南岭地区温公岩体的岩石成因及其构造指示

南岭构造带处于古特提斯构造域与古太平洋构造域的复合部位,是研究古特提斯构造域向古太平洋构造域转换的理想地区.温公岩体位于广东省梅州兴宁地区的南岭构造带东段.该岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学定年结果为196.9±4.4 Ma,具A型花岗岩的典型地球化学特征,如富硅(69.22%~76.33%)、高Zr+Nb+Ce+Y含量、高FeOt/MgO和10 000×Ga/Al比值、亏损高场强元素和Eu负异常明显等.样品具高钾低镁、准铝质到弱过铝质的特征,其K₂O含量为3.81%~4.43%,MgO为0.20%~0.82%,A/CNK比值为0.95~1.10,属于高钾钙碱性花岗岩.样品具相对亏损的Sr-Nd-Hf同位素组成,其ε_Nd(t)为-2.7~-0.5,ε_Hf(t)为+2.1~+7.7.传统观点认为华南地区缺少205~180 Ma的岩浆记录,而本文温公岩体的精确定年结果说明华南东南部地区存在早侏罗世(~197 Ma)岩浆活动.结合区域相关地质资料,我们认为温公岩体形成于陆内伸展的构造背景,主要是基性下地壳部分熔融的产物,并在成岩过程中发生了分离结晶作用.~197 Ma的温公A型花岗岩体是目前华南东南部燕山期识别出的最老A型花岗岩体,结合区域内196~156 Ma的A型花岗岩的特征,指示华南东南部从古特提斯构造域向古太平洋构造域转换的时限应晚于早侏罗世.      

地壳放射性生热效应对大陆俯冲过程影响的数值模拟研究

岩体中的放射性生热是地幔对流和地壳变质作用的关键热源之一,但地壳放射性生热率是如何影响大陆俯冲-碰撞的动力学过程,尤其是大陆碰撞区域的热结构演化,尚未获得共识。本文使用热-力学数值模拟方法对上、下地壳放射性生热率进行系统的模拟实验,以研究其对大陆俯冲动力学演化过程的影响。模型实验表明,由于大陆上地壳富集U、Th和K等主要放射性生热元素,且放射性生热率的变化区间较大(1.0~3.0μW/m~3),导致其对大陆俯冲碰撞动力学演化过程的影响较为显著,主要包括进入俯冲通道内的上地壳体积大小、碰撞区域内地壳熔融范围、俯冲下地壳物质折返的规模和两大陆的耦合程度等四个方面。而大陆下地壳则以中-基性岩为主,相对亏损U、Th、K等主要放射性生热元素,且放射性生热率的变化区域较小(0.2~0.8μW/m~3),致使其对大陆俯冲演化过程的影响相对有限,主要通过控制俯冲下地壳以及大陆板片的粘滞度和流变强度的大小,进而制约大陆俯冲过程下地壳物质折返的规模以及板片倾角的大小。     

江南中段慈化地区新元古代高镁安山岩的厘定及其构造意义

江南造山带被普遍认为是扬子与华夏陆块在新元古代的拼合带, 其拼合机制及精细时代却一直备受争议.在江南造山带中段湘赣交界慈化地区识别出新元古代火山岩, 并对其进行了锆石U-Pb年代学及主微量地球化学研究.该火山岩发育于冷家溪群地层中, 其锆石LA-ICP-MS年代学测试得到了832±12 Ma的206Pb/238U加权平均年龄(n=16, MSWD=0.12), 代表其喷发年龄.主量元素结果显示, SiO₂和MgO含量分别为57.67%~61.33%和3.51%~4.29%, Mg#为52~57, 高于正常弧火山岩, 属高镁安山岩.微量元素富集轻稀土元素和大离子亲石元素, 亏损高场强元素, 其Nb-Ta、Ti亏损, 具"弧型"地球化学特征, 可能来源于受板片熔体/流体或者俯冲再循环沉积物交代的难熔地幔源区.上述资料表明, 慈化高镁安山岩是江南造山带中段楔形地幔源区受消减组分交代作用的产物, 暗示此时江南造山带中段仍在消减, 扬子和华夏陆块尚未完全拼合.结合前人研究成果, 江南造山带不同区段的闭合时间可能存在差异.