湘东北地区连云山花岗岩的成因及地球动力学暗示

江南古陆是华南地区一个重要的花岗岩和金及金多金属矿床集中区。位于该区中段的连云山晚中生代花岗岩具有高的SiO_2(69.41%～75.14%)和Al_2O_3(13.61%～17.46%)、相对偏低的铁镁质(0.92%～3.14%)以及变化范围较大的Na_2O(2.04%～3.83%)、k_2O(1.94%～4.94%)和CaO(0.82%～3.24%)等氧化物含量;在微量元素和稀土元素组成上,Y(5.2×10^(-6)～18.0×10^(-6))和Yb(大多数在0.29×10^(-6)～0.70×10^(-6))丰度普遍偏低、而Sr/Y(多数在55与82之间)和(La/Yb)_N(大多数在31与111之间)比值较高,且普遍表现LREE强烈富集的REE配分特征。结合Sr(^(87)Sr/^(86)Sr_i=0.71008～0.73852)-Nd(ε_(Nd)(t)=-9.95～-12.37)-Pb(^(206)Pb/^(204)Pb_i=17.972～19.959)同位素组成,以及野外地质和岩相学特征,连云山岩体为典型的强过铝质花岗岩,并显示埃达克质岩地球化学亲和性,是玄武质岩浆底侵作用下由加厚的下地壳部分熔融产生的岩浆经同化混染和分异结晶而形成,其源岩可能主要为变杂砂岩、长英质片麻岩和变英云闪长岩。结合区域构造演化,我们推测晚中生代连云山花岗岩是三叠纪时期华北板块和扬子板块碰撞导致地壳加厚及随后的太平洋板块向华南大陆俯冲导致华南大陆伸展、减薄的联合作用构造背景下,主要由古元古代连云山群(?)物质部分融熔而产生。连云山花岗岩的成因及地球动力学背景的研究将有助于深刻揭示湘东北地区金和金多金属矿产形成的地球动力学机制。

湘东北连云山二云母二长花岗岩的年代学和地球化学特征:对岩浆成因和成矿地球动力学背景的启示

湘东北位于华南钦杭结合带的北西侧,是中国重要的金、铜、钴、铅和锌等多金属矿产地。该区燕山期岩浆活动异常强烈,其中所侵位的连云山二云母二长花岗岩位于区域性北东向长沙—平江断裂的南东侧,为强过铝质S型花岗岩。根据元素地球化学特征,可以将连云山二云母二长花岗岩分为两组,第一组具有较低的Eu-Sr-Ba和过渡金属元素Cr-Co含量,较高的CaO/Na_2O和FeO^T/(FeO^T+MgO)比值,指示了相对还原、干燥、贫泥质、富斜长石粗粒碎屑岩源区;相反,第二组则为相对氧化、富水和贫斜长石的富泥质源区。此外,二云母二长花岗岩大部分具有埃达克质岩地球化学特征。ε_(Nd)(t)=-13.36^-13.65、(^(87)Sr/^(86)Sr)_i=0.722 86~0.730 97,说明连云山二云母二长花岗岩为榴辉岩相的加厚下地壳部分熔融的产物。连云山二云母二长花岗岩还具有较高的Sm/Yb和Gd/Yb比值以及较低的锆石饱和温度,指示岩浆源区具有较高的压力和较低的温度。连云山二云母二长花岗岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为(145±1)Ma(MSWD=1.9)。结合华南地区晚中生代以来大地构造演化特征,湘东北连云山二云母二长花岗岩与古太平洋板块平俯冲至华南板块之下有关。约145 Ma,俯冲的古太平洋板块崩塌,下沉的俯冲板片和岩石圈地幔脱水,使得早已加厚的下地壳发生减压熔融,形成连云山二云母二长花岗岩。而当连云山二云母二长花岗岩的源区岩浆运移时,驱动了含金成矿流体的运移,其期后的岩浆热液形成了该区围绕连云山二云母二长花岗岩呈带状分布的多金属矿体。

湘东北连云山杂岩流变学特征研究

出露于湘东北九岭—幕阜山岭之中的连云山杂岩属于古元古代结晶基底岩系。利用野外构造解析、岩组、石英分形理论等手段, 对湘东北连云山杂岩的变形表象和变形机制进行了详细的观察和研究。结果表明: 连云山杂岩至少遭受了早期韧性剪切和晚期韧性再造两个阶段, 石英塑性流变以菱面滑移系的作用为主; 从早期构造片(麻) 岩到晚期韧性再造形成条纹条带状混合岩, 其应变速率从早期的中应变速率(10-8. 8s-1 ) 到晚期的低应变速率(10-12s-1 ) 是逐渐降低的; 岩石的塑性流动变形机制不仅反映了角闪岩相的中、上地壳形成环境, 而且表明“雪峰古陆”基底中更深层次的物质尚未抬升出来。