西大别造山带新元古代中期双峰式火山岩的发现对扬子陆块北缘构造演化的约束

扬子陆块北缘新元古代中期的构造机制(是俯冲～增生造山、还是后造山-裂谷)是华南新元古代构造演化研究中长期争论的重要科学问题.本文在西大别造山带红安桃花地区新识别出双峰式火山岩,为进一步揭示扬子陆块新元古代中期岩浆-构造演化过程和动力学机制提供了新的制约信息.SIMS和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,桃花双峰式火山岩形成年龄为750～740 Ma.基性火山岩为拉斑玄武质,显示由正常洋中脊型玄武岩向弧型玄武岩演化的微量元素特征,且具有变化的全岩εNd(t)值(-0.05～+5.96).这些基性火山岩可能是亏损的软流圈地幔在减压条件下部分熔融的产物,岩浆经历了结晶分异和围岩混染.酸性火山岩中,徐门寨样品富硅(SiO2≥75％)和碱(K2O+Na2O≥7％),富集 REE 和 HFSE(如 Zr、Hf、Nb、Y),其 Zr+Ce+Y+Nb≥600 × 10-6,10000Ga/A1≥2.6,与分异A型花岗岩类相似.它们同时具有富集的Hf-Nd同位素组成,其锆石εHf(t)值主要集中在-12.32～-1.88,而全岩εNd(t)值为-13.29～-9.60,可能是区域上新元古代早期的岩浆岩在高温低压条件下部分熔融形成的产物.综合本文和前人的资料表明,南秦岭-桐柏-大别-苏鲁造山带在新元古代中期(780～635 Ma)的双峰式岩浆组合形成于一个软流圈上涌、岩石圈拉张减薄的大陆裂谷环境;高温-低压条件下的软流圈、岩石圈地幔和地壳的熔融及其相互反应,是这一时期不同性质岩浆形成的主要原因.