华夏地块造山型金矿床:时空分布规律、地质-地球化学特征、成矿机制与动力学背景

造山型金矿床具有重要的经济价值,其成矿理论研究对金矿勘查和矿床学学科发展具有重要意义。华夏地块是我国重要的钨-锡-银-铅-锌多金属成矿带,近年来在华夏地块的变质地体中发现数十处造山型金矿床和矿化点,为该区的成矿理论研究提供了新的课题。较之区域钨锡等多金属矿床的研究程度,造山型金矿床成矿作用研究较为薄弱,尚未进行系统的成矿作用和成因机制总结。华夏地块内发育的造山型金矿床主要包括东华夏武夷山地区的双旗山和何宝山金矿,西华夏云开地区的河台与海南岛的抱伦金矿等。本文重点对上述四个典型矿床的地质-地球化学特征、成矿时代、成矿流体和成矿物质来源等方面已有数据和文献资料进行系统的归纳总结,以期阐明华夏地块造山型金矿床的时空分布规律、成矿机制和地球动力学背景。研究发现,华夏地块造山型金矿床主要发育浸染状与石英-硫化物型矿化,金矿体主要赋存于前寒武纪变质地体中,受脆-韧性剪切带控制。成矿流体为H_(2)O-CO_(2)-NaCl±CH_(4)±N_(2)体系,主成矿阶段成矿温度集中于220~280℃,成矿流体可能具有变质、地幔或岩浆热液来源;而流体不混溶、热液体系氧逸度升高和铋熔体捕获是金沉淀的重要机制。华夏地块存在加里东期、印支期和燕山期三期造山型金成矿事件,分别对应陆内造山、古太平洋板块俯冲及后撤的地球动力学背景。

华夏地块中部震旦系区域对比及其大地构造意义:来自碎屑锆石年代学证据

华夏地块中部震旦纪沉积地层广泛分布,由于岩性较为单一、受后期构造及岩浆作用影响,缺乏顶、底齐全且具有标志层位的剖面,其区域地层对比一直存在争议。本文在粤北和粤东地区对震旦纪沉积地层开展路线剖面调查和碎屑物源研究,结果表明:该地区震旦纪沉积岩是以一套浅变质砂岩、粉砂岩为主,间夹硅质岩的深海-半深海沉积,顶、底以硅质较高的层位为标志;碎屑锆石U-Pb定年结果显示其物源具有~1000 Ma及650~600 Ma两个显著峰值,同时有较为复杂的组成,是典型的“华夏型”物源;根据岩性及碎屑物源特征,华夏地块中部震旦纪沉积地层可以与华夏地块其他地区及华南板块部分区域同时期沉积地层进行对比,指示震旦纪期间华南板块中部不存在宽阔的华南洋,属于统一的沉积盆地。

华夏地块新元古代沉积记录与超大陆重建

新元古代-早古生代,Rodinia超大陆裂解至Gondwana大陆聚合的过程对华南构造格局与古地理演化具有重要的制约作用,然而在这过程中华夏地块的位置、华夏与扬子之间的关系等问题仍存在争议。本文通过同位素地层年代学、新元古代冰期事件及成矿事件对比了华夏地块武夷南部-南岭地区及华夏西缘新元古代中-晚期地层。在此基础上,对新元古代沉积物进行碎屑锆石物源分析,发现华夏西缘拉伸纪晚期-埃迪卡拉纪曾出现多次物源方向的转换,并在成冰纪晚期同时出现来自华南内部和外部的双向物源。结合浅海陆棚的沉积环境,表明此时扬子与华夏之间并没有宽阔的大洋相隔。华夏地块拉伸纪晚期-埃迪卡拉纪碎屑岩中包含了大量中元古代至新元古代早期的碎屑锆石,与东冈瓦纳北部印度、东南极等地区的沉积记录吻合,指示华夏地块至少自750 Ma时期就接收到来自印度北缘的碎屑物质。在Rodinia超大陆裂解至Gondwana大陆聚合期间,华南一直保持在超大陆边缘的古地理位置,与印度北缘相连。

华夏地块:一个由古老物质组成的年轻陆块

对华夏地块三个主要前寒武纪地质体出露区变质岩的详细锆石年代学的综合分析显示，华夏地块大致可以被分成武夷山区和南岭-云开区。武夷山区由古元古代核和新元古代（形成于730～820Ma）的盖层组成，构成华夏地块最老的古陆，在其深部很可能还存在一个新太古代基底。新元古代的沉积物主要来自武夷微古陆本身。南岭与云开具有相似的前寒武纪地壳组成，它们主要是由新元古代形成的沉积物夹少量火山岩组成。这些沉积物质中包含了非常古老的中太古代和新太古代组分，甚至古太古代组成。Grenville期和中元古代组分是其中最丰富的。这些组分在华夏没有对应出露的岩石，说明它们主要来自另外一个曾经与华夏相邻的陆块。该陆块很可能是东印度-东南极大陆。南岭-云开区最初可能是Rodinia超大陆裂解时形成的一个裂谷盆地，加里东的造山运动使盆地中的沉积物挤压、褶皱和隆起，与武夷陆块共同构成了一个新的年轻的大陆。

华夏地块东南部地壳地震各向异性特征初步研究

本研究采用SAM剪切波分裂分析方法,使用福建区域数字地震台网记录到的(1999年01月~2003年12月)的波形资料,挑选符合剪切波窗口条件的记录,得到华夏地块东南部地区(23°N^29°N,116°E^120°E)10个台站的剪切波分裂参数.研究结果表明,该区域快剪切波平均偏振方向为NW109.4°±42.6°,慢剪切波平均时间延迟为2.5±1.5(ms/km),快剪切波平均偏振方向对应该区的水平主压应力方向.闽东台站NW方向的快剪切波偏振优势方向揭示了NW向的水平主压应力和NW走向断裂的构造意义.两个闽西台站NE方向的快剪切波偏振优势方向与区域水平主压应力方向不一致,与NE走向的断裂一致,体现了局部构造和局部应力场的复杂性.本研究证实,位于活动断裂上的台站的快剪切波偏振方向的优势方向与断裂走向一致,位于海边或岛上的台站的快剪切波偏振方向较为离散,主要是受到不规则表面地形和断裂交汇的影响.慢剪切波延迟时间的空间分布特征,显示沿海地区慢剪切波延迟时间变化较大,而内陆地区则较为平缓.

华夏地块显生宙的变质作用期次和特征

华夏地块主要存在四期变质作用。加里东期变质作用呈北东向展布于华夏的大部分地区,变质作用可达麻粒岩相,且麻粒岩断续分布平行于造山带,此期变质作用是在挤压造山构造背景下发生,很可能与扬子地块向冈瓦那大陆北缘聚合–碰撞,造成大陆边缘沉积物变形–变质有关。根据粤东梅县片麻岩和兴宁混合岩的LA–ICPMS锆石U–Pb定年以及邻区独居石U–Pb年代学的研究,海西的变质作用主要发生在260～280Ma,年轻于欧洲典型的海西期造山时代。华夏地块的海西期变质作用分布局限,它们可能形成于拉张构造背景。印支期变质岩在华夏有较广泛的分布,西南端大容山—十万大山的印支期变质作用可达麻粒岩相,其他地区的变质作用具有中低压相系的特征,记录了造山后期伸展构造背景。LA–ICPMS锆石U–Pb定年指示华夏中部粤中地区的印支期变质作用发生在231～232Ma。燕山期变质岩主要分布于东南沿海和台湾中央山脉,显示了双变质带的特点,表明与太平洋板块向东南沿海俯冲作用密切相关。从印支期到燕山期,变质带的方向发生了转变,说明影响华夏地块变质作用的构造域发生了改变。

云开地区变质基底锆石U-Pb年代学及对华夏地块Grenvillian事件的指示

云开地区前寒武纪变质基底主要是以片麻岩类为代表的高州杂岩和以浅变沉积岩类为代表的云开群,均不同程度受到了后期加里东期和印支期构造-岩浆事件的改造。对高州杂岩中1个变粒岩（YK1016）和1个黑云斜长片麻岩（YK1014-3）、云开群中1个黑云斜长片麻岩（YK1017-1）样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。样品YK1016中获得的不一致曲线上下交点年龄分别为（1 035±43）Ma和（437±30）Ma（n=16,MSWD=1.3）,上交点年龄与10个谐和点207Pb/206Pb加权平均年龄（970±30）Ma（MSWD=0.22）一致,解释为其形成年龄。样品YK1014-3获得的206Pb/238 U表观年龄范围为949~2 395 Ma,主要集中在1 000~1 200 Ma,9个最年轻且谐和的分析点207Pb/206Pb加权平均年龄为（970±32）Ma（MSWD=0.53）,对其最大沉积年龄进行了约束。样品YK1017-1获得的206Pb/238 U表观年龄范围为650~2 383 Ma,也主要集中在1 000~1 200 Ma,最年轻且谐和的碎屑锆石年龄将其时代约束在650 Ma。结合云开地区变质基底中已有的高精度年龄数据,认为高州杂岩形成时代为中元古代晚期—新元古代早期,云开群的形成时代为新元古代晚期。另外,研究结果及云开地区已有的数据表明,该区除出露Grenville期岩石外,新元古代变沉积岩中还存在大量Grenville期（900~1 350 Ma）碎屑锆石,部分晶形较好具岩浆起源,这一现象从云开地区一直延伸到华夏东部;但在华夏地块由南往北,Grenville期锆石呈减少趋势,新元古代锆石（820~860 Ma）逐渐增多。这些暗示华夏地块南缘存在一个由南东向北西推进的Grenvillian造山带,和（或）在华夏地块内部存在略晚于Grenville期的构造-岩浆事件。

华夏地块加里东期构造事件:两类花岗岩的锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素制约

为了更好地了解华夏地块加里东期构造事件,对武夷山—井冈山地区加里东期块状花岗岩和片麻状花岗岩进行锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究。片麻状花岗岩的结晶年龄在415~440 Ma,块状花岗岩的结晶年龄为430~449 Ma。锆石εHf（t）值在-20~0之间（n=247）,绝大多数在-10以下。二阶段Hf模式年龄tDMC在1.5~2.8 Ga。结合前人资料,两类花岗岩在形成时代、锆石Hf同位素和二阶段Hf模式年龄tDMC组成上相近,物质来源主要为不同时代地壳物质的再循环,没有显著的地幔物质加入。华夏地块加里东期构造热事件形成于陆内造山环境,430 Ma左右可能是加里东期造山带构造体制转换的时间,片麻状构造是同造山或后造山构造变形的结果。

华夏地块前加里东期变质基底的特征以及深部地壳性质

通过对华夏地块前加里东期变质基底的地质、地球化学以及变质作用的研究，结合岩浆岩的同位素年代学和地球化学“示踪”研究，认为华夏地块深部存在时代为２５００—２７５０Ｍａ的太古代地壳，而时限为１８５０—１９５０Ｍａ的中条（浙闽）运动是该区一次重要的造壳运动，形成了该区分布广泛的早元古代的结晶基底。华夏地块深部地壳的物质组成是比较复杂的，但主体由长英质岩石组成，因此华夏地块老地壳活化再造作用表现较为强烈。其下地壳由于受深熔作用影响形成大量花岗质岩浆向中、上地壳运移侵位，其物质成分也由富花岗质向贫花岗质中（—基）性变化。

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一高级变质岩、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基底，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2Ga，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，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未明确。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430～400Ma，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。

华夏地块基底变质岩同位素年龄数据评述

根据基底正变质岩原岩的同位素年龄、地壳岩石中继承锆石U-Pb年龄和变质沉积岩的Nd模式年龄数据,华夏地块存在一个主要由古元古代和中元古代地壳组成的变质基底。在使用文献中报道的Sm-Nd等时线年龄数据时要慎重,必须根据同源、同时、封闭和具有合适母子体比值的等时线判别原则对其合理性进行鉴别的基础上才能确定取舍。继承锆石U-Pb年龄和Nd模式年龄都大于基底变质岩的原岩形成年龄,因而它们不能代表基底的地层年龄。对于继承锆石U-Pb年龄和Nd模式年龄反映的华夏地块广大区域内存在太古代地壳再循环组分,不能笼统认为来自遥远的华北地块而排除华夏地块本身存在太古代地壳的可能性。华夏地块是否存在太古代地质体,应引起高度重视,值得进行进一步研究和确定。

扬子与华夏地块拼接时代的再研究

最新区调资料显示,扬子与华夏地块间发育一条近东西向展布的巨型板块缝合带——华南中部复合混杂岩带,取其糜棱岩中的新生白云母进行单矿物40Ar39Ar计时法同位素测定,获得三组年龄数据:高温阶段为(798.6±28.4)Ma～(845.9±35.3)Ma、中温阶段中坪年龄为(529.1±0.3)Ma,等时线年龄为(529.0±5.0)Ma、低温阶段为(280.2±16.3)Ma、(393.9±15.1)Ma,前两者分别代表晋宁期、加里东期两地块碰撞拼贴时代,后者反映拼贴后的华力西印支期构造改造事件,从而为华南板块拼接时代的确定提供了新资料。

华夏地块前加里东期变质基底的年代构造格架

华夏地块的前加里东期变质基底大致可划分为三大构造展，主体为古元古代中条旋回的结晶基底和新元古代-早古生代的褶皱基底，局部存在裂谷环境下的中元古代变质岩石。大量的单颗粒钻石年龄和Sin－Nd同位素测年资料显示出华夏地块的古元古代岩石形成于2400～2000Ma，中元古代的岩石形成于1400～1000Ma，而新元古代-早古生代的地层大致形成于740～430Ma。中条运动是华夏地块一次重要的造壳运动，奠基了华夏地块结晶基底，晋宁运动使华夏地块的闽浙隆起区彻底固结，而加里东运动则使得整个华夏地块彻底固结。

华夏地块生长与演化：来自赣江河流沉积物碎屑锆石Lu-Hf同位素的制约

为研究赣江河流沉积物的物质来源及源区地壳生长和演化规律,对已报道年龄的123个赣江河流沉积物碎屑锆石中的80个代表性锆石开展Lu-Hf同位素组成分析。研究表明:赣江碎屑锆石年龄分布特征与华夏地块的年龄分布非常一致,表明赣江沉积物主要来源于华夏地块;结合Hf同位素分析结果,能够反映源区华夏地块的形成与演化历史。新太古代锆石的εHf(t)值近似为0,表明该时期发生了强烈的壳幔混合作用;中-新元古代锆石εHf(t)值既有正值也有负值,说明源区物质既有古老地壳物质的再循环,也有新生地壳物质的加入;显生宙以来,εHf(t)值绝大多数为负值,且对应的两阶段模式年龄以古元古代-中元古代的年龄为主,说明显生宙以来的岩浆活动主要来源于古元古代-中元古代新生地壳的再造,直接来源于亏损地幔的物质很少。2.1~1.1 Ga是华夏地块地壳生长的主要阶段,此阶段形成的物质构成现今华夏地块全部地壳物质的80%以上。

华夏地块中部宽频地震剖面深部速度结构研究

华夏地块处于欧亚板块、太平洋板块和菲律宾海板块相互作用的前沿。我国著名的南岭成矿带和武夷成矿带均位于华夏地块内。已有的研究认为,南岭和武夷的成矿作用可能与中生代晚期岩浆岩的底侵有关。为研究深部速度结构,本研究在2017年7月至2020年8月期间布设了一条横跨南岭成矿带与武夷成矿带的宽频地震测线。该测线共有81个流动台站组成,台站间距5-8 km,总长度约430 km。从连续波形中截取451个震级大于5.5级的远震事件波形,利用改进的互相关法直接从波形中计算得到7231条相对走时残差数据(误差小于0.1 s)。本研究采用远震走时层析成像方法反演相对走时残差数据,获得了高分辨率的速度结构。初步的成像结果表明:(1)华夏地块中部上地幔内存在一个明显的自西向东逐渐变深的低速异常体;(2)华夏地块岩石圈内速度结构具有很强的横向差异,且与断裂带分布存在一定的空间对应关系;(3)政和-大浦断裂带东侧下方200-300km处存在较明显的高速异常体。结合其它已有成果,本研究认为上地幔内的低速异常可能是上涌的软流圈热物质,抵达岩石圈底部引发岩石圈拆沉,可能继续沿深大断裂侵入地壳,形成金属矿藏;而拆沉的岩石圈冷物质下沉,所留痕迹即为软流圈内的高速异常体。

湖南江永回龙圩煌斑岩特征——兼论华夏地块西部煌斑岩类岩石成因和构造意义

利用锆石U-Pb年代学、矿物化学、全岩元素和同位素地球化学等方法,结合前人的研究成果,探讨了华夏地块西部煌斑岩类岩石成因和构造意义。回龙圩云煌岩形成时代为172Ma,斑晶为金云母,全岩主要化学成分SiO247.84%~48.91%、Al2O311.42%~12.35%、CaO10.91%~13.14%、K2O2.34%~3.65%,Mg#为64~71,为钾玄质碱性基性岩。云煌岩稀土元素总量较低(∑REE=171~187),轻稀土元素富集重稀土元素亏损(LREE/HREE=10~11),δEu=0.85~0.87,类似洋岛玄武岩的稀土元素分配模式;微量元素Rb、Ba、K等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素亏损。云煌岩(87Sr/86Sr)i为0.705930~0.706170,(143Nd/144Nd)i为0.512334~0.512379,εNd(t)值为-0.74^-1.61;全岩δ18OV-SMOW值为9.7‰。全岩主量元素、微量元素和Sr-Nd-O同位素地球化学特征表明,回龙圩云煌岩为受富集组分交代的岩石圈地幔发生部分熔融的产物,富集组分为来自软流圈的含上地壳或俯冲洋壳沉积物的流体。华夏地块西部沿祁东至罗城一带分布的晚三叠世、中侏罗世和早白垩世的煌斑岩类和碱性玄武岩表明,区域上在这3个阶段有深大断裂活动,意味着华夏地块西部地区从晚三叠世以来就转换为岩石圈伸展的构造背景,该背景激活了长期存在的薄弱地带,华夏地块西部有煌斑岩类和碱性玄武岩分布的祁东至罗城一线可能是华夏地块西缘与扬子地块的分界线。

地幔组成差异对扬子地块和华夏地块西延边界的限定:来自幔源岩脉的地球化学证据

幔源岩浆是探知大陆深部地幔物质组成的岩石探针。本次研究通过对广西境内和湘西中-基性岩脉的岩石学、地球化学、Nd同位素和锆石U-Pb年代学研究,揭示了不同地区深部地幔的组成特征和差异。U-Pb定年显示这些中-基性岩浆岩形成于～260 Ma、170～150 Ma、138～87Ma和36～33 Ma四个阶段。根据地球化学特征,这些中-基性岩脉可以分成两类:高稀土煌斑岩和低稀土煌斑岩。高稀土组样品位于平乐-马山-罗城一线,以富集云母类矿物斑晶为特征。它们具有高的稀土含量(∑REE>400μg/g),明显的Eu负异常(δEu<0.73)和Nb、Ta、Ti亏损。这组样品还具有高Th/Ta、Rb/Sr比值和低Nb/La、Ce/Pb、Ti/Y比值。Nd同位素显示明显的富集特征(εNd(t)<-4.66)。低稀土组样品以出现辉石或橄榄石斑晶为特征,具有低的稀土含量(<255μg/g),弱的Eu异常和不明显的Nb、Ta、Ti异常, Nd同位素组成明显升高(εNd(t)>-1.9)。这些特征表明,高稀土煌斑岩的母岩浆起源于被壳源流/熔体交代过的强富集地幔,而低稀土组样品起源于幔源熔体交代过的弱富集软流圈地幔。对比已有的基性岩脉地球化学数据,可以发现采自桂北地区的高稀土样品与扬子地块西南部幔源岩浆的特征相似,而采自桂(中)南地区的低稀土样品与西华夏地块的基性岩浆岩特征相似。因此,两个具有明显地幔组成差异的区域之间的界线很可能代表了华夏地块和扬子地块拼合带西南延伸的位置。

扬子地块与华夏地块的西段界线:来自桂北和桂东新元古界—寒武系沉积岩的证据

华夏块体与扬子块体拼合带在广西境内的界线一直没有统一的认识。本文对桂北和桂东两个地区的新元古代—寒武纪浅变质沉积岩开展系统的地球化学、碎屑锆石年代学和Hf同位素学研究,以期为此提供岩石学证据。研究显示桂东大瑶山藤县地区存在南华系—震旦系沉积岩,沉积时代晚于741~622Ma。这些南华系—震旦系沉积岩的碎屑锆石年龄谱以明显的~1.0Ga年龄峰和~2.5Ga弱峰为特征,相似于桂东广泛分布的寒武系沉积岩以及西华夏南岭-云开地体基底变质岩的锆石年龄谱。桂北龙胜地区新元古代沉积岩具有不同的碎屑锆石年龄谱,以一个~0.80Ga主峰和两个(~2.0Ga、~2.5Ga)弱峰为特征,具有扬子南缘新元古代沉积岩的典型年龄谱。桂北新元古代沉积岩具有低的K2O/Na_(2)O、Al_(2)O_(3)/(Na_(2)O+CaO)和CIA指数,指示源区风化程度和成分成熟度较低,而桂东地区南华系—震旦系和寒武系沉积岩与之相反,说明源区的风化程度以及成分成熟度较高。主量元素和微量元素特征都表明桂北地区新元古代沉积岩的源区中有更多的镁铁质组分,相似于江南造山带其他地区新元古代沉积岩;而桂东地区南华系—震旦系和寒武系沉积岩的源区有较多长英质组分,相似于华夏南岭—云开地区新元古代沉积岩。结合桂东震旦系沉积岩具有与南岭-云开地体基底岩石相似的碎屑锆石Hf同位素组成,可以确定桂东大瑶山地区属于西华夏地块,而桂北龙胜地区属于扬子地块南缘江南造山带。因此,扬子地块与华夏地块西段的界线最有可能从桂北龙胜地区与桂东大瑶山地区之间通过。

华夏地块东南缘放鸡岛地区花岗质岩石锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其构造意义

粤西放鸡岛地区位于华夏地块东南缘,广泛出露强烈深熔且剪切变形的花岗质岩石,主要以眼球状花岗质片麻岩为主,但其形成时代及成因研究十分薄弱,其是否与邻区(如云开地区等)经历了相似的早古生代构造演化并不确定。本次通过对放鸡岛出露的花岗质岩石进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,同时开展了全岩地球化学和锆石Hf同位素研究,以探讨其岩石成因及其构造背景。锆石U-Pb定年结果表明,强烈深熔且变形的花岗质片麻岩形成于早志留世(436~432 Ma),并保留了众多中‒新元古代(1183~700 Ma)的继承锆石。侵入到该花岗质片麻岩中的未变形花岗质岩脉结晶年龄为~427 Ma,据此限定了放鸡岛地区深熔变形时代为436~427 Ma。同时,两种岩性样品都显示出相似的地球化学和Hf同位素特征。花岗质片麻岩与未变形的花岗质岩脉样品的铝饱和指数A/CNK比值为1.10~1.24,均显示出过铝质特征。LREE/HREE值为2.07~3.98,(La/Yb)N值为5.93~22.27,富集轻稀土元素,并具有强烈的Eu负异常。锆石εHf(t)值显示强烈负值(−22.8~−4.3),tDM2为2820~1688 Ma,平均值为2028 Ma,表明该区花岗质岩石来源于华夏地块古老地壳物质的部分熔融。综合研究显示放鸡岛花岗质岩体与邻区(如云开地区)花岗质岩石具有相同的岩石成因,属华南早古生代陆内造山作用伸展构造背景下深熔作用的产物。

华夏地块东南缘南华纪岩浆事件的发现及地质意义

通过近几年的地质调查研究工作,在华夏地块东南缘的寻乌—长汀—明溪一线新识别出花岗质片麻岩体及一套变质火山岩组合。同位素测年研究表明,该侵入岩成岩年龄为(722±8.2)Ma^(737.2±4.5)Ma,火山岩年龄为(707±8.6)Ma^(774.8±5.1)Ma,二者同为南华纪岩浆活动的产物。南华纪岩浆岩组合、岩石化学、地球化学的研究表明,该期'S'型花岗岩(γδ-γ)+钙碱性(中)酸火山岩组合,是俯冲带下部地壳重熔的产物;华夏地块南华纪时期具有活动大陆边缘的构造性质,寻乌—长汀—明溪一带南华纪活动陆缘火山弧是发育在中-古元古代陆壳之上靠内陆一侧的内带环境。