在松樹溝－臥虎大洋蛇綠巖套周圍及北側(cè)依次分布著“秦嶺群”、丹鳳群、二郎坪群、寬坪群、陶灣群及相當(dāng)?shù)貙印Ｂ迥?、方城一線以北則為華北板塊基底及不厚的蓋層（表2－1－2）。我們研究后認為“秦嶺群”和丹鳳群代表島弧基底和島弧火山－沉積巖系；二郎坪群及其相當(dāng)?shù)貙樱ò财喝?、丹礬窯群、毛集群之一部分）為弧后盆地沉積；陶灣群為華北板塊上穩(wěn)定型克拉通蓋層與弧后盆地沉積之間的過渡型沉積，我們把它的上部歸于弧后盆地邊緣沉積。因此，在古洋盆之北的華北板塊南部曾存在過一個由島弧、弧后盆地組成的活動大陸邊緣，其形成時代為奧陶紀—志留紀。表2－1－2表示它們的初步地層對比。

2．1．4．1 島弧基底巖系：秦嶺群

構(gòu)成島弧主體的是一套中深變質(zhì)巖，即“秦嶺群”。20世紀60年代以前，“秦嶺群”被認為是古老的變質(zhì)巖，它構(gòu)成華北南緣長期的正向構(gòu)造單元。20世紀70年代以來，由于在其中的一些巖層中發(fā)現(xiàn)了早古生代生物化石，而提出“秦嶺群”應(yīng)歸屬下古生界。近年來又興起了“秦嶺群”研究熱潮，并取得了相當(dāng)成果。根據(jù)前人資料，結(jié)合我們在陜西商縣至河南內(nèi)鄉(xiāng)間多條路線考察，認為“秦嶺群”的組成很復(fù)雜，至少可解體為三部分：中深變質(zhì)片麻巖－片巖－大理巖、中淺變質(zhì)碳酸鹽巖、不同時代不同成因的花崗巖和混合花崗巖類。在島弧基底巖系中，花崗巖、混巖花崗巖分布很廣，據(jù)張本仁、嚴陣等研究，包括了秦嶺群下亞群褶皺固化期混合花崗巖（1000～718Ma），古生代時與洋盆俯沖、碰撞有關(guān)的花崗巖（450～382Ma及345～270Ma）以及中新生代花崗巖。

2．1．4．2 島弧火山－沉積巖系：丹鳳群

丹鳳群及其相當(dāng)?shù)貙映雎对陉兾鼬P縣至商南一帶，向南大致以商丹斷裂為界與泥盆系劉嶺群相接。丹鳳群以商縣秦王山、丹鳳資峪、涌峪、桃花鋪一線出露最寬，較完整，變質(zhì)較淺。

表2－1－2 秦嶺－大巴地區(qū)前志留紀地層對比簡表

前已述及，丹鳳群火山巖系的巖石組合和地球化學(xué)特征均不同于松樹溝－臥虎蛇綠巖套中的大洋拉斑玄武巖，而與島弧火山巖相似。因而認為它形成于島弧環(huán)境。

丹鳳群生物化石稀少，僅陜西省區(qū)調(diào)隊在商縣、丹鳳一帶發(fā)現(xiàn)過早古生代化石，其西延的相當(dāng)?shù)貙樱ú轂先海┎徽显谇貛X群下亞群之上，含有較豐富的中晚奧陶世珊瑚、層孔蟲、海燈臺莖化石。丹鳳群火山巖中玄武巖Rb－Sr全巖等時年齡為447．8±41．5Ma，輝長蘇長巖Sm－Nd年齡為402．6±17．4Ma（張國偉等，1988），它們形成于中晚奧陶世—志留紀。

2．1．4．3 二郎坪－毛集弧后盆地

古島弧之北，商縣－南陽－大河斷裂帶和高躍－明港斷裂帶之間夾持著一套中淺變質(zhì)巖系，自西至東分別稱為云架山群（洛南）、丹礬窯群（盧氏）、二郎坪群（西峽）、劉山巖組和大栗樹組（桐柏），其中以西峽馬蹄灣至欒川縣城南及桐柏大河地區(qū)出露較寬且較完整。在西峽地區(qū)二郎坪群分為上、下兩部分，下亞群為鈣質(zhì)礫巖、礫狀灰?guī)r和黑云斜長片巖，黑云斜長角閃片巖，后者原巖為基性火山巖，其中有基性巖侵入。

二郎坪群上亞群自下而上為：①黑云石英片巖夾黑云斜長角閃片巖，原巖為石英角斑巖夾細碧巖，凝灰質(zhì)砂巖；②變基性火山巖、中基性角礫凝灰?guī)r、凝灰?guī)r夾黑色、白色硅質(zhì)巖、薄層灰?guī)r。變基性火山巖有時發(fā)育完美的枕狀構(gòu)造（二郎坪灣潭地區(qū)），同位素年齡值為410～457Ma，硅質(zhì)巖中產(chǎn)古老種屬的放射蟲（C—S）和海綿骨針化石；③變粒巖、綠泥片巖、二云母片巖夾結(jié)晶灰?guī)r。原巖恢復(fù)為中酸性火山巖及泥砂質(zhì)復(fù)理石、灰?guī)r?；?guī)r中已采得早古生代晚期的珊瑚、腕足類化石，其時代大體上應(yīng)為中晚奧陶世—志留紀（可能有部分泥盆系）。為較深水－深水盆地沉積巖系，但晚期海水變淺。

二郎坪群西延至陜西洛南被稱為云架山群，因斷層破壞，出露寬度僅幾百米至3km，從下而上分為安坪組、干江河組、月牙溝組和粉筆溝組。安坪組以火山巖為主夾碎屑巖和灰?guī)r。火山巖以中基性為主，中酸性較少；干江河組由凝灰砂巖、粉細砂巖、鈣質(zhì)泥巖和含碳灰?guī)r、砂質(zhì)灰?guī)r組成，以碎屑巖為主；月牙河組主要為灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、砂泥質(zhì)灰?guī)r，夾少許鈣質(zhì)千枚巖；粉筆溝組下部為變質(zhì)砂巖夾粉砂巖，上部為細砂巖和泥巖韻律互層，夾少量透鏡狀灰?guī)r，凝灰砂巖。月牙溝組中產(chǎn)四射珊瑚、海百合莖、腕足類化石。侵入于安坪組中的石英閃長巖同位素年齡值為344Ma，初步認為其時代為奧陶紀—志留紀，巖性組合特征大體相當(dāng)于二郎坪群上亞群的中上層位。

與二郎坪群上部相當(dāng)?shù)牡貙?，在桐柏地區(qū)出露在大河斷裂以北和臺子莊斷裂以南。下部大栗子組以中淺變質(zhì)中基性火山巖系為主，上部劉山巖組以中淺變質(zhì)的中酸性－中基性火山巖系為主夾碎屑巖和灰?guī)r，它們的變質(zhì)年齡多在400Ma左右。由上述資料可見，二郎坪群上亞群及其相當(dāng)?shù)貙踊旧嫌蓛刹糠纸M成，下部為中酸性－中基性火山巖系，上部為碎屑巖－碳酸鹽巖。

火山巖包括噴溢的石英角斑巖、角斑巖和細碧巖；噴發(fā)的凝灰?guī)r、火山角礫巖、集塊巖；次火山巖有次石英角斑巖、次角閃閃長玢巖、次角閃輝綠巖。另見脈狀輝綠輝長巖和玻基輝橄巖。

因此，我們初步認為新元古代—寒武紀（可能到中奧陶世）期間，華北板塊南部可能是一個塊斷結(jié)構(gòu)的被動大陸邊緣。也就是說，華北板塊南部邊緣具有雙重性：早期（Pt3—O2）為被動大陸邊緣，晚期（O2－3—S）為活動大陸邊緣。

2．1．4．4 北秦嶺古生代俯沖、碰撞帶

此帶的巖群從南往北組成有：丹鳳群、秦嶺群、二郎坪群、寬坪群、一個未定名的Pt2－3的淺變質(zhì)巖群、陶灣群。位于桐柏北部還包括歪頭山組。通過本次的研究和分析，我們?nèi)詫{河群合并到秦嶺群中。在這個島弧帶中，在早古生代，丹鳳群、二郎坪群、寬坪群、陶灣群是形成在這一時期的火山－沉積建造，它們可能是在秦嶺群、未定名的Pt2－3的淺變質(zhì)巖群、歪頭山組為基底發(fā)育的一套火山－沉積建造。在秦嶺群北部尚發(fā)育了一個500Ma形成的超高壓變質(zhì)巖片，代表了這一時期的俯沖帶。此外，整個北秦嶺廣泛發(fā)育有490～380Ma的閃長巖和花崗巖類。元古宇地層中還存在950～890Ma和860～710Ma的花崗巖類。從秦嶺群、寬坪群、丹鳳群中原位鋯石U－Pb年齡測定分析，具有共同的變質(zhì)年齡數(shù)據(jù)，確定其變質(zhì)年齡為400～420Ma，代表了島弧與華北地臺的拼合時間（圖2－1－9、圖2－1－10）。

圖2－1－9 俯沖時的侵入事件年齡（492±14Ma）

圖2－1－10 碰撞后的侵入事件年齡（410～380Ma）

劃分的中秦嶺地體分布在商丹斷裂以南，向東延伸到大別山。前寒武系基底包括陡嶺群（Pt2D）、耀嶺河群（Pt3Y）、龜山組（Pt3g）和盧鎮(zhèn)關(guān)群（Pt3L）。中秦嶺具有兩個沉積蓋層：震旦系—下中志留統(tǒng)地層和泥盆系—中三疊統(tǒng)地層，兩者之間多為斷層接觸，但在鎮(zhèn)安一帶確定為不整合接觸。中秦嶺地體有兩個特點：①這個帶中發(fā)育有780～680Ma的花崗巖類；②在寒武系到志留系地層中發(fā)育有基性火山巖。

此外，北部泥盆系的物源來源于北秦嶺島弧帶，表明中秦嶺與北秦嶺在泥盆紀前就已經(jīng)拼合（圖2－1－11、圖2－1－12）。

圖2－1－11 泥盆系南灣組碎屑鋯石年齡 （800～1500Ma）

圖2－1－12 泥盆系南灣組碎屑鋯石年齡 （378～497Ma）

結(jié)論：加里東運動南、北秦嶺間的古中國洋在俯沖、碰撞過程中，形成了匹配的俯沖、碰撞相關(guān)的火山巖，同時在北秦嶺南緣發(fā)育泥盆紀前陸盆地（圖2－1－13）。

圖2－1－13 俯沖、碰撞及前陸沉積事件時間上的匹配性