粤西福湖岭早新元古代片麻状花岗岩的岩石成因及构造意义

华南陆块由扬子地块与华夏地块在新元古代碰撞拼合形成,其形成与构造演化历史特别是扬子地块前寒武纪研究已取得较大进展,但华夏地块在早新元古代时期的构造属性尚存在不同认识。本文选取华夏地块云开地区东南缘的粤西福湖岭片麻状花岗岩,通过岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石原位Lu-Hf同位素和全岩元素‒同位素研究,为华夏地块新元古代早期演化提供信息。粤西福湖岭片麻状花岗岩样品经后期变形作用,其边缘发育微弱的片麻状构造,局部可见拉长的黑云母定向排列。年代学结果表明,片麻状花岗岩的结晶年龄为986~982 Ma。地球化学特征显示,片麻状花岗岩样品SiO_(2)含量为67.70%~77.38%,K_(2)O含量为1.59%~4.50%,A/CNK为1.13~1.76,具较高Rb/Sr值和较低Al_(2)O_(3)/TiO_(2)值,为一套钙碱性过铝质S型花岗岩;轻、重稀土元素分异明显,富集LILE,亏损HFSE(Nb、Ta、Ti),具Eu负异常;全岩ε_(Nd)(t)值和锆石ε_(Hf)(t)值分别为−7.4~−5.4和−8.7~−1.5,二阶模式年龄(t_(DM2))分别为2.2~2.1 Ga和2.4~1.9 Ga。结合前人研究,本文认为粤西福湖岭片麻状花岗岩为华夏地块云开地区东南缘早新元古代俯冲背景下古‒中元古代变沉积岩和基性变火成岩部分熔融的产物。

华南云开地区幕式岩浆作用与大陆再造

云开地区是华南古老基底出露的关键地带,记录了华南多期次复杂的地壳再造过程.庞西垌地区位于云开地块的南西缘,区内出露古老基底残片的云开群石英云母片岩.本研究通过详细的野外地质、岩石学和年代学分析,获得该地区花岗片麻岩、片麻状花岗岩和块状黑云母花岗岩高精度锆石U-Pb年龄分别为~450 Ma、~440 Ma和~105 Ma,指示该区经历了加里东期和燕山期幕式岩浆作用.其中,早古生代花岗质岩石中存在多组锆石年龄(~470 Ma、~450~430 Ma和~390 Ma),暗示其经历了长期、多幕次的岩浆过程.此外,在锆石边部还获得了228~219 Ma(低Th/U=0.01~0.03)和101~99 Ma(高Th/U=0.30~0.78)的年龄组,是成岩后印支期变质流体和燕山期岩浆流体的改造印迹.研究区燕山期花岗岩(~770℃)较加里东期(~740~720℃)具有更高的锆石饱和温度,可能是由于地壳经过多次熔融后易熔组分消耗、成熟度较高,发生部分熔融所需的温度更高.它们的年龄谱图与华南古老基底一致,且具有S型花岗岩特征,是缺乏幔源物质加入的古老地壳重熔改造的产物.结合区域地质、年代学和地球化学资料,华南显生宙以来至少经历了加里东期(470~390 Ma)、印支期(~248~200 Ma)和燕山期(~180~90 Ma)的大陆地壳再造/变质‒岩浆流体改造过程.加里东期和印支期主要发生古老地壳物质的部分熔融,极少幔源岩浆参与;燕山期改造过程则主要是地幔热源和物质主导的地壳重熔和壳‒幔混合的结果.

云开池垌志留纪辉长岩体的年代学、地球化学特征及构造意义

华南陆块早古生代的构造属性是华南地质研究争论的焦点,主要有洋-陆俯冲/碰撞和陆内构造两种观点之争.而华南陆块早古生代岩浆岩的报道以花岗质岩石为主,对构造指示意义更为明确的同期镁铁质岩浆岩则研究较少,且对已发现的少量早古生代镁铁质岩浆岩的岩石成因也颇具争议.为了更好地限定华南早古生代的构造属性,对云开地区新近识别出的池垌辉长岩体开展了详细的野外地质、年代学和地球化学研究.其SIMS锆石U-Pb年代学测试得到其^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为433.9±1.5Ma,代表其结晶年龄.样品具较低的SiO_2含量(47.81%～48.83%),高的MgO含量(13.02%～14.65%)、Cr含量(278×10^(-6)～356×10^(-6))和Ni含量(120×10^(-6)～184×10^(-6)),富集大离子亲石元素、亏损高场强元素.(^(87)Sr/^(86)Sr)i=0.708 5～0.710 7,ε_(Nd)(t)=-6.0～-8.2,显示EMⅡ型富集地幔的Sr-Nd同位素特征.结合区域Lu-Hf同位素、古生物、古水流等地质资料,云开地区志留纪时期发育一个受古老俯冲交代作用影响的地幔楔,该地幔楔源区在华南广西运动期间才受到热扰动而部分熔融.认为池垌辉长岩是在早古生代华南陆内造山后的伸展背景下由古老俯冲交代地幔楔熔融而成的产物.