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大洪山地区绵亘湖北省随州市、京山市以及钟祥市三个地区。构造位置位于扬子陆块北缘东段,是连接秦岭造山带与扬子陆块内部的重要纽带。该区域的花山群为扬子陆块新元古代中期重要的地层单元,主要以一套浅变质的陆源碎屑-火山岩组合为特征,为扬子陆块“晋宁-四堡造山运动”不整合面之上的沉积盆地初始充填,同时也是Rodinia超大陆循环过程中形成的重要产物。然而,花山群的沉积时限、物源、沉积盆地性质等研究还存在争论。本论文在对花山群野外地质调查的基础上,通过沉积学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素研究,同时结合扬子陆块北缘钟祥地块古元古代中期花岗岩及西缘新元古代中期金口河花岗岩的全岩地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素研究,获得了以下几点认识:(1)花山群洪山寺组二段底部的凝灰岩年龄为836±4 Ma(MSWD=0.74,n=29);花山群六房咀组顶部最年轻的6颗碎屑锆石(823–809 Ma)的加权平均年龄为815.4±5.1 Ma(MSWD=0.65,n=6);结合前人研究成果,认为花山群的沉积时间为ca.830–800 Ma。(2)花山群从下至上经历了碎屑岩颗粒逐渐变细、水体逐渐变深的充填序列,显示出由冲积扇-扇三角洲-半深湖至深湖的沉积演化过程。(3)根据花山群的沉积时限以及沉积充填序列,以及与扬子陆块新元古代中期地层的对比研究,花山群与“晋宁-四堡造山运动”不整合面之上的扬子陆块东南缘板溪群早期的沧水铺组及马底驿组、下江群下部的甲路组及乌叶组、丹州群的白竹组及合桐组下部、皖南葛公镇组,扬子陆块西缘陆良组,以及扬子陆块北缘西乡群孙家河组和铁船山组下部地层相当,代表了扬子陆块区域不整合面之上沉积盆地的初始沉积充填。(4)花山群碎屑锆石主要来自大陆地壳岛弧/造山环境下的岩浆岩;其主要年龄峰值为ca.2670 Ma、ca.2040 Ma、ca.940 Ma和ca.840 Ma,次要年龄峰值为>ca.2850 Ma、ca.2490 Ma、ca.1840 Ma、ca.1600 Ma、ca.1240 Ma和ca.890Ma;其物源主要来自扬子陆块北缘太古代至古元古代古老基底岩石、晚中元古代下伏打鼓石群再沉积、以及新元古代早期岩浆岩和新元古代中期同沉积火山岩。(5)根据花山群沉积学特征、碎屑锆石的结晶年龄与沉积年龄差异模式特征以及凝灰岩Hf同位素比值研究显示,花山群形成于大陆裂谷盆地下的早期沉积充填;从而说明华南扬子陆块裂谷盆地初始充填时间为ca.830 Ma;同时,华南扬子陆块新元古代中期裂谷盆地开启时间与澳大利亚Adelaidean裂谷开启时间(ca.830 Ma)几乎完全一致;花山群形成于Rodinia超大陆裂解有关的地幔柱活动的第一幕和第二幕期间。(6)锆石Lu-Hf同位素能有效的反应前寒武纪地壳演化,为了进一步探讨扬子北缘乃至整个扬子陆块的地壳演化,本文报道了钟祥地块古元古代花岗岩,研究表明两件二长花岗岩锆石U-Pb年龄分别为2039±36 Ma和1950±16 Ma,具有S型花岗岩的地球化学特征。其岩浆锆石具有负的εHf(t)值(-16.32至-12.57)和ca.3.23–3.37 Ga的二阶模式年龄,反映了来自古老基底的部分熔融,并认为扬子陆块为Columbia超大陆重要组成部分。综合锆石年龄及Lu-Hf同位素分析认为扬子陆块地壳生长主要发生在中元古代晚期和新元古代早期至中期,古老地壳重熔持续发生在太古代至新元古代;太古代至中元古代Kenorland超大陆和Columbia超大陆旋回主要以古老地壳重熔为主,并有少量新生地壳物质加入;而Rodinia超大陆旋回主要以地壳重熔和新生地壳物质加入混合为主,进而说明Rodinia超大陆旋回对扬子陆块地壳生长贡献最大。