华南新元古代中期裂谷火山岩系:Rodinia超大陆裂谷化-裂解的地质纪录

华南新元古代中期（746-827Ma）双峰式（玄武岩-流纹岩）火山岩喷发于大陆板内裂谷环境。它们极有可能与导致Rodinia超大陆裂谷化-裂解的地幔柱（或超级地幔柱）活动有关。根据岩石地球化学数据，华南新元古代中期裂谷基性熔岩可以划分为高Ti／Y（HT，Ti／Y〉500）和低Ti／Y（LT，Ti／Y〈500）两个岩浆类型。HT熔岩又可进一步划分为HT1和HT2等两个亚类。HT1熔岩主要分部于华南中-西部裂谷盆地之中，总体上属于碱性玄武质岩浆系列；HT2和LT熔岩主要分布于华南中-东部裂谷盆地之中，总体上属于拉斑玄武质岩浆系列。元素和同位素数据表明，华南新元古代中期裂谷基性熔岩的化学变化不是由一个共同的母岩浆结晶分异作用所产生。华南中-西部地区裂谷基性熔岩的母岩浆经受了辉长岩质结晶分离作用，而华南中-东部地区裂谷基性熔岩的化学演化则是受控于单斜辉石（cpx）士橄榄石（01）结晶分离作用。各个双峰式火山岩系中，基性和酸性熔岩间为分异结晶关系。华南新元古代中期裂谷火山岩系极有可能是源于共同的地幔柱，该地幔柱组分的成分为：eNd（f）≈＋6，Mg#≈0．7，La／Nb≈0．7。华南新元古代中期裂谷基性熔岩存在空间上的地球化学变化：华南中一西部HT1熔岩的母岩浆，没有受到明显的大陆岩石圈混染，保存了鲜明的地幔柱信号；而大陆地壳或大陆岩石圈混染作用对于华南中-东部LT和HT2熔岩的形成则有着重要贡献。研究揭示，华南新元古代中期裂谷基性熔岩的母岩浆总体上产生于上涌地幔柱较深层位的石榴子石稳定区（深度：100～130km）。中-西部裂谷基性熔岩的母岩浆（碱性玄武质）产生于深度较大（～130km）、部分熔融程度较低（〈10％）的条件下，中-东部裂谷基性熔岩的母岩浆（拉斑玄武质）产生于深度稍浅（～100km）、部分熔融程度较高（8％～30%）的条件下。

江南造山带新元古代中期(830～750Ma)岩浆活动及对构造演化的制约

连接扬子地块和华夏地块的江南造山带是华南前寒武纪最重要的构造单元，其形成和演化长期以来备受关注。在江南造山带的范围内广泛发育了新元古代岩浆岩，它们是探讨江南造山带构造演化的重要对象，但其成因和形成的构造背景却备受争论。本文系统收集和分析了江南造山带830～820Ma花岗岩、800-780Ma酸性岩和800-750Ma基性岩的地球化学数据。研究表明，不同时间段的岩石成因类型存在系统差异，830～820Ma的花岗岩主要为s型花岗岩，800～780Ma的酸性岩主要为A型酸性岩，而800～750Ma的基性岩以拉斑系列和碱性系列为主，并在构造判别图中显示了板内玄武岩（wPB）和洋中脊玄武岩（MORB）的特征。综合同位素年代学、岩石地球化学和沉积学等学科领域的研究成果我们认为：扬子北缘和西缘应先于东南缘在1000～900Ma期间发生碰撞，而此时的东南缘仍为活动大陆边缘；直到～830Ma，扬子地块与华夏地块沿江南造山带发生拼贴，但只是陆-弧-（微）陆之间的“软碰撞”，而无山脉隆升和高级变质作用，各个块体之间处于“联而不合”的状态，大洋岩石圈拆沉之后的软流圈上涌和由拆沉所引起的拉张作用导致了上覆岩石圈和陆壳发生部分熔融，产生了江南造山带830～820Ma的S型花岗岩；随着全球Rodinia超大陆的裂解，～820Ma，华南裂谷盆地开启，并在随后的裂解过程中发育了大量与伸展有关的800～780MaA型酸性岩和基性岩脉／墙，而其明显高于同时代MORB源区的地幔潜能温度显示，导致Rodina超大陆裂解的地幔柱可能对该时期岩浆岩的地幔源区有一定影响；随着拉张作用的不断加强，出现了760-750Ma碱性系列和具MORB特征的基性岩，此时的软流圈地幔既提供热量又有物质供应。

华南西部新元古代中期沉积盆地性质及其动力学分析——来自桂北丹洲群的沉积学制约

在桂北,新元古代丹洲群出露在九万大山至越城岭一带,为一套角度不整合在中——新元古界四堡群变质岩系之上,整合于南华冰期沉积之下的浅变质/未变质沉积岩夹火山岩组合。本文通过对罗城黄金丹洲群剖面的沉积相及沉积序列研究表明:白竹组至合桐组为冲洪积相(移地滨岸相)、三角洲相、浅海陆棚相、碳酸盐缓坡(台地)、深水陆棚相(或欠补偿盆地相)等沉积组合,拱洞组为深水浊积岩、浅海陆棚相沉积组合,晚期为滨浅海相或三角洲相组合。综合剖面沉积相、沉积层序以及其中多幕式的火山—岩浆活动等沉积记录分析,作者认为与新元古代新生沉积盆地开启相伴的双模式的、同期的、一系列大火成岩省的形成,沉积盆地早期的海侵上超和饥饿沉积,晚期差异沉降和快速充填,以及与盆地演化阶段相伴的幕式火山岩浆活动等一系列事实与弧陆碰撞模式是相矛盾的,丹洲群及其相当层位地层应为裂谷盆地充填序列,其盆地演化的阶段性可能是地幔柱幕式活动的沉积响应。

扬子克拉通内新元古代中期酸性火山岩的年代学及其地质意义

报道了贵州北部板溪群鹅家坳组晶屑凝灰岩SHRIMP锆石U-Pb年龄,结果显示扬子克拉通内板溪群沉积中期广泛的酸性火山事件的年龄是～780Ma.研究表明它们与扬子克拉通周边同期基性岩墙群和火山岩也构成了克拉通范围的双峰式岩浆活动系列,该期克拉通范围的双峰式火山岩浆组合仅是新元古代中期(835～720Ma)强烈的幕式火成岩系列的一部分.由此可见,扬子克拉通新元古代中期广泛的双峰式、幕式岩浆火山事件系列与弧陆碰撞造山构造模式是矛盾的,它们是裂解构造过程的记录,可能与导致Rodinia超大陆裂解的幕式地幔柱活动有关.

南秦岭中段西乡群火山岩岩石成因

南秦岭中段新元古代中期(730～845Ma)西乡群(自下而上包括孙家河组、大石沟组和白勉峡组)火山岩喷发于大陆板内裂谷环境。它们极有可能与导致Rodinia超大陆裂谷化裂解的地幔柱活动有关。根据岩石地球化学数据,南秦岭中段新元古代中期西乡群裂谷基性熔岩总体上属于低Ti/Y(LT,Ti/Y<500)岩浆类型。LT熔岩又可进一步划分为LT1和LT2等2个亚类。LT1熔岩以高Nb/La(0.87～0.98)、低ThN/NbN(≈1)、缺乏Nb-Ta和Ti的亏损、具有"大隆起"式微量元素原始地幔标准化分配型式、(87Sr/86Sr)(t)=0.703869、εNd(t)=4.83为特征,属于拉斑玄武质岩浆系列;LT2熔岩以低Nb/La(<0.75)、高ThN/NbN(>1.4)、Nb-Ta和Ti亏损明显和Sr-Nd同位素比值变化较大为特征。元素和同位素数据表明,西乡群裂谷火山岩的化学变化不是由一个共同的母岩浆结晶分异作用所产生。孙家河组、大石沟组和白勉峡组中TiO2含量大于1.09%的火山岩的母岩浆经受了辉长岩质结晶分离作用,而白勉峡组中TiO2含量小于0.69%的基性熔岩的化学演化则是受控于单斜辉石(cpx)±橄榄石(ol)结晶分离作用。西乡群火山岩系中,基性、中性和酸性熔岩间为分异结晶关系。南秦岭中段新元古代中期西乡群裂谷火山岩系极有可能是源于共同的地幔柱,该地幔柱组分的成分为:εNd(t)≈+5,87Sr/86Sr(t)≈0.704,La/Nb≈0.7。南秦岭中段新元古代中期西乡群裂谷基性熔岩存在空间上的地球化学变化:LT1熔岩的母岩浆,没有受到明显的大陆岩石圈混染,保存了鲜明的地幔柱信号;而大陆地壳或大陆岩石圈混染作用对于LT2熔岩的形成则有着重要贡献。研究揭示,南秦岭中段新元古代中期西乡群裂谷基性熔岩的母岩浆总体上产生于上涌地幔柱上部层位(地幔柱头)3GPa石榴子石稳定区(深度≈100km)。三湾岩组可能不应当归属于西乡群。三湾组火山岩的岩石地球化学特点与亏损型洋脊玄武岩(N-MORB)非常相似。由三湾组构成的地质体很有可能是一块古老洋壳的残片。

扬子西缘黄水河群玄武岩锆石SHRIMP U-Pb定年及其地质意义

分布于龙门山逆冲推覆带内的黄水河群夹片,为一套典型的浅变质(绿片岩)岩系,局部变质程度可达低角闪岩相,其中火山岩广泛发育。本文在野外地质调查基础之上,结合岩石学、岩相学分析,对干河坝组中采集的玄武岩锆石进行SHRIMP U-Pb测年,获得(799±8)Ma和(875±12)Ma两个206Pb/238U加权平均年龄值,前者为玄武岩结晶(成岩)年龄,表明该玄武岩形成于新元古代中期,后者为捕获锆石年龄信息,代表晋宁运动的一次构造岩浆事件。结合区域上的成果资料,认为黄水河群与盐井群、苏雄组为晚青白口纪同时代沉积的地层。

华南陆块新元古代低δ^(18)O岩浆岩的时空分布

华南广泛分布有新元古代中期的岩浆岩,其锆石以低δ18O值为特征.判断和限定低δ18O岩浆岩分布的空间范围和时间段,是认识华南新元古代地壳特征的一个重要方面.根据对文献发表数据的总结分析发现,华南新元古代岩浆岩中锆石既有低δ18O值也有高δ18O值,既有正εHf(t)值也有负εHf(t)值.高温热液蚀变岩石重熔是形成低δ18O岩浆和锆石的必然途径,而风化过程中低温水岩反应或者沉积岩重熔是形成高δ18O锆石的必然途径.古老地壳岩石的重熔会产生负εHf(t)锆石,新生地壳岩石重熔则会形成正εHf(t)锆石.低δ18O锆石分布在扬子克拉通周边地区,负δ18O锆石则只出现在华南陆块北缘.低δ18O锆石主要出现在-780 Ma之后,在此之前也有零星出现;负δ18O锆石只在-780 Ma之后出现.大陆裂谷岩浆作用及其相关的高温水岩反应是形成这些低δ18O岩石乃至负δ18O岩石最可能的构造环境.

再论贵州省大地构造特征(三)

贵州地区新元古代—早古生代的武陵、雪峰及加里东运动的裂陷离散、汇聚及碰撞造山的洋陆转换,呈现台地—斜坡—盆地沉积格局,岩浆活动较弱。通过研究认为:南华系—早古生代中期随着扬子陆块与华南古陆的汇聚,使黔北—黔东—黔南沉积建造在次级拉张裂陷构造形成了重要“内生外成”的成矿系统,造就了以锰、磷、重晶石、铅锌、汞、镍钼钒等为主的喷流沉积型大型—超大型矿床系列;早古生代末—晚古生代早期陆内造山作用形成大陆裂谷盆地,广泛的红土风化壳集中在黔中、黔东和黔北的泻湖海湾的弱酸—还原性沉积环境中,“移硅沉铁富铝”形成了大规模铝土矿。因此提出,新元古代—晚古生代中期是贵州省重要的外生成矿期,由此加强勘查工作和研究,以期达到新一轮找矿突破。