本文選題：早古生代　切入點：早中生代　出處：《南京大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：華南由華夏塊體在新元古代(900-800 Ma)沿江山-紹興-萍鄉(xiāng)--祁東-茶林斷裂帶朝揚子塊體俯沖-碰撞而成。顯生宙期間,它經(jīng)歷了多期次強烈的構(gòu)造巖漿事件和大陸再造。對于華南前寒武紀的演化和新元古代的地球動力學模型等問題,前人已取得豐碩的研究成果。然而,對于華南早古生代(加里東期)和早中生代(印支期)花崗巖的構(gòu)造背景以及華南在早古生代與早中生代時期的構(gòu)造屬性和地球動力學演化等問題,至今仍存在俯沖造山與陸內(nèi)造山觀點的爭議。為更好的認識華南早古生代與早中生代的構(gòu)造演化,本論文以越城嶺、海洋山、南嶺諸廣山和云開大山等地區(qū)為主要研究區(qū),結(jié)合野外地質(zhì)學、巖相學和構(gòu)造變形特征的研究,重點對華南兩期花崗巖體進行了詳細的鋯石U-Pb定年、全巖地球化學和Hf同位素的分析研究,并探討了花崗巖體的時代、成因和構(gòu)造背景,為華南早古生代和早中生代構(gòu)造演化過程提供了科學依據(jù)。野外地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)華南顯生宙地層發(fā)育基本完整。在震旦紀-晚奧陶世期間,為穩(wěn)定的泥砂質(zhì)板巖巖石組合,并發(fā)育淺海相沉積構(gòu)造;志留紀地層區(qū)域缺失;中晚泥盆世-中三疊世由粗碎屑巖與碳酸鹽巖構(gòu)成,含淺海相生物化石及沉積構(gòu)造。同時,華南古生代地層并無代表深海環(huán)境的具鮑馬序列的濁積巖、火山熔巖和粗火山碎屑巖。因此,我們初步判斷古生代期間,華南為穩(wěn)定的沉積環(huán)境,并非活動大陸邊緣環(huán)境。本論文對云開地區(qū)的越城嶺-苗兒山、南岳-塔山和南嶺地區(qū)的諸廣山-魯溪等區(qū)段的重要地質(zhì)現(xiàn)象進行了詳細觀察、剖面測制和系統(tǒng)采樣。研究表明,華南前泥盆紀巖層發(fā)生過廣泛的褶皺和逆沖推覆,構(gòu)造線多數(shù)呈NE走向(少數(shù)早期的近E-W走向),運動學標志如壓力影、云母魚、不對稱旋轉(zhuǎn)殘斑系等指示SE盤巖塊向NW逆沖。同時,華南廣泛發(fā)育區(qū)域性的角度不整合沉積接觸界面,表現(xiàn)為未變質(zhì)的中上泥盆統(tǒng)角度不整合覆于下伏不同時代地層之上以及上三疊統(tǒng)或下侏羅統(tǒng)角度不整合于前侏羅紀強烈褶皺變形的巖層之上,表明華南寒武紀-侏羅紀期間至少發(fā)生過2次區(qū)域規(guī)模的褶皺造山事件:早古生代(主要是志留紀)構(gòu)造事件和早中生代(中-晚三疊世)構(gòu)造事件。華南早古生代巖體分布廣泛,出露了 200多個巖體,面積近20,000 km2,多呈巖基或巖床產(chǎn)出。本次重點研究了越城嶺、海洋山、金溪和青州四個早古生代巖體。野外調(diào)查表明,這些巖體均侵入于前泥盆紀地層中,之后又被中泥盆世礫巖等碎屑巖角度不整合覆蓋。巖體的主要巖性為黑云母花崗巖、白云母花崗巖和二云母花崗巖,主要有片麻狀和塊狀兩種構(gòu)造。從巖體中心到邊部,在結(jié)構(gòu)上具有粗�；◢弾r-中粗�；◢弾r-中細粒花崗巖-弱定向片麻狀花崗巖-片理化花崗巖的漸變過渡現(xiàn)象。巖體邊部常含有外形不規(guī)則的圍巖殘留體,殘留體內(nèi)部的產(chǎn)狀與圍巖(片巖、千枚巖等)相一致。此外,在巖體邊部,其長石自形晶普遍被定向壓扁并拉長,構(gòu)成巖漿流面,其產(chǎn)狀與圍巖(片巖、千枚巖)一致,表明巖體為同構(gòu)造期巖體。研究表明,這些巖體中的鋯石CL圖像展示了清晰的巖漿韻律環(huán)帶,其巖漿鋯石U-Pb測年數(shù)據(jù)分別為 427.0 ± 3.2 Ma、435.5 ± 3.7 Ma、442.3 ± 3.5Ma 和 436.3 ± 3.4 Ma,均為志留紀時代。巖體的鋯石Hf同位素初始值εHf(t)為-1.44～-36.84,二階段模式年齡為1.3-3.7 Ga,表明巖漿來源于古-中元古代甚至太古代基底物質(zhì)的部分熔融,很少有幔源物質(zhì)的加入。早古生代巖體普遍含有白云母等富鋁礦物,其A/CNK值多數(shù)大于1.1,表明為強過鋁質(zhì)花崗巖。巖體呈明顯的輕稀土富集和Eu元素負異常的地球化學特征,表明斜長石的分離結(jié)晶成因。同時,Ba,Sr,Nb和Ti的強烈虧損與Rb,Th,U和Pb的富集,表明早古生代花崗巖是殼源物質(zhì)部分熔融的產(chǎn)物。本論文也對前人研究結(jié)果做了統(tǒng)計,華南早古生代巖體的結(jié)晶年齡在379-468 Ma之間,其峰值集中在423-443 Ma。同時,彌散型分布的花崗巖體,在由SE向NW、由沿海向陸內(nèi)或由東向西、由云開到武夷的方向上,均沒有年齡的新老演化趨勢,說明華南早古生代的構(gòu)造-巖漿活動與板塊的俯沖作用無關(guān)。華南早中生代巖漿活動強烈,出露的巖體總面積達20,900 km2。巖體集中分布在雪峰山、武夷山、南嶺和云開大山地區(qū)。巖體多侵入于前三疊紀地層中,或早古生代花崗巖中,普遍被晚中生代地層角度不整合覆蓋。本研究選擇區(qū)內(nèi)將軍廟、塔山、王仙嶺、南岳、魯溪、瑯南和諸廣山復合巖體七個巖體作為重點研究對象,開展了系統(tǒng)的巖相學、地球化學和同位素地質(zhì)學(包括測年和鉿同位素成分與演化)研究。研究表明,這7個巖體主要由黑云母花崗巖(含少量角閃石)、白云母花崗巖和二云母花崗巖組成,具塊狀和片麻狀兩種構(gòu)造。其巖相學的過渡規(guī)律與早古生代類似,從巖體中心向邊部,礦物顆粒由粗變細,定向排列由弱變強,巖體邊部常含與圍巖產(chǎn)狀一致的殘留體和流線、流面構(gòu)造,表明它們?yōu)橥瑯?gòu)造期巖體。這些早中生代巖體以S型花崗巖為主,巖石中常含白云母等富鋁礦物,A/CNK值均大于1.1,表明其強過鋁特征。其中A1203,Ti02,MgO,CaO,P205,(MgO+ FeOT+TiO2),Ba,Sr,Yb和Zr的含量與Si02含量呈負相關(guān),這表明造巖礦物如斜長石、鉀長石等的分離結(jié)晶成因。地球化學測試結(jié)果顯示,巖體富集輕稀土,具明顯的Eu元素負異常,同時,強烈虧損Ba,Sr,Nb和Zr,而富集Rb,Th,U和Cs。巖體中鋯石CL圖像呈完整的震蕩環(huán)帶,表明其巖漿成因。鋯石U-Pb測年結(jié)果表明,巖體結(jié)晶時代為三疊紀,其年齡分別為 217.5 土 1.8 Ma(將軍廟);222.4 土 3.6Ma(塔山);220.6 土 2.0Ma(王仙嶺);228.4 ± 1.6 Ma(南岳);224.4 ± 3.1 Ma(魯溪);231.3 ± 3.0 Ma(W棠，

本文編號：1601425