更全的杂志信息网

幕阜山地区新元古代花岗岩地球化学特征及成因探讨

更新时间:2009-03-28

华南地区是我国重要的矿产地,花岗岩分布极为广泛,多为中生代花岗岩,前寒武纪花岗岩分布较少,主要以新元古代岩体为主。前人对华南新元古代花岗岩开展过较多地球化学、年代学研究,但对于其形成机制仍存在较多争议:Zheng等[1]认为新元古代花岗岩形成于俯冲碰撞事件后,弧-陆碰撞造山带垮塌产生的裂谷背景;Zhou等[2]认为其形成于洋壳俯冲引起的岛弧岩浆活动;葛文春等[3]认为其是地幔柱活动伴随伸展作用导致地壳重熔的产物;陈文文[4]则认为华南新元古代花岗岩是碰撞、俯冲、地幔柱共同作用的结果。江南造山带为华南中-新元古代花岗岩的主要分布区,该时期造山事件是近年来地学领域的研究焦点,新元古代岩浆活动为其中生代的成矿高峰提供了重要的物质来源。虽然已有一定的研究基础,但华夏地块和扬子地块的拼合时间仍存有争议。综上所述,华南新元古代花岗岩与成矿物质来源关系密切,然而其成因机制及构造背景不尽相同,需对各新元古代岩体开展针对性讨论。

2) 为了衡量算法的优劣性,分别计算比较Digits数据集、Plant数据集、Posture数据集上K-Means聚类、Spectral聚类、AP聚类和IOCAP聚类的平均ACC指标、Purity指标和NMI指标.实验中,每个算法执行25次,并取3个指标的平均值.

位于江南造山带中段的幕阜山地区是我国重要的稀有金属矿集区, 区域持续且多期次的岩浆活动为稀有金属成矿提供了极为有利的条件, 是我国少有的高品位花岗伟晶岩型铌钽矿床及透锂长石伟晶岩的产出地。 岩浆岩活动最早始于新元古代, 晚侏罗世活动再次达到高峰, 直至白垩纪早期结束[5-11], 最终形成了以仁里-传梓源超大型铌钽矿床、 断峰山大型铌钽矿床为代表的超过70处稀有金属矿床/矿点。 幕阜山稀有金属矿集区出露了大面积岩浆岩, 包括占据主体的幕阜山复式花岗岩基, 以岩株、 岩枝状分布的梅仙、 三墩、 饶村、 罗里、 渭洞、 张邦源岩体, 以及零星分布、时代未知的岩株、 岩滴。 区域花岗岩与稀有金属成矿关系密切, 多期次岩浆活动的叠加导致了稀有金属白垩纪的成矿高峰[12]。 燕山期作为区域岩浆活动爆发的高峰期, 已有一定的地球化学和同位素定年研究基础[13-16], 而作为区域地表出露年龄最老的新元古代花岗岩, 尤其是与仁里-传梓源超大型稀有金属矿床空间关系密切的三墩花岗岩体,缺乏针对性的研究。 本文选取仁里-传梓源铌钽矿床南缘三墩花岗岩体, 通过镜下观察, 主量 、微量、 稀土元素等测试分析, 讨论幕阜山地区新元古代花岗岩地球化学特征及成因, 同时根据其形成构造背景, 为华夏地块和扬子地块的拼合时间提供参考依据。

1 区域地质特征

华南中-新元古代侵入主要分布于扬子地块南缘, 沿江南造山带呈带状分布(图1), 其中多以酸性侵入岩为主, 呈岩基、 岩滴状; 中性-基性-超基性岩体数量较少, 多呈岩脉、 岩墙及似层状产出。 江南造山带中的新元古代岩浆岩主要形成于905~780 Ma[17-18], 并在860~820 Ma形成一个非常明显的峰值[19], 该期的岩浆岩可能代表了扬子-华夏地块的拼接[20], 其成因对江南造山带的形成及华南前寒武纪地壳演化有重要意义。

幕阜山位于湘鄂赣三省交界,大地构造上位于扬子板块与华夏板块的交接部位——江南隆起带中段的幕阜山-九岭构造岩浆带(图2a)。区内地层跨及下扬子地层分区和江南地层分区,出露地层有元古界待建系-长城系、新元古界青白口系,下古生界寒武系、奥陶系、志留系,新生界白垩-古近系、第四系。区域北西向构造是基底构造,由新元古代青白口系冷家溪群构成,仅出露于幕阜山复式岩体西南部;北东向构造为测区最发育的一期断裂构造,主要分布于花岗岩区,数量多、规模大,同时也是区内重要的控岩控矿构造,主要表现为幕阜山构造隆起及断裂构造发育;区域局部地区发育东西向构造(图2b)。

三墩花岗岩岩性主要为二云母斜长花岗岩, 岩石结构以细中粒为主, 具弱片麻状构造。 区域其他花岗岩体可见不同程度的弱片麻状构造, 但三墩花岗岩其程度较高, 可能与后期穿切的3条压扭性断裂伴随的动力变质作用相关。 岩石具一定程度的风化, 蚀变作用较普遍, 主要有绢云母化、 绿泥石化等。 样品采集于三墩岩体西端的传梓源地区, 选择新鲜未风化弱片麻状二云母斜长花岗岩(图4),采样3件(SD-1、 SD-2、 SD-3), 采样间距大于10 m。

  

图1 华南新元古代岩浆岩分布简图(据文献[21]修改)Fig.1 Distribution map of the Neoproterozoic magmatic rocks in South China

  

图2 幕阜山地区构造位置及地质矿产简图(据文献[12,22]修改)Fig.2 Tectonic framework and geological sketch map of Mufushan areaE—古近-新近系;S1、S2—志留系下统、上统;O1—奥陶系下统;∈1、∈3—寒武系下统、上统;Z—震旦系

幕阜山地区已查明的新元古代花岗岩由北至南主要包括:张邦源岩体、饶村岩体、罗里岩体、渭洞岩体、彭家湾岩体和三墩岩体。区域早期开展的地质调查工作对幕阜山岩体西部的张邦源岩体以及西南部的饶村、罗里、渭洞、小水洞岩体已有一定程度的研究基础,将其主要岩性定为黑云母花岗闪长岩和黑云母英云闪长岩[13],推测是形成于火山弧环境下的壳-幔混合型花岗岩[16]。区域花岗伟晶岩主要形成于白垩纪(130 Ma[12]),多呈不规则脉状、透镜体状沿构造薄弱灌入、穿切新元古代及燕山早期花岗岩体,或呈规则层状沿片理灌入新元古代冷家溪群片岩。

2 岩石学特征

三墩花岗岩位于幕阜山岩体南端,与仁里-传梓源超大型铌钽矿床稀有金属伟晶岩脉空间关系密切(图3)。岩体被天宝山、枫林石-浆市、张古冲-三墩3条压扭性断裂穿切,侵入于青白口系冷家溪群浅变质岩石之中,侵入界线清楚,局部岩层受岩体侵位影响产状变缓。Be-Nb-Ta-Li伟晶岩穿切三墩花岗岩及冷家溪群片岩接触边界,呈北西西-近东西向贯入三墩花岗岩体中,伟晶岩与花岗岩边界清晰。

幕阜山地区花岗岩出露面积约2 360 km2,以中深成、中-中浅成侵入岩为主,岩性主要是中酸性-酸性花岗岩类,一般呈较大的岩株或岩基产出(图2b)。晚侏罗世花岗岩构成了幕阜山花岗岩体的主体,区域分布广泛,由多个活动阶段的侵入体组成,该时代花岗岩主要包括黑云母二长花岗岩体、黑云母花岗闪长岩体、石英二长岩体及二云母二长花岗岩体。中生代早白垩世岗岩主要分布于通城县西、五里镇、板江-冬塔乡及盘石一带,以小岩株形态侵入到晚侏罗世花岗岩中,主要岩体包括白云母二长花岗岩体和细粒花岗闪长岩体。而新元古代侵入岩仅分布于幕阜山花岗岩体西南和南缘,出露范围有限,多呈岩株或岩滴状产出,岩体侵入于青白口系冷家溪群浅变质岩中,侵入界线清楚,局部岩层受岩体侵位影响产状变缓。幕阜山复式花岗岩体总体上由东部→中部→西南部呈现出由老变新的趋势[12]

  

图3 仁里-传梓源稀有金属矿床地质简图(据文献[23]修改)Fig.3 Geological map of Renli-Chuanziyuan rare metal deposit

  

图4 三墩花岗岩野外及样品照片Fig.4 Field and sample photos of Sandun granite

一般来说,强过铝花岗岩被认为是形成于沉积地壳的部分熔融,然而越来越多的事实表明,许多强过铝花岗岩源岩中有幔源物质混入,显示出I型花岗岩的特性。如周刚等[46]认为,新疆阿尔泰南缘的玛因鄂博强过铝质岩体,在玄武岩底侵导致地壳部分熔融的过程中,部分玄武质岩浆加入到原始岩浆中,使强过铝花岗岩中混入不同程度的地壳物质,显示出I型花岗岩的特征;时章亮等[47]的研究表明,松潘造山带的马尔康强过铝质花岗岩形成于区域印支期岩石圈拆沉的地球动力学背景下,该时期软流圈物质上涌不仅导致了地壳的熔融,还诱发了下地壳物质的部分熔融,使马尔康强过铝质花岗岩显示出I型花岗岩的特征;Sylvester[48]也报道了澳大利亚东南Lachlan Fold岩带中,形成于高温碰撞造山带的I型强过铝花岗岩。尽管大多数强过铝花岗岩为S型花岗岩,然而以下几个证据表明,三墩岩体的原始岩浆中含有一定地幔物质,并不全部来自地壳熔融:

那么,建什么样的家呢?目标是要建设一个有温度之家。这个家,包括三层涵义。即常规之家、延伸之家、时尚之家。

3 地球化学特征

3.1 分析方法

  

图5 三墩花岗岩镜下照片(+)Fig.5 Microphotographs of Sandun granite(orthogonal polarization)Pl—斜长石;Qz—石英; Ms—白云母; Bi—黑云母; Ser—绢云母; Pnn—绿泥石

将采集的新鲜样品碎至0.074 mm(200目),全岩地球化学分析在国家地质实验测试中心进行,其中:主量元素测试仪器为X射线荧光光谱仪(PW4400), 检测依据为GB/T 14506.28—2010, Fe2+检测依据为GB/T 14506.14—2010; 微量、 稀土元素测试仪器为等离子质谱仪(PE300D), 检测依据为GB/T 14506.30—2010。 实验操作流程参见文献[24-25]。

3.2 分析结果

各岩体的岩石类型与成因有较大差异。如皖南休宁、许村、歙县岩体和赣北九岭岩体均为含堇青石的黑云母花岗闪长岩,为典型的S型过铝质花岗岩,形成于区域新元古代泥质变沉积岩的重熔作用[35-37]。鄂西黄陵岩体与TTG岩石组合类似,主要岩性为奥长花岗岩,偶见少量花岗闪长岩和英云闪长岩,是典型的I型花岗岩,为区域太古代崆岭群变质基性岩重熔产物[31,38-39]。桂北三防、元宝山、田蓬、平英等岩体主要由含白云母过铝花岗岩(MPG型)和不含堇青石的富黑云母过铝花岗岩(CPG型)构成,均为区域早-中元古代泥质变质沉积岩重熔而成的S型花岗岩[40-41]。位于康滇地轴南部的云南峨山钾长花岗岩则为高钾——低镓富钾长石斑晶的钙碱性花岗岩(KCG型),是典型的I型花岗岩,为区域早-中元古代钙碱性火成岩重熔的产物。李献华等[31,42]认为上述江西、安徽、广西、云南等地新元古代花岗岩的形成与地幔柱活动导致下地壳重熔有关。

微量、稀土元素分析结果见表2。岩石具有较低的微量稀土、亲铜元素和挥发分,不相容元素Th、Rb含量较高,说明岩石具过铝质花岗岩特征。在原始地幔标准化多元素配分曲线图上(图7),以Ba、Nb、Ti等具较强的负异常, Rb和Pb正异常及微弱的Th、 Zr、 Hf、 和La正异常为特征, 曲线样式与I型花岗岩及正常弧花岗质岩石蛛网图曲线相近。 样品的稀土元素总量总体中等偏低, LaN/YbN>10, 反映出轻稀土富集型特点; δEu值在0.77~0.99, 显示铕具有弱的负异常。

初二时,陈老师的成绩相对较好,同学们常常一窝蜂般地来抄他的作业。突然之间,他感觉到有一种责任降临在他的身上,他掌握着全班同学作业的“生死”。为了“不辱使命”,他就主动把座位调到第一排去听老师讲课。结果通过自身的努力和外界的逼迫,陈老师的成绩很快上升至班级第一名。

Sandun granitewB/10-6

 

表1 三墩花岗岩主量元素分析结果

 

Table 1 Major elements composition of Sandun granite wB/%

  

样品号SD-1SD-2SD-3样品号SD-1SD-2SD-3 SiO272.9572.7271.40Na2O+K2O6.216.807.82 Al2O314.8614.6414.92Na2O/K2O1.491.051.34 CaO2.290.750.59Q35.5237.5631.07 Fe2O30.870.690.88C2.164.463.40 FeO1.221.371.19Or14.7619.6119.78 K2O2.493.263.28Ab31.4129.4637.82 MgO0.890.950.95An10.743.062.32 MnO0.050.060.06SI9.719.808.89 Na2O3.703.424.38AR2.132.532.95 P2O50.100.110.10Ap0.230.260.24 TiO20.270.260.26Mt1.271.021.30 CO20.100.200.10Il0.520.500.50 H2O+0.801.581.50A/CNK1.151.391.26 LOI0.861.811.48A/NK1.691.601.39

注: 由国家地质实验测试中心分析, 2017年; A/NK=Al2O3/(Na2O+K2O); A/CNK=Al2O3/(CaO+Na2O+K2O)。

  

图6 三墩花岗岩及区域新元古代花岗岩An-Ab-Or (a)、K2O-SiO2 (b)、A/NK-A/CNK(c)、Na2O-K2O (d) 图解(底图据文献[26-27]; 张邦源、罗里、渭洞数据引自文献[13,16])Fig.6 An-Ab-Or(a), K2O-SiO2(b), A/NK-A/CNK(c) and Na2O-K2O(d) diagrams of Sandun and other Neoproterozoic granites in Mufushan area

 

表2 三墩花岗岩微量稀土元素分析结果

 

Table 2 Trace and rare earth elements compositions of

 

基于学习者习得状况的日语情态意义扩展研究 ………………………………………… 周 萌 游衣明(3.38)

 

在这个特别的年终岁尾,我们特别邀请部分企业在一起交流经验感受,畅想未来发展,共同为进一步深化水利改革、推动民生水利发展激发动力,为在新起点上续写新的辉煌加油鼓劲。

  

样品号SD-1SD-2SD-3样品号SD-1SD-2SD-3Li5372.564.3Sn2.783.342.01 Be1.991.961.58Sb0.360.060.05 Nb4.664.684.71Ti162115651621 Ta0.580.60.59As<0.05<0.05<0.05 Cu19.311.912.5V33.832.733.4 Zn53.652.850.8Pb18.418.714.5 Rb98.5177169La11.911.213.7 Cs9.5611.59.15Ce232226.4 Sr199242111Pr2.882.733.37 Ba336323345Nd11.611.213.7 Ga15.515.715Sm1.861.832.29Ni6.275.55.59Eu0.620.540.6Th5.95.445.91Gd1.981.972.46U1.721.710.8Tb0.320.320.39Cr11.311.511.6Dy1.941.92.2Mn358366356Ho0.390.370.46Cd0.070.05<0.05Er1.081.021.2Mo0.19<0.050.05Tm0.180.160.19In<0.05<0.05<0.05Yb1.11.031.22Hf3.523.573.88Lu0.180.160.19Zr127129141Sc5.154.925.09W0.132.390.18Y10.19.110.9Co4.554.474.49ΣREE74.2870.4584.36Tl0.580.980.85LaN/YbN10.8210.8711.23Bi0.320.190.15δEu0.990.870.77

测试单位: 国家地质实验测试中心,2017。

  

图7 三墩花岗岩原始地幔标准化多元素配分曲线(标准化值据文献[28-29])Fig.7 PM-formalized trace elements spider diagram of Sandun granite

在稀土元素配分型式图中(图8),各样品曲线形态基本相似,总体为向右倾斜曲线,各样点均出现铈和铕的微弱低谷;轻稀土富集,中稀土到重稀土总体上平坦,分馏较弱。

4 讨 论

4.1 形成时代及岩石类型

江南造山带中段,包括幕阜山及其周边地区,广泛发育的新元古代花岗岩年龄多集中于860~820 Ma[30-34],幕阜山地区新元古代花岗岩已有一定的年代学研究基础(表3),幕阜山岩基西侧张邦源岩体形成于816 Ma,南缘三墩岩体形成于854 Ma,南部张坊、大围山-九岭岩体形成于828~817 Ma。这些岩体与湖南省中-西部基性岩及西南部城步谭家坳、云场里、拖板界等花岗岩体成岩时代接近(表3), 一起构成了带状的新元古代岩浆岩区(图1)。

  

图8 三墩花岗岩球粒陨石标准化配分曲线(标准化值据文献[28-29])Fig.8 Chondrite-normalized REE patterns of Sandun granite

中细粒弱片麻状二云母斜长花岗岩主量元素分析结果、 CIPW标准矿物计算标准分子及部分特征参数见表1。 样品的SiO2含量在71.40%~72.95%, 镁、 铁含量较低; Na2O+K2O在6.21%~7.82%, 且Na2O>K2O, Na2O/K2O值为1.05~1.49。 CIPW标准矿物组合中都出现刚玉分子(C), 在主元素及特征参数判别图解中(图6), 岩石落入花岗岩区域,过铝质、 钙碱性岩系, 在Na2O-K2O相关图上, 样点全落在“I型花岗岩”区内。

 

表3 幕阜山地区及湘西南新元古代花岗岩同位素年龄

 

Table 3 Isotopic ages of the Neoproterozoic granites in Mufushan area and South-West of Hunan

  

岩体测试方法年龄/Ma资料来源 张邦源岩体锆石SHRIMP U-Pb816[43]三墩岩体锆石SHRIMP U-Pb854[44]张坊岩体锆石SHRIMP U-Pb817[13]大围山岩体(东延江西九岭岩体部分)锆石SHRIMP U-Pb819、 828[31]818[13]820[45]城步谭家坳岩体锆石SHRIMP U-Pb806[13]城步拖板界岩体锆石SHRIMP U-Pb807[13]城步云场里岩体锆石SHRIMP U-Pb840[13]

中细粒弱片麻状二云母斜长花岗岩(图5), 弱片麻状结构, 块状构造。 主要矿物组成为斜长石(45%)、 石英(36%)、 白云母(9%)、 绿泥石(3%)、 黑云母(1%)、 绢云母(4%)、 方解石(2%),副矿物有锆石、磷灰石、黄铁矿等。其中斜长石具较强绢云母化,多呈蚀变残余的不规则粒状,粒度0.5~1.5 mm,部分蚀变不完全的可见聚片双晶;云母弱定向排列,白云母具不同程度的绢云母化,黑云母几乎完全绿泥石化,绿泥石为叶绿泥石,呈灰绿色,部分具靛蓝色异常干涉色(图5);石英边界模糊,部分具波状消光。 根据镜下观察,三墩花岗岩侵位之后至少经历了两期变质/蚀变作用:首先经历了一期以压扭性应力为主的动力变质作用,部分长英质破碎重结晶,云母定向排列,石英颗粒边界模糊,局部可观察到波状消光,并伴随了普遍的绢云母化;后期热液作用使黑云母绿泥石化,由于三墩岩体是传梓源矿床稀有金属伟晶岩的围岩,该期次绿泥石化很可能与矿脉形成有关。

(1)在三墩岩体的野外露头,可观察到暗色镁铁质微粒包体呈透镜体、局部呈脉状分布于花岗岩中,表现出岩浆混合形成岩体的迹象。

(2)三墩花岗岩体局部可见英云闪长岩和花岗闪长岩,与二云母斜长花岗岩呈过渡关系,具有典型的I型花岗岩矿物组合“石英+斜长石+碱性长石+角闪石+黑云母”。

(5)锆石Hf同位素结果显示,三墩花岗岩的εHf(t)加权平均值为较高的正值(6.9, 未发表数据),暗示其源岩岩浆有较强地幔物质的参与。

(4)在Na2O-K2O相关图(图6d)上,三墩、张邦源、罗里、渭洞样品投点全落在“I型花岗岩”区内,且本次测试的三墩岩体样品微量元素原始地幔标准化曲线与典型I型花岗岩及正常弧花岗质岩石蛛网图曲线相近。

(3)三墩岩体中的白云母是次生的,可能受到后期变质作用所引起,为片麻理的主要矿物,所以它的出现不是强过铝质花岗岩的鉴定标志,与I型花岗岩的解释不矛盾。

(6)区域新元古代花岗岩Sr-Nd同位素资料显示[13],张邦源、罗里、渭洞、梅仙、长三背、张坊等岩体的87Sr/86Sr初始值为0.721 7~0.722 1,εNd(t)值多介于-1.85~1.61, 显示出岩浆源区成分复杂,可能由源于亏损岩浆库的岩浆受到了地壳物质的混染。 多数岩体的TDM在2.0~1.5 Ga, 时限以中元古代为主, 幕阜山地区的张邦源、 罗里、 渭洞、 梅仙4个岩体TDM在1.7~1.5 Ga, 南部其他新元古代岩体TDM在2.0~1.7 Ga, 可能由于幕阜山地区新元古代花岗岩在形成过程中受深部具高147Sm/144Nd同位素值的幔源物质加入, 导致模式年龄的降低[49]

幕阜山地区新元古代花岗岩有着相近的侵位时代和源岩形成时代、 相似的地球化学特征,推测形成于同一时代、 同一构造背景下的岩浆活动, 以上特征均说明幕阜山地区新元古代花岗岩为典型的I型花岗岩, 其成因需结合区域新元古代构造背景进一步讨论。

图4是高原4月整体及各分区的感热通量与长江以南地区夏季降水的相关系数分布。高原整体(图4a)、高原E区(图4f)及高原东南部的G区(图4h)与夏季长江以南的降水具有较好的相关性关系,尤其是高原喜马拉雅地区(E区)感热通量与长江以南绝大部分地区降水的相关通过了95%置信度的显著性检验。

4.2 岩石成因及地质意义

近年来随着Rodinia超大陆裂解问题讨论的进行,扬子板块与华夏板块碰撞的时间及江南造山带出露的大量新元古代花岗岩的成因及构造属性逐渐成为大家讨论的热点。诸多地质证据表明,江南造山带是一个中-新元古代的造山带,其发育最早可能始于中元古代末,终于新元古代早期(860~800 Ma),其形成导致了扬子和华夏地块的拼合[20]。扬子地块东南缘普遍发育有830~760 Ma的沉积岩和岩浆岩,被认为形成于江南元古代火山弧南缘的大洋板块俯冲,而扬子地块西缘出露的864~726 Ma变质-岩浆杂岩体是典型的与俯冲板块有关的火山弧型岩浆杂岩。扬子克拉通的东南边缘在中新元古代表现为活动大陆边缘的观点已被诸多学者认可,该时期区域涉及火山弧地体的碰撞增生,在构造组成及构造活动时代上与格林威尔期造山带极为相似,同时扬子、华北和华夏陆块均发育有格林威尔期造山带的残留部分,诸多证据表明这些板块均为全球元古界末期超大陆的组成部分[50-53]。江南造山带中,沿着扬子地块和新元古代火山弧岩层(如双溪坞岩层[21])缝合带分布有多处蛇绿岩套,为区域汇聚板块俯冲环境提供了直接依据,尤其是安徽南部出现的新元古代蛇绿岩(如~830 Ma的皖南蛇绿岩套[54-55]),指示了区域新元古代弧后盆地的地质背景。此外,基底中镁铁质火山岩表现出MORB稀土配分模式以及火山弧地球化学特征[56-57],其中一些是枕状熔岩[57],以上证据都指示了区域新元古代的汇聚板块边缘的俯冲环境。

野外调查查明,三墩及区域其他新元古代花岗岩岩石均具花岗结构,岩体与围岩呈侵入接触,界线突变,热接触变质现象明显,表明花岗岩岩石均为岩浆结晶作用下的产物。花岗岩岩石中可见暗色镁铁质微粒包体,形态大多数为透镜状、长条状、不规则状、星点状,显示出明显的塑性流变特点,说明花岗岩浆的形成发生过岩浆混合作用。结合区域新元古代花岗岩样品地球化学特征和同位素特征,花岗岩岩浆在形成的过程中有下地壳基性岩浆或幔源岩浆的加入,是基性岩浆和酸性岩浆混合而成,或者部分岩浆就直接来源于壳幔混合岩浆源区,可能为俯冲带岩浆作用的产物。与三墩岩体地球化学特征相似,幕阜山地区所有新元古代花岗岩均具富Al富Na的特点,富集大离子亲石元素,轻稀土富集,重稀土含量较低,Nb亏损,具有火山弧花岗岩的特点,微量元素判别图解同样显示其为典型火山弧花岗岩(图9)。幕阜山地区新元古代花岗岩体地球化学特征与扬子地块西缘出露同时代岩浆杂岩体十分相似,均属火山弧岩浆岩系,不具备地幔柱岩浆特性。江南造山带广泛出露的新元古代花岗岩多呈带状分布,很难用地幔柱模型解释,且华南地区也缺乏标志地幔柱活动的大陆溢流玄武岩及大量的放射状岩墙群。综合野外、镜下观察、样品地球化学特征及区域已有研究成果,推断幕阜山地区新元古代花岗岩应为格林威尔造山运动板块碰撞形成的,为汇聚板块边缘俯冲带岩浆作用的产物。

尽管江南造山带中-新元古代的造山事件已有一定程度的研究成果,但对于其形成时间仍存有争议,焦点在于华夏地块和扬子地块的拼合时间[20]。许靖华等[59]将华南同北美阿巴拉契亚地区进行对比,提出江南造山带是华夏地块和扬子地块在印支期发生碰撞形成的造山带[60-61]。华南加里东期的变质变形较为强烈[62-63],麻粒岩、片麻岩、 斜长角闪岩以及混合岩化现象在华南加里东褶皱带广泛出现, 而此类中-高级变质岩在江南造山带却极少出露,因此一些学者认为这两个块体在新元古代时期可能并未完全拼合[64-65]。然而随着近年来江南造山带的相关研究,更多的地质事实表明江南造山带是一个中-新元古代的造山带,最早可能始于中元古代末而终于新元古代早期(860~800 Ma),其形成导致了扬子和华夏地块的拼合,为之后造山带广泛的成矿作用提供了物质来源。通过本次对江南造山带中段幕阜山地区新元古代花岗岩的研究,其典型聚板块边缘俯冲带构造背景下的火山弧花岗岩属性,为扬子-华夏地块拼合时间提供了新的证据。

  

图9 幕阜山地区新元古代花岗岩Rb-(Yb+Ta)、Rb-(Y+Nb)、Ta-Yb、Nb-Y图解(底图据文献[58])Fig.9 Rb-(Yb+Ta),Rb-(Y+Nb),Ta-Yb and Nb-Y diagrams of Mufushan Neoproterozoic granites

5 结 论

(1)幕阜山地区新元古代花岗岩为过铝质钙碱性花岗岩,花岗质岩浆由于地幔物质的加入显示出I型花岗岩的特性。

新中国成立以来的高等教育评估发展历程可划分为五个阶段:停滞阶段、恢复阶段、借鉴摸索阶段、正规建制阶段、国际接轨阶段。

(2)新元古代花岗岩富Al富Na,富集大离子亲石元素,轻稀土富集,重稀土含量较低,Nb亏损,是典型火山弧花岗岩,为聚板块边缘俯冲带岩浆作用的产物。

到了那个盛产甘蔗和朗姆酒的国度,才知道人们恨不得吃米饭都拌果酱,物资匮乏,口味又单调。对于来自天府之国,从小口味重的我,哪里受得了这个罪?母亲不知从哪里得到了消息,生怕我吃不好,赶忙给我寄了一个包裹。当时我们住在乡村,取件要专门排号,再搭车进城。那天,赶了一小时路,排了一小时队,终于等到了我的包裹。我把它抱上车,一个人在车厢后面打开纸箱,里面全是吃的——有小时候母亲不允许我吃的零食,有她自己学着做的牛肉豆豉酱,被塑料袋密封包扎得严严实实,撕开一条缝,香气逼人。

参考文献:

[1]Zheng Y F, Zhang S B, Zhao Z F, et al. Contrasting zircon Hf and O isotopes in the two episodes of Neoproterozoic granitoids in South China: implications for growth and reworking of continental crust[J]. Lithos, 2007, 96:127-150.

[2]Zhou J C, Wang X L, Qiu J S, et al. Geochemistry of Meso-and Neoproterozoic mafic-ultramafic rocks from northern Guangxi, China: arc or plume magmatism?[J]. Geochemical Journal, 2004, 38:139-152.

[3]葛文春, 李献华, 李正祥, 等. 桂北新元古代两类过铝花岗岩的地球化学研究[J].地球化学, 2001,30(1):24-34.

[4]陈文文. 华南新元古代花岗岩地球化学特征及构造意义[J]. 能源研究与管理, 2015(1):39-41.

[5]傅昭仁, 李紫金, 郑大瑜. 湘赣边区NNE向走滑造山带构造发展样式[J]. 地学前缘, 1999, 6(4): 263-272.

[6]李先福, 李建威, 傅昭仁. 湘赣边鹿井矿田与走滑断层有关的铀矿化作用[J]. 地球科学, 1999, 24(5): 476-479.

[7]李先福,晏同珍,傅昭仁.湘东—赣西NNE向走滑断裂与地震、地热的关系[J].地质力学学报,2000, 6(4): 73-78.

[8]章泽军, 张雄华, 易顺华. 赣西北幕阜山—九岭山一带前震旦纪构造变形[J].高校地质学报, 2003,9(1): 81-88.

[9] 彭和求, 贾宝华, 唐晓珊. 湘东北望湘岩体的热年代学与幕阜山隆升[J]. 地质科技情报, 2004, 23(1): 11-15.

[10]柏道远, 黄建中, 孟德保, 等. 湘东南地区中、新生代山体隆升过程的热年代学研究[J]. 地球学报, 2006, 27(6): 525-536.

[11]李鹏春. 湘东北地区显生宙花岗岩岩浆作用及其演化规律[D]. 广州: 中国科学院广州地球化学研究所, 2006.

[12]李鹏, 李建康, 裴荣富, 等. 幕阜山复式花岗岩体多期次演化与白垩纪稀有金属成矿高峰:年代学依据[J]. 地球科学, 2017, 42(10): 1684-1696.

[13]湖南省地质调查院. 湖南省区域地质志(中册)[M]. 北京: 地质出版社, 1988: 417-437.

[14]刘姤群,张录秀, 金维群,等. 湘东北燕山期花岗岩[J]. 华南地质与矿产, 1999(4): 1-9.

[15]石红才, 施小斌, 杨小秋, 等. 江南隆起带幕阜山岩体新生代剥蚀冷却的低温热年代学证据[J]. 地球物理学报, 2013, 56(6): 1945-1957.

[16]湖北省地质调查院.1∶50万通城县区幅区域地质调查报告[R]. 武汉: 湖北省地质调查院, 2013.

[17]Li X H, Li W X, Li Z X, et al. 850-790 Ma bimodal volcanic and intrusive rocks in northern Zhejiang,South China: a major episode of continental rift magmatism during the breakup of Rodinia[J]. Lithos, 2008, 102: 341-357.

[18]姜杨, 赵希林, 林寿发, 等. 扬子克拉通东南缘新元古代陆缘弧型TTG 的厘定及其构造意义[J]. 地质学报, 2014, 88(8): 1461-1474.

[19]Li Z X, Li X H, Kinny P D, et al. Geochronology of Neoproterozoic syn-rift magmatism in the Yangtze Craton, South China and correlations with other continents: evidence for a mantle superplume that broke up Rodinia[J]. Precambrian Research, 2003, 122: 85-109.

[20]王孝磊, 周金城, 陈昕, 等. 江南造山带的形成与演化[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2017, 36(5):714-735.

[21]Wang X L,Zhou J C,Griffin W L,et al.Geochemical zonation across a Neoproterozoic orogenic belt: isotopic evidence from granitoids and metasedimentary rocks of the Jiangnan orogen, China[J].Precambrian Research, 2014, 242: 154-171.

[22]湖南省地质局区域地质测量队. 1∶25万平江幅地质图说明书[R]. 长沙: 湖南省地质局, 1978.

[23]李鹏. 幕阜山地区岩浆活动及稀有金属成矿规律[R]. 北京: 中国地质科学院矿产资源研究所博士后出站报告, 2017.

[24]Li P, Li J K, Liu S B, et al. Origin and geological significance of TTG gneisses from the maevatanana greenstone belt in north-central Madagascar, and a comparison with India[J]. Acta Geologica Sinica (English Edition), 2017, 91(3): 1003-1024.

[25]Liu Y, Chen Z Y, Yang Z S, et al. Mineralogical and geochemical studies of brecciated ores in the Dalucao REE deposit, Sichuan Province, southwestern China[J]. Ore Geology Reviews, 2015, 70: 613-636.

[26]Frost B R, Barnes C G, Collins W J, et al. A geochemical classification for granitic rocks[J]. Journal of Petrology, 2001, 42(11): 2033-2048.

[27]Peccerillo A, Taylor S R. Geochemistry of eocene calc-alkaline volcanic rocks from the Kastamonu area, northern Turkey[J]. Contributions to Mineralogy and Petrology, 1976, 58: 63-81.

[28]Wood D A. A variably veined suboceanic upper mantle—genetic significance for mid-ocean ridge basalts from geochemical evidence[J]. Geology, 1979, 7: 499-503.

[29]Sun S -s, McDonough W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes[M]//Saunders A D, Norry M J. Magmatism in the Ocean Basins. Geological Society, London, Special Publication, 1989, 42: 313-345.

[30]冯定犹, 李志昌, 张自超. 黄陵花岗岩类岩基南部岩体侵入时代和同位素特征[J]. 湖北地质, 1991,5(2): 1-12.

[31]李献华, 李正祥, 葛文春, 等. 华南新元古代花岗岩的锆石U-Pb年龄及其构造意义[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2001, 20(4): 271-273.

[32]凌文黎, 高山, 程建萍, 等. 扬子陆核与陆缘新元古代岩浆事件对比及其构造意义——来自黄陵和汉南侵入杂岩ELA-ICPMS锆石U-Pb同位素年代学的约束[J]. 岩石学报, 2006, 22(2): 387-396.

[33]李益龙, 周汉文, 李献华, 等. 黄陵花岗岩基英云闪长岩的黑云母和角闪石40Ar-39Ar年龄及其冷却曲线[J]. 岩石学报, 2007, 23(5): 1067-1074.

[34]薛怀民, 马芳, 宋永勤, 等. 江南造山带东段新元古代花岗岩组合的年代学和地球化学: 对扬子与华夏地块拼合时间与过程的约束[J]. 岩石学报, 2010, 26(11): 3215-3244.

[35]王孝磊, 周金城, 邱检生, 等. 湘东北新元古代强过铝花岗岩的成因: 年代学和地球化学证据[J]. 地质论评, 2004, 50(1): 65-76.

[36]周金城, 王孝磊, 邱检生. 江南造山带西段岩浆作用特性[J]. 高校地质学报, 2005, 11(4): 527-533.

[37]孙克克, 陈斌, 陈军胜, 等. 江西大湖塘矿区九岭花岗闪长岩的成因及其构造意义[J]. 岩石学报, 2017, 33(3): 907-924.

[38]周忠友, 杨金香, 周汉文, 等. 湖北黄陵杂岩在Rodinia超大陆演化中的意义[J]. 资源环境与工程, 2007, 21(4): 380-384.

[39]凌文黎, 任利民, 段瑞春, 等. 新元古代黄陵岩体的成因与Rodinia裂解[C]//全国岩石学与地球动力学研讨会论文集, 2009:254-255.

[40]李献华. 广西北部新元古代花岗岩锆石U-Pb年代学及其构造意义[J]. 地球化学, 1999,28(1): 1-9.

[41]邱检生, 周金城, 张光辉, 等. 桂北前寒武纪花岗岩类岩石的地球化学与成因[J]. 岩石矿物学杂志, 2002, 21(3): 197-208.

[42]李献华, 李正祥, 周汉文, 等. 川西南关刀山岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄、元素和Nd同位素地球化学——岩石成因与构造意义[J]. 中国科学(D辑), 2003, 32(S): 60-68.

[43]马铁球, 陈立新, 柏道远, 等. 湘东北新元古代花岗岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄及地球化学特征[J]. 中国地质, 2009, 36(1): 65-73.

[44]湖南省地质矿产局. 1∶5万平江幅区域地质矿产调查报告[R]. 长沙: 湖南省地质矿产局, 1987.

[45]钟玉芳, 马昌前, 佘振兵, 等. 江西九岭花岗岩类复式岩基锆石SHRIMP U-Pb年代学[J]. 地球科学, 2005, 30(6):685-691.

[46]周刚, 张招崇, 罗世宾, 等. 新疆阿尔泰山南缘玛因鄂博高温型强过铝花岗岩: 年龄、地球化学特征及其地质意义[J]. 岩石学报, 2007, 23(8): 1909-1920.

[47]时章亮, 张宏飞, 蔡宏明. 松潘造山带马尔康强过铝质花岗岩的成因及其构造意义[J]. 地球科学, 2009, 34(4): 569-584.

[48]Sylvester P J. Post-collisional strongly peraluminous granites[J]. Lithos, 1998, 45: 29-44.

[49]McCulloch M T, Wasserburg G J. Sm-Nd and Rb-Sr chronology of continental crust formation[J]. Science, 1978, 200(4345): 1003-1011.

[50]颜丹平, 周美夫, 宋鸿林, 等. 华南在Rodinia古陆中位置的讨论——扬子地块西缘变质-岩浆杂岩证据及其与Seychelles地块的对比[J]. 地学前缘, 2002, 9(4): 249-256.

[51]Li X H, Li Z X, Ge W C, et al. Neoproterozoic granitoids in South China: crustal melting above a mantle plume at ca. 825 Ma?[J].Precambrian Research, 2003, 122: 45-83.

[52]Wang X L, Zhou J C, Qiu J S, et al. Geochemistry of the Meso- to Neoproterozoic basic-acid rocks from Hunan Province, South China: implications for the evolution of the western Jiangnan orogen[J]. Precambrian Research, 2004, 135: 79-103.

[53]Zhang Y Z, Wang Y J, Fan W M, et al. Geochronological and geochemical constraints on the metasomatised source for the Neoproterozoic(~825 Ma) high-mg volcanic rocks from the Cangshuipu area(Hunan Province) along the Jiangnan domain and their tectonic implications[J]. Precambrian Research, 2012, 220-221: 139-157.

[54]Zhang S B, Wu R X, Zheng Y F. Neoproterozoic continental accretion in South China: geochemical evidence from the Fuchuan ophiolite in the Jiangnan orogen[J]. Precambrian Research, 2012,220-221: 45-64.

[55]Zhang C L, Santosh M, Zou H B, et al.The Fuchuan ophiolite in Jiangnan Orogen: geochemistry,zircon U-Pb geochronology,Hf isotope and implications for the Neoproterozoic assembly of South China[J].Lithos,2013,179:263-274.

[56]Wang X L, Zhou J C, Qiu J S, et al. LA-ICP-MS U-Pb zircon geochronology of the Neoproterozoic igneous rocks from Northern Guangxi, South China: implications for tectonic evolution[J]. Precambrian Research, 2006, 145: 111-130.

[57]Zhou J C, Wang X L, Qiu J S. Geochronology of Neoproterozoic mafic rocks and sandstones from northeastern Guizhou, South China: coeval arc magmatism and sedimentation[J]. Precambrian Research, 2009, 170: 27-42.

[58]Pearce J A, Harris N B W, Tindle A G. Trace element discrimination diagrams for the tectonic interpretation of granitic rocks[J]. Journal of Petrology, 1984, 25: 956-983.

[59]许靖华, 孙枢, 李继亮. 是华南造山带而不是华南地台[J]. 中国科学(B辑), 1987, 17(10): 1107-1115.

[60]Hsü K J, Li J L, Chen H H, et al. Tectonics of South China: key to understanding West Pacific geology[J]. Tectonophysics, 1990, 183: 9-39.

[61]Hsü K J, Sun S, Li J L, et al. Mesozoic overthrust tectonics in south China[J]. Geology, 1988, 16: 418-421.

[62]Yu J H, O’Reilly Y S, Wang L J, et al. Finding of ancient materials in Cathaysia and implication for the formation of Precambrian crust[J]. Chinese Science Bulletin, 2007, 52(1): 13-22.

[63]Li L M, Sun M, Wang Y J, et al. U-Pb and Hf isotopic study of zircons from migmatised amphibolites in the Cathaysia Block: implications for the early Paleozoic peak tectonothermal event in Southeastern China[J]. Gondwana Research, 2011, 19: 191-201.

[64]徐备, 郭令智, 施央申. 皖浙赣地区元古代地体和多期碰撞造山带[M]. 北京: 地质出版社, 1992.

[65]Wong J,Sun M,Xing G F,et al.Zircon U-Pb and Hf isotopic study of Mesozoic felsic rocks from eastern Zhejiang,South China:geochemical contrast between the Yangtze and Cathaysia blocks[J].Gondwana Research,2011,19:244-259.

 
黄志飚,李鹏,周芳春,刘翔,李建康,肖国强,张立平,陈虎,汪宣民
《桂林理工大学学报》2018年第04期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号