許康康，孫凱，何勝飛，龔鵬輝，張航，盧宜冠

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心，天津 300170；2.華北地質(zhì)科技創(chuàng)新中心，天津 300170）

1 地質(zhì)概況及樣品特征

研究區(qū)位于贊比亞西北省Solwezi地區(qū)，大地構(gòu)造位置上位于剛果克拉通與卡拉哈里克拉通之間（圖1），區(qū)域上發(fā)育的基底巖石主要為Lufubu片巖和相關(guān)花崗巖類，Muva群石英巖不整合覆蓋在Lufubu群之上[1]，恩昌加花崗巖為基底內(nèi)侵入的最年輕地質(zhì)體，其鋯石U-Pb年齡為883±10 Ma[2]。新元古代加丹加超群不整合覆蓋在基底巖石之上，由約10 000 m厚的沉積巖和變質(zhì)沉積巖構(gòu)成，根據(jù)區(qū)域上發(fā)育的兩期冰磧巖，從底到頂可以分為羅安（Roan）群，恩古巴（Nguba）群和昆德倫古（Kundelungu）群[3，4]，該超群開始沉積于伸展作用背景，隨后遭受Lufilian造山作用階段變形、變質(zhì)作用[5]，變質(zhì)組合主要為綠片巖相，局部出現(xiàn)角閃巖相或榴輝巖相。另外，大量變質(zhì)基性火山巖和變質(zhì)輝長巖體侵入到加丹加超群地層序列，代表了從前-大陸裂解到紅海型原始大洋裂谷的不同演化階段[6]。

圖1 Solwezi地區(qū)地質(zhì)簡圖（a）和南部非洲構(gòu)造劃分圖（b）（據(jù)參考文獻(xiàn)[4-6]）Fig.1 Simplified maps in Solwezi area(a)and the tectonic division of the Southern Africa(b)

本次樣品采集于Solwezi西南部，穹隆雜巖體的西部地區(qū)（圖1），巖石出露于前人劃定的新元古代恩古巴群“Solwezi黑云母-石英巖組”內(nèi)，巖石類型為石榴云母片巖（圖2a），新鮮面呈灰白色，局部可見石榴子石，巖石整體呈片狀構(gòu)造，細(xì)粒鱗片變晶結(jié)構(gòu)，主要礦物組成為石英（50%）、黑云母（25%）、絹云母（15%）、斜長石和石榴子石（8%）及鋯石、榍石等副礦物（2%）（圖2b）。

圖2 Solwezi地區(qū)石榴云母片巖的手標(biāo)本和顯微照片F(xiàn)ig.2 Representative hand specimen and photomicrographs for the garnet mica schist in the Solwezi area

2 分析方法與定年結(jié)果

樣品的鋯石分選和鋯石U-Pb同位素測年分別在河北省廊坊市區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究所和天津地質(zhì)調(diào)查中心實(shí)驗(yàn)室完成，鋯石U-Pb同位素測年利用LAMC-ICP-MS方法進(jìn)行微區(qū)原位U-Pb同位素測定，數(shù)據(jù)處理采用ICP MS Data Cal程序和Isoplot程序進(jìn)行加權(quán)平均年齡計(jì)算。

石榴云母片巖樣品（ZS06）的采樣位置為E26°15′56.2″，S12°23′13.7″，在56顆鋯石上獲得了56個(gè)測試點(diǎn)，所有的測試點(diǎn)均位于諧和線上及附近，根據(jù)年齡的分布特征，大致可分為6組（圖3a）：（1）第一組鋯石僅1顆，CL圖像顯示鋯石為半自形，弱分帶結(jié)構(gòu)，Th/U比值為0.97，207Pb/206Pb年齡為2 213±29 Ma；（2）第二組鋯石4顆，鋯石為半自形-它形，大多呈弱分帶或面狀分帶，少數(shù)可見巖漿震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，Th/U比值為0.56～1.29，207Pb/206Pb年齡位于1 898±1 Ma～1 761±31 Ma；（3）第三組鋯石2顆，鋯石呈半自形-它形，發(fā)育明顯的巖漿震蕩環(huán)帶，Th/U比值為0.31～0.52，207Pb/206Pb年齡為1 455±38 Ma和1 406±32 Ma；（4）第四組鋯石37顆，鋯石呈半自形-它形結(jié)構(gòu)，大多呈弱分帶或面狀分帶，少數(shù)可見清晰的巖漿震蕩環(huán)帶，Th/U比值大多位于0.14～0.88之間，少數(shù)大于1，其207Pb/206Pb年齡位于1 220±37 Ma～931±37 Ma；（5）第五組鋯石11顆，鋯石半自形-它形，大多發(fā)育清晰的巖漿震蕩環(huán)帶，少數(shù)呈弱分帶或面帶結(jié)構(gòu)，Th/U比值為0.21～1.32，206Pb/238U年齡除1顆（47）大于900 Ma外，其他都位于818±6 Ma～652±6 Ma；（6）第六組鋯石1顆，鋯石呈半自形，扇形分帶，Th/U比值為0.46，206Pb/238U年齡為490±5 Ma（圖3b）。

圖3 Solwezi地區(qū)石榴云母片巖碎屑鋯石CL圖像（b）和U-Pb年齡協(xié)和圖（a）Fig.3 Cathodoluminescence(CL)images for representative detrital zircons(b)and U-Pb concordia diagrams for zircons(a)from the garnet mica schist in the Solwezi area

3 碎屑鋯石年齡及其地質(zhì)意義

本次通過Solwezi地區(qū)石榴云母片巖的碎屑鋯石U-Pb定年，得出6組碎屑鋯石年齡。其中，前三組年齡結(jié)果與前人研究基本一致，暗示部分碎屑物質(zhì)來源于周邊的馬貢迪（Magondi）帶、基巴拉（Kibaran）帶及古元古代基底[7]。

早期碎屑鋯石年齡研究認(rèn)為羅安群碎屑物質(zhì)主要來源于古元古代基底，少量來源于周邊克拉通或活動(dòng)帶[1,7]，且恩古巴群和昆德倫古群與羅安群具有相似的物質(zhì)來源和/或?yàn)樵缙谒樾嘉镔|(zhì)的再沉積作用[4]。與前人研究結(jié)果相比，本次獲得第四組鋯石數(shù)量最多，且碎屑鋯石U-Pb年齡與Solwezi穹隆雜巖體內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的晚中元古代花崗巖類鋯石年齡（待發(fā)表）相似，暗示該石榴云母片巖的碎屑物質(zhì)主要來源于相鄰的穹窿區(qū)雜巖體，而非早期認(rèn)為的基巴拉帶或伊魯米德（Irumide）帶。另外，第五組碎屑鋯石年齡與新元古代裂谷作用階段一致[6]，為部分碎屑物質(zhì)來源于裂谷階段的巖漿作用和/或?yàn)榕璧貎?nèi)碎屑物質(zhì)的再循環(huán)提供了直接證據(jù)。

第六組為本次獲得的最年輕碎屑鋯石年齡，可能代表了石榴云母片巖原巖的沉積上限年齡，表明該地層可能為昆德倫古群晚期沉積作用，而非前人認(rèn)為的恩古巴群，由于本次獲得早古生代碎屑鋯石年齡數(shù)目較少，該結(jié)論還有待于進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

（1）鋯石U-Pb年齡結(jié)果顯示，石榴云母片巖的碎屑鋯石年齡可以分為6組，其年齡分布于2 213±29 Ma～490±5 Ma之間。其中，490±5 Ma的年齡可能代表了地層原巖的沉積上限年齡。

（2）碎屑鋯石年齡分布表明，該石榴云母片巖的碎屑物質(zhì)主要來源于晚中元古代的Solwezi穹隆雜巖體，部分來源于周邊地質(zhì)體和盆地內(nèi)新元古代物質(zhì)的再循環(huán)。