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华南赣杭构造带的A型花岗岩形成机制及动力学背景研究结论

【摘要】:总结本书和近年来其他学者的研究,得出赣杭构造带上存在一条早白垩世的A型花岗岩带。大洲流纹岩的壳幔相互作用并不明显。异常高的形成温度,以及不同的岩浆演化过程,是造成大洲流纹岩具有异常高的Zr含量的主要原因。综合研究得出赣杭构造带上的A型花岗岩形成于由于太平洋板块俯冲之后的板片后撤所引起的拉张环境。

本书通过对赣杭构造带上的相山、新路和大洲3个火山盆地中的岩浆岩开展锆石U-Pb年代学、元素地球化学、Sr-Nd-Hf同位素组等方面的研究,并总结归纳近年来已有的研究成果,得出了以下几点结论:

(1)锆石U-Pb年代学研究表明,相山火山侵入杂岩的形成时代在137~132Ma之间;盛源盆地中凝灰岩和安山质火山岩的形成时代在137~135Ma之间;新路盆地中的火山侵入杂岩形成时代在136~133Ma之间;大洲流纹岩的形成时代是127Ma,表明赣杭构造带上的这些含铀火山盆地中的酸性火山-侵入岩是早白垩世岩浆活动的产物。

(2)含铀火山盆地中的岩浆岩都显示出A型岩浆所特有的地球化学特征,如富碱,富集REE、HFSE和Ga,具有高的Ga/Al比值,并具有较高的形成温度。总结本书和近年来其他学者的研究,得出赣杭构造带上存在一条早白垩世(137~122Ma)的A型花岗岩带。

(3)相山火山侵入杂岩及盛源凝灰岩具有相同的物质来源,起源于中元古代变质岩,无明显地幔组分的加入。而位于赣杭构造带东段的其他A型花岗岩相对于相山火山侵入杂岩及盛源凝灰岩具有较高的全岩εNd(t)值以及锆石εHf(t)值,可能指示赣杭构造带东段的这些A型花岗岩的原岩有少量地幔物质的加入,或者具有较高比例的正变质岩的成分。赣杭构造带东段的这些酸性岩之间的全岩εNd(t)值以及锆石εHf(t)值也总体上表现出了赣杭构造带位置上从往东,时间上从早到晚壳幔相互作用越来越强烈。

(4)大洲流纹岩的壳幔相互作用并不明显。大洲流纹岩具有很高的Zr含量以及异常高的形成温度(约1 000℃)。大洲流纹岩中的Zr除了分布在少量的锆石斑晶之外,在基质中还含有大量细小的锆石和斜锆石,表明大洲流纹岩中的Zr大部分是在岩浆演化的晚期才沉淀下来的。异常高的形成温度,以及不同的岩浆演化过程,是造成大洲流纹岩具有异常高的Zr含量的主要原因。大洲流纹岩具有异常高的形成温度也表明了区域上存在地幔物质的上涌。

(5)综合研究得出赣杭构造带上的A型花岗岩形成于由于太平洋板块俯冲之后的板片后撤所引起的拉张环境。持续的拉张作用导致地壳和岩石圈地幔逐渐减薄,上涌并底侵的软流圈地幔引发了事先经过脱水作用发生麻粒岩化的中元古代变质岩(包括正变质岩和副变质岩)的部分熔融形成这些A型花岗岩的初始岩浆,这些初始岩浆遭受到不同程度的地幔组分的加入,并发生了广泛的不同程度的分离结晶作用,从而形成赣杭构造带上早白垩世的A型花岗岩带。

(6)华南在晚中生代都发生了由太平洋俯冲相关的构造环境向板片后撤引起的拉张环境转变,但太平洋板片后撤发生的时间和空间并不是同时的或者连续的,而是阶段性的,先发生在十杭带南带(163Ma),再发生在赣杭构造带(137Ma),最后发生在东南沿海(110Ma)。