华南新元古代岩浆岩成因板块-裂谷模型.pdfVIP

第四届全国构造会议论文摘要集 华南新元古代岩浆岩成因的板块．裂谷模型宰 郑永飞 中国科学院壳幔物质与环境重点实验室，中国科学技术大学地球和空间科学学院，合肥230026 华南新元古代岩浆岩成因与Rodinia超大陆聚合和裂解之间的关系，以及是否存在同时 期超级地幔柱或岛弧岩浆活动，是近年来国内外地球科学界研究的热点问题之一。就华南新 et 元古代花岗岩的成因来说，目前存在三种模型：(1)地幔柱岩浆活动产物(Lia1．，1999， et 2003)：(2)岛弧岩浆作用产物(Zhou eta1．。2007，2008)。无论是地幔柱还是岛弧，它们的形成都标志着新生地壳的生长，这根据 锆石Lu．Hf同位素体系示踪能够予以有效识别。就全岩微量元素组成来说，地幔柱来源岩浆 通常具有洋岛玄武岩(OIB)型配分模式，而岛弧岩浆以富集LILE但是亏损HFSE为特点。在 解释岩浆岩的锆石u．Pb年龄时，特别需要考虑新生地壳形成时zr的地球化学行为。由富水 流体交代地幔楔形成的岛弧岩浆岩以富集LILE和LREE、亏损HSFE为特点，其中zr处于 不饱和状态，因此不能结晶出锆石。而由含水熔体交代地幔楔形成的岩浆岩不仅富集LILE 和LREE，而且富集HSFE，因此Zr处于饱和状态，能够结晶出锆石，但是这种岩石又不具 有岛弧玄武岩微量元素特征。板块．裂谷模型强调了两个在先前研究中被忽视的重要岩浆作 用：(1)弧陆碰撞，和(2)碰撞后跨塌。它们所对应的岩浆活动产物具有“就地取材”特点： 古老与新生岩石圈地幔、古老与新生大陆地壳都可能发生部分熔融，形成不同成分和性质的 岩浆岩；动力学机制就是岩石圈拉张所引起的构造垮塌深熔和裂谷再造。由于不同碰撞造山 带大陆岩石圈的性质存在差异，导致所形成的同时期岩浆岩在物质成分上差别很大。因此， 将全岩和矿物元素和同位素地球化学研究相结合，才能够有效地进行岩石成因判断。 我们对华南部分新元古代岩浆岩进行了锆石u．Pb定年和H二O同位素研究，对其中部 分样品进行了全岩元素地球化学研究。结果发现，江南造山带西部820．830Ma花岗岩具有 负的锆石￡H“t)值(一3．4一一1．6)和古元古代Hf模式年龄(1．81～1．92Ga)以及高的锆石6180值 (6．8～10．4900)，反映了其原岩为古老陆壳并经过风化沉积循环。江南造山带东部780—830Ma 花岗岩和火山岩同样具有高的锆石6180值(6．1～10．1‰)，但是表现为正的锆石￡H“t)值(3．4～ 6．3)和中九古代Hf模式年龄(1．12-1．25 Ga)，反映了其原岩为新生地壳并经过风化沉积循环。 扬子陆块西缘川西一带约750．820Ma的花岗岩和辉长岩具有正的锆石￡H“t)值(3．5～9．9)、中元 古代晚期至新元古代早期的Hf模式年龄(0．94～1．18Ga)和接近地幔锆石的锆石6180值 (4．2“．2‰)，反映了新生地壳来源和裂谷构造活动下的高温水岩反应。扬子陆块北缘大别． 反映裂谷构造活动下的高温水岩反应，但是锆石Hf同位素组成显示出两组对比的特征：(1) 正￡H“t)值(2．3～8．2)、中元古代晚期Hf模式年龄(1．00～1．24Ga)，反映了新生地壳来源；(2)负 eH“t)值(．9．1—．2．7)、古元古代Hf模式年龄(1．82～2．25 Ga)，反映了古老地壳来源。结合全 岩元素地球化学特点，我们认为，华南早期(830。800Ma)岩浆岩为弧陆碰撞造山带拉张跨塌 熔融产物，而晚期(780．740Ma)为大陆裂谷岩浆活动产物。因此，我们建议的板块．裂谷模型 +国家自然科学基金项1；1成果 3l 第四届全国构造会议论文摘要集 不仅能够解释现有的地质地球化学观察，而且能够避免地幔柱．裂谷模型和板片一岛弧模型所 遇到的问题。 Ga的大洋弧和大陆 现有研究资料表明，在浙西北．皖南．赣东北～带，广泛存在约1．3．1．0 弧岩浆岩，通常将其解释为与扬