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华南沿海地区中生代岩石圈伸展的岩石学制约:琼粤闽浙镁铁质岩时空分布与地球化学研究

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第40卷第6期 2013年11月 浙江大学学报(理学版) Journal of Zhejiang University(Science Edition) http://www.journals.zju.edu.cn/sci VoN1.40 No.6 ov.2O13 DOI:10.3785/j.issn.1008—9497.2013.06.015 华南沿海地区中生代岩石圈伸展的岩石学制约: 琼粤闽浙镁铁质岩时空分布与地球化学研究 马晓雄,董传万 ,唐立梅,吕 青,顾虹艳 (浙江大学地球科学系,浙江杭州310027) 摘 要:系统总结了华南沿海琼、粤、闽、浙4省中生代镁铁质岩的时空分布与地球化学特征,分析讨论了华南中生 代区域构造环境和地球动力学背景.区内主要发育6期镁铁质岩石,分别形成于早中生代和晚中生代,即245~ 230、18O~175、165~142、13O~115、1lO~101和95~85 Ma.旱中生代印支期(245~23O Ma)镁铁质岩,出露在海 南岛,伴有A型花岗岩和碱性正长岩产出,形成于印支运动后的伸展环境.在晚中生代(18O~90 Ma)的镁铁质岩 中,中侏罗世(i80~l75 Ma)的镁铁质岩石集中出露在粤北、闽西南一带,与湖南、赣南拉斑玄武岩/辉长岩一流纹 岩/正长岩和A型花岗岩一起构成双峰式火成岩组合,具有裂谷型火成岩特征.晚侏罗世(165~142 Ma)镁铁质岩, 主要有海南、广东一些小的辉长岩等,也与A型花岗岩、碱性正长岩等伴生.白垩纪的镁铁质岩广泛出露在福建、浙 江和海南沿海地区.其中,早白垩世(130~115、110~101 Ma)的镁铁质岩常与高钾钙碱性花岗质岩混合,构成辉长 岩/玄武岩一花岗岩/流纹岩等复合火成岩;晚白垩世(95~85 Ma)的镁铁质岩,在华南沿海地区形成壮观的镁铁质 岩墙群,并伴有A型花岗岩产出.晚中生代镁铁质岩形成于古太平洋构造域伸展环境.华南中生代镁铁质岩石的形 成,对应于华南岩石圈多期伸展事件,是华南岩石圈伸展的重要岩石学标志. 关键词:华南沿海; 中生代;镁铁质岩;岩石圈伸展 中图分类号:P 58 文献标志码:A 文章编号:1008—9497(2013)06—683—10 MA Xiao—xiong,DONG Chuan-wan,TANG Li—mei,LU Qing,GU Hong—yan(Department of Earth Sciences, Zhejiang University,Hangzhou 310027,China) Petrological evidence of Mesozoic tectonic extension in the coastal area of SE China:The spatial—temporal distribution and geochemical constraints on the mafic rocks from Hainan,Guangdong,Fujian and Zhejiang Provinces,South China. Journa1 of Zhejiang University(Science Edition),2013,40(6):683-692 Abstract:This paper summarizes the spatial and temporal distribution and geochemical characteristics of Mesozoic mafic rocks of Hainan,Guangdong,Fujian,and Zhejiang Provinces,South China,and analyzes the regional tectonic environment and geodynamic settings.Reliable isotopic age dates indicate that Mesozoic mafic rocks in above—men— tioned 4 provinces formed in six episodes during 245~230,18O~175,165~142,13O~l15,11O~101,95~85 Ma in Early Mesozoic and Late Mesozoic.The Early Mesozoic Indosinian marie rocks(245~230 Ma,Tz)occur in Hainan Island。and coexist with A—type granite and alkaline syenite.They formed in the 1ate—collisional extensiona1 environment.Of the Late Mesozoie marie rocks(18O~90 Ma,J2一K2),the middle—Jurassic ones with age of 180~ 175 Ma occurring in Nouth—western Fujian and Northern Guangdong.are associated with the tholeiite—rhyolite/gab— bro—A—type granite bimodal magmatic assemblages in Hunan,South Jiangxi,and interpreted to be of rift origin.The late—Jurassic(1604142 Ma)mafic rocks mainly occured as small plutons in Northern Guangdong and Hainan Is— land,are also associated with A—type granite.The Cretaceous mafic rocks widely occured in the coastal region of Fu— jian,Zhejiang,and Hainan Provinces.The Early Cretaceous(13O~l15 and 110~101 Ma)mafic rocks are always mixed/mingled with high—K calc—alkaline granitic rocks,forming gabbro/basalt_granite/rhyolite composite igneous complexes.The late Cretaceous mafic rocks(95~85 Ma)mainly occured as dyke swarms,and are atso associated with A—type granite.The Late Mesozoic mafic rocks formed in extension environment in paleo—Pacific tectonic re— gime.The Mesozoic mafic rocks were generated in response to multi—lithospheric extension events.They are petro— logical indictors of Mesozoic tectonic extension. Key Words:coastal areas of South China;Mesozoic;mafic rocks;tectonic extension 收稿日期:2012-01-04. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(40872051);国家重点基础研究发展计划资助项目(2007CB411706) 作者简介:马晓雄(1988一),男,博士研究生,主要从事岩石学和大地构造学研究. *通信作者,E—mail:zjudcw@163.corn. 684 江大学学报(理学版) 第6期 马晓雄,等:华南沿海地区中生代岩石圈伸展的岩石制约:琼粤闽浙镁铁质岩时空分布与地球化学研究 685 玄武岩流形成年龄集中在I10 ̄100 MaE ,与上述 浆活动的产物.粤北也密集出露同时代的镁铁质岩墙/ 岩脉口 ,它们发育在广东北部的贵东岩体东段、诸广 山岩体南部.如黄陂一张光营辉绿岩脉群,走向 向,最厚的可达40 122,延伸14 km以上.岩石呈致密块 镁铁质侵人体一样,形成在早白垩世. 镁铁质岩墙群发育在琼、粤、闽、浙等沿海地区, 以浙江东极岛及福建晋江海边的最为壮观.浙闽镁铁 质岩墙群,侵入到燕山晚期花岗岩和火山岩中,海南 晚中生代岩墙群侵入到早白垩世红色砂砾岩和花岗岩 中.沿海镁铁质岩墙群岩性以角闪辉绿岩为主,也有一 些普通辉绿岩.以上各岩墙的锆石U-Pb年龄大多集中 状,由斜长石、角闪石及少量辉石、磁铁矿等组成. 华南沿海琼、粤、闽、浙4省的中生代各期镁铁 质岩并不是孤立产出,而常与长英质岩,特别是与A 型花岗岩、正长岩伴生;或与花岗岩/流纹岩复合,形 在95 ̄90 Ma[1。 ,说明它们是晚白垩世镁铁质脉岩 成复合火成岩(见表1). 表1 琼、粤、闽、浙4省中生代若干典型镁铁质岩石及伴生长英质岩石同位素年龄 Table 1 The isotopic ages of Mesozoic typical mafic and associated felsic rocks in Hainan, Guangdong,Fujian and Zhejiang Provinces 镁铁质岩石 伴生的长英质岩石 浙江 浙江 苍南瑶坑碱性花岗岩(9I.3±2.5)Ma(zir.LA-ICP—MS U-Pb 法,[32]) 舟山东极岛辉绿岩墙群(93.38士0.98)Ma(w.r.Ar—Ar法,[2O]) 舟山桃花岛A型花岗岩92.9 Ma(single—zir.U-Pb法,[3]) 青田A型花岗岩i01 Ma(同上) 新昌镜岭橄榄玄武岩(102.1士2.2)Ma(zir.SHRIMP U—Pb法,[17]) 复合熔接凝灰岩 永嘉镜架山橄榄玄武岩(109.4±9.3)Ma(同上) 奉化玄坛地玄武安山岩110.8~104.1 Ma(w.r.Sm—Nd,[31],zir. 伴生流纹岩101 Ma(w.r.Sm—Nd等时线法I[31]) U—Pb法,[17 1) 天台大地林玄武岩(118.1土2.3)Ma(zir.SHRIMP U—Pb法,r17]) 青田温溪安山玄武岩(120.0士1.4)Ma.(同上) 福建 福建 晋江镁铁质岩墙群(90i2) ̄(87 ̄2)Ma(zir.SHRIMP uPb法,[19]) 金刚山碱性花岗岩92.3 Ma(w.r.Rb—Sr等时线法,[3]) 魁岐碱性花岗岩(93士1)Ma(w.r.一mineral Rb—Sr法,[3o]) 新村A型花岗岩(97.1±2.3)Ma(w.r.Rb—Sr等时线法,[4]) 湄洲岛镁铁质岩墙群(95±2)Ma(zir.SHRIMP U—Pb法 18]) 湄洲岛花岗岩(105±3)Ma(zir.SHRIMP U—Pb法,[18]) 永泰石帽山群石英拉斑玄武岩106 Ma(w.r.K—Ar法,[16]) 永泰石帽山群流纹岩107.9Ma(w.r.K~Ar法,[16]) 泉州辉长岩(106.5±0.2)Ma(single—zir.U—Pb法,f13]) 平潭角闪辉长岩(115.2±1.2)Ma(single—zir.U—Pb法,[14]) 平潭复合花岗岩(124.7+-0.5)Ma(single—zir.U—Pb法,[14]) 漳州辉长苏长岩(123.2±6.7)Ma(w.r.Rb—Sr等时线法,[4]) 漳州复合花岗闪长岩122.9 Ma( minera1.Rb-Sr法,[4]) 同安角闪辉长岩(129.74±0.19)Ma(amp. Ar一 0Ar法,[15]) 同安复合花岗闪长岩109.4 Ma.(w.r.一mineral Rb—Sr法,[15]) 闽西藩坑玄武岩(175.44-3.1)Ma(w.r Re—Os等时线法,[9]) 永定五湖盆地玄武岩178 Ma(w.r.Rb—Sr法,[15]) 永定五湖盆地流纹岩179 Ma(w.r.Rb—Sr法,[15]) 广东 广东 粤北下庄太平奄组辉绿玢岩(91.3士1.8)Ma(w.r.K—Ar法,[22]) 南雄吊当排玄武岩(95.9±o.8)Ma(zir.SHRIMP U—Pb法,[29]) 贵东东段辉绿岩脉(106.6~nO.4)Ma(amp.Rb—Sr法,[22]) 黄陂一张光营辉绿岩(142.6±3.0)Ma(amp.K—Ar法'[22]) 从化石岭碱性正长岩(144.9士5.7)Ma(zir.U~Pb法,[28]) 南昆山A型花岗岩(147.0士0.8)Ma(zir.LA—ICP—MS U~Pb法 [27]) 乌石闪长岩~辉长岩体(158.5 ̄162.3) (fir.LA-ICP-MS U-Pb法,Eli]) 伴生佛冈A型花岗岩(158±17)Ma(zir.SHRIMP U—Pb法 霞岚镁铁质岩体(178.7+-3.9)Ma(w mineral Rb-Sr法,[8]) [26]) 海南 海南 三亚辉绿岩墙群93 Ma(zir.LA—ICP-MS U-Pb法,[21]) 叉河辉绿岩墙群94 Ma(同上) 文市辉绿岩墙群101 Ma(同上) 白沙县、琼中县等地辉长岩(151~161)Ma.(zir U—Pb法,[12]) 乐东钠闪石霓石花岗岩(233.2士0.6)Ma(zir.U—Pb法,[25]) 兴隆辉长辉绿岩(238.0+-1.6)Ma(zir.LA—ICP—MS U—Pb法,[6] 兴隆复合花岗岩(234+-2)Ma(zir.LA—ICP-MS U—Pb法,[6]) 万宁辉长岩(241.o土1.70)Ma(同上) 三亚石榴霓辉石正长岩(244±7)Ma(zir SHRIMP U Pb法, [24]) 注 各岩体的同位素年龄收集到2012年;w.r一全岩;zir一锆石;miner1.一矿物;amp.~角闪石 686 浙江大学学报(理学版) 第4O卷 (K 0+NazO)为3.75 ~6.46 ,Na2O>K2O.印支期 2岩石地球化学特征与构造环境信息 2.1岩石化学与岩石化学系列 海南镁铁质火成岩的Mg (一lOOMg/(Mg+Fe2 ))为 26 ̄66,固结指数(SI一100MgO/(MgO+FeO+Fe2 +Na2O+KzO))为11.7~33.9,说明它们不是由原生 玄武岩浆形成,且经过不同程度的分异作用.在Si()2一 (K O+NazO)图上,海南印支期镁铁质岩石大部分投 印支期镁铁质岩海南万宁角闪辉长岩、辉绿岩和 兴隆辉长辉绿岩的Si()2质量分数为42.46%--50.29 (表略),Si02低端与岩石之镁铁矿物为角闪石相匹配, Al2 为14.71 ~16.38%,Ti02为0.81 ~3.63 , l2 影在碱性和亚碱性系列分界线靠碱性一侧,具有弱碱 性的特征(见图2(a)). l2 FeO. 口蜥江¥ 蔷 :。  人7 /X: + 12 人 / \ FeO. o r东岛石辉 八 O 羹10 八 : ; 枷 : ・0 0\ 3 亚碱性系列 / \: ; 古6 2 O 4O 45 5O 55 : 碱性最 亚碱性系劓 。..。.\ 弓 } I I^、 .O 4O 45 5O 55 \ 叫 钙碱性秉列 MgO \ MgO MgO 4O 45 5O 55 w(SiO,) (a) w(sio )/% w(sio )/% 图2华南沿海琼、粤、闽、浙4省中生代镁铁质岩的TAS和AMF图解(底图据文献[33,34]) Fig 2 TAS and AFM diagrams of the Mesozoic mafic rocks from Hainan,Guangdong,Fuj ian and Zhej iang Provinces,South China(modified after[33,34]) 资料来源:万宁、兴隆源自文献[6];藩坑源自[1o],乌石源自[11],琼中源自[12];广东岩流源自[29],福建岩体源自[4,15,37],福建岩流 源自[16],浙江岩流源自[35,36],海南岩墙源自[21],广东(粤-I1 ̄)岩墙源自[23,38],福建岩墙源自[18,19],浙江岩墙源自[2o] 燕山早期镁铁质岩石,中侏罗世藩坑玄武岩 SiO 质量分数为48.02 9/6~52.00 9/6,Al O。为 11.93 ~15.99 ,个另Ⅱ高于17 ,(K2O+Na O) 投影在碱性系列区,这与它们含较高的K。O质量分 数有关.但在实际矿物中没有碱性系列的矿物组合, 因此可判定它们具有弱碱性.海南早白垩世末期和 晚白垩世辉绿岩投影在碱性和亚碱性界线附近,同 为2.56 ~6.85 ,Na O含量高,Na。O/K O普遍 大于2,同时它们的Ti 02含量也普遍较高,达1.92 ~样具有弱碱性的性质.福建燕山晚期的镁铁质岩体、 岩流和岩墙,基本属亚碱性系列,在AFM图解上, 3.22 ,属高钛玄武岩类.Mg ==:32~63,SI=13~ 57,SI为24左右,说明它们都不是由原生的玄武岩 36.海南和广东一些晚侏罗世的小岩体的Mg 一50 ~可判定它们具有钙碱性性质.粤北的镁铁质岩墙群 大部分投影在亚碱性系列区,在AFM图解上,它们 集中在拉斑玄武岩区(见图2(c)). 2.2地球化学特征 浆结晶.在Si()2一(K O+Na O)图上,大部分投影在亚 碱系列区,在区分亚碱岩系拉斑系列和钙碱性系列的 AFM图解上,它们集中在拉斑玄武岩区(见图2(b)). 燕山晚期的镁铁质火成岩,尽管产出地域、形成 琼、粤、闽、浙4省各期镁铁质岩石的稀土元素 特征基本相似,它们的稀土配分曲线都呈不同程度 的右倾斜,说明它们的轻稀土元素都有富集,岩浆经 时间、产状等变化较大,但它们的岩石化学性质基本 相近,SiO 质量分数为46.29 ~53.56 ,一些含 石英的辉长岩、晚期分异岩墙等,SiO。质量分数可 达54 以上.TiO 质量分数为0.16%~3.10 ,全 过不同程度的分异作用.但各镁铁质岩石基本无Eu 异常(见图3(a)一(f)),反映出镁铁质岩浆演化过程 中,无明显的斜长石分离结晶. 在微量元素方面,以上各期镁铁质岩石有不同 的特点.印支晚期海南镁铁质岩石具有大离子亲石 碱质量分数为1.74%~7.83 ,Na。O>K O.它们 的Mg#一53~64,SI一24~36,说明它们都不是由 原生玄武岩浆结晶.除广东晚白垩世的玄武岩和海 南白垩纪辉绿岩墙外,燕山晚期镁铁质火成岩具有 高铝的特点,它们的Al O。质量分数普遍大于 16.50 ,甚至高达22 以上,说明它们是由高铝玄 武质岩浆结晶形成。在SiO 一(K O+Na O)图上,浙 江和福建镁铁质岩石(辉长岩\辉绿岩\玄武岩)基本 元素K、Rb、Ba、Th和轻稀土元素Ce明显富集,高 场强元素如Nb、Ta、Zr、Hf及重稀土元素亏损等特 点,在洋中脊玄武岩标准化微量元素图解上,显示右 倾的尖峰形态,呈现Sr-K—Rb—Ba—Th峰和显著的 Ta_Nb槽(见图3(a ))。 燕山早期闽西镁铁质岩(玄武岩)的微量元素性 第6期 马晓雄,等:华南沿海地区中生代岩石圈伸展的岩石制约:琼粤闽浙镁铁质岩时空分布与地球化学研究 687 状与印支晚期的不同,它们相对富集Th、Nb、Ta、 微量元素图解上,它们的Sr—K-Rb-Ba峰和Nb—Ta Zr、Hf和Ti等高场强元素,在洋中脊玄武岩标准化 槽不明显(见图3(b )). 图3华南琼、粤、闽各省中生代镁铁质岩的稀土元素配分((a)一(f))和洋中脊玄武岩标准化不相容L元素蜘网图((a )一(f )) Fig3 Chondrite—normalized REE((a)~(f))and MORB-normalized trace element patterns((a )一(f ))of the Mesozoic mafic rocks in Zhejiang,Fujian,Guangdong and Hainan Province 球粒陨石标准化值据[39];洋中脊玄武岩标准化值据E40,41];典型OIB值据[423;弧玄武岩CAB和岛弧玄武岩IAB 构成阴影区,表示来自富集的岩石圈地幔的玄武岩区,据[1o] Chondrite and MORB data are from[39],MORB from fi4o,41],OIB from[45];Continental arc basalt(CAB)and Island arc basalt(1AB)from[10] 数据来源:除永泰岩流源自[15] ̄b,其余同图2 燕山晚期各镁铁质岩石的微量元素方面,粤北的 幔)的部分熔融,显示弧玄武岩浆的地球化学性 燕山晚期镁铁质岩石(下庄辉绿岩墙、南雄的玄武岩 质,指示它们形成于陆缘弧构造环境口“ .粤北燕山 等)及广东乌石角闪辉长岩的大离子亲石元素Ba、Rb、 晚期镁铁质岩石(包括下庄晚白垩世辉绿岩墙及南 K、Th明显富集,但Nb、rra、Zr、Hf及rn的亏损不如浙 雄玄武岩),其LILE高度富集,但Ce峰及Nb-Ta 闽沿海燕山晚期镁铁质岩(见图3(c )和(b )),后者与 槽都不明显,显示弧后的构造环境特点. 印支晚期海南镁铁质岩石相似,即大离子亲石元素K、 燕山早期闽西玄武岩地球化学性状与上述印支 Rb、Ba、Th和Ce明显富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、 期及燕山晚期镁铁质岩石的有明显差别,也与弧玄 Ti及重稀土元素亏损等特点,在洋中脊玄武岩标准化 武岩浆的明显不同:它们的Nb、Ta、zr、Ti等高场强 微量元素图解上,显示右倾的尖峰形态,呈现Sr-K-Rb- 元素均呈不同程度的富集,在微量元素地球化学曲线 Ba-Th峰和显著的Ta—Nb槽(见图3(d )一(f )),特别是 图解上,不相容元素总的分布趋势与OIB相似(见图 形成时代更晚的镁铁质岩墙和玄武岩流,它们呈现更 3(b )).这种具有OIB微量元素特征的玄武质岩浆主 深的N1)_Ta槽(见图3(f )). 要来自较深的软流圈地幔(部分来自岩石圈地幔的组 2.3构造环境信息 分),记录着软流圈与岩石圈相互作用的信息[1 . 上述各镁铁质岩石的地球化学性状蕴涵着它们 当然,判断岩石形成的构造环境,重要的还是其 形成的构造环境信息. 地球动力学背景及其岩石共生组合. 印支期海南镁铁质岩石和燕山晚期浙闽沿海镁 铁质岩的地球化学性质,都具有与消减带有关的岩 3琼、粤、闽、浙4省中生代镁铁质岩 石地球化学特征,即富集了易溶于水的,来自地幔楔 形成的地球动力学背景讨论 的大离子亲石元素(LILE)和来自消减板片的Ce, 而难溶于水的高场强元素,特别是其中的Nb和Ta 3.1华南中生代地球动力学背景 (见 3(a ),(d )一(f )),表征这2期镁铁质岩石的 虽然印支期海南镁铁质岩和燕山晚期浙闽沿海 玄武岩浆起源于陆缘弧下湿地幔楔(富集岩石圈地 镁铁质岩都形成于与陆缘弧有关的构造环境,但它 688 浙江大学学报(理学版) 第4O卷 们的地球动力学背景是不同的.前者与印支碰撞造 山运动有关,而后者明显受古太平洋板块运动制约. 中生代,华南位于北面的秦岭一大别造山带和南 西面的印支造山带之间.距今约258~243 Ma,P 一 T 期间,印支地块和华南地块碰撞增生,并导致2 地块之间的东特提斯松潘海的消减和关闭,其东端 的碰撞事件发生在现今北越松马缝合带,可能延伸 到海南岛 .在海南石禄、邦溪一带发育257 Ma 的同碰撞花岗岩l4 ]以及琼东乐来地区发育的255 Ma的同造山花岗岩L4 ,可以判断碰撞时间为265 ~255 Ma,与松马缝合带的形成时间基本一致.海 南中晚三叠世形成的镁铁质岩一万宁辉长岩、辉绿岩 以及兴隆辉长辉绿岩一花岗岩复合式岩体,即形成在 印支碰撞造山运动之后,与三亚碱性正长岩、乐东碱 质A型花岗岩等构成造山后火成岩组合,形成于造 山后的伸展环境.华南内地湖南道县的150 Ma玄武 岩中的224~225 Ma的辉长岩包体 ,大量印支期 强过铝花岗岩(其锆石U-Pb年龄为235~239 Ma), 也在此伸展的构造环境中形成_4 . 205 ̄180 Ma前的早侏罗世,华南全区很少出现 岩浆活动,处于岩浆活动沉寂期E .距今180~170 Ma的广东梅州超镁铁一镁铁质侵入岩、闽西永定藩坑 组玄武岩,往西与赣南车步辉长岩一寨背黑云母钾长 花岗岩双峰式复合岩体(形成年龄172.9~171.6 Ma[5 )、塔背正长岩一陂头花岗岩复合侵入杂岩(形成 年龄188.6~186.3 Ma[5 、东坑一临江盆地玄武岩 (178 4-7.2)Ma、龙南荨坞白面石一菖蒲盆地玄武岩 (173±5.5)Ma[5 、赣中安塘玄武岩(168.0±0.3) MaL ]、湘南宁远碱性玄武岩(174.3~176.2)Ma[ ]、 宜章长城岭拉斑玄武岩(178.03±3.57)MaE 等同 期镁铁质岩石,构成一条呈近EW向展布,长达500 km的火山岩、侵入杂岩带,并与近E.w向地堑式裂 谷盆地共存[7],共同组成裂谷型火成岩组合.目前对 该火成岩组合的构造环境与地球动力学背景尚无统 一认识.有研究认为,它们与古太平洋板块消减有关 古太平洋板块向北西方向的消减作用,导致了印 支期近东西向断裂复活拉张[4。。。;或平俯冲板块因麻 粒岩相变质作用而塌陷,并很快演化成非造山的岩浆 作用形成上述火成岩组合Ls .也有的认为它们属印 支期后造山或非造山伸展,由地幔上涌而形成_5 即]. 从晚中生代J。起,华南地块作为欧亚板块 的一部分,受古太平洋板块的消减_5引.不论是古太 平洋板块俯冲角度变陡u],还是平俯冲古太平洋板 块塌陷后回撤反转(rollback)成为正常俯冲 ,华 南都处于太平洋构造域.华南晚中生代发育一系列 断陷盆地、较多的变质核杂岩、大规模的高钾钙碱性 火山一侵入杂岩、A型花岗岩和大规模的镁铁质岩墙 群,构成华南晚中生代典型火成岩组合,它们与北美 西部盆岭省第三纪的类似,都形成于岩石圈伸展环 境口 ].在伸展构造环境中,受消减洋壳板块流 体改造的富集岩石圈地幔橄榄岩的湿的部分熔融产 生的玄武岩浆,上涌、底侵于下地壳底部,并作为热 源,使中、下地壳部分熔融,产生巨量的长英质岩浆. 镁铁质岩浆与长英质岩浆可以同时喷发,形成双峰 式复合岩流(如闽浙沿海一带玄武岩一流纹岩复合岩 流),也可以在岩浆房或上升通道混合,形成复合岩 体(如福建沿海辉长岩一花岗岩复合岩体). 3.2华南中生代岩石圈伸展期次讨论 华南岩石圈伸展不是连续的,而是幕式进行的. 许多学者对华南岩石圈伸展期次做了很好的研 究_2 。 ,但他们的研究主要集中在晚中生代. 镁铁质岩浆来源于地幔的部分熔融,其形成常 与大的区域构造变动事件,特别是与伸展构造环境 有关.华南中生代镁铁质岩常伴有A型花岗岩、高 5 4 七 畦 3 2 1 钾钙碱性花岗岩等长英质岩石的形成(见表1,图 4),它们是华南岩石圈伸展的产物.本文拟根据华南 沿海中生代镁铁质岩石的同位素年龄,同时参考华 南中生代成矿作用 。‘ 等研究成果,将华南中生代 岩石圈伸展分为245~230、180~175、165~142、 130~115、110~101、95~85 Ma等6个时段,各时 段岩浆作用的因素及方式或有不同. 75 99 6 145.5 16l 2175.6 199.6 228.7 245 9 年齿 Ma 图4华南琼、粤、闽、浙4省中生代典型 镁铁质岩石及伴生长英质岩石年龄分布直方图 Fig 4 Histogram of isotopic chronology of Mesozoic mafic and associated felsic rocks from Hainan, Guangdong,Fuj ian and Zhej iang Provinces,South China 在245 230 Ma华南岩石圈伸展时段,镁铁质 岩浆作用主要发生在海南等地,形成辉长岩、辉长辉 绿岩等岩体,常和花岗岩混合,伴有A型花岗岩形 成,它们是印支运动后造山的产物. 在18O~170 Ma伸展时段,主要形成广东霞岚 超镁铁一镁铁质侵入岩、闽西永定一赣南拉斑玄武岩/ O 第6期 马晓雄,等:华南沿海地区中生代岩石圈伸展的岩石制约:琼粤闽浙镁铁质岩时空分布与地球化学研究 689 辉长岩一流纹岩/正长岩和A型花岗岩复合火成岩, ogy of the layered gabbro in— [5] CLIFF S J S.The petroltrusion,eastern gabbro,Coldwell alkaline complex, Northwestern 0ntario,Canada;Evidence for multiple 它们集中出露在南岭一带,或受古太平洋板块早期 俯冲影响,引起内陆局部裂解一伸展所致. 165 ̄142 Ma伸展时段,主要形成海南、广东一些 小的辉长岩等镁铁质岩及佛冈、南昆山A型花岗岩、从 化碱性正长岩及湘南道县玄武岩等.华南Cu、Pb、Zn、 W等大规模成矿主要发生在17O~150 Ma__6 . 13O~115和l1O~101Ma伸展时段,这2个时 phases of intrusion in a ring dyke[J].Lithos,1997,40: 243—259. 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