江南造山帶東段皖浙交界附近晚中生代花崗巖類的年代學、地球化學與層圈相互作用討論

作者：薛懷民

摘要：江南造山帶東段晚中生代花崗巖類侵入體可劃分為三期:(1)初期階段形成的侵入巖規模小、分布零星,時代主要介于181~167Ma之間,峰值約為173Ma;(2)早期階段形成的侵入體出露廣泛,以花崗閃長巖為主,時代主要介于153~137Ma之間,峰值約為141Ma;(3)晚期階段形成的侵入體分布也較廣,巖性主要為堿長花崗巖-正長花崗巖,時代主要介于135~122Ma之間,峰值約為128Ma。其中早、晚兩期的巖漿活動在時間上略有重疊,表明區域巖漿活動的不均衡性和不同步性。三個階段形成的侵入巖地球化學上各具特色,暗示彼此之間在巖漿源區、巖漿作用過程及動力學機制等方面既不相同但又具一定的聯系。初期和早期階段形成的花崗巖類侵入體地球化學性質上都兼具埃達克質及島弧型巖漿巖的特征,但前者普遍具有高且較均一的全巖ε_(Nd)(t)值(接近球粒隕石的值)和鋯石ε_(Hf)(t)值,低的^(87)Sr/^(86)Sr初始值,Nd和Hf同位素虧損地幔二階段模式年齡(t2DM)相對較小(~1.0Ga),推測其巖漿源區為新元古代島弧環境下注入到地殼底部(底侵)的玄武巖;后者具富集型且變化范圍廣的Sr、Nd、Hf同位素組成,擁有三期侵入巖中最低的全巖ε_(Nd)(t)值(主要介于-9~-4之間,峰值約為-7)和鋯石ε_(Hf)(t)值(主要介于-10~+2之間,峰值約為-6)、最大的Nd和Hf同位素虧損地幔二階段模式年齡,^(87)Sr/^(86)Sr初始值較高且變化范圍大(介于0.7066~0.7121之間),結合其普遍富鋁和低MgO含量的巖石化學特征,指示它們的巖漿源區以殼源為主,且古老的地殼物質(包括經歷過表生作用的地殼物質)占了重要比例,推測其巖漿源區為古老的地殼物質和新元古代島弧巖漿巖混合而成的下地殼。晚期階段形成的侵入巖地球化學上具典型的A-型花崗巖的特征,它們與早期階段形成的I/S-型花崗巖類具有密切聯系,表現在空間上往往彼此共生,構成復合巖體;時間上有一定的遲后,與構成復合巖體的早期侵入巖間往往有約10Myr的間隔;成因上具密切聯系,它們的Nd、Hf同位素組成具可比性,指示它們可能具有相同的巖漿源區,晚期的A-型花崗巖漿可能是早期部分熔融后殘余組分再次熔融的產物。但與早期階段形成的花崗巖類侵入巖相比,晚期形成的A-型花崗巖的ε_(Nd)(t)和ε_(Hf)(t)值偏高些,Nd和Hf同位素虧損地幔二階段模式年齡偏小些,指示其中可能混入了更大比例的新生幔源物質。江南造山帶東段晚中生代三期侵入巖的成因機制可能是太平洋板塊俯沖的遠程構造效應下,陸內持續拉張,且拉張狀態隨著俯沖板片的后撤和/或俯沖角度的變陡持續加強,先后觸發了增厚的地殼底部(新元古代底侵的)玄武巖和下地殼混雜物質(古老地殼物質與新元古代注入產物)的部分熔融。不同層圈相互作用及對巖漿成因的貢獻隨時間有明顯的演化,總體而言,隨著時間的由早到晚,部分熔融的壓力條件逐漸減小(地殼由加厚到減薄)、新生幔源物質的貢獻不斷增大。

發文機構：中國地質科學院地質研究所

關鍵詞：埃達克質巖A-型花崗巖晚中生代層圈相互作用江南造山帶東段Adakitic rocksA-type graniteLate MesozoicStratospheric interactionEastern segment of Jiangnan orogenic belt

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