赣东北前寒武纪港边杂岩体的岩浆混合（和）作用及其地质意义

赣东北地区沿江绍断裂北缘和江南造山带南侧有大量的前寒武纪火山侵入杂岩呈带状分布,主要由大面积的陆相火山岩和若干长英质镁铁质火成杂岩体组成,后者中出露面积最大的港边杂岩体在填图尺度上可划分为长英质岩、镁铁质岩和过渡性岩3大组成部分,长英质岩颗粒锆石U_Pb谐和不一致曲线上交点年龄为822±4Ma,代表杂岩体中岩浆混合作用发生的时间。港边岩体中长英质岩石的Nd模式年龄为1·49~1·68Ga,镁铁质岩中玄武质岩石为1·51~2·21Ga,辉长岩的Nd模式年龄与玄武质岩石基本相同,为1·54~2·13Ga,经计算的过渡性岩石的Nd模式年龄为1·58~1·90Ga,因此认为镁铁质岩石从源区分离的时间要远早于长英质岩石,而过渡性岩石含有前两个端员岩浆相互混合(和)的信息。长英质岩石的εNd(t=822Ma)值为-0·8~-4·4,87Sr/86Sr(822)比值为0·70368~0·70549;玄武质岩石的εNd(822)值为-2·6~+2·3,87Sr/86Sr(822)比值为0·70387~0·70527,这反映了镁铁质岩浆的源区接近总地球,长英质岩浆则来自具壳幔混合性质的EMⅠ型地幔的源区。可以推测,赣东北前寒武纪也曾发生过岩浆底侵作用。底侵作用对港边火成杂岩体岩浆的形成起着重要的作用。底侵于壳幔边界的玄武质岩浆使地壳熔融形成长英质岩浆并聚集于浅部岩浆房。随着长英质岩浆房降温,长英质岩浆的结晶度和粘度增加,其物理状态发生液态→(固+液)混合态→固态的变化;当玄武质岩浆穿透下地壳并不断进入物理状态变化的长英质岩浆房时,持续地发生两种岩浆的化学混合作用或两岩浆的机械混合作用或玄武质岩浆的侵入,其混合作用的时间以长英质岩锆石的U_Pb谐和不一致曲线上交点年龄822±4Ma界定。根据Nd模式年龄(tDM)和Nd富集系数(fSm/Nd)分布特征,可以确定中元古代江南造山带为太古宙扬子古陆核的横向增生体,而新元古代陆相火山侵入杂岩带则横向增生于江南造山带南缘。至此,扬子古陆横向增生作用结束,开始与华夏古陆拼贴,包括港边火成杂岩体在内的新元古代火山侵入杂岩带则成为两古陆连结的纽带。

Magmatic mixing and mingling of Precambrian Gangbian complex in northeastern Jiangxi Province and their geological significance