第一節寬坪群的形成時代
自從1961年寬坪組正式命名以來,對寬坪群時代的認識分歧不大,都認為它應屬於元古代,但有的將其劃為早元古,有的劃為中元古。
本次秦巴項目研究過程中,地科院地質所同位素年齡室張宗清、劉敦一、富雲蓮等同誌對寬坪群的同位素年代學作了比較係統的研究。造熱事件的年齡,因為它不僅影響到寬坪群,而且影響到寬坪群南麵的秦嶺群,主體部分的形成時代為早元古代如張國偉等在丹鳳湧峪石榴黑雲斜長片麻岩中采集10個樣品,李曙光進行年齡測定。
同樣我們也認為,上述張宗清等所測定的10億年左右的年齡值可能更接近於寬坪群的形成年齡,其理由如下同位素在地質作用中相對比較穩定。在現有的各種方法中,全岩年齡比較接近於古老岩石的形成年齡.測定對象為變質火山岩,其中沒發現殘留的碎屑物質,因此測定結果更接近於火山岩形成的年齡。以往有一部分雲母石英片岩中鋯石年齡數值偏高,是因為它們的原岩為碎屑岩,詳細副礦物研究已經證明,其中包含有一定量的碎屑鋯石,因而求得的易為混合年齡。
鑒於上述,我們認為寬坪群的形成時代應早於、但接近於10億年。根據已有資料推測,可能為4——10億年,屬於中元古代晚期。
第二節寬坪群的岩石組合序列
自寬坪群作為一個地層單位提出以來,關於它的“層序”始終是爭論的一個焦點。寬坪群中有三個主要岩組:綠片岩-斜長角閃岩組(通常稱廣東坪組),雲母石英片岩片麻岩組(四岔口組)和大理岩組(謝灣組關於它們之間的上下關係有著各種不同的排列組合意見。我們課題組內的河南和陝西兩個區調隊的同誌就有截然不同的意見,林德超等認為,廣東坪組在上,謝灣組在下,宋子季等意見相反。甚至在一個隊裏也意見不一。凡此等等,不贅述。我們在前麵各章中曾反複強調,現在的寬坪群已不是一個簡單的地層單位,它實質上是中元古代形成的寬坪群被大大消減後的殘留部分。它本身是由強應變帶和弱應變域組成的。因此從根本上講不能用傳統方法建立像地台沉積地層那樣的層序。當然這三套岩層在形成時應該有一個形成序列。我們試圖從探討它們形成時的構造環境及演化的角度來研究它們的序列。
當大陸殼下地幔或地殼深部熱流局部增高時,產生地殼擴張,達到一定深度時出現大洋拉斑玄武岩成分的火山岩。以後在深海、半深海沉積與濁流環境下堆積了類複理石的陸源碎屑岩。最後弧後盆地消減時,海水變淺,沉積了碳酸鹽岩。按此設想,綠片岩-斜長角閃岩組應在下,其次是雲母石英片岩-片麻岩組,最上麵是不純的大理岩組。據我們在商洛地區的研究。寬坪群中也有這樣總的趨勢,即綠片岩組中以綠片岩和斜長角閃岩為主,夾有少量的雲母石英片岩;雲母石英片岩組中隻夾有少量綠片岩;而大理岩組中基本不夾綠片岩,裏麵隻有少量基性侵入岩變質成的斜長角閃岩。似乎鎂鐵質火山熔岩越往上越少,以至沒有了岩組在空間上的變化很大,隻能是大體可比,在時間上也有一定的穿時性。這裏談到的是弧後擴張出現了大洋拉斑玄武岩,是弧後盆地沉積的一種模式,與對湯加群島與新西蘭之間現代湯加盆地所作的解釋有些類同。我國西北地區的北祁連和西昆侖也有大致相似的岩石組合序列。
第三節寬坪群和北秦嶺造山帶的形成與演化
秦嶺造山帶的演化曆史主要是其南、北兩個板塊(揚子板塊和華北板塊)間互相作用的曆史。我們傾向於將鳳縣——商州——丹鳳——信陽——舒城一線作為兩個板塊的對接帶。對接帶以北、華北地塊以南的稱北秦嶺。對接帶以南、揚子地塊以北的稱南秦嶺。北秦嶺造山帶實質上就是華北地塊南緣的大陸邊緣,它的形成直接受控於華北地塊前寒武紀的演化。
華北地塊是我國最早固結的克拉通。已在河北遷安曹莊的基性岩、麻粒岩和石英岩中獲得了大於35億年的同位素年齡,1990年表明該地區存在早於35億年的陸殼。29—30億年華北地塊的北緣存在一期明顯的變質作用,說明當時在地塊的北部已經存在陸核。在華北廣大地區獲得了25億年左右的區域變質和變形的大量證據,證明晚太古代末華北地塊出現第一次克拉通化.早元古時期,一方麵沿華北克拉通邊緣出現陸殼增生帶,另方麵在克拉通內部出現裂陷槽。秦嶺群及其相當地層可能為地塊南部的增生帶。秦嶺群的形成時代近年取得了重要進展。
呂梁運動(18億年)以後,在華北地塊南緣穩定陸殼上出現大陸裂穀,堆積了熊耳群為代表的陸相為主火山岩係。細碧岩、鉀質石英角斑岩和鉀質角斑岩組成③,主體由中基性、中酸性熔岩構成,富含堿質和稀土,輕重稀土比值大於4,具明顯的雙峰模式,屬堿性到鈣堿性玄武岩序列。已進行的同位素測年方法,年齡集中在17—14億年。我們認為熊耳群的時代應在這個期間。