王 波, 李龍明, 趙希林, 劉 航, 王 磊, 韓 旭

(1.合肥工業(yè)大學 資源與環(huán)境工程學院,安徽 合肥 230009; 2.中國地質調(diào)查局 南京地質調(diào)查中心,江蘇 南京 210016)

中生代時期,中國東南部發(fā)育大量的巖漿活動[1-2],形成了一系列分布廣泛的花崗質火山-侵入雜巖,覆蓋面積達2.4×105km2。在這些出露的火成巖中,絕大多數(shù)都為花崗質火成巖,鎂鐵質侵入巖露頭較少,并且在形成大量花崗巖的同時,也伴隨著巨量金屬鎢、錫、鉬、鉍和銅、鉛、鋅等的成礦作用,因此研究人員對中國東南部中生代火成巖的構造演化進行了一系列研究。

中國東南部中生代的巖漿活動大致可以分為2個時期[3],即早燕山時期(J2-J3)和晚燕山時期(K1)。前者主要包括沿NE—SW走向分布的侏羅紀時期的巖石,如南嶺及其鄰近地區(qū)的巖石;而后者主要包括沿NNE走向分布的早白堊世時期巖石,如沿海地區(qū)的巖石。依據(jù)其具體的年齡劃分,早燕山時期形成的巖石又可以分為2個條帶,因此中國東南部中生代的火成巖可以分為3個條帶[3],這3個條帶的巖石從內(nèi)陸到沿海逐漸年輕。為了解釋中國東南部中生代火成巖的空間分布特征,研究人員對這些火成巖巖石從年齡、成因及動力學機制等方面進行了系統(tǒng)的研究,目前普遍認為中國東南部中生代的巖漿活動主要受古太平洋板塊俯沖的影響,但是對于古太平洋板塊俯沖的方式存在爭議,主要的俯沖模式和相關問題有:① 正常俯沖模式[4];② 淺俯沖及俯沖角度的變化[2];③ 平板俯沖[5]。

福建省位于中國東南沿海,其內(nèi)部發(fā)育大量的中生代火成巖,但對這些火成巖研究相對較少,相關資料有20世紀80年代初的地質調(diào)查報告[6]。本文以福建迪口地區(qū)的前坑村巖體與羅村巖體為研究對象,通過對其巖相學、地質年代學及地球化學的研究,揭示福建地區(qū)火成巖的成因及構造演化,為理解古太平洋板塊的俯沖方式提供新的線索及依據(jù)。

1 地質背景

華南大陸由揚子板塊與華夏板塊沿江山—紹興斷裂帶拼貼而成。華夏板塊主要分為武夷地塊、贛中南地塊及云開地塊3部分[7]。武夷地塊的主體位于福建省。

福建省地質簡圖如圖1所示(據(jù)文獻[8]修改)。福建省境內(nèi)主要分布政和—大埔斷裂、南平—寧化構造巖漿帶、閩西北斷裂、福安—南靖斷裂及長樂—南澳斷裂5個構造帶。其中,政和—大埔斷裂與南平—寧化構造巖漿帶把福建省分為以下3個次級構造單元：以政和—大埔斷裂為界限,福建省可分為東武夷微地塊和西武夷微地塊；而南平—寧化構造巖漿帶將西武夷微地塊分為北武夷微地塊和南武夷微地塊。福建省內(nèi)部的火成巖主要分布于閩東地區(qū),呈NNE方向條狀分布,明顯受控于閩西北斷裂、政和—大埔斷裂、福安—南靖斷裂及長樂—南澳斷裂。

圖1 福建省地質簡圖

福建省境內(nèi)巖石類型多樣,沉積巖與變質巖的總和與火山巖出露面積相當,各占全省面積的1/3。沉積巖與變質巖主要為閩西北地區(qū)前寒武紀時期的巖石(變質巖和巨厚沉積巖)和中西部地區(qū)寒武系—志留系、泥盆系—第四系的變質巖、沉積巖。而火成巖分布較廣,除了出露面積最大的燕山期火成巖,還有加里東期、印支期及海西期的火成巖。燕山期火成巖的巖漿活動方式根據(jù)其火山作用過程和構造屬性可以分為2種,其對研究中國東南部中生代火成巖有重大意義。

本文研究區(qū)為福建西北部的迪口地區(qū),位于龍泉—建甌構造混雜巖帶內(nèi),在政和—大埔斷裂與閩西北斷裂之間,地質簡圖如圖2所示[6]。區(qū)域內(nèi)出露大量混雜巖(即迪口巖組),主要由基質與巖塊組成,基質主要以斜長變粒巖、黑云變粒巖及云母石英片巖為主,原巖多為砂質巖類;巖塊種類較多,包括加里東期、印支期及燕山期的火成巖巖體,巖性主要以花崗質巖石(二長花崗巖和二長閃長巖)為主,并存在很少量的安山質火成巖。

圖2 迪口地區(qū)地質簡圖

2 樣品采集及分析測試方法

所有樣品采集于迪口地區(qū)的前坑村巖體和羅村巖體。前坑村巖體位于迪口西南角,侵入于建甌構造混雜巖中,文獻[6]將其侵位時代定為燕山早期。為了進一步確定該巖體侵位年齡,本研究在前坑村采集樣品DK18-1(26°40′14″N,118°19′25″E),巖石表面受到水流沖刷,出露較好,巖石整體呈灰白色,斑狀結構,斑晶主要為鉀長石與斜長石,含少量石英斑晶,斑晶大小不一；基質以正長石為主,其次為斜長石及石英,含少量云母；將其定名為花崗斑巖,其鏡下特征如圖3a所示。

圖3 迪口地區(qū)巖石顯微鏡下照片

羅村巖體位于迪口東北角,文獻[6]將其形成時代定為燕山早期。本研究在羅村東北側附近采集樣品DK18-5(26°48′2″N,118°28′57″E),巖石新鮮面呈淺肉紅色,中細粒結構,主要由鉀長石、斜長石、石英組成,含少量云母；將其定名為花崗巖,其鏡下特征如圖3b所示。

樣品的鋯石挑選、制靶及巖石粉末加工委托廊坊市宇能巖石礦物分選技術服務有限公司進行。制靶結束后進行鋯石顯微照相和陰極發(fā)光(cathodoluminescence,CL)照相,根據(jù)CL圖像,每個樣品選取30顆鋯石進行激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS) U-Pb定年測試。鋯石的U-Pb年代學測試在合肥工業(yè)大學資源與環(huán)境工程學院進行,此次測試的標樣標準、實驗原理及詳細的測試方法見文獻[9]。鋯石樣品的U-Pb年齡諧和圖繪制和年齡權重平均計算均采用Isoplot/Ex-ver3完成。

全巖主量、微量元素測試均在中國地質大學(武漢)地質過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室完成。主量元素使用X射線熒光光譜(X-ray fluorescene spectrometry,XRF)分析,微量元素使用LA-ICP-MS進行分析,具體的操作方法見文獻[10]。

全巖Sr-Nd同位素比值分析測試在中國科學技術大學的中國科學院殼幔物質與環(huán)境重點實驗室完成,詳細的化學流程和同位素比值測試參見文獻[11]。

3 分析測試結果

3.1 鋯石U-Pb定年

對前坑村巖體的花崗斑巖樣品(DK18-1)與羅村巖體的花崗巖樣品(DK18-5)進行鋯石U-Pb年代學測試,由結果分析可知,2個樣品的鋯石普遍為高U鋯石。鋯石的CL圖像如圖4所示,鋯石多呈自形和半自形,結晶程度較高,可見震蕩環(huán)帶,鋯石大小不一,其長度為100～200 μm,長寬比為2∶1,這表明其為巖漿鋯石[12]。

圖4 部分鋯石CL圖像

依據(jù)其CL圖像及諧和度,選取無明顯裂縫和包裹體、具有高諧和度與低誤差的鋯石結果作為此次分析測試結果,見表1、表2所列。

表1 迪口地區(qū)前坑村巖體和羅村巖體鋯石U-Pb年代學分析結果

表2 迪口地區(qū)前坑村巖體和羅村巖體鋯石Th、U質量分數(shù)及比值結果

鋯石的w(Th)/w(U)值一般只是衡量其是否為巖漿鋯石的一個參考,不能作為判斷標準[13],因此,即使羅村花崗巖鋯石的該比值集中分布于0.07～0.12,除了一些極少數(shù)分析測試點的w(Th)/w(U)值小于0.10,大部分測試點都大于0.10,這些鋯石也為巖漿鋯石;而前坑村花崗斑巖的鋯石w(Th)/w(U)值在0.25～0.33之間,表明其為典型的巖漿鋯石。因此,這些鋯石年齡能夠代表這些巖石形成年齡。

迪口地區(qū)前坑村花崗斑巖和羅村花崗巖的U-Pb諧和年齡圖、加權平均年齡圖分別如圖5、圖6所示?；◢彴邘r(DK18-1)、花崗巖(DK18-5)的加權平均年齡分別為(140.75±0.92) Ma、(131.70±1.70) Ma,對應的平均平方加權偏差(mean square weighted deviation,MSWD)分別為0.52、1.50。

圖5 前坑村巖體與羅村巖體的鋯石U-Pb諧和一致曲線

圖6 前坑村巖體與羅村巖體的加權平均年齡

3.2 主、微量元素

對迪口地區(qū)前坑村花崗斑巖和羅村花崗巖各選2個樣品進行主、微量測試,4個樣品都比較新鮮,燒失量(loss on ignition,LOI)(0.60～0.78)較低,主量元素質量分數(shù)見表3所列,礦物成分質量比見表4所列，主量元素圖解如圖7所示。

表3 前坑村巖體與羅村巖體主量元素質量分數(shù) 單位:%

表4 前坑村巖體與羅村巖體礦物成分質量比 單位:%

圖7 前坑村巖體與羅村巖體的主量元素圖解

前坑村花崗斑巖與羅坑花崗巖有相似的主量元素特征,具體特征如下:

(1) 高硅。w(SiO2)為76.4%～76.9%;較高的分異指數(shù)(differentiation index,DI)(95.74～95.92)和較低的固結指數(shù)(solidification index,SI)(0.62～0.71)表明,迪口地區(qū)花崗巖都經(jīng)歷了高程度的分異演化作用;在CIPW標準礦物計算的Q′-ANOR圖解(圖7a)中,都位于堿長花崗巖區(qū)域。

(2) 富堿。巖石w(Na2O+K2O)為8.12%～8.46%,且鉀含量較高,w(K2O)為4.35%～4.88%,w(K2O)/w(Na2O)為1.15～1.34;里特曼指數(shù)(δ)為1.94～2.17,小于3.30,為鈣堿性巖,并且在SiO2-K2O圖解(圖7b)中,樣品都位于高鉀鈣堿性系列。巖石的堿度率指數(shù)(alkalinity rate, AR)為4.92～5.52,表明巖石堿含量較高。

(3)w(Al2O3)為12.6%～12.7%,弱過鋁質,A/CNK為1.08～1.11,在A/CNK-A/NK圖解(圖7c)中,樣品都落入過鋁質區(qū)域。

(4) 巖石的鎂鐵質成分較低,w(TFe2O3)為0.85%～1.04%,w(MgO)為0.059%～0.067%,Mg#為12～15,反映了巖石中的暗色礦物較少;其余氧化物質量分數(shù)都很低,除w(CaO)外,w(TiO2)、w(P2O5)、w(MnO)都低于0.1%。

迪口地區(qū)前坑村巖體和羅村巖體樣品的稀土、微量元素分析結果見表5所列,稀土元素四分組效應參數(shù)見表6所列，稀土、微量元素圖解如圖8所示。2種樣品具有相似的地球化學特征。迪口地區(qū)花崗質樣品的稀土元素(rare earth element,REE)總質量分數(shù)(∑REE)為(68.20～89.17)×10-6,輕稀土元素(light rare earth element,LREE)總質量分數(shù)(∑LREE)為(53.75～60.58)×10-6,重稀土元素(heavy rare earth element, HREE)總質量分數(shù)(∑HREE)為(14.44～29.28)×10-6。整體上稀土元素質量分數(shù)DK18-1比DK18-5少。樣品的∑LREE/∑HREE為 1.99～3.72,(La/Yb)N為0.88～2.97,表明LREE相對富集。

表5 前坑村巖體與羅村巖體微量元素分析結果

表6 前坑村巖體與羅村巖體稀土元素四分組效應參數(shù)

從稀土元素球粒隕石標準化圖解(圖8a)可以看出,花崗斑巖樣品(DK18-1)與花崗巖樣品(DK18-5)具有相似的稀土元素地球化學特征,輕、重稀土分布都較為平坦,分異較低,但存在極強的Eu負異常(δEu 為0.10～0.12),意味著可能存在極強的斜長石分離結晶作用。在微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖解(圖8b)中,所有樣品的Ba、Sr、Ti等元素表現(xiàn)為相對虧損,表明這些巖石可能經(jīng)歷了鉀長石、斜長石及鈦鐵礦的分離結晶,而所有樣品的Rb、Th、U、K、Pb等元素表現(xiàn)為相對富集,這些特征意味著巖漿演化過程中發(fā)生了高度的分離結晶作用。

由圖8a可知,花崗質樣品都具有海鷗型稀土元素四分組效應(tetrad effect)。

圖8 前坑村巖體與羅村巖體的稀土元素、微量元素圖解

為了定量識別海鷗型四分組效應,依據(jù)文獻[14-15]的方法計算出了量化特征參數(shù)T1、T3、t1、t3及TE1,3。由表6可知,T1、T3均大于0,t1、t3均大于1,這進一步表明了稀土元素四分組效應的特征,而且TE1,3大于1,表明所有花崗質樣品的稀土四分組效應較強。極強的四分組效應也意味著高度分離結晶作用的存在。

3.3 全巖Sr-Nd同位素

根據(jù)迪口地區(qū)花崗質樣品DK18-1與DK18-5的Sr-Nd同位素分析測試結果,ISr為0.68～0.70,低于虧損地幔,表明Sr同位素系統(tǒng)被破壞。因此,本研究只選取Nd同位素,其測試結果見表7所列。樣品DK18-1的2個εNd(t)值分別為-10.0、-9.9,對應的TDM2分別為1 749、1 737 Ma。樣品DK18-5的2個εNd(t)值分別為-8.3、-8.6,對應的TDM2分別為1 603、1 626 Ma。

表7 前坑村巖體和羅村巖體的Nd同位素分析結果

4 討 論

4.1 成因類型

花崗巖成因類型的判定一直是花崗巖研究的最重要基礎問題,而根據(jù)花崗巖物質來源為基礎的分類方案成為主流,并且劃分出了I、A、S和M等4種類型。自然界中存在的M型花崗巖較少,一般只出現(xiàn)于洋殼型蛇綠巖套中,且多為斜長花崗巖,而福建省晚中生代未見蛇綠巖的報道,因此迪口地區(qū)花崗質巖石不是M型花崗巖。對于I、S、A型花崗巖的判別比較復雜,尤其是本文樣品均為經(jīng)歷了高程度分異演化的花崗巖,其礦物組成和化學成分都接近低共結的花崗巖,因此需結合巖石學、礦物學、地球化學進行綜合判別。

本文樣品均具有相對低的A/CNK(1.08～1.11),并且顯微鏡下觀察及野外調(diào)查都未見到過鋁質礦物(如石榴子石、堇青石、原生白云母等),這些與S型花崗巖的強過鋁特征不符。另外,S型花崗巖隨著分異演化作用的進行,w(P2O5)會逐漸升高,同時會伴隨w(Y)、w(Th)降低。本文樣品w(P2O5)為0.007～0.012,質量分數(shù)較低,而且與S型花崗巖相比w(Y)、w(Th)較高,這些都表明其不可能是S型花崗巖,其成因類型可能是高分異的I型花崗巖或A型花崗巖[16]。

迪口地區(qū)花崗質巖石副礦物鋯石的Hf質量分數(shù)很高,w(Zr)/w(Hf)值極低,鋯石的w(U)和w(Th)都極高,類似于熱液鋯石,而全巖的w(Zr)/w(Hf)(16.59～22.68)、w(Nb)/w(Ta)(9.11～10.34)相對較低,這也表明其經(jīng)歷了高程度分異演化,高分異I型花崗巖可能性較高[17]。

對于A型花崗巖的判別,最常用的方法是以10 000Ga/Al為基礎的一系列判別圖解[18],根據(jù)該方法，A型花崗巖以w(Zr)大于250×10-6、10 000Ga/Al大于2.6及較高的w(Na2O+K2O)/w(CaO)來區(qū)別于其他類型花崗巖。前坑村巖體與羅村巖體的成因判別圖解如圖9所示。

圖9 前坑村巖體與羅村巖體的成因判別圖解

從圖9a、圖9b可以看出,迪口地區(qū)的花崗質巖石都位于高分異I/S型花崗巖與A型花崗巖的界線處,很難區(qū)分其成因類型。但迪口花崗質巖石不同于A型花崗巖的化學成分特征如下:

(1) 巖石的堿鋁指數(shù)為0.86～0.89,低于A型花崗巖的平均值(0.95)。

(2)w(Zr)和w(Zr+Nb+Ce+Y)較低,分別低于A型花崗巖的下限值250×10-6、350×10-6。在Zr+Nb+Ce+Y-FeOT/MgO圖解(圖9c)中,所有樣品落于高分異I型花崗巖的區(qū)域。

(3) A型花崗巖一般被認為形成于高溫的環(huán)境下。本文通過主量元素及w(Zr)計算得到迪口地區(qū)花崗斑巖、花崗巖的tZr分別為730～733 ℃和748～776 ℃,低于典型A型花崗巖的溫度(平均值839 ℃),與福建北東部沿海高分異I型花崗巖的形成溫度(730～779 ℃)相似。

綜上所述,迪口地區(qū)前坑村花崗斑巖(DK18-1)與羅村花崗巖(DK18-5)成因類型為高分異I型花崗巖。

4.2 巖石成因

由于此次所采樣品較少,哈克圖解無法判斷巖石經(jīng)歷的分離結晶過程,但是圖8展示了Ba、Sr、Ti、Eu等元素的虧損,表明迪口地區(qū)花崗斑巖(DK18-1)與花崗巖(DK18-5)已經(jīng)經(jīng)歷了一些礦物的分離結晶。強烈的Eu負異常一般表示斜長石或鉀長石的分離結晶，前者一般導致Sr和Eu的虧損,而后者一般導致Eu和Ba的虧損。

前坑村巖體與羅村巖體的分離結晶圖解如圖10所示[19]。圖10a、圖10b顯示迪口地區(qū)的花崗質巖石樣品已經(jīng)經(jīng)歷了鉀長石與斜長石的結晶分異影響。另外,∑REE的多少往往與副礦物相關,迪口地區(qū)花崗質巖石樣品的∑REE較低,這表明有一些富含REE的礦物發(fā)生了分離結晶作用。根據(jù)圖10c,樣品中稀土含量的變化可能與褐簾石的分離結晶相關。

圖10 前坑村巖體與羅村巖體的分離結晶圖解

高分異I型花崗巖源區(qū)形成的方式有多種,但主要有以下3種解釋[20]:① 幔源玄武質巖漿的結晶分異;② 殼源物質的部分熔融;③ 幔源組分與地殼組分混合形成的巖漿。迪口地區(qū)的花崗質巖石都不太可能由幔源基性巖漿的結晶分異形成。首先,幔源基性巖漿結晶分異形成的高分異I型花崗巖通常會在周圍出露大規(guī)模同期的基性巖,而研究區(qū)未發(fā)現(xiàn)大規(guī)?；詭r,僅發(fā)現(xiàn)燕山早期的花崗閃長巖;其次,幔源偏堿性基性巖漿經(jīng)過分離結晶作用會產(chǎn)生過堿質巖漿,而迪口地區(qū)花崗質巖石的弱過鋁質特征與之不符。

迪口地區(qū)花崗質巖石的w(Rb)/w(Sr)為18.05～20.2,明顯高于地殼平均值;δEu為0.10～0.12,遠小于殼幔型花崗巖(0.84),表明主要起源于地殼物質的部分熔融。此外,迪口地區(qū)花崗質巖石較低的w(Sr)/w(Y)、(La/Yb)N及較平坦的重稀土分配曲線表明,其源區(qū)熔融時殘留相中缺乏石榴子石,而且由圖8b可知,所有巖石樣品都具有較低的w(Sr)及明顯的Eu負異常,Ba、Sr具有明顯的負異常,這些特征都表明源區(qū)有斜長石殘留,從而證明其源區(qū)較淺。福建晚中生代花崗質巖體εNd(t)-t圖解如圖11所示。

A、B—華南成熟度較低的元古代地殼取值線 CHUR—球粒隕石平均值圖11 福建晚中生代花崗質巖體εNd(t)-t圖解

前坑村花崗斑巖2個樣品與羅村花崗巖2個樣品的二階段Nd模式年齡分別為1 737、1 749 Ma和1 603、1 626 Ma,與麻源群地層年齡[24]相近,而且在圖11中,前坑村巖體與羅村巖體較負的εNd(t)值(-10.0 ～-8.3)落于華南元古代地殼范圍內(nèi),這些都表明迪口地區(qū)的花崗質巖石可能是以古元古代麻源群變質巖為主的中、下地殼物質部分熔融的產(chǎn)物。

然而,對于幔源組分是否參與了迪口地區(qū)花崗質巖石的形成仍需進一步判斷。首先,華南多條具低Nd模式年齡的花崗巖帶中的花崗巖普遍被認為是地幔物質參與成巖過程的重要表現(xiàn)[3],而迪口地區(qū)花崗質巖也具有低于華夏地塊基底變質巖的Nd模式年齡(主要為1.8～2.2 Ga[24]),因此,其成巖過程中可能有幔源組分的參與,即其起源于古老基底地殼物質的熔融,而且有地幔組分的加入,并非純地殼物質的部分熔融。

其次,前坑村與羅村的花崗質巖石具有接近的Nd模式年齡,表明它們具有相同的古老地殼來源,但是其εNd(t)具有一定程度的差異,從圖11可以看出,隨著時間的推移,迪口地區(qū)花崗質巖石的εNd(t)在變大,這與福建地區(qū)相同時代形成的花崗巖類似[21,25-26](如大洋-莒舟花崗巖、太華巖體等),這些巖石的形成過程中都經(jīng)歷了殼?；旌献饔?。由圖11可知,隨著時間的推移,地幔組分在巖體形成的過程中逐漸增大,即殼?；旌献饔眉訌姟Ｒ虼?本文認為,迪口地區(qū)前坑村巖體與羅村巖體起源于古老地殼部分熔融形成的長英質巖漿和少量幔源組分組成的混合源區(qū)。

綜上所述,迪口地區(qū)花崗質巖石的形成都經(jīng)歷了二階段的成巖過程,即幔源巖漿與其誘發(fā)地殼物質熔融形成的長英質巖漿首先在地殼深部混合形成殼?；煸磶r漿,隨后這一殼?；旌蠋r漿又進一步經(jīng)歷了鉀長石、斜長石及褐簾石的分離結晶,并最終固結成巖,而且由TE1,3與圖10可知,羅村巖體相比于前坑村巖體結晶分異程度更高。

4.3 構造背景

目前對于中國東南部中生代時期的花崗巖,研究成果豐富。中生代時期華南地區(qū)經(jīng)歷了一次從EW向古特提斯構造體系向NE向古太平洋構造體系的轉折[27-28],并且根據(jù)這些花崗巖的年齡、地球化學特征、形成過程及空間分布,中國東南部中生代時期可分為4個火山活動旋回:① 早侏羅世(J1,195～175 Ma),火山巖呈近EW向分布于南嶺東段;② 中-晚侏羅世(J2-3,173～146 Ma),火山巖總體呈NE向零星分布于東南沿海地區(qū);③ 早白堊世早期(K1,145～115 Ma),火山巖大面積分布于東南沿海地區(qū)和長江中下游地區(qū);④ 早白堊世晚期-晚白堊世(K1-2,113～85 Ma),火山巖分布于沿海斷陷盆地內(nèi)[27]。4個火山活動旋回分別對應印支期造山運動的后造山時期、中-晚侏羅世古太平洋板塊強烈俯沖擠壓時期、擠壓之后早白堊世早期的巖石圈伸展與陸緣弧形成時期、早白堊世晚期-晚白堊世俯沖板塊后撤引起的的后造山伸展時期等4個不同的大地構造演化階段,反映了殼幔作用的變化。

前坑村巖體與羅村巖體年齡分別為(140.75±0.92)、(131.7±1.7) Ma,都落于第3旋回。迪口地區(qū)花崗質巖石構造判別圖解如圖12所示。

圖12 迪口地區(qū)花崗質巖石構造判別圖解

圖12中:R1=4Si-11(Na+K)-2(Fe+Ti),R2=(Al+2Mg+6Ga);Si、Na、K、Fe、Ti、Al、Mg、Ga分別代表對應元素的質量分數(shù)(均為乘以10-6后的值),Fe按照全鐵計算。從圖12可以看出,前坑村巖體位于同碰撞花崗巖與后碰撞花崗巖的邊界,具有少量的同碰撞花崗巖特征,而羅村巖體完全落于后碰撞花崗巖區(qū)域,這也進一步表明隨著時間的推移,構造環(huán)境從擠壓變化到伸展,即從第2旋回演化到第3旋回,意味著此時太平洋板塊已經(jīng)停止了對華南板塊的俯沖,俯沖帶可能已開始后撤。

除了對應構造環(huán)境的變化,本文收集了福建地區(qū)第3旋回時期花崗巖的年齡及Nd同位素數(shù)據(jù)[21-23,29],如大洋-莒舟花崗巖(年齡為133～144 Ma,εNd(t)值為-7.20 ～-8.60)、仙游流紋晶屑凝灰?guī)r(年齡為130 Ma,εNd(t)值為-6.00～-5.30)、太華巖體(年齡為115 Ma,εNd(t)值為-3.68 ～-3.60)、四方花崗閃長巖(年齡為108 Ma,εNd(t)值為-4.88)、羅卜嶺花崗閃長巖(年齡為105 Ma,εNd(t)值為-4.64),這些數(shù)據(jù)表明福建省在早白堊世時期,源區(qū)可能有一定的相似性,都是從幔源巖漿與其誘發(fā)地殼物質部分熔融產(chǎn)生長英質巖漿混合后結晶分異形成的,并且都形成于巖石圈強烈伸展的環(huán)境中。由圖11可知,隨著時間的推移,殼幔混合作用在加強,即幔源組分在不斷增多,這也說明巖石圈伸展越來越強烈,即將進入俯沖板塊后撤的后造山伸展期。另外,從福建早白堊世時期形成的花崗巖來看,早白堊世的火山活動具有一定的時空遷移性,其特征如下:火山巖系時代帶由SW向NE變新;白堊紀火山活動總體呈由沿海到內(nèi)陸變新的趨勢;火山巖的εNd(t)呈NE向減低趨勢,如大洋-莒舟巖體εNd(t)值為-7.20 ～-8.60,而NE向的迪口巖體εNd(t)值為-8.3 ～-10.0,反映殼幔作用具有NE向減弱規(guī)律。

綜上所述,這些特征表明古太平洋板塊俯沖作用是由南往北逐漸推進,且古太平洋板塊俯沖帶逐漸向東后退。

5 結 論

(1) 迪口地區(qū)前坑村巖體形成于(140.75 ± 0.92) Ma,羅村巖體形成于(131.70±1.70) Ma,都屬于燕山晚期巖漿活動的產(chǎn)物。

(2) 前坑村花崗斑巖和羅村花崗巖的地球化學特征表明,其屬于高分異I型花崗巖。

(3) 迪口地區(qū)前坑村巖體與羅村巖體都形成于太平洋板塊俯沖引起的巖石圈伸展構造環(huán)境中。