本文選題：洋-陸俯沖　切入點(diǎn)：增生型造山帶　出處：《南京大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：華南由位于西北部的揚(yáng)子地塊和東南部的華夏地塊在新元古代碰撞拼合形成。新元古代之前,華夏和揚(yáng)子地塊具有各自獨(dú)立的演化史。與發(fā)育太古代-古元古代結(jié)晶基底的揚(yáng)子地塊不同,華夏地塊至今未找到證據(jù)確鑿的太古代基底巖石,古元古代的基底巖石也僅出露于浙西南和閩西北地區(qū)。新元古代之后,華夏和揚(yáng)子地塊拼合成形成統(tǒng)一的華南地塊并經(jīng)歷了多期的構(gòu)造-巖漿活動(dòng)疊加,包括早古生代(加里東期)、早中生代(印支期)和晚中生代(燕山期)。華夏地塊發(fā)育的幕式巖漿作用導(dǎo)致不同程度的殼-幔相互作用以及地殼的幕式增生和再造。浙西南八都雜巖中的古元古代變質(zhì)巖和侵入成因的花崗巖是華夏地塊目前發(fā)現(xiàn)的最古老的巖石。本文對(duì)金羅后(里莊)和靖居花崗質(zhì)雜巖以及茶坦斜長(zhǎng)角閃巖中5個(gè)樣品分選出的鋯石進(jìn)行了SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb定年,定年結(jié)果揭示了古元古代的巖漿作用和早古生代、早中生代熱事件的疊加。金羅后含石榴石黑云母花崗巖(1878±28 Ma)具有高的A/CNK比值(1.28-1.42),富含黑云母和石榴石,表現(xiàn)出S型花崗巖的特征,可能形成于較低的水逸度環(huán)境并具有較高的鋯飽和溫度(792～809℃)。靖居中粗粒鉀長(zhǎng)花崗巖(1861±35 Ma)、靖居中細(xì)粒鉀長(zhǎng)花崗巖(1849±30 Ma)和金羅后片麻狀花崗閃長(zhǎng)巖(1877±10Ma)為準(zhǔn)鋁-強(qiáng)過(guò)鋁質(zhì)(A/CNK=0.97～1.26),具有富集的全堿和高場(chǎng)強(qiáng)元素含量以及高的Ga/Al和FeOT/(FeOT+MgO)比值。它們較高的鋯飽和溫度(840～854℃)以及高的Rb/Nb和Y/Nb比值表明其應(yīng)屬于A型花崗巖中的A2亞類。含石榴石黑云母花崗巖中繼承鋯石的年齡(2088～2929 Ma)揭示本區(qū)太古代物質(zhì)的存在,S型和A型花崗巖的鋯石Hf同位素和全巖Nd同位素以及地球化學(xué)組成表明這些花崗巖來(lái)源于太古代到古元古代地殼物質(zhì)的熔融,并有不同比例新生幔源物質(zhì)的加入。茶坦斜長(zhǎng)角閃巖(1879±42 Ma)與古元古代S型和A型花崗巖近同時(shí)侵入,暗示其均形成于板內(nèi)伸展環(huán)境,代表了一幕重要的地殼的增生和再造事件。金羅后片麻狀花崗閃長(zhǎng)巖和靖居鉀長(zhǎng)花崗巖的下交點(diǎn)年齡(224～231 Ma)以及茶坦斜長(zhǎng)角閃巖的下交點(diǎn)年齡(418±23 Ma)指示本區(qū)在后期又經(jīng)歷了兩次重要的熱事件的疊加。普遍被接受的華夏和揚(yáng)子地塊在新元古代的碰撞拼合過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模型為：兩個(gè)地塊間的洋盆由于北西向的俯沖,形成了揚(yáng)子活動(dòng)大陸邊緣；隨后揚(yáng)子和華夏地塊閉合和陸-陸碰撞導(dǎo)致了江南造山帶的隆起。前人認(rèn)為華夏地塊只是被動(dòng)大陸邊緣,但最近報(bào)道了一系列具有陸緣弧和弧后火山巖特征的鎂鐵質(zhì)和長(zhǎng)英質(zhì)巖漿巖,包括廟后和山后雜巖中具有陸緣弧巖漿巖特征的輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖和花崗巖,使得這一觀點(diǎn)受到挑戰(zhàn)。根據(jù)最近對(duì)華南新元古代巖漿巖及相關(guān)巖石的時(shí)空分布規(guī)律的研究,我們辨別出了新元古代洋內(nèi)島弧、陸-弧-陸的碰撞以及揚(yáng)子和華夏地塊間的三條構(gòu)造-巖漿帶。洋內(nèi)島弧帶現(xiàn)今位于揚(yáng)子和華夏地塊之間,與東南方向的華夏地塊以江山-紹興-萍鄉(xiāng)-雙牌-信宜深大斷裂帶相隔,與西北方向的揚(yáng)子地塊以景德鎮(zhèn)-益豐-萬(wàn)載深大斷裂帶相隔。我們綜合了最近發(fā)表的可靠的華南新元古代巖漿巖的地質(zhì)年代學(xué)、地球化學(xué)和同位素?cái)?shù)據(jù),建立了新的揚(yáng)子和華夏地塊碰撞拼合過(guò)程的構(gòu)造-巖漿演化模型：約1000～860 Ma時(shí),北西向的洋-洋俯沖和南東向的洋-陸俯沖導(dǎo)致俯沖板片的脫水和熔融,形成了洋內(nèi)島弧帶和華夏活動(dòng)陸緣的巖漿活動(dòng)；約860～825 Ma時(shí),更大角度的俯沖導(dǎo)致洋內(nèi)島弧帶弧后盆地的發(fā)育,華夏地塊由于俯沖板片后撤產(chǎn)生了弧和弧后背景的巖漿作用；同時(shí),低角度的北西向洋-陸俯沖形成了揚(yáng)子活動(dòng)陸緣；約825～805 Ma時(shí),揚(yáng)子和華夏之間陸-弧-陸的碰撞以及最終的拼合導(dǎo)致了江南造山帶的形成；約805～750 Ma時(shí),江南造山帶發(fā)生構(gòu)造垮塌,南華裂谷盆地形成,將之間已經(jīng)拼接在一起的揚(yáng)子活動(dòng)陸緣和洋內(nèi)島弧帶的西段重新分隔開(kāi)。我們的研究表明華南不存在Grenvillian期造山事件或是地幔柱的活動(dòng),表明華南應(yīng)位于Rodinia超大陸的邊緣。華南早古生代造山事件通常被認(rèn)為是一次陸內(nèi)造山作用,而同期的巖漿活動(dòng)(440～390Ma)主要分布于華夏地塊,主要為花崗質(zhì)巖漿作用,并伴隨有少量中-基性巖漿巖的發(fā)育。前人的研究認(rèn)為華南早古生代花崗巖主要為過(guò)鋁質(zhì)的S型花崗巖,而含角閃石的Ⅰ型花崗巖僅為零星出露。然而,通過(guò)對(duì)早古生代花崗巖研究的總結(jié)歸納,我們發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)數(shù)量的早古生代花崗巖同時(shí)具有部分S型或Ⅰ型花崗巖的特征。因此,我們將華南早古生代的花崗巖分為兩組：A組花崗巖數(shù)量較少,具有較高的εHf(t)值(集中于-3.0到+9.0之間)和εNd(t)值(-5.2到+1.3之間)以及高的初始溫度(810～850℃)：B組花崗巖廣泛發(fā)育,具有較低的εHf(t)值(集中于-16.0到-1.0之間)和εNd(t)值(-13.2到-4.1之間)以及低的初始溫度(700～830℃)。下灣二長(zhǎng)花崗巖和墩頭花崗閃長(zhǎng)巖是典型的A組花崗巖,鋯石U-Pb年齡為約410 Ma。對(duì)早古生代花崗巖、鎂鐵質(zhì)包體以及中-基性巖漿巖進(jìn)行的地球化學(xué)及同位素分析表明包括下灣和墩頭花崗巖在內(nèi)的A組花崗巖是由軟流圈來(lái)源的巖漿與地殼深部的變沉積巖相互作用,發(fā)生廣泛的同化混染與分離結(jié)晶(AFC)作用而產(chǎn)生；而B(niǎo)組花崗巖主要是由于同期底侵的起源于巖石圈地幔的玄武質(zhì)巖漿與基底變質(zhì)巖反應(yīng)導(dǎo)致的同化混染與分離結(jié)晶(AFC)作用而產(chǎn)生。后碰撞階段的拆沉作用導(dǎo)致軟流圈的上涌并直接參與了A組花崗巖的形成,同時(shí)誘發(fā)了巖石圈地幔熔融和B組花崗巖的形成。以往對(duì)于華夏地塊早中生代巖漿作用的研究主要集中于S型和Ⅰ型花崗巖,而正長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)巖-A型花崗巖的組合沒(méi)有得到足夠的重視,但這一巖漿巖組合通常指示了局部或區(qū)域性的伸展環(huán)境和殼-幔相互作用。華夏地塊發(fā)育的早中生代正長(zhǎng)巖以富集大離子親石元素和輕稀土元素虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素為特征,并具有富集的Sr-Nd-Hf同位素組成,其巖漿起源于古老俯沖事件形成的交代巖石圈地幔。早中生代二長(zhǎng)巖以靖居似斑狀石英二長(zhǎng)巖(226±1Ma)為代表,具有相對(duì)正長(zhǎng)巖較低的大離子親石元素和輕稀土元素含量和同樣富集的Sr-Nd-Hf同位素組成,指示這些二長(zhǎng)巖可能起源于富集巖石圈地幔高程度的部分熔融。早中生代A型花崗巖以翁山似斑狀黑云母二長(zhǎng)花崗巖(約230 Ma)為代表,鋯石Hf同位素和全巖Nd同位素組成指示早古生代的A型花崗巖可能來(lái)源于基底沉積巖來(lái)源熔體與底侵的幔源熔體的混合。早中生代正長(zhǎng)巖-二長(zhǎng)巖-A型花崗巖組合的成因與華南地塊和印支地塊碰撞的遠(yuǎn)程效應(yīng)引起的走滑斷裂活動(dòng)有關(guān)。華南晚中生代的巖漿作用主要形成長(zhǎng)英質(zhì)的火山巖和侵入巖。不同于沿海區(qū)域,內(nèi)陸地區(qū)的巖墻群的侵位時(shí)代要稍早一些,也缺乏詳細(xì)的研究。廟后和山后巖墻群侵入新元古代巖體。其中,花崗閃長(zhǎng)斑巖(127±2 Ma)具有“埃達(dá)克質(zhì)”巖石特征的地球化學(xué)組成,暗示內(nèi)陸地區(qū)的“埃達(dá)克質(zhì)”巖漿活動(dòng)時(shí)間從約175 Ma一直持續(xù)到約130 Ma。大部分內(nèi)陸地區(qū)的“埃達(dá)克質(zhì)”巖為鈣堿性,其Sr-Nd-Hf-O同位素組成指示其來(lái)源于下地殼的新元古代弧巖漿巖的熔融�；◢彴邘r具有A型花崗巖的地球化學(xué)特征,與輝綠巖墻近同時(shí)侵位,形成于約130 Ma。廣泛發(fā)育的A型花崗巖和同期的輝綠巖墻構(gòu)成了內(nèi)陸地區(qū)北東-南西向展布的雙峰式巖漿帶。部分A型花崗巖中發(fā)育鎂鐵質(zhì)包體,其Sr-Nd-Hf同位素組成表明這些雙峰式巖漿巖形成于基底沉積變質(zhì)巖熔融產(chǎn)生的熔體與同期的幔源熔體的混合。內(nèi)陸地區(qū)從“埃達(dá)克質(zhì)”到雙峰式巖漿作用的轉(zhuǎn)變指示了構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)變。從中侏羅世到早白堊世,隨著古太平洋板塊向華南的北西向俯沖角度逐漸增大,在內(nèi)陸地區(qū)由板緣應(yīng)力的遠(yuǎn)程效應(yīng)導(dǎo)致的局部的板內(nèi)伸展環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楦_板片后撤誘發(fā)的弧后伸展環(huán)境。
[Abstract]:The ancient Proterozoic metamorphic rocks and the late Mesozoic era ( 1877 鹵 10Ma ) have high A / CNK ratios ( 1 . 28 - 1.42 ) , rich in biotite and garnet .
In this paper , the authors conclude that the Cathaysian block is only the passive continental margin , but it has recently reported a series of magmatism , diorite and granite with the characteristics of continental margin arc and volcanic rocks .
At 860 - 825 Ma , the subduction of larger angles results in the development of the basin after arc - arc in the Indian Ocean , and the Cathaysian block has the magmatism of arc and post - arc background due to the back of the subduction plate .
At the same time , the low - angle North - west subduction of the ocean - land forms the continental margin of the Yangtze River ;
At about 825 - 805 Ma , the collision between the Yangtze and the Cathaysian continent - arc - land and the final splicing led to the formation of the Jiangnan orogenic belt ;
The study shows that the early Paleozoic granite in South China is mainly of S - type granite with low 蔚 Hf ( t ) and 蔚 Nd ( t ) values ( - 13.2 to - 4.1 ) and 蔚 Nd ( t ) values ( - 13.2 to - 4.1 ) and low initial temperature ( 700 ~ 830 鈩，

本文編號(hào)：1696793