华南板块北缘东段武功山加里东期花岗岩特征及成因探讨

华南板块北缘东段武功山地区出露大面积的片麻状花岗岩,前人在该区工作时认为属混合成因的“混合岩”,本次工作证实属同熔性花岗岩。采用岩石谱系单位法进行研究,共划分出5个单元,归并为2个超单元。其成岩年龄(U-Pb法)分别为(462.3±3.2)Ma、(409.4±5.1)Ma,属加里东期造山花岗岩。后又经印支—燕山期伸展滑覆构造的叠加、改造,形成片麻状花岗岩。     

西昆仑山加里东期花岗岩类构造的类型及其大地构造意义

The Caledonian granitebelt in the West Kunlun Mts.is distributed on the south-side of Kudi tectonic belt innorthwest Tibet Plateau.It consists of about 10 representative massifs in studiedarea.They were systematically studied,especially on west-side of Datong and Wuyitakemassifs that were in lower degree of study before our work. Four tectonic genesis types——oceanridge granites, volcanic arc granites, post-collision uplift granites and late-orogenicgranites have been discriminated according to their features of occurrences,rockassemblage,facieology and petrogeochemistry.The results indicate that the West KunlunMts.is a Caledonian collision-orogenic belt and it has important significance forunderstanding the geological evolution of Tibet Plateau in early Paleozoic era.     

初论华南加里东花岗岩与大规模成矿作用的关系

华南加里东期的花岗岩类在强度和广度上仅次于燕山期花岗岩,是华南大花岗岩省的重要组成部分。但是前人对于
加里东期花岗岩类与成矿关系的报道较少,早期的研究甚至认为加里东期花岗岩一般不成矿。本文根据对近年来在某些地
区和矿床出现的加里东期花岗岩类及相关矿化现象的初步研究成果,并结合对相关文献的调研,提出华南地区加里东期花
岗岩类与该地区钨锡等金属大规模成矿作用之间具有相当密切的关系。这种关系主要表现在三个方面：（1）某些加里东期
花岗岩、尤其是那些演化比较充分的加里东晚期花岗岩可能在晚阶段直接形成矿床,如湘东南的彭公庙、桂北的牛塘界、
桂东北的桂岭、右江地区的钦甲等花岗岩体,但是其重要性相对较小;（2）某些加里东期花岗岩可能为该地区较晚期的成
矿作用提供部分成矿物质来源,如在赣南的石雷、粤北的梅子窝等钨矿床可能有这种情况,在湘南的益将,加里东期的石
英闪长岩为风化壳型稀土- 钪矿化直接提供了成矿物质来源。（3）更为重要的是华南地区正是从加里东期开始进入了陆内
演化的阶段,加里东期花岗岩类开启了以地壳物质重熔为主的华南大花岗岩省形成和发展的重要一幕,标志着华南陆壳进
入不断成熟、亲石成矿元素不断向陆壳富集的阶段,多旋回花岗岩浆活动及其演化使钨锡等金属元素在燕山期花岗岩中高
度富集,并最终导致了华南地区举世瞩目的燕山期大规模成矿作用。     

西昆仑加里东期花岗岩带的地质特征

西昆仑地区加里东期花岗岩极为发育,主要沿库地北构造带南侧成带分布,岩体数量多、规模大,不同测试方法获同位素年龄主要为４００￣４８０Ｍａ;岩石组合类型大致可分为石英闪长岩－花岗闪长岩－二长花岗岩组合－钾长花岗岩－二长花岗岩组合和石英闪长岩－花岗闪长岩－斜长花岗岩组合;岩石化学表明该区花岗岩主要为钙碱性系列;构造环境判别岩石为同造山和造山期前岩浆活动产物。结合区域地质资料及与之相伴生蛇绿岩带的地质特征     

西昆仑山加里东期花岗岩类浅识

西昆仑山可能有一个呈NW-SE向展布的加里东期花岗岩带存在.除了地质上的依据和判断以外.带内曾获得两个岩体单矿物钾-氩法年龄资料(445Ma、527.6Ma)及一个锆石铀-铅法年龄值(480.43±5Ma).岩体多属钙碱性系列,可能是一个铜、铅、金、稀有金属成矿远景区.岩带西侧的喀拉塔什—依萨克阿特—他龙深断裂可能是加里东期古板块的边界;而这一深断裂的西南侧的木吉—安大力达坂—康西瓦深断裂则是华力西期塔里木板块与伊朗—冈底斯板块间的界线.     

华南加里东期金矿床的基本特征

华南加里东期金矿床分布广泛,既可产在华南加里东褶皱带内,也可发育在毗邻的江南隆起上。其共同特征是矿床产在加里东期构造变形带或变质带中,受深大断裂带及其分支构造所控制,成矿物质主要来自赋矿围岩。产在隆起上的矿床赋矿围岩时代较老,均为元古宙变质细碎悄岩类;矿物及元素组合比较简单,常见单金型。产于褶皱带中者其围岩除元古宙－寒武纪变质细碎屑岩外,还有火山岩、侵入岩及沉积岩,时代为元古宙－－志留纪;矿物及元     

小兴安岭地区与加里东期花岗岩类有关的矿床成矿系列

加里东期花岗岩类岩浆活动及其有关的成矿作用，在小兴安岭地区形成了一批铁、铜、锌、铅、锡、钼和钨等矽卡岩型和热液型的矿床。这些成因上紧密相关的矿床形成时间相近。不过，在不同的岩浆活动阶段和不同的地质环境中形成的矿床，，其矿化特征又有明显的差别，而且，矿种和矿化类型在空间的分布上，呈现有规律的分带象。本文着眼于研究上述的矿床所处的地质背景、成矿条件和成矿作用，用成矿系列的观点，对矿床进行矿亚系列和矿床     

华南印支期花岗岩类的岩石特征、成因类型及其构造动力学背景探讨

华南地区印支期花岗岩按照成因类型可分两类,第一类属强过铝质S型花岗岩,富含过铝质矿物,富SiO2、Al2O3和P2O5,高A/CNK值,微量元素原始地幔标准化分布型式图中富集Rb、U、Ta、Zr、Hf,亏损Ba、Sr、Nb、Ti;稀土元素球粒陨石标准化分布型式图中具显著的负Eu异常,稀土元素总量偏低(ΣREE<80×10-6);第二类属准铝质I型花岗岩,含角闪石等镁铁质矿物,富SiO2、Na2O。总体来说,这两类花岗岩具有高的(87Sr/86Sr)i值(0.710490～0.742118)和低εNd(t)值(-14.42～-4.1),Nd模式年龄(2.09～1.63Ga)指示印支期花岗岩为典型的壳源型花岗岩。CaO/(MgO+FeOT)-Al2O3/(MgO+FeOT)(摩尔比)图解表明这些花岗岩主要来源于变质杂砂岩和变质泥岩的部分熔融,夹杂了少量变质玄武岩和变质英云闪长岩。华南印支期花岗岩形成于挤压加厚的地壳发生局部伸展-减薄时期,推断印支期发生了多期次的岩石圈挤压和拉张,花岗岩侵位于大规模岩石圈挤压后局部减压-伸展的构造环境中。     

后碰撞花岗岩类的多样性及其构造环境判别的复杂性

造山带中普遍存在着相当数量的后碰撞花岗岩类。它们在时间上晚于碰撞事件形成,在空间上可以不受构造单元的严格控制,而是可以跨构造单元分布,有时可以侵入在蛇绿岩之中。后碰撞花岗岩类的主元素特征属于中—高钾钙碱性系列和钾玄岩系列,但以钙碱性系列为主。按照MISA分类,后碰撞花岗岩类可以有I、S和A等3种类型,有的造山带以发育I型花岗岩类为主,而另一些造山带可以广泛发育S型花岗岩,而碱性A型花岗岩并不是在每个造山带都会出现。在微量元素构造环境判别图解上,后碰撞花岗岩类可以落在多种构造环境的区域。因此,仅仅依靠花岗岩类构造环境的地球化学判别图解会得出似是而非的结果。文中强调时空分布特征及区域地质构造的全面分析可能是厘定后碰撞花岗岩类最重要的依据,而在区域地质研究基础上的高精度锆石U-Pb年代学研究能够建立区域构造演化的年代学框架,进而准确地限定后碰撞花岗岩类岩浆活动的时限。     

Spatial-temporal relationships of late Mesozoic granitoids in Zhejiang Province,Southeast China: constraints on tectonic evolution

ABSTRACT

Late Mesozoic granitoids in South China are generally considered to have been generated under the Palaeo–Pacific tectonic regime, however, the precise subduction mechanism remains controversial. Detailed zircon U–Pb geochronological, major and trace element, and Sr–Nd–Hf isotopic data are used to document the spatiotemporal distribution of the granitoids in Zhejiang Province. Three periods of late Mesozoic magmatism, including stage 1 (170–145 Ma), stage 2 (145–125 Ma), and stage 3 (125–90 Ma), can be distinguished based on systematic zircon U–Pb ages that become progressively younger towards the SE. Stage 1 granitic rocks are predominantly I-type granitoids, but minor S- or A-type rocks also occur. Sr–Nd–Hf isotopic data suggest that these granitoids were generated from hybrid magmas that resulted from mixing between depleted mantle-derived and ancient crust-derived magmas that formed in an active continental margin environment related to the low-angle subduction of the Palaeo–Pacific plate beneath Southeast China mainland. Stage 2 granitic rocks along the Jiangshan–Shaoxing Fault are predominantly I- and A-type granitoids with high initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, low ε_Nd(t), ε_Hf(t) values and Mesoproterozoic Nd–Hf model ages. These results suggest that stage 2 granitoids were derived from mixing between enriched mantle-derived mafic magmas and ancient crust-derived magmas in an extensional back-arc setting related to rollback of the Palaeo–Pacific slab. Stage 3 granitic rocks along the Lishui–Yuyao Fault comprise mainly A- and I-type granitoids with high initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios, and low ε_Nd(t) and ε_Hf(t) values, again suggesting mixing of enriched mantle-derived mafic magmas with more ancient crustal magmas in an extensional back-arc setting, related in this case to the continued rollback the Palaeo–Pacific plate and the outboard retreat of its subduction zone.     

华南加里东运动初探

华南加里东运动包含了郁南运动、北流运动(崇余运动)和广西运动,具多幕陆内造山特点。其影响范围包括扬子板块东缘"江南隆起"以东、以南广大地区。华南加里东构造带总体呈东西向展布,南部桂西右江盆地-粤南地区泥盆系不整合于下伏的寒武系之上,中部桂东-粤中-闽西-赣南-湘南地区泥盆系不整合于奥陶系之上,靠近"江南隆起"的湘中-浙西地区泥盆系不整合于志留系之上,但钦防盆地志留系与泥盆系整合接触。寒武系-志留系为同造山盆地的复理石沉积。从寒武纪-志留纪同造山盆地由南向北迁移,盆地展布、物源供给等显示"南山北盆"的盆山格局和造山带"由南向北"挤压的趋势。     

华南东段早古生代造山带研究

对华南东段早古生代沉积环境、火山岩、超镁铁岩—镁铁岩年代、韧性变形运动学、早古生代造山带特色等方面进行了研究。研究结果表明,震旦纪—奥陶纪期间(680～440Ma)的沉积岩以泥砂质碎屑岩为主体,岩层中浅海相沉积构造发育;缺乏鲍玛层序,不含火山熔岩和爆发火山碎屑岩;原定早古生代玄武岩实为杂砂岩。结合沉积岩地球化学成果,认为本区早古生代为被动大陆边缘浅海—半深海沉积环境。对区内部分镁铁岩和火山岩作SHRIMP岩浆锆石U-Pb定年,年龄集中在860～800Ma之间。韧性变形运动学研究表明,武夷山南东麓从北西向南东逆冲推覆,北麓从南向北逆冲推覆,剖面上呈花状构造样式。稍后发生了韧性走滑剪切作用。对糜棱岩的云母矿物作40Ar-39Ar定年,年龄集中在430～390Ma之间。与国内外典型加里东期造山带相比,华南早古生代造山带具有鲜明的地域特色,造山机制大致可与西欧比利牛斯造山带相比。     

华南地区加里东期前陆盆地演化过程中的沉积响应

华南地区从震旦纪至早古生界经历了从洋盆的形成、关闭,直至转换成前陆盆地的过程.被动大陆边缘阶段,在扬子陆块的东南边缘构成了2次从碎屑岩陆架到碳酸盐台地的沉积序列,一次为震旦纪;另一次为寒武纪至早奥陶世.从中奥陶世至志留纪末,华南洋关闭,形成前陆盆地系统.它由前陆推覆体、前陆前渊、前陆隆起和隆后盆地4部分组成.前陆推覆体细分为根带、中带、前锋带.随着推覆体的上叠式的逆冲,形成外前渊盆地(钦防一带)和内前渊盆地(湘西、黔东南).当前陆推覆体向克拉通推进时,前陆隆起也逐渐向后退.此带表现出一个海平面相对上升的过程,形成碳酸盐缓坡.随着推覆体进一步逆冲,前陆隆起继续隆升,且露出水面,使其后的隆后盆地转变为半局限环境.晚志留世末,前陆盆地回返,海水从东向西逐渐退出扬子大陆.     

冈底斯带门巴区晚白垩世花岗岩年代学、地球化学及构造背景

门巴区晚白垩世花岗岩主要分布于冈底斯中段的扎雪、金达和桑巴附近,由黑云母钾长花岗岩、钾长花岗岩和二云母钾长花岗岩及花岗闪长岩等组成。其中花岗闪长岩SHRIMP 锆石U--Pb 年龄为68. 8 ± 1. 6 Ma; 钾长花岗岩黑云母K--Ar 年龄为78. 2 ± 1. 2 Ma 和81. 5 ± 1. 4 Ma; 黑云母钾长花岗岩和二云母钾长花岗岩的黑云母K--Ar 分别为90. 8 ± 1. 81 Ma 和91. 2 ± 1. 8 Ma。岩石学和地球化学分析结果表明,S 型和低Sr 低Yb 特征的黑云母钾长花岗岩和二云母钾长花岗岩形成于拉萨地块与羌塘地块碰撞造山过程中的地壳加厚背景; S 型和总体低Sr、高Yb 特征的钾长花岗岩形成于造山带晚期阶段的伸展背景; I 型花岗闪长岩应是新特提斯洋俯冲作用的结果,形成于岛弧构造环境。     

西昆仑造山带东段中新元古代洋内弧火山岩地球化学特征

分布于新疆西昆仑东段北缘(策勒—于田—民丰一线以南)的中新元古代火山岩主要为一套浅变质的(玄武)安山岩,夹有极少量的流纹岩。安山岩的SiO2在52.36%～58.30%之间,平均为54.55%,TiO2均低于0.3%,平均为0.22%。Na2O+K2O为1.70%～3.75%,Na2O均高于K2O,Na2O/K2O在2.44～4.61之间,M/F为0.62～0.78,MgO/(MgO+TFe)在0.36～0.45之间。岩石硅碱成分显示以钙碱性为主。稀土元素研究表明,安山岩的稀土总量低,在15.52×10-6～17.92×10-6之间,接近大洋拉斑玄武岩。安山岩的(La/Yb)N为0.69～1.33,(Ce/Yb)N为0.75～1.17,轻重稀土分异不明显。除1028-I3号样的δEu为0.6之外,其余样品的δEu在0.91～1.13之间,基本没有Eu异常。在稀土元素的球粒陨石配分曲线上,所有安山岩形成一个群体,稀土配分模式接近大洋拉斑玄武岩。岩石的微量元素安山岩的Th/Yb为0.04～0.10,Th/Ta=5.92～11.22,Zr/Hf=20.46～29.40,Th/Y之比为0.04～0.08。微量元素的N—MORB配分模式显示岩石富集Sr、Ba、Rb、K、Th等大离子亲石元素,Cr亏损,与拉斑质的火山弧玄武岩相似。综合分析火山岩的岩石学、岩石地球化学特征,结合区域构造背景,认为该套火山岩产于洋内弧环境。     

华北克拉通北缘东段海沟岩体的锆石U-Pb年龄、Sr-Nd-Hf同位素组成及其动力学背景

海沟岩体位于华北克拉通北缘东段,由二长岩和二长花岗岩组成。本文对该岩体主微量元素、Sr-Nd-Hf同位素和锆石的U-Pb年龄进行了系统研究。高精度锆石U-Pb年龄测试结果表明,二长岩和二长花岗岩形成的精确年龄分别为322.9±3.4Ma和320.3±3.5Ma,为海西期构造-岩浆活动产物。海沟岩体为准铝质-弱过铝质的I型花岗岩,其K₂O/Na₂O比值介于0.51~0.93之间,A/CNK介于0.87~0.94之间。微量元素方面表现为轻稀土富集、轻重稀土分馏明显、弱铕正异常、大离子亲石元素(如Rb、Ba、K)富集,以及高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P)相对亏损等。锶同位素初始比值为(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i= 0.7054~0.7059, ε_Nd(t)=-10.4~-8.6,亏损地幔的钕模式年龄分别介于1.84~1.99Ga和1.84~1.93Ga之间。二长岩和二长花岗岩锆石的ε_Hf(t)变化范围分别为-7.6~-0.8和-11.5~-5.4,对应的两阶段Hf模式年龄分别为1.39~1.81Ga和1.67~2.06Ga。同位素特征表明两者可能来自中元古代和古元古代的下地壳物质的部分熔融,并可能有较多地幔物质的加入。根据其形成时代、岩石地球化学、同位素特征以及区域地质演化史,认为海沟岩体的形成可能与古生代古亚洲洋消减作用密切相关。     

华北克拉通北缘中段古元古代强过铝质花岗岩地球化学特征及其构造意义

华北克拉通北缘中段沿集宁—凉城—千里山一线分布着大量的强过铝质花岗岩。与一般强过铝质花岗岩相比,其SiO,含量、A120卵i02比值（小于100）、Rb／Sr比值和Rb／Ba比值低,但CaO／Na2O比值高（大于0．3）。稀土元素复杂,正Eu异常、负Eu异常、Eu异常不明显均发育,大致可以分成2种类型：第一类具有中等程度轻稀土富集、重稀土平缓;第二类轻稀土特征与第一类一致,但其重稀土变化大。稀土元素特征不一致主要是由于其源岩不同。LILE（K、Rb、Ba）相对富集,HSFE（Nb、Ti、P）亏损,这种地球化学特征暗示该区强过铝质花岗岩的源区成分为杂砂岩,熔融温度较高,来源较深,其构造环境与澳大利亚拉克伦造山带—致,属高温型碰撞带,应为华北克拉通西部陆块和东北陆块古元古代碰撞峰期后岩石圈伸展的产物。     

华南前泥盆纪构造演化：从华夏地块到加里东期造山带

在全球Rodinia超大陆的构造框架中,华夏地块占有突出的地位。然而,华夏地块在国内一直存在不同认识,其核心一是年龄,二是范围。根据出露在研究区的中－高级变质岩、韧滑流变形迹和近年大批高质量测年数据,认为华南曾经存在过一个前成冰纪的古老陆块,由元古代片岩、片麻岩、混合岩等组成,原岩为碎屑岩、火山岩和深成侵入岩,最老年龄达2 Ga,习称华夏地块,但范围比Grabau描述的要小。在8～9亿年间,伴随古华南洋的闭合,华夏地块与扬子陆块碰撞聚合,成为Rodinia超大陆的一部分。聚合不久,受成冰纪Rodinia超大陆裂解事件的影响,原华夏地块被肢解成浙南-闽北、赣中-赣南和云开大山三个古陆残块,中间是裂谷或海槽。其裂解残块集中分布在绍兴-江山-萍乡断裂和政和-大埔断裂之间的地带内,结束了其完整古陆块的历史。震旦纪-早古生代,这些海槽被进一步扩张变宽,其内被巨厚的碎屑岩（含灰岩）、浊积岩层所充填,厚达1∽2万m,但缺少同期蛇绿岩和火山岩,暗示拉张强度没有深达上地幔,为一被动陆缘环境。最新年代学结果表明,原定早古生代的蛇绿岩和火山岩均为前震旦纪的年龄,8∽9亿年居多,原先的早古生代构造格架需要再研究。到志留纪,华南发生了强烈的构造-热事件,导致震旦纪-早古生代海槽关闭,巨厚沉积物褶皱隆升,在元古代变质基底上形成了加里东期褶皱造山带。其造山的驱动力目前尚不清楚。此期褶皱变形、韧滑流变非常普遍,有推覆与走滑两种,变形峰期在420∽400Ma。同时,还发生了强烈的花岗岩浆活动,岩浆峰期为430∽400　Ma,但绝大多数是过铝质的S型花岗岩,I型花岗岩少见。之后,晚泥盆世砂砾岩层呈角度不整合大规模地覆盖在整个华南前泥盆纪岩层之上;至此,研究区和江南等邻区的沉积环境与古地理才得以真正统一