma（8颗）、1071~560 Ma（33颗）、254~156 Ma（21颗），第3组和第4组锆石年龄占主体（占比86%）。最老的一颗锆石207Pb/206Pb年龄为2576±10 Ma，最年轻一组锆石的峰值年龄为约180 Ma。
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图6 西大别红安地区康家湾混杂岩榴闪岩中锆石U-Pb年龄谐和图（a、c）及加权平均年龄
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Fig.6 U-Pb concordia diagrams (a, c) and weighted mean ages (b, d) of zircon of garnet-amphibolite from the Kangjiawan mélange in Hong'an area, western Dabie orogen
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续表2
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3.3 锆石Hf同位素组成
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在U-Pb定年的基础上，利用LA-MC-ICP-MS对榴闪岩中的25颗锆石进行了Lu-Hf同位素分析（图5），结果列于表3。以t=1064 Ma计算出的18颗第一类锆石的εHf（t）均为正值（图10），范围介于4.7~12.3，对应二阶段Hf同位素模式年龄（tDM2）结果为1.5~1.2 Ga，表明其来源于相对亏损的源区（吴福元等，2007）。与之相比，第二类锆石的εHf（t=183 Ma）值介于-12.5~-11.1之间（图10），对应的二阶段Hf同位素模式年龄（tDM2）集中在1.7~1.6 Ga，与第一类锆石显著不同。对已完成U-Pb定年分析的含石榴子石白云钠长片岩中63颗谐和锆石进行了原位Lu-Hf同位素分析，除个别锆石外，绝大多数锆石的176Lu/177Hf比值小于0.002（表3）。年龄最老锆石（2576 Ma）的εHf（t）值为-4.0，其tDM2为3.2 Ga; 年龄为2065~1698 Ma的锆石εHf（t）值介于-11.3~0.6，tDM2介于3.1~2.3 Ga; 年龄在1071~560 Ma的锆石εHf（t）值介于-24.7~12.1之间，其中负值占多数，对应的tDM2为2.8~0.8 Ga; 年龄在254~156 Ma之间锆石的εHf（t）值从-8.4~-25.2（图10），tDM2介于2.3~1.5 Ga之间。
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续表3
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图7 西大别红安地区康家湾混杂岩榴闪岩中锆石稀土元素球粒陨石标准化曲线
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Fig.7 Chondrite-normalized REE patterns for zircons in garnet-amphibolite from the Kangjiawan mélange in Hong'an area, western Dabie orogen
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图8 西大别红安地区康家湾混杂岩含石榴子石白云钠长片岩中锆石年龄谐和图
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Fig.8 U-Pb concordia diagrams of zircon of garnet-bearing muscovite albite schist from the Kangjiawan mélange in Hong'an area, western Dabie orogen
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图9 西大别红安地区康家湾混杂岩含石榴子石白云钠长片岩中锆石年龄直方图
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Fig.9 U-Pb age histogram of zircons in garnet-bearing muscovite albite schist from the Kangjiawan mélange in Hong'an area, western Dabie orogen
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图10 西大别红安地区康家湾混杂岩中锆石t-εHf（t）图解
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Fig.10 t-εHf (t) diagram of zircons from the Kangjiawan mélange in Hong'an area, western Dabie orogen
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4 讨论
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4.1 榴闪岩原岩时代和性质
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康家湾混杂岩榴闪岩岩块中第一类锆石CL图像呈现分带结构，且具有弱的振荡环带，此外，这些锆石具有明显的Ce正异常和Eu负异常的稀土元素配分模式，同时Th/U比值均较高，显示了岩浆锆石特点，可能代表了榴闪岩原岩岩浆结晶形成的锆石。这些锆石加权平均207Pb/206Pb年龄为1064±10 Ma，表明榴闪岩的原岩形成时代可能在格林威尔期; 同时，其有明显亏损的Hf同位素特点，其εHf（t）值与当时的亏损地幔值接近，据此推测康家湾榴闪岩的原岩可能是亏损的地幔源区部分熔融产物。前人对大别-苏鲁造山带范围内高压-超高压榴辉岩的原岩年龄已进行了大量年代学工作，所获得的年龄大多在新元古代中—晚期（820~630 Ma）。因此，康家湾混杂岩中榴闪岩岩块的原岩为大别造山带内出露为数不多的中元古代晚期玄武质岩石。
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不同于第一类锆石，康家湾榴闪岩样品中第二类锆石见弱Ce正异常和Eu负异常，相对低的稀土元素含量，且具有负的εHf（t）值（-12.5~-11.1）和更老的亏损地幔模式年龄（1.7~1.6 Ga），说明这些锆石可能形成于新生的外来流体结晶，而非榴闪岩原岩锆石的变质重结晶作用。这些锆石的年龄也与其他学者近期在大别造山带开展的年代学工作结果相一致。例如，徐扬等（2021）最近在红安康家湾榴辉岩中同样获得了188±29 Ma的不一致线下交点年龄，但其并未对该年龄的地质意义进行解释。此外，Wang Jianghai et al.（2002）对北大别黄土岭长英质麻粒岩开展了黑云母Ar-Ar年代学工作，获得了194±2 Ma的等时线和195±2 Ma的坪年龄，代表其抬升到黑云母封闭温度以上的时间。综合判断，本文认为第二类锆石183±3 Ma的年龄可能反映了后期岩石折返过程中区域上流体活动的时间。
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4.2 康家湾混杂岩就位时间和物源分析
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沉积岩锆石年代学是物源区构造演化研究的有力工具，混杂岩中基质的碎屑锆石记录不仅可以限定物源区岩石形成年龄或变质结晶年龄，还可用来对构造混杂岩的最终就位时间进行限制（徐琼等，2021）。
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康家湾含石榴子石白云钠长片岩中除一颗锆石年龄为156±2 Ma之外，最年轻的岩浆锆石年龄在254~243 Ma。这些锆石具有清晰的振荡环带，其Th/U比值均＞0.5，显示了典型的岩浆成因锆石特点，因此综合来看，变沉积岩中的锆石年龄限定了康家湾混杂岩中钠长片岩原岩的最大沉积时限为晚三叠世。本次研究工作在原定红安群变质地层中识别出变沉积岩和榴闪岩，两者间呈构造接触并显示混杂岩特征，变沉积岩中最年轻的岩浆成因锆石年龄为~240 Ma，表明该变沉积岩的沉积时代应晚于240 Ma，与此同时，康家湾变沉积岩和榴闪岩岩块中均记录了~180 Ma的流体活动，亦同时约束了构造混杂岩带的最终就位时间在晚三叠世与早侏罗世之间，区别于之前一些研究者所认为的该套混杂岩就位时间为晋宁期（Liu Xiaochun et al.，2015; 徐扬等，2021）。
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康家湾含石榴子石白云钠长片岩中的锆石自形程度良好，磨圆度相对较差，表明其搬运距离短，其物源很可能来自大别造山带内部。样品所获得的锆石年龄指示了源区至少存在新太古代、古元古代、中元古代末期—新元古代和中生代四期构造热事件。
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本次研究中，有一颗新太古代（2.6~2.5 Ga）锆石，该时期的地质体近年来在秦岭-大别造山带中越来越多得以报道，被认为可能代表了扬子克拉通北缘的早前寒武纪基底。例如，Hu Juan et al.（2013）在南秦岭陆块闪长质-花岗质片麻岩中获得了2509~2469 Ma的岩浆锆石年龄; Qiu Xiaofei et al.（2021）最近在北大别木子店地区英云闪长片麻岩样品中获得了2.5 Ga的锆石U-Pb年龄等。康家湾白云钠长片岩中新太古代年龄锆石具有富集的Hf同位素组成特点，tDM2值3.2 Ga，表明它们可能来自区域上中太古代地壳物质的再造过程。
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古元古代锆石介于2.0~1.7 Ga之间，且以~2.0 Ga为主。该组年龄在大别造山带变质基底中普遍存在，被广泛认为可能代表了扬子克拉通北缘在Columbia超大陆演化过程中的响应。例如宿松杂岩中存在时代为2018±73 Ma和2010±38 Ma的二长花岗质片麻岩（江来利等，2003），北大别木子店地区二长花岗片麻岩的形成年龄也在~2.0 Ga（作者未发表数据）; 另外需要指出的是，在以陡岭杂岩为代表的秦岭-大别造山带早前寒武纪基底变沉积岩中也存在明显的~2.5 Ga和~2.0 Ga的峰值（陆松年等，2009; Nie Hu et al.，2016），说明区域上新太古代和古元古代中晚期基底岩石是康家湾混杂岩中碎屑锆石的重要物源之一。需要注意的是，这些锆石均显示了低、负的εHf（t）值，表明大别造山带红安地块在古元古代时期地壳演化以古老地壳再造过程为主。
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中元古代末期—新元古代锆石位于~1.1 Ga到~0.6 Ga之间，并可进一步细分为两组，分别为中元古代末期—新元古代中期（1100~830 Ma）和新元古代晚期（750~560 Ma）。新元古代晚期的岩浆作用在红安地块乃至整个秦岭-大别造山带中广泛分布。已有研究表明，秦岭-大别造山带中以武当群、耀岭河群为代表的新元古代火山-沉积地层时代大致在750~600 Ma（薛怀民等，2011; Liu Hang et al.，2018; 吴年文等，2021）。最近，朱江等（2019，2021）在西大别地区定远组地层中也识别出~740 Ma的双峰式火山岩。此外，红安地块和大别造山带中大量高压-超高压变质岩的原岩时代也在晚新元古代。相比而言，中元古代末期—新元古代中期的地质体目前在大别造山带内发现的数量虽相对较少，但在红安地块内则相对普遍。除本文所研究的康家湾混杂岩榴闪岩岩块年龄为~1100 Ma外，还包括红安县城以西的1068±23 Ma的榴辉岩（汪晶等，2009）、新寨、吕王等地的~1100 Ma的基性岩等（徐扬等，2021）。整个中元古代末期到新元古代锆石均显示了高度变化的Hf同位素组成，εHf（t）值为-24.7~12.1，说明在中—新元古代大别造山带内同时存在地壳再造和初生地壳生长过程。
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中生代锆石在康家湾碎屑锆石中所占比例相对最高，其中最年轻的岩浆锆石为254~243 Ma。尽管研究区内目前还并未见到大量250~240 Ma的岩浆活动的报道，但近年来，早三叠世年龄的锆石在秦岭-大别造山带沉积岩和岩浆岩中屡有发现。例如，Ma Qianli et al.（2021）在东秦岭造山带三叠纪嘉陵江组碎屑岩中获得的大多数锆石年龄都介于270~245 Ma之间（碎屑锆石年龄主峰为247 Ma）; 在秦昆结合部塔秀地区隆务河组沉积岩碎屑锆石中也具有370~237 Ma的主要峰值（占比56.79%）（路宗悦等，2019）; 此外，在秦岭大别造山带勉略缝合带附近有许多早三叠世的火山作用报道（ Lai Shaocong et al.，2010; 刘贻灿等，2019），在南秦岭构造带内最近也有早三叠世的中钾钙碱性花岗岩类的报道（Hu Fangyang et al.，2020）。另外值得注意的是，康家湾基质中中生代碎屑锆石的最主要年龄峰集中在~180 Ma。尽管该时期的地质事件目前暂未在大别造山带内有所报道，但康家湾榴闪岩和榴辉岩岩块中也存在该年龄的锆石（徐扬等，2021），同时大别造山带麻粒岩中也记录了~190 Ma的Ar-Ar年龄（Wang Jianghai et al.，2002），这些证据均表明大别造山带内可能还存在一期早侏罗世的流体活动。目前有关该事件所代表的构造意义还不清楚，初步推测该事件可能与中生代华南陆块和华北克拉通碰撞后的折返过程有关，有待后续进一步开展相关研究工作予以查证。
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4.3 扬子克拉通北缘中元古代末期—新元古代初聚合过程
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扬子克拉通中—新元古代的构造演化总体是在全球Rodinia超大陆聚散的背景下进行的。虽然近年来对扬子克拉通早前寒武纪基底开展了大量年代学和地球化学研究，在诸如扬子克拉通基底组成、时代等一系列问题上取得了一些共识（Qiu Xiaofei et al.，2018），但有关扬子克拉通，尤其是其北缘基底形成和演化的一些基本问题还未完全予以解决，其中的关键核心即扬子克拉通是具有统一古老基底还是由多个微陆块逐渐拼合而成（Qiu Xiaofei et al.，2011，2015; Wu Yuanbao et al.，2012; 涂城等，2021），以及如果扬子克拉通由多个微陆块拼合而成，这些微陆块分别是哪些，在何时以怎样的方式进行拼合。传统观点依据扬子克拉通较厚的岩石圈厚度、稳定的内部构造活动等，认为其可能具有统一的结晶基底。然而最近一些研究，包括扬子克拉通北缘神农架陆弧岩浆作用（Qiu Xiaofei et al.，2011，2015）、扬子陆核崆岭杂岩、扬子克拉通随南花山地区多条蛇绿混杂岩（Dong Yunpeng et al.，2004; Peng Songbai et al.，2012; Han Qingsen et al.，2017）等一系列重要发现却暗示扬子克拉通可能由多个微陆块逐渐拼合而成。在上述研究中，格林威尔期构造-岩浆作用被认为起到了关键作用。最近，在崆岭杂岩庙湾基性-超基性岩岩石组合中识别出一套蛇绿混杂岩组合，并获得了1.1~0.9 Ga的年龄（Peng Songbai et al.，2012; Jiang Xingfu et al.，2016; Lu Kai et al.，2020），并认为该年龄可与格林威尔期造山时间对比。在扬子克拉通北缘的神农架地区也存在一套格林威尔期陆缘弧环境火山岩组合（Qiu Xiaofei et al.，2011，2015）。部分研究者据此认为该期地质事件可能导致了现今规模的扬子克拉通最终成型，代表了扬子克拉通在Rodinia超大陆聚合过程中的响应。
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康家湾构造混杂岩基质碎屑锆石中存在明显的~1.1 Ga的年龄峰，且榴闪岩岩块的原岩年龄清晰地记录了大别造山带内格林威尔期的构造-岩浆事件，证实了该期构造热事件在大别造山带中也广泛存在，该结论也得到前人在红安地块其他地区榴辉岩年代学的支持（汪晶等，2009）。结合近年来在秦岭-大别造山带新元古代构造演化过程，包括:南秦岭三里岗~860 Ma的埃达克岩（Xu Yang et al.，2016）、大别造山带红安地体岛弧岩浆特征的新元古代（816±17 Ma）花岗岩（孙洋等，2011）和南秦岭北缘的陡岭杂岩中记录的840~815 Ma角闪岩相变质作用及顺时针P-T-t轨迹（Hu Juan et al.，2013）等，推测扬子克拉通北缘不同地体间于中元古代末期开始拼贴过程，即大别造山带红安-康家湾地块与其西侧的庙湾蛇绿岩、神农架弧等共同构成了一套中元古代末期—新元古代初期的岛弧增生造山体系。
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5 结论
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（1）大别造山带红安地块康家湾构造混杂岩中榴闪岩的原岩形成时间为1064±10 Ma，且经历了183±3 Ma的流体作用过程，原岩锆石Hf同位素显示其可能来自亏损的地幔源区部分熔融的玄武质岩石。
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（2）康家湾混杂岩基质中最年轻的岩浆锆石年龄为~240 Ma，表明康家湾混杂岩最终就位的时间在晚三叠世到早侏罗世之间。
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（3）变沉积岩基质中碎屑锆石年龄可分为2576 Ma、2065~1698 Ma、1071~560 Ma、254~156 Ma四组，其物源可能主要来自于秦岭-大别造山带中早前寒武纪基底。
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（4）大别造山带红安地块与扬子克拉通庙湾蛇绿岩、神农架弧等共同构成了一套中元古代末期—新元古代早期岛弧增生造山体系，支持扬子克拉通可能由一系列微陆块逐渐拼合而成，而不具有统一的古老基底。
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致谢:野外工作期间得到了中国地质调查局武汉地质调查中心彭练红教授级高级工程师的大力协助，电子探针分析过程中得到了中国地质调查局武汉地质调查中心谭娟娟高级工程师的热情帮助，论文成文和修改过程中与彭练红教授进行了大量讨论，匿名审稿专家对本文初稿进行了多次详细审阅并提出了许多宝贵建议和意见，在此一并表示感谢。谨以此文热烈祝贺中国地质学会成立100周年!
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摘要
扬子克拉通北缘中元古代—新元古代地质构造演化一直是地学界研究的热点。本文报道了大别造山带红安地块康家湾混杂岩中榴闪岩岩块和含石榴子石白云钠长片岩基质中锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成。结果表明,康家湾混杂岩中榴闪岩岩块的原岩形成时间为1064±10 Ma,且经历了183±3 Ma的流体作用过程;中元古代锆石Hf同位素组成(εHf(t)=4.7~12.3)接近当时的亏损地幔值,指示榴闪岩原岩(玄武质岩石)可能来自亏损的地幔源区部分熔融作用;混杂基质中碎屑锆石年龄谱可大致分为2576 Ma、2065~1698 Ma、1071~560 Ma和254~156 Ma四组,暗示其物源可能主要来自于近源的秦岭-大别造山带前寒武纪基底;基质中最年轻的岩浆锆石年龄为~240 Ma,表明康家湾混杂岩的最终就位时间可能在晚三叠世到早侏罗世之间。综合秦岭-大别造山带新元古代构造演化过程,本研究认为大别造山带红安地块与扬子克拉通庙湾蛇绿岩、神农架弧等共同构成了一套中元古代末期—新元古代早期岛弧增生造山体系,从而支持扬子克拉通可能由一系列微陆块逐渐拼合而成。
Abstract
The Mesoproterozoic-Neoproterozoic tectonic evolution of the northern Yangtze Craton is of great significance to the Precambrian geological evolution of South China. Here the authors report U-Pb ages and Hf isotope compositions of the zircons in block (garnet-amphibolite) and matrix (metasedimentary rock) in the Kangjiawan mélange of the Hong'an block, western Dabie orogen. The results show that the garnet-amphibolite protolith was formed at 1064±10 Ma, and has undergone fluid overprinting at 183±3 Ma. The Hf isotope compositions (εHf(t) =4.7~12.3) of the zircons having the age of 1064 Ma in the garnet-amphibolite are close to the depleted mantle value, indicating that the garnet-amphibolite protolith (basaltic rock) may have been derived from partial melting of the depleted mantle. The U-Pb ages of detrital zircons in the metasedimentary rock cluster at: 2576 Ma, 2065~1698 Ma, 1071~560 Ma and 254~156 Ma, suggesting that the provenances of the metasedimentary rock are mainly from the Early Precambrian basement of the nearby Qingling-Dabie orogenic belt. The youngest magmatic zircon in the metasedimentary rock has an age of ~240 Ma, indicating that the final formation time of the Kangjiawan mélange may be between the Late Triassic and the Early Jurassic. Combined with the Neoproterozoic tectonic evolution process in the Qinling-Dabie orogenic belt, this study proposed that the Hong'an block in the Dabie orogenic belt, the Miaowan ophiolite and the Shennongjia arc in the Yangtze craton constitute the Late Mesoproterozoic-Early Neoproterozoic arc system, supporting the assumption that the Yangtze craton may have been gradually assembled from a series of microcontinents.
Keywords
Dabie orogenic belt ； Kangjiawan mélange ； zircon ； U-Pb dating ； Hf isotope
