摘要

大别山造山带北缘三仙山地区梅山群作为古生代一套轻微变质的沉积地层,记录了其物源信息和古生代的构造演化。砂岩碎屑组分统计表明,砂岩类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑石英杂砂岩,石英、长石、岩屑的平均含量为87.21%、1.67%、9.64%,杂基含量15%;石英几乎全为单晶石英(95.79%),长石以斜长石为主,岩屑主要为沉积岩屑(75.49%),其次为变质岩屑(24.51%),物源区构造背景主要为再旋回造山带。碎屑岩地球化学元素平均含量为:SiO2 75.99%,Al2O3 11.96%,MgO 0.72%,CaO 0.10%,Fe2O3 4.02%,K2O 1.70%,Na2O 0.26%;ΣREE=170.49×10-6(74.49×10-6~309.42×10-6),LREE/HREE=11.16(7.89~14.26),轻稀土略有富集,δEu=0.72(0.59~0.90),La/Yb=22.08(13.01~31.18),(La/Yb)N=14.89(8.77~21.02),δCe=0.84(0.42~0.97)。碎屑岩地球化学特征指示梅山群构造背景主要为大陆岛弧和活动大陆边缘,梅山群母岩主要为古老沉积岩、长英质火山岩和古老变质基底,具有多重物源区。碎屑锆石年代学研究表明,梅山群中碎屑锆石的年龄主要集中在400~500Ma(59%),其次为800~1100Ma(22%)和1600~2600Ma(11%),这表明大别造山带北缘梅山群沉积物主要来源于北秦岭早古生代岛弧(59%)及扬子板块中-新元古代基底(22%)以及华北板块古-中元古代基底(12%),类似于河南杨山群。碎屑锆石年龄频谱分析表明,梅山群有53%的碎屑锆石滞后时间<150Ma,显示了碰撞型盆地的碎屑锆石特征(Cawood et al., 2012);同时由碎屑锆石滞后时间—累计分布函数图解可以看出,前5%的年轻锆石滞后时间在150Ma以内,而前30%年轻的锆石滞后时间大于100Ma,其类似与科迪勒拉山脉(Cordilleran)前陆盆地曲线,进一步表明梅山群原型盆地为碰撞背景下的前陆盆地,这类似于河南杨山群。上述结果表明,在石炭纪时,华南板块和华北板块已经汇聚,并为梅山群和杨山群提供物源,而梅山群和杨山群为石炭纪前陆盆地沉积。