高度演化的黄山A型花岗岩：对扬子克拉通东南部中生代岩石圈减薄的约束%3f.pdfVIP

高度演化的黄山A型花岗岩：对扬子克拉通东南部中 生代岩石圈减薄的约束?水 薛怀民1汪应庚2马芳3汪诚4王德恩2左延龙2 1．中国地质科学院地质研究所，北京100037；2．安徽省地质矿产局332地质队，安徽，屯溪 245000；3．北京大学地球与空间科学学院，北京100871；4．黄山世界地质公园规划土地处， 安徽，黄山245000 提要： 黄山花岗岩以高硅(Si0275哟、低钙(CaO=0．51’0．86幻、贫镁、相对富碱 和高FoO*／MgO比(8．28“87．20)为特征。微量元素地球化学性质上表现为强烈亏损Ba、Sr、Eu (6Eu=0．01’0．13)，富集胁、Th和u，高场强元素zr、№、Y和Ga的含量也较高。主量和 微量元素均表现为A-型花岗岩的特征。该花岗岩最奇妙的特征是稀土元素分馏模式表现出“四 素组效应”(tetradeffect)，一些微量元素的行为也表现出不受离子电荷和半径的控制 (non-CHARAC行为)，如异常低的I(／Rb和Zr／Hf比值以及醒目的高I(／的比值，该特征仅见于与 热液具强烈相互作用的高度演化的岩浆中。与钙碱性的太平岩体相比，高度演化的具A-型花岗 岩特征的黄山岩体具有相对较低的87Sr／86Sr初时值(0．707，而太平岩体为0．710)和较高的 e 1．33Ga，明显年轻于扬子克拉通内不同时期花岗岩所普遍显示的约2．1Ga的模式年龄值，也小 于太平岩体的模式年龄(1．44。1．45Ga)，指示黄山岩体的母岩浆中包含有较多新加入的软流圈 地幔物质。我们认为，由钙碱性的太平岩体转变为碱性的黄山岩体所指示的是扬子克拉通东南 部中生代岩石圈的减薄事件。 关键词： 四素组效应 A型花岗岩 地球化学 岩石圈减薄 黄山 中生代 近20年来，我国东部岩石圈研究的一个重要进展就是发现该区的大陆岩石圈在中、新 生代发生过大规模的减薄作用(邓晋福等，1994，2003；高山等，2003；杨富全等，2003= Gaoet et 1999，2004；Xu 2006；嵇少丞等，2008)。该认识最初是从华北东部获得的，目前的研究也主要集中在华北 克拉通内。虽然也有少数学者提出我国的华南地区在中、新生代也经历过岩石圈的巨变(如 et 吴福元等，2003；Xua1．，2000)，但具体的研究工作目前还很少。 黄山作为我国长江水系与钱塘江水系的分野，不仅以其山体奇伟峻峭、危崖突兀、幽壑 纵横而成为举世闻名的风景名胜区和世界地质公园，由黄山岩体与太平岩体所构成的复式岩 体也是我国沿江一江南地区燕山期大规模岩浆作用的代表性岩体之一。但到目前为止，有关 该岩体岩石学和地球化学方面的研究成果还很少，仅有的个别研究也早在上世纪的80年代 研究成果。 123 初(赵连泽等，1983)。另外，陈江峰等(1993)在讨论安徽南部燕山期中酸性侵入岩时，分析 了该岩体一个样品的sr和Nd同位素组成。对于黄山花岗岩的成因分类，赵连泽等(1983) 基于所获得的高町Sr／嘶Sr初时值(0．7143)将其归于改造型花岗岩，进而推断其成因方式可能 与地槽沉积物的部分熔融有关。本文及陈江峰等(1993)的分析表明，黄山花岗岩的“7Sr／嘶Sr 初时值仅有0．707左右，与0．7143相比出入很大。本文的研究表明黄山花岗岩地球化学上 具有典型的A型花岗岩的特征。 作为深源岩石之一的A型花岗岩，虽然对其成因机制还存在着较大的争议，但它们均侵 et 位于拉张或非挤压的构造环境这一点已成共认(Whalena1．，1987：Sylveter，1989： 动(如地幔上涌或基性岩浆的注入)有密切联系，A型花岗岩的形成多归因于热的软流圈地幔 向上运动。软流圈的上涌不仅为A型花岗岩浆的形成提供了必须的热和物源，而且会引起大 范围内地壳物质的部分熔融。因此，大陆环境下的A型花岗岩在一定程度上可指示岩石圈减 薄和软流圈上涌的时间、过程及其动力学机制。独特的由钙碱性(太平岩体)向碱性(黄山岩 体)转变的地球化学特征为研究扬子克拉通东南部晚中生代构造环境的变迁及岩石圈减薄的 时间与机制提供了难得的条件。本文主要通过对具罕见地球化学特征的