許 華,黃炳誠(chéng),倪戰(zhàn)旭,韓淑朋,潘藝文,黃 英
(廣西區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院,廣西 桂林 541003)
桂東南地區(qū)位于揚(yáng)子板塊與華夏板塊結(jié)合帶(稱之為欽杭結(jié)合帶)的西南段(圖1),華南著名的北東向展布的十萬(wàn)大山-大容山海西-印支期巨型構(gòu)造-巖漿巖帶就沿該結(jié)合帶分布,是研究揚(yáng)子板塊與華夏板塊拼合造山過(guò)程及其相互關(guān)系的關(guān)鍵部位。目前對(duì)于該結(jié)合帶西南段兩陸塊的拼合位置、盆地閉合時(shí)間及其構(gòu)造演化過(guò)程等仍然存在較大分歧:一些學(xué)者認(rèn)為其在西南段界線大概沿云開(kāi)地塊西北部的“欽防海槽”分布,二者可能在中、晚二疊世之間發(fā)生的東吳運(yùn)動(dòng)或者中三疊世的印支運(yùn)動(dòng)才最終拼合[1-7];一些學(xué)者則提出兩者在早古生代末已經(jīng)拼合轉(zhuǎn)為陸內(nèi)造山[8-11]。
在十萬(wàn)大山-大容山巖漿弧北東緣與大瑤山隆起結(jié)合部的藤縣-南安一帶,沿靈山-藤縣斷裂帶零星出露一些基性侵入巖體和巖脈,風(fēng)化后形成鈦鐵砂礦[12]。由于地表風(fēng)化層覆蓋,一直沒(méi)有引起學(xué)者們的注意,其成因和時(shí)代也未作過(guò)深入的研究。近年來(lái),由于大規(guī)模的城鎮(zhèn)建設(shè),使得風(fēng)化層極厚的巖體被大規(guī)模地剝露出來(lái)。在1∶25萬(wàn)貴縣幅(F49C001002)區(qū)調(diào)修測(cè)工作中,筆者對(duì)藤縣基性侵入巖進(jìn)行了野外調(diào)查,從巖石學(xué)、地球化學(xué)、同位素年代學(xué)等方面進(jìn)行了研究,進(jìn)而探討其形成時(shí)代、巖石成因和構(gòu)造背景。這些新資料對(duì)于更好地揭示華南早中生代的地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境及其構(gòu)造演化過(guò)程具有重要意義。
藤縣基性侵入巖的構(gòu)造位置處于欽杭結(jié)合帶西南段大瑤山隆起與大容山巖漿弧的接合部,金雞中新生代斷陷盆地的北西緣,呈巖株?duì)町a(chǎn)出,大致沿靈山-藤縣斷裂帶呈北東向串株?duì)钫共?。發(fā)育有三門(mén)灘、東勝、隴村、塘村、汗池等5個(gè)基性侵入體,規(guī)模大小不等,地表出露面積約0.5~2.5 km2。巖體受靈山-藤縣斷裂多期活動(dòng)的改造,巖體內(nèi)北東東向斷裂構(gòu)造發(fā)育,北東向-北東東向劈理、片理發(fā)育。
巖體侵入于寒武系碎屑巖中,外接觸帶圍巖受熱接觸變質(zhì),形成寬約幾十米~百余米的角巖化帶。巖體內(nèi)接觸帶(尤其是東勝、三門(mén)灘巖體)尚殘余較多的大理巖、硅質(zhì)巖捕虜體以及長(zhǎng)英質(zhì)角巖、透輝石質(zhì)包體等,大小懸殊,從幾十厘米~幾十米不等,長(zhǎng)英質(zhì)角巖、透輝石質(zhì)包體個(gè)體較小,大小一般幾厘米~十幾厘米。巖體南部斷裂帶附近的捕虜體、包體數(shù)量較多且體積較大,部分巨型殘余體中尚清晰殘余中-薄層狀大理巖夾薄層硅質(zhì)巖(或條帶)等層理特征,從其巖性組合判斷該殘余體可能為中-晚泥盆統(tǒng)的地層捕擄體。
侵入體的巖性基本相似,以蘇長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、石英輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖等為主。其中,規(guī)模較大的東勝、三門(mén)灘巖體出露巖性最全,以中細(xì)粒蘇長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、石英輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖為主,少量閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)巖、石英斜長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖等,偶見(jiàn)有輝石巖(蛇紋石化)。巖石礦物成分演化范圍較寬,自輝石巖(殘余體)→蘇長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖(閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)巖)→石英輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、石英斜長(zhǎng)巖→英云閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖演化,巖石成分及結(jié)構(gòu)往往呈漸變過(guò)渡關(guān)系,局部由于快速的分離結(jié)晶和堆積作用,具條帶狀韻律層構(gòu)造或不典型的“堆晶結(jié)構(gòu)”。
巖體內(nèi)發(fā)育后期派生的細(xì)粒文象正長(zhǎng)花崗巖脈、二長(zhǎng)花崗巖脈等淺色強(qiáng)分異巖脈,巖脈沿巖石節(jié)理裂隙穿插侵入,脈體寬幾厘米~幾十厘米不等,其中有分枝復(fù)合。
蛇紋巖:淺黃綠色,纖維狀變晶結(jié)構(gòu),礦物成分為蛇紋石95%、碳酸鹽礦物4%、透閃石<1%、榍石<1%。蛇紋石呈纖維狀集合體,有的集合體外形略具粒狀外形,可能是輝石類的假晶。巖石可能是超基性巖(輝石巖殘余體)蛇紋石化的產(chǎn)物。
中-細(xì)粒角閃蘇長(zhǎng)巖:暗綠灰色,他形-半自形晶結(jié)構(gòu),主要礦物成分為斜長(zhǎng)石(An 70)63%、紫蘇輝石10%、普通角閃石15%、黑云母5%、石英2%;副礦物為磷灰石、鈦磁鐵礦、磁鐵礦等。
石英角閃蘇長(zhǎng)巖:淺綠灰色,中-細(xì)粒半自形晶結(jié)構(gòu),主要礦物成分為斜長(zhǎng)石(An47)52%、紫蘇輝石32%、普通角閃石3%、黑云母5%、石英4%;副礦物為磷灰石、鈦磁鐵礦、磁鐵礦等。
輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖:暗綠灰色,中-細(xì)粒輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu),主要礦物成分為斜長(zhǎng)石(An57)55%、紫蘇輝石14%、普通輝石3%、普通角閃石14%、黑云母6%、石英3%;副礦物為磷灰石、鈦磁鐵礦、磁鐵礦。
中-細(xì)粒輝長(zhǎng)巖:暗灰色,輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu),主要礦物成分為斜長(zhǎng)石(An55)66%、普通輝石(10%~15%)、普通角閃石(5%~7%)、紫蘇輝石(3%~5%)、黑云母4%、石英2%;副礦物為磷灰石、鈦鐵礦、磁鐵礦等。
石英輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖:暗灰色,中-細(xì)粒半自形晶結(jié)構(gòu)。主要礦物成分為斜長(zhǎng)石(An 50)55%、紫蘇輝石(3%~5%)、普通角閃石(8%~18%)、黑云母(10%~12%)、石英(6%~10%);副礦物為磷灰石、鈦磁鐵礦、磁鐵礦、鋯石等。
閃長(zhǎng)巖:淺綠灰色,中-細(xì)粒半自形晶結(jié)構(gòu),主要礦物成分為斜長(zhǎng)石(An55)75%、普通角閃石及透閃石15%、黑云母2%、石英4%;副礦物為鈦鐵礦、磁鐵礦、鋯石、磷灰石等。
石英閃長(zhǎng)巖:暗灰色,他形~半自形晶結(jié)構(gòu),主要礦物成分為斜長(zhǎng)石及假晶(An37)48%、柱狀暗色礦物假晶5%、黑云母24%、石英18%;副礦物為鈦鐵礦、磁鐵礦、磷灰石、黃鐵礦等。
(石英)斜長(zhǎng)巖:呈淺綠灰色,中-細(xì)粒半自形柱板狀結(jié)構(gòu),主要礦物成分為斜長(zhǎng)石及粘土礦物(68%~78%)、暗色礦物假晶(4%~15%)、石英(3%~15%)、鈦磁鐵礦及白鈦石(2%~3%)、磷灰石≤1%。
斜長(zhǎng)花崗巖:淺灰白色,中-細(xì)粒花崗結(jié)構(gòu),主要礦物成分為石英48%、斜長(zhǎng)石(An27-38)40%、黑云母-綠泥石7%、白云母1%、鉀長(zhǎng)石2%;副礦物為鋯石、鈦鐵礦、碳酸鹽、斜黝簾石、白鈦石、透閃石等。
細(xì)粒文象正長(zhǎng)花崗巖(脈):淺灰白色,具顯微文象結(jié)構(gòu)。主要礦物成分為微斜微紋長(zhǎng)石50%、石英34%、斜長(zhǎng)石10%、白云母2%;副礦物為鋯石、透閃石、綠泥石、綠簾石-斜黝簾石、白鈦石、碳酸鹽等。
細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖(脈):淺灰白色,細(xì)?;◢徑Y(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為石英38%、微斜微紋長(zhǎng)石35%、斜長(zhǎng)石(An12)22%、黑云母3%、白云母<1%;副礦物為鋯石、磷灰石、黃鐵礦、褐簾石、綠泥石、葡萄石、碳酸鹽等。
筆者選取了新鮮的代表性巖石,對(duì)藤縣基性侵入巖進(jìn)行了巖石地球化學(xué)測(cè)試。主、微量元素及稀土元素分析測(cè)試均由武漢綜合巖礦測(cè)試中心完成,文中圖件采用GeoKit軟件[13]制作。
主量元素含量及相關(guān)特征參數(shù)列于表1。由蘇長(zhǎng)巖→石英(輝長(zhǎng))蘇長(zhǎng)巖,SiO2含量增高(45.19%~54.85%),巖石低鎂、富鈦鐵,MgO含量2.41%~4.42%,TiO2含量 1.79%~4.89%,F(xiàn)eO*含量11.83%~15.43%;Na2O>K2O,全堿(Na2O+K2O)含量2.40%~4.03%。鎂值(Mg#)24.64~38.07,巖漿結(jié)晶分異程度中等偏高。里特曼指數(shù)(σ)0.92~2.18(僅個(gè)別達(dá)4.49),為里特曼鈣堿性巖系。鋁飽和指數(shù)(A/CNK)為0.88~1.0,為準(zhǔn)鋁質(zhì)。高度結(jié)晶分異的淺色斜長(zhǎng)花崗巖及派生文象正長(zhǎng)花崗巖脈:SiO2含量74.66%~76.46%,全堿(Na2O+K2O)為4.59%~8.54%,鈦鐵鎂鈣含量顯著降低,前者富鈉(Na2O>K2O),后者富鉀(K2O>>Na2O)。在SiO2-(Na2O+K2O)(TAS)圖解(圖2)中,樣品主要落于亞堿性輝長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖區(qū),僅個(gè)別樣品(2305-2)落于堿性輝長(zhǎng)巖區(qū),淺色斜長(zhǎng)花崗巖及派生的正長(zhǎng)花崗巖脈落于花崗巖區(qū)。在SiO2-K2O圖解(圖3)中,樣品主要落于鈣堿性系列范圍內(nèi),派生的正長(zhǎng)花崗巖脈落于高鉀鈣堿性系列。
圖3 藤縣基性侵入巖SiO2-K2O圖解(底圖資料據(jù)文獻(xiàn)[15];虛線據(jù)文獻(xiàn)[16])Fig.3 SiO2-K2O diagram for the basic intrusive rocks in the Tengxian region,Guangxi(solid lines from Peccerillo et al.,1976;dashed lines from Middlemost,1985)
稀土元素含量列于表2。稀土總量(∑REE)(43~189)×10-6,稀土總量低且含量變化較大。自蘇長(zhǎng)巖→石英(輝長(zhǎng))蘇長(zhǎng)巖→斜長(zhǎng)花崗巖,酸度(SiO2含量)增加,∑REE顯著增高。輕稀土分餾程度高,輕、重稀土比值(LREE/HREE)為5.19~16.80,高度分異的斜長(zhǎng)花崗巖輕稀土分餾程度高顯著增高。δEu值0.79~1.63,以具 Eu正異常為特征。其稀土配分曲線為輕稀土富集型(圖4),各類巖石稀土配分曲線基本協(xié)調(diào),模式相似,表明其可能來(lái)自于相同或相似的巖漿源巖。稀土配分曲線顯示,自蘇長(zhǎng)巖→石英(輝長(zhǎng))蘇長(zhǎng)巖→斜長(zhǎng)花崗巖,∑REE由低→高、Eu正異常由強(qiáng)→弱。高度分異的斜長(zhǎng)花崗巖曲線斜率((La/Yb)N26.95)顯著增高,反映了同源玄武巖漿結(jié)晶分異演化的特征。
微量元素含量列于表3。在微量元素MORB標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖5)中,表現(xiàn)為鈣堿性火山弧玄武巖的“三隆起”型式,大離子親石元素(LILE)Rb、Ba、Th強(qiáng)烈富集,伴有Ce、P和Sm的弱富集;高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFS)Ta、Nb和 Zr、Hf在弱富集的背景上顯示為“谷”形。其中,2305-2樣品(偏堿性)表現(xiàn)Zr、Hf虧損,而 Rb、Ba、Th、Ta、Nb 和 Ti的富集,類似于板內(nèi)(裂谷)拉斑質(zhì)-堿性玄武巖的“雙隆起”型式。總體顯示為大陸性火山弧鈣堿性玄武巖的地球化學(xué)特征。
表2 藤縣基性侵入巖的稀土元素分析結(jié)果(×10-6)Table 2 REE contents(×10-6)in the basic intrusive rocks from the Tengxian region,Guangxi
表3 藤縣基性侵入巖微量元素分析結(jié)果(×10-6)Table 3 Trace element contents(×10-6)in the basic intrusive rocks from the Tengxian region,Guangxi
圖4 藤縣基性侵入巖稀土元素配分曲線圖(球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[17])Fig.4 Chondrite-normalized REE distribution patterns for the basic intrusive rocksfrom the Tengxian region,Guangxi(chondrite data from Sun et al.,1989)
分別在東勝巖體和三門(mén)灘巖體中,選取代表性的新鮮基巖進(jìn)行鋯石分選和年齡測(cè)試(圖6)。2281-1樣品采自東勝巖體的中-細(xì)粒石英角閃蘇長(zhǎng)巖;2305-2樣品采自三門(mén)灘巖體的中-細(xì)粒角閃蘇長(zhǎng)巖。鋯石樣品用常規(guī)的重選和磁選,將其從全巖中分離,最后在雙目鏡下挑純。
圖5 藤縣基性侵入巖微量元素蛛網(wǎng)圖(N-MORB標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)據(jù)文獻(xiàn)[17])Fig.5 N-MORB-normalized trace element spidergram for the basic intrusive rocks from the Tengxian region,Guangxi(NMORB data from Sun et al.,1989)
圖6 測(cè)年樣品野外露頭宏觀及微觀照片F(xiàn)ig.6 Photomacrographs and photomicrographs for the samples 2281-1 from the Dongsheng rock masses(a)and 2305-2 from the Sanmentan rock masses(b)
2281-1 樣品中的鋯石呈淺玫瑰色、無(wú)色,少數(shù)為淺褐色。少數(shù)顆粒中含少量包裹體,晶形主要為復(fù)四方雙錐柱狀,少數(shù)為四方雙錐柱狀,絕大部分晶形完好。晶形長(zhǎng)≤250μm,寬≤80μm,長(zhǎng)寬比約3:1。2305-2樣品中的鋯石呈淺褐色、淺玫瑰色、無(wú)色。晶形主要為復(fù)四方雙錐柱狀和四方雙錐柱狀,大部分成碎屑狀,晶形不完整,但晶棱、晶面清晰,晶形的長(zhǎng)≤250μm,寬≤120μm,長(zhǎng)寬之比 3:1~2:1。
樣品制靶和鋯石陰極發(fā)光、背散射照像在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所電子探針實(shí)驗(yàn)室完成。在背散射照像和陰極發(fā)光圖像(圖7)中,兩樣品的大部分顆粒均具有較清晰的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu),晶棱、晶面清晰,屬于典型的巖漿結(jié)晶鋯石。
LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所MC-ICP-MS實(shí)驗(yàn)室完成,測(cè)試儀器為Finnigan Neptune型MC-ICP-MS及與之配套的Newwave U-Pb213激光剝蝕系統(tǒng)。鋯石的測(cè)定數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDatacal 6.4程序計(jì)算,鋯石年齡諧和圖用Isoplot 3.0程序獲得,儀器工作條件、分析精度和分析方法參照文獻(xiàn)[18~20]。
每個(gè)樣品選擇環(huán)帶清晰的二十多顆粒進(jìn)行測(cè)定,測(cè)試結(jié)果列于表4。
2281-1 樣品Pb含量為163~746 ppm,U含量為39~96 ppm,Th含量為30~108 ppm,Th/U 比值為 0.74 ~1.24,為典型的巖漿結(jié)晶鋯石比值[21]。鋯石206Pb/238U年齡為231~239 Ma,基本可以代表巖漿的結(jié)晶年齡。在鋯石U-Pb諧和圖(圖8a)中,除兩個(gè)測(cè)點(diǎn)(6、13號(hào)繼承性鋯石)未在U-Pb諧和圖中顯示及不參加平均值計(jì)算外,其余18個(gè)測(cè)點(diǎn)所獲得的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為 236.5±1.3Ma(MSWD=1.08),代表了石英角閃蘇長(zhǎng)巖的結(jié)晶年齡或成巖年齡。
圖7 藤縣基性侵入巖鋯石Cl圖像、測(cè)點(diǎn)位置及年齡(加“*”號(hào)測(cè)點(diǎn)為207Pb/206Pb年齡值,其余為206Pb/238U年齡值)Fig.7 Cathodoluminescence images,analytical spots and ages of the basic intrusive rocks from the Tengxian region,Guangxi(All the spots represent the206Pb/238U ages except the star spots representing207Pb/206Pb ages)
2305-2 樣品的測(cè)試結(jié)果獲得3組年齡:(1)207Pb/206Pb年齡范圍922.2~2930.6Ma(1、11、17、25 號(hào)鋯石)和206Pb/238U年齡范圍 578.5~581.7Ma(18、19號(hào)鋯石)為繼承性鋯石年齡。上述繼承性鋯石呈短柱狀、粒狀,有的晶形完整,有的呈渾圓狀,透明度低,顏色較深,但振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)尚清晰。其中,207Pb/206Pb年齡2298~2930Ma和922~1813Ma兩組捕擄鋯石年齡表明,本區(qū)可能存在太古代-古元古代結(jié)晶基底;(2)206Pb/238U年齡范圍為226~238 Ma,其Pb含量為56~357 ppm,U含量為74~590 ppm,Th含量為83~465 ppm,Th/U 比值為 0.35~1.46,為典型的巖漿結(jié)晶鋯石比值,其鋯石年齡基本可以代表巖漿的結(jié)晶年齡;(3)206Pb/238U年齡范圍204~207Ma,其鋯石透明度低,顏色較深。其Pb含量為163~1501 ppm,U含量為74~590 ppm,Th含量為317~3087 ppm。上述含量異常性偏高,可能是由于受后期熱流疊加,鋯石原有形態(tài)已不同程度遭到破壞,其U-Pb同位素體系受到破壞,導(dǎo)致206Pb/238U年齡的偏低。在鋯石U-Pb諧和圖(圖8b)中,第二組年齡的17個(gè)測(cè)點(diǎn)所獲得的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為 230.0 ±0.9 Ma(MSWD=1.3),代表了角閃蘇長(zhǎng)巖的結(jié)晶年齡或成巖年齡。
藤縣基性侵入巖的形成時(shí)代一直缺乏高精度測(cè)年數(shù)據(jù)。廣西區(qū)域地質(zhì)志(廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局,1985)以及1999年及2006年版1∶50萬(wàn)廣西壯族自治區(qū)數(shù)字地質(zhì)圖均為比對(duì)蒼梧回龍巖體(222 Ma,鋯石U-Pb法),將其形成時(shí)代定為晚三疊世[6,22-23]。
從巖體產(chǎn)出的地質(zhì)背景看,巖體北緣侵入寒武系和震旦系碎屑巖中,南側(cè)遭受靈山-藤縣斷裂帶切割并被中新生代斷陷盆地紅層沉積覆蓋。但從東勝巖體和三門(mén)灘巖體中大量殘留的大理巖夾薄層(或條帶)硅質(zhì)巖等地層殘余體的巖性組合判斷,該殘余體可能為中-上泥盆統(tǒng)的巖石地層捕擄體。
圖8 藤縣基性侵入巖鋯石U-Pb諧和圖(a:2281-1號(hào)樣品,b:2305-2號(hào)樣品)Fig.8 Zircon U-Pb concordia plots for the samples 2281-1(a)and 2305-2(b)of the basic intrusive rocks from the Tengxian region,Guangxi
表4 藤縣基性侵入巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素測(cè)試結(jié)果Table 4 LA-ICP-MS zircon U-Pb analytical results for the basic intrusive rocks from the Tengxian region,Guangxi
注:加“*”號(hào)的測(cè)點(diǎn)為第一組;加“#”號(hào)的測(cè)點(diǎn)為第三組;其余為第二組;Pb*為總鉛含量
因此,其侵入上限可追溯到中-晚泥盆世,沉積下限為早白堊世。
藤縣基性侵入巖沿盆地邊緣構(gòu)造線呈帶狀分布,顯示出巖漿活動(dòng)與印支運(yùn)動(dòng)地層褶皺回返具密切的成因聯(lián)系。本次工作采用LA-ICP-MS技術(shù)測(cè)得三門(mén)灘巖體角閃蘇長(zhǎng)巖和東勝巖體石英角閃蘇長(zhǎng)巖的鋯石U-Pb年齡的加權(quán)平均值分別為230.0 Ma±0.9 Ma和 236.5 Ma±1.3 Ma,兩個(gè)樣品的年齡數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)基本一致。該年齡數(shù)據(jù)與相鄰的十萬(wàn)大山-大容山印支期花崗巖帶的形成年齡230~250Ma(廣西區(qū)域地質(zhì)志修編,內(nèi)部資料)基本吻合,其形成時(shí)代可能比桂西南沿十萬(wàn)大山盆地邊緣分布的E-MORB型基性火山巖(251Ma)、島弧型酸性火山巖(246~251Ma)等[7]稍晚,但它們無(wú)疑均屬于印支造山運(yùn)動(dòng)不同階段的構(gòu)造-巖漿演化記錄。因此,將藤縣基性侵入巖的形成時(shí)代確定為中三疊世(230~236 Ma)。
藤縣基性侵入巖以蘇長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)蘇長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、石英輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖為主,少量閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)巖、石英斜長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖、斜長(zhǎng)花崗巖等,偶見(jiàn)有輝石巖(蛇紋石化殘余體)。巖石富TiO2、FeO*,低MgO,巖石化學(xué)系列為鈣堿性系列。稀土總量(∑REE)低且含量變化大,稀土配分曲線以具Eu正異?;虍惓2幻黠@為特征。在微量元素MORB標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上,大離子親石元素(LILE)Rb、Ba、Th強(qiáng)烈富集,伴有 Ce、P和 Sm 的弱富集。高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFS)Ta、Nb和 Zr、Hf在弱富集的背景上顯示為“谷”形??傮w顯示為大陸性火山弧鈣堿性玄武巖的地球化學(xué)特征。
結(jié)合玄武質(zhì)巖石構(gòu)造環(huán)境判別圖解,在2Nb-Zr/4-Y 圖[24](圖9a)(據(jù) Meschede M.1986),樣品投點(diǎn)主要落于B區(qū)(E型MORB),個(gè)別(2305-2)落于A2區(qū)(板內(nèi)堿性玄武巖和板內(nèi)拉斑玄武巖);而在 Hf/3-Th-Nb/16 圖[25](圖9b)中,樣品投點(diǎn)則主要落于CAB區(qū)(火山弧鈣堿性玄武巖)。
對(duì)藤縣基性侵入巖的巖石組合、主量元素、稀土元素和微量元素的特征分析表明,該系列基性侵入巖為典型的大陸性火山弧鈣堿性玄武巖,形成于早中生代的大陸邊緣弧環(huán)境。
華南地區(qū)早中生代經(jīng)歷了強(qiáng)烈的構(gòu)造變形和巖漿活動(dòng),構(gòu)造動(dòng)力體制發(fā)生了重大的轉(zhuǎn)換。這個(gè)時(shí)期大地構(gòu)造過(guò)程及其發(fā)生的構(gòu)造動(dòng)力學(xué)背景一直是地學(xué)界爭(zhēng)議的焦點(diǎn)問(wèn)題之一。
Hsü et al.(1987、1988、1990)從大地構(gòu)造學(xué)角度認(rèn)為華南存在三疊紀(jì)碰撞造山帶,是揚(yáng)子與華夏板塊之間的大洋(南盤(pán)江洋)閉合造成[1-3]。近年來(lái),張伯友等(1995)、馬文璞(1996)、丘元禧(2000)等學(xué)者曾先后提出華南古特提斯的東延問(wèn)題,即現(xiàn)今的華南從桂西經(jīng)桂東南、粵西、贛中至閩浙,也是北特提斯北部裂解大陸邊緣。當(dāng)古特提斯開(kāi)始向北俯沖走向關(guān)閉時(shí),其轉(zhuǎn)化為活動(dòng)大陸邊緣,出現(xiàn)一系列弧間或弧后小洋盆,彼此可能并不相連,而呈串珠狀東西向分布[5,26-27]。馬力等(2004)將兩廣沿海和海南島的印支期造山帶命名為粵海造山帶,并細(xì)分為滇桂段、粵桂段和海南段,桂東南地區(qū)屬粵桂段[28]。吳根耀等(2011)將馬山雜巖體內(nèi)的殘留頂蓋玄武巖厘定為印支期亞速爾型洋島玄武巖,為桂東南屬古特提斯造山帶提供了來(lái)自洋盆內(nèi)地質(zhì)記錄的新證據(jù)。并認(rèn)為粵桂交界區(qū)很可能有一個(gè)長(zhǎng)期(中元古代至二疊紀(jì)—三疊紀(jì))發(fā)育的洋,其在晉寧期和加里東期都發(fā)生過(guò)向南東消減,但未閉合。因消減而洋盆的位置逐步向北西后退式地遷移,經(jīng)晚二疊世—早三疊世的消減后洋盆于晚三疊世最終閉合,留下的縫合線即靈山斷裂[29]。
越來(lái)越多證據(jù)也支持上述觀點(diǎn)。彭松柏等(2006)報(bào)道云開(kāi)地區(qū)變蘇長(zhǎng)輝長(zhǎng)巖(Sm-Nd等時(shí)線年齡392±53 Ma)和變輝長(zhǎng)巖是形成于俯沖-碰撞大陸邊緣的火山弧構(gòu)造背景的加里東期基性侵入巖[30]。覃小鋒等(2005,2006)先后報(bào)道了云開(kāi)地區(qū)云開(kāi)群上部沙灣坪組中的變質(zhì)基性巖為弧火山巖和石窩、清水口等中新元古代的古洋殼殘片(鋯石SHRIMP U-Pb年齡1462 ±28 Ma,在距今約455 Ma時(shí)經(jīng)歷了一期變質(zhì)作用)[31-32]。許華等(2012)在大瑤山隆起的東南緣厘定出具活動(dòng)陸緣性質(zhì)的加里東期科迪勒拉型I型古龍花崗巖株群(LA-ICP-MS鋯石 U-Pb年齡 445.9 ±1.2Ma)[33]。
圖9 藤縣基性侵入巖構(gòu)造環(huán)境判別圖(a.底圖資料據(jù)文獻(xiàn)[24];b.底圖資料據(jù)文獻(xiàn)[24])Fig.9 Discrimination diagrams for the tectonic interpretation of the basic intrusive rocks in the Tengxian region,Guangxi(modified from Wood,1980(a)and Meschede,1986(b))
本次工作發(fā)現(xiàn)的沿靈山-藤縣斷裂帶分布的藤縣印支期基性侵入巖,屬大陸性火山弧鈣堿性玄武巖,表明該地區(qū)于早中生代可能已轉(zhuǎn)化為活動(dòng)大陸邊緣弧環(huán)境。同時(shí)也表明欽防殘余海槽洋盆自晉寧期和加里東期先后向南東消減,但未閉合,俯沖消減過(guò)程延續(xù)至中三疊世,揚(yáng)子板塊與華夏板塊發(fā)生再次碰撞造山。其可能代表了桂東南地區(qū)印支期大陸邊緣造山帶的地質(zhì)記錄。
需要指出的是,在桂東南岑溪糯垌-蒼梧新地一帶沿岑溪-梧州斷裂帶尚有類似的印支期基性侵入巖分布。因此,藤縣印支期具大陸性火山弧鈣堿性玄武巖性質(zhì)的基性侵入巖的厘定,對(duì)于深入研究華南早中生代的地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境及其構(gòu)造演化過(guò)程具有重要意義。
(1)藤縣基性侵入巖形成于中三疊世(230~236 Ma)。
(2)藤縣基性侵入巖屬大陸性火山弧鈣堿性玄武巖,形成于活動(dòng)大陸邊緣弧環(huán)境,為印支期大陸邊緣造山帶的物質(zhì)記錄。
(3)藤縣印支期具大陸性火山弧鈣堿性玄武巖性質(zhì)的基性侵入巖的厘定,對(duì)于深入研究華南早中生代的地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境及其構(gòu)造演化過(guò)程具有重要意義。
致謝 本文成文過(guò)程中得到了成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所廖忠禮博士,桂林理工大學(xué)覃小鋒博士和中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源所陳懋弘博士的指導(dǎo),在此謹(jǐn)致謝忱。
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