王永強(qiáng) ,時(shí) 毓 *,李 響,劉希軍 ,唐遠(yuǎn)蘭 ,孫藝容
1. 桂林理工大學(xué) 廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,桂林 541004;
2. 桂林理工大學(xué) 有色金屬礦產(chǎn)勘查與資源高效利用協(xié)同創(chuàng)新中心,桂林 541004;
3. 中國地質(zhì)調(diào)查局 武漢地質(zhì)調(diào)查中心,武漢 430205
華南陸塊指由揚(yáng)子和華夏板塊于新元古代碰撞接貼在一起的統(tǒng)一大陸,在地理位置上位于東亞陸緣中段,瀕臨西太平洋,是古亞洲洋、太平洋和特提斯洋三大構(gòu)造域的交接處,構(gòu)造演化復(fù)雜,具有特殊的地球動(dòng)力學(xué)演化模式(楊婉芩, 2019;時(shí)毓等, 2019;王炯輝等, 2014; 毛景文等, 2004; 王光杰等, 2000)。華南在中生代經(jīng)歷了印支期和燕山期兩期造山運(yùn)動(dòng),構(gòu)造體制由特提斯構(gòu)造域(印支期)轉(zhuǎn)變?yōu)樘窖髽?gòu)造域(燕山期),大地構(gòu)造格局由東西向?yàn)橹鬓D(zhuǎn)變?yōu)楸睎|向?yàn)橹鳎℉sü et al.,1990; Chen et al., 2002; Li et al., 2003; 周新民, 2003;徐德明等, 2017; 李三忠等, 2011)。華南在燕山期經(jīng)歷了多期次的擠壓和伸展,總體呈現(xiàn)出長期的伸展和短期的擠壓。關(guān)于華南在中生代構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的具體時(shí)限,目前主要有三種主流觀點(diǎn):Yang 等(2015)認(rèn)為在三疊紀(jì)約225~230 Ma發(fā)生了擠壓到伸展的體制轉(zhuǎn)換;也有部分學(xué)者(舒良樹, 2012;邢光福等, 2008; 張?jiān)罉虻? 2009; 郭岐明等, 2019)支持構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換發(fā)生在160~190 Ma的早中侏羅世,且以雙峰式火山巖和裂谷盆地群為轉(zhuǎn)換標(biāo)志;但毛建仁等(2004)則認(rèn)為華南在侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)之交發(fā)生了構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換。關(guān)于太平洋板塊的俯沖深度及方向同樣尚存爭議(楊婉芩, 2019; 李三忠等, 2017; 孫占亮, 2014)。南嶺地區(qū)被認(rèn)為是華南中生代構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換區(qū)(鄧平等, 2004; 舒良樹, 2012),南嶺成礦帶也是中國乃至世界上很重要的一條成礦帶,中生代尤其是燕山期巖漿活動(dòng)頻繁,廣泛發(fā)育中生代花崗巖,故形成了大量與花崗巖密切相關(guān)的鎢錫鈹鈮鉭等多金屬礦產(chǎn),與成礦有關(guān)的花崗質(zhì)巖石的形成年齡也高度集中(陽杰華等,2017)。英安巖是巖漿作用的直接地質(zhì)響應(yīng),中酸性巖漿巖的巖漿在上升過程中經(jīng)過深部而噴出地表,故巖石中保存了大量來自深部的重要信息(李政林等, 2019)。因此,對(duì)華南地區(qū)中酸性巖漿巖的研究,對(duì)于揭示其巖石成因及成巖時(shí)的構(gòu)造背景意義重大。
本文對(duì)桂東北地區(qū)的中生代中酸性英安巖樣品進(jìn)行了巖石學(xué)、巖相學(xué)、鋯石U-Pb年代學(xué)和鋯石Hf同位素分析測試,進(jìn)一步討論了該區(qū)英安巖的形成年代及源區(qū),以期為華南中生代構(gòu)造背景及構(gòu)造演化格局研究提供新的思路。
本文研究區(qū)位于揚(yáng)子板塊和華夏板塊的拼合帶上,其北西為揚(yáng)子板塊,南東為華夏板塊(圖1a)。區(qū)內(nèi)地層發(fā)育較齊全,出露寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、三疊系、侏羅系和第四系(陸小平, 2009; 馮佐海等, 2002)。樣品采于泥盆系中(圖1b),為了查明區(qū)內(nèi)泥盆系巖性,繪制了一條走向?yàn)?66°的實(shí)測地質(zhì)剖面,剖面起點(diǎn)坐標(biāo)為:N24°46′40.8″,E111°44′57.0″,剖面長1488 m,露頭出露良好。樣品采于18層,為灰綠色變質(zhì)英安巖(圖2)。
圖1 桂東北地區(qū)地質(zhì)圖及采樣位置Fig. 1 Geological map of Northeast Guangxi and sampling location
剖面各分層描述如下:(1)深灰色中薄層狀含生物屑微晶灰?guī)r,層間偶夾泥皮,巖層有彎曲;(2)灰色厚層—塊狀重結(jié)晶生物屑砂屑微晶灰?guī)r,頂部變厚為塊狀,可見珊瑚、腕足類化石,方解石脈發(fā)育;(3)淺灰色偶夾灰白色厚層狀重結(jié)晶含生物屑微晶灰?guī)r,可見亮晶方解石填充的晶洞或不規(guī)則狀脈,底部含生物屑;(4)灰白色偶夾淺灰色厚層狀—塊狀重結(jié)晶微晶灰?guī)r,可見鳥眼構(gòu)造,不規(guī)則方解石脈,溶洞、溶芽發(fā)育,貝殼狀斷口;(5)淺灰色厚層—塊狀重結(jié)晶微晶灰?guī)r(局部含白云巖團(tuán)塊),方解石細(xì)脈發(fā)育,部分鐵染成紅色,見晶洞、縫合線;(6)灰色厚層狀—塊狀細(xì)晶白云巖,方解石脈發(fā)育,風(fēng)化面黑且多溶孔;(7)深灰色厚層—塊狀重結(jié)晶微晶灰?guī)r;(8)淺灰白色厚層—塊狀含藻屑重結(jié)晶灰?guī)r,層內(nèi)發(fā)育方解石細(xì)脈不規(guī)則穿插巖層;(9)灰綠色變質(zhì)英安巖;(10)灰白色塊狀含藻屑重結(jié)晶灰?guī)r;(11)灰綠色變質(zhì)英安巖;(12)灰白色塊狀含藻屑重結(jié)晶灰?guī)r,風(fēng)化面可見生物化石;(13)灰綠色變質(zhì)英安巖;(14)淺灰色厚層狀含生物屑砂屑微晶灰?guī)r,方解石細(xì)脈發(fā)育,風(fēng)化面見大量生物化石;(15)灰白色厚層狀含生物屑砂屑微晶灰?guī)r,可見鳥眼構(gòu)造、腕足類化石;(16)灰綠色變質(zhì)英安巖;(17)灰白色厚層狀重結(jié)晶微晶灰?guī)r,重結(jié)晶不均勻呈花斑狀;(18)灰綠色變質(zhì)英安巖;(19)灰白色厚層塊狀含生物屑砂屑微晶灰?guī)r,見鳥眼構(gòu)造,風(fēng)化面可見生物化石;(20)灰白色厚層狀重結(jié)晶含藻紋層微晶灰?guī)r,藻紋層由結(jié)晶較粗的方解石組成,向上藻紋層增多呈水平狀,發(fā)育少量鳥眼構(gòu)造;(21)灰白色厚層狀重結(jié)晶含藻紋層砂屑微晶灰?guī)r,中上部灰?guī)r局部不均勻白云石化,藻紋呈水平、微波狀;(22)灰白色夾淺肉紅色厚層狀重結(jié)晶藻紋層砂屑微晶灰?guī)r,每個(gè)單層上部見微波、水平狀藻紋層。
研究區(qū)出露主要巖性為一套石灰?guī)r,在9、11、13、16、18層出露有灰綠色變質(zhì)英安巖,在6層出露有細(xì)晶白云巖,考慮到應(yīng)為白云石化作用的結(jié)果,當(dāng)時(shí)應(yīng)處于一種海相沉積的環(huán)境。泥盆系角度不整合接觸于下伏寒武系地層(時(shí)毓等,2019)。該區(qū)一直是地學(xué)界討論的熱點(diǎn),經(jīng)歷了晉寧期、加里東期、印支期和燕山期的巖漿活動(dòng)(鹿坤, 2006)。
本文研究樣品PM027為出露于桂東北賀州開山鎮(zhèn)的角閃英安巖(圖1b; GPS:N24°42′37.64″、E111°27′6.72″),樣品風(fēng)化面呈淺黃色,新鮮面為暗灰色,巖石表面風(fēng)化嚴(yán)重(圖3a,b)。樣品具變余斑狀結(jié)構(gòu),斑晶為蝕變斜長石(15%)自形板狀假象,粒度大者達(dá)0.8×1.6 mm,強(qiáng)烈絹云母化,隱約顯示聚片雙晶和環(huán)帶結(jié)構(gòu)假象;蝕變暗色礦物(5%)柱狀假象,橫切面菱形、長六邊形假象,粒度大者達(dá)1×2 mm,強(qiáng)烈絹云母、綠泥石和褐鐵礦化,據(jù)形態(tài)推測原生礦物可能為普通角閃石;石英(5%)呈粒狀假象,粒度達(dá)0.6 mm(圖3c,d)。基質(zhì)可能由斜長石、暗色礦物、石英、磁鐵礦、玻璃質(zhì)等組成,現(xiàn)已強(qiáng)烈變質(zhì)蝕變?yōu)榻佋颇?、綠泥石、褐鐵礦(約60%)、微晶隱晶石英(15%)等,巖石經(jīng)歷了強(qiáng)烈的蝕變、變質(zhì)和風(fēng)化作用。
圖3 英安巖樣品PM027的野外和手標(biāo)本照片及正交偏光鏡下特征Fig. 3 Field and hand specimen photographs and characteristics under orthogonal polarizing microscopic of dacite sample (PM027)
樣品的破碎和鋯石的挑選由河北廊坊市誠信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成。鋯石的制靶和陰極發(fā)光(CL)顯微成像工作由重慶市宇勁科技有限公司完成。在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成了鋯石定年的測定,測試儀器為激光電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS),激光取樣系統(tǒng)New Wave Research 213 nm與Agilent 7500 s ICP-MS連接,激光束斑直徑選定為32 μm,頻率為5 Hz。為了檢查儀器的穩(wěn)定性和分析結(jié)果的可靠性,每次測試分析前后進(jìn)行了兩次標(biāo)樣GJ分析,每組都包含12個(gè)樣品點(diǎn)且各組分析均進(jìn)行了標(biāo)樣 Muk Tank的分析。采用Glitter(ver. 4.0)軟件(Jackson et al., 2004)對(duì)樣品的同位素比值及元素含量進(jìn)行計(jì)算。普通鉛校正 使 用ComPbCorr#3-15G程 序(Andersen, 2002),年齡及諧和圖繪制采用Isoplot 3程序。
鋯石Hf同位素分析在桂林理工大學(xué)廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,采用裝配ESI New wave 193 ArF準(zhǔn)分子激光器的高分辨率多接收器ICP-MS系統(tǒng)完成。此過程采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石GJ-1分析作為參考來評(píng)估儀器的穩(wěn)定性和可靠性,其平均值為176Hf/177Hf=0.281996±0.000020 (2σ, n=121)。測試過程中儀器的工作參數(shù)為:剝蝕時(shí)間為60 s,光束直徑為44 μm,重復(fù)頻率為10 Hz,脈沖能量密度約為5.2~6.1 J/cm2,剝蝕深度為2 μm。為得到精確的數(shù)據(jù)分析,用同一點(diǎn)的βYb的均值176Yb對(duì)176Hf進(jìn)行干擾校正(唐紅峰等,2008)。初始176Hf/177Hf值計(jì)算采用的176Lu衰變常數(shù)1.867×10-11(S?derlund et al., 2004),球 粒 隕 石176Hf/177Hf=0.0336±1和176Hf/177Hf=0.282785±11(2σ) 用 作 進(jìn) 行εHf(t)計(jì) 算(Bouvier et al., 2008)。每個(gè)鋯石的地殼模式年齡計(jì)算(TDM2)基于假設(shè)平均大陸地殼176Hf/177Hf 值是0.015的兩階段模型(Griffin et al., 2002)。
賀州開山鎮(zhèn)孔子廟英安巖樣品中的鋯石顯示渾圓—橢圓狀、長柱狀,部分為不規(guī)則的破碎狀。樣品中鋯石的長度約為100~250 μm,寬度約為40~80 μm,長寬比為1:1~3:1。陰極發(fā)光(CL)圖像顯示(圖4),所測鋯石均顯示了明顯的巖漿震蕩環(huán)帶。英安巖樣品中鋯石的LA-ICP-MS測試結(jié)果見表1。本文對(duì)22顆鋯石進(jìn)行了測試分析,鋯石Th和U的含量變化范圍分別為(36~529)×10-6和(73~418)×10-6,Th/U比值為0.36~2.46,平均值為1.44,具備巖漿成因鋯石的特征(吳元保等,2004)。所測試鋯石的年齡較集中,其年齡在諧和圖上的投影點(diǎn)均落于諧和線或其附近(圖5a),22顆鋯石形成于燕山期晚侏羅世,年齡變化范圍為154~163 Ma,206Pb/238U加權(quán)平均年齡為157.1±0.9 Ma(MSWD=1.06)(圖5b)。
圖4 賀州開山鎮(zhèn)英安巖鋯石陰極發(fā)光照片F(xiàn)ig. 4 Cathodoluminescence for zircons of dacite in Kaishan, Hezhou
表1 賀州開山鎮(zhèn)英安巖U-Pb年齡分析結(jié)果Table 1 U-Pb dating results for zircons of dacite in Kaishan, Hezhou
圖5 賀州開山鎮(zhèn)英安巖中鋯石U-Pb年齡諧和圖及加權(quán)平均年齡圖Fig. 5 Concordia and weighted average plots for the U-Pb ages of zircons of dacite in Kaishan, Hezhou
本文對(duì)賀州開山鎮(zhèn)孔子廟英安巖PM027樣品中22顆定年過的鋯石進(jìn)行了Hf同位素分析(表2),22個(gè)測試點(diǎn)的(176Hf/177Hf)i值為0.282526~0.282659(圖6a),其中εHf(t)值均小于0(-5.68~-0.97) (圖6b),暗示其可能主要來源于古老地殼。二階段Hf的模式年齡TDM2較集中(1.26~1.54 Ga),平均值為1.38 Ga。
表2 賀州開山鎮(zhèn)英安巖Hf同位素組成Table 2 Zircon Lu-Hf isotopic data of dacite in Kaishan, Hezhou
圖6 賀州開山鎮(zhèn)英安巖中鋯石的(176Hf/177Hf)i-U-Pb年齡圖和εHf(t)-U-Pb年齡圖(①引自于津海等,2005;②引自徐夕生,2004)Fig. 6 Plots of (176Hf/177Hf)i vs. U-Pb ages (a) and εHf(t) vs. U-Pb ages (b) for zircon grains of dacite in Kaishan, Hezhou
華南在燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,促進(jìn)了該區(qū)的成巖成礦作用(毛景文等, 2004)。本文所測鋯石為典型的巖漿成因,指示英安巖的成巖年齡為157.1±0.9 Ma(晚侏羅世; 圖5)。然而,不同學(xué)者對(duì)華南燕山期多期次巖漿活動(dòng)時(shí)限的劃分略有不同(袁永盛等, 2020; 毛景文等, 2004; 華仁民,2005),其中,毛景文(2004)提出華南燕山期多金屬成礦作用集中在170~150 Ma、140~125 Ma和110~80 Ma三個(gè)階段,且在160~150 Ma是華南成巖成礦作用的高峰期(何珍明等, 2015; 張盼盼等,2018)。故英安巖在區(qū)域上與燕山期第一階段巖漿活動(dòng)年代一致。
南嶺地區(qū)分為騎田嶺—諸廣山、大東山—貴東和花山—姑婆山—連陽—佛岡三個(gè)東西向的巖帶(蘭鴻鋒等, 2020),桂東北地區(qū)處于花山—姑婆山一帶(圖1b),前人在此做了大量的年代學(xué)工作(表3)。以下成巖成礦主要集中在150~163 Ma,據(jù)章邦桐(2007)認(rèn)為同一地區(qū)同期巖漿的侵入間隔不大于17 Ma,故認(rèn)為以上出露于桂東北地區(qū)的巖體及礦床與本文英安巖同屬華南燕山期第一次大規(guī)模巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。
表3 花山—姑婆山巖帶燕山期巖體及礦床年齡Table 3 The Yanshanian pluton and age of ore deposits in Huashan-Guposhan rock belt
燕山早期(199.6~145.5 Ma)多為中深成侵入巖,缺少火山巖類,僅在南嶺中西段(寧遠(yuǎn)、道縣、長城嶺)發(fā)現(xiàn) 175~178 Ma的玄武巖(朱金初等,2006)、西山地區(qū)154~159 Ma的流紋巖(付建明等, 2004)和贛南尋烏190 Ma的玄武巖(項(xiàng)媛馨等,2012),主要分布于內(nèi)陸(尤其南嶺地區(qū));燕山晚期(145.5~65.5 Ma)有大量火山巖相伴產(chǎn)出,這種現(xiàn)象以江西贛江為界,以西僅見花崗巖而未見火山巖,構(gòu)成了花崗質(zhì)火山侵入雜巖帶,多分布在東南沿海一帶(孫濤, 2006; 朱春林等, 1997; 王德滋,2004; 周新民等, 2000)。如:96.8 Ma的粵北長塘流紋巖(勞玉軍等, 2016);浙江天目山流紋巖和英安巖為133.6±1.5 Ma和135±2.1 Ma(劉健等, 2019);閩西南紫金山流紋巖為110.1±0.7 Ma(肖愛芳等,2012)。以往在該區(qū)的報(bào)道主要為基性—中酸性侵入巖(時(shí)毓等, 2019; 張德全等, 1985; 劉偉等,2014; 蔡永豐等, 2018, 2020; 朱藝婷等, 2019; 康志強(qiáng)等, 2012; 李曉峰等, 2012; 朱金初等, 2006)。本文英安巖的出現(xiàn),指示了在內(nèi)陸的桂東北地區(qū)同樣出露有燕山早期的中酸性火山巖。
鋯石Lu-Hf同位素具有很高的封閉溫度,具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性,在強(qiáng)變質(zhì)作用下仍可保持原有的Hf同位素組成,很少受到后期地質(zhì)事件的影響。因此對(duì)鋯石進(jìn)行Hf同位素分析是探討巖漿演化及示蹤巖漿源區(qū)的重要工具,εHf(t) 為正值通常代表源區(qū)為虧損地?;蛘咝律貧ぃ臜f(t) 為負(fù)值通常代表源區(qū)為古老地殼。本文樣品中的22顆鋯石的εHf(t) 值均為負(fù)值(-5.68~-0.97),二階段Hf模式年齡TDM2值為1.26~1.54 Ga,平均為1.38 Ga (表2),與徐夕生(2004)中提出的瀾河片麻巖是中元古代(~1380 Ma)的變質(zhì)基底且南嶺顯生宙花崗巖都起源于這一古老基底相吻合。但值得注意的是,第17個(gè)測點(diǎn)的鋯石εHf(t) 值為-0.97趨近于0,具有較高的176Hf/177Hf值(0.282662),明顯大于其他εHf(t)值,且整體鋯石εHf(t) 值變化范圍較大,據(jù)汪相等(2003)認(rèn)為高的176Hf/177Hf比值的鋯石可能含有虧損地幔來源的物質(zhì),與此同時(shí)吉雪峰等(2018)提出單純的巖漿演化不會(huì)造成同位素的分餾,對(duì)于酸性或偏酸性的巖漿巖來說,不同源區(qū)熔體的混合作用才有可能使同位素比值發(fā)生顯著變化,說明在成巖過程中不止地殼物質(zhì)的部分熔融可能還有地幔巖漿的混入使得源區(qū)的εHf(t) 值不均一。綜上筆者認(rèn)為本文英安巖顯示了以殼源為主的特征,指示它們的母巖漿主要來源于中元古代的古老地殼,但不排除在熔體形成中有地幔物質(zhì)的混入。
華南區(qū)域地質(zhì)復(fù)雜,礦產(chǎn)豐富(艾斌, 2015),深受地質(zhì)界的青睞。華南從新元古代到晚中生代至少發(fā)生了4次區(qū)域性的地球動(dòng)力學(xué)事件(艾斌,2015; 舒良樹, 2012),中生代華南由特提斯構(gòu)造域(印支期)轉(zhuǎn)變?yōu)樘窖髽?gòu)造域(燕山期),奠定了華南由近EW向轉(zhuǎn)變?yōu)镹E向的大地構(gòu)造格局(Hsü et al.,1990; Chen et al., 2002; Li et al., 2003; 周新民, 2003; 徐德明等, 2017; 李三忠等, 2011)。與此同時(shí),在古太平洋低角度俯沖伸展背景下引起了巨量的巖漿活動(dòng),形成了大量與成礦密切相關(guān)的花崗巖、中酸性火山巖,構(gòu)成了舉世聞名的“南嶺成礦帶”,也導(dǎo)致了華南盆嶺構(gòu)造的形成(舒良樹,2012; 王德滋, 2004)。
近年來,華南構(gòu)造應(yīng)力場在燕山期由擠壓變?yōu)槔祗w制,基本已達(dá)成共識(shí)。然而關(guān)于拉伸的期次與時(shí)間眾說紛紜,謝桂青(2003)提出華南地區(qū)在燕山早期和燕山晚期均發(fā)生了巖石圈伸展(180~155 Ma、145~125 Ma、110~75 Ma);周永章等(2017)則認(rèn)為在燕山期發(fā)生了195~165 Ma、145~125 Ma和125~100 Ma三次伸展作用;Chen 等(2002)認(rèn)為印支期后中國東南部持續(xù)拉張;吳淦國等(2000)認(rèn)為華南在印支晚期(T3)為擠壓應(yīng)力狀態(tài),燕山期則為拉張和擠壓交替進(jìn)行;楊婉芩(2019)認(rèn)為華南燕山期總體以長期的伸展和短期的擠壓為主;張?jiān)罉虻龋?012)研究沉積盆地地層單元的幾何學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)并進(jìn)行野外觀察測量,提出華南經(jīng)歷了由擠壓(J2-J3)—伸展(K1)—擠壓(K1中晚期)—伸展(K2)—擠壓(E)的構(gòu)造應(yīng)力場變化;部分學(xué)者(張?jiān)罉虻? 2009, 2012; 俞云文等,1999; 邢光福, 2002)認(rèn)為華南在中晚侏羅世強(qiáng)烈擠壓造山,巖石圈持續(xù)擠壓,晚白堊世才開始伸展;李澤民等(2020)則認(rèn)為華南受太平洋板塊俯沖后撤的影響,在120 Ma其構(gòu)造環(huán)境由擠壓變?yōu)樯煺範(fàn)顟B(tài)。綜上,華南巖石圈在燕山期可能發(fā)生過多期次的幕式伸展作用。
關(guān)于華南燕山期花崗巖形成的大地構(gòu)造背景及深部動(dòng)力學(xué)機(jī)制,不同學(xué)者給出了不同的伸展模式。如Jia 等(2004)認(rèn)為是地幔柱活動(dòng)導(dǎo)致了中生代陸內(nèi)巖石圈拉張;而舒良樹(2012)將地幔柱在地表的基本標(biāo)志與華南巖漿巖的特征進(jìn)行對(duì)比,否認(rèn)了華南晚中生代地幔柱的存在;張旗等(2001)認(rèn)為是地殼拉張下的拆沉作用引起了軟流圈地幔上涌,與玄武巖漿的底侵有關(guān),與古太平洋板塊的俯沖無關(guān)。鑒于華南多期次的巖漿活動(dòng)及復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象,不少學(xué)者提出了多種機(jī)制相結(jié)合的觀點(diǎn)。如周新民(2003)認(rèn)為華南在燕山早期為快速張裂構(gòu)造背景下的板內(nèi)伸展造山,而燕山晚期為較慢速張裂背景下的島弧型伸展造山;楊明桂等(2020)認(rèn)為是歐亞板塊和古太平洋板塊和造山—蠕散相復(fù)合的一種獨(dú)特動(dòng)力學(xué)機(jī)制。近年來華南中生代巖漿成因的動(dòng)力學(xué)機(jī)制基本達(dá)到了共識(shí),即多板塊匯集和多方向擠壓—伸展造山(劉凱等, 2016),同時(shí),董樹文等(2008)提出了華南燕山運(yùn)動(dòng)為“多向匯聚”的構(gòu)造體制,經(jīng)歷了強(qiáng)擠壓陸內(nèi)造山—主伸展巖石圈減薄—弱擠壓變形三個(gè)階段。Mao 等(2013, 2014)提出華南在印支期—燕山期經(jīng)歷了多板塊匯聚與伸展—太平洋板塊斜向俯沖—正向俯沖階段的觀點(diǎn)。因此,古太平洋板塊快速低角度俯沖/后撤背景下幔源玄武質(zhì)巖漿底侵是導(dǎo)致中酸性侵入巖形成的主要機(jī)制(Zhou and Li, 2000;Li and Li, 2007;李三忠等, 2017; 舒良樹等, 2012; 張?jiān)罉虻? 2012)。
本文英安巖樣品屬中酸性火山巖,眾所周知,華南晚中生代火山巖具有明顯的時(shí)空特征,距海岸線約450 km處的贛江斷裂被稱為“火山巖線”。即其以西基本缺少火山巖,其東側(cè)越靠近沿海一帶火山巖的年代愈新、規(guī)模愈大。關(guān)于華南中生代火山巖的成因,目前主要有三種主流觀點(diǎn):(1)活動(dòng)大陸邊緣說:古太平洋板塊俯沖作用導(dǎo)致俯沖帶地幔楔和地殼的廣泛熔融(周新民等, 2000; 王德滋等, 2002);(2)扭斷層系活動(dòng)導(dǎo)致地殼重熔形成大量長英質(zhì)巖漿(Xu et al., 1987);(3)巖石圈伸展背景下軟流圈—巖石圈相互作用的產(chǎn)物(范蔚茗等, 2003)。舒良樹(2012)認(rèn)為古太平洋俯沖作用產(chǎn)生的遠(yuǎn)程效應(yīng)影響不到距海岸線>1000 km的內(nèi)陸地區(qū),已有資料表明(Shigenori et al.,1986),自燕山早期開始,古太平洋板塊沿NW、NNW向朝歐亞板塊俯沖,故南嶺中生代EW向展布的花崗巖帶也暗示了其巖漿活動(dòng)并非完全受控于古太平洋構(gòu)造域(胡建等, 2005)。而扭斷層系活動(dòng)成因的火山巖則主要受控于郯廬斷裂系統(tǒng)(Xu et al.,1987),顯然郯廬斷裂的南端起源于湖北武穴市。諸多研究表明(李曉峰等, 2019; 李兆鼐等, 2003;張旗等2012; 張國偉等, 2013),自早中生代以來華南內(nèi)部地區(qū)屬陸內(nèi)造山和伸展裂谷環(huán)境,與俯沖作用無關(guān),如桂東南和桂西右江盆地晚侏羅世火山與侵入巖形成于板內(nèi)拉張環(huán)境,且英安巖的成巖年齡與區(qū)域上巖石圈的幕式伸展相吻合(吳福元等, 2007; 謝桂青, 2003; 李曉峰等, 2019; 周永章等,2017),指示了一種陸內(nèi)伸展環(huán)境,所以推測本文英安巖的形成可能與華南燕山早期約160 Ma巖石圈的板內(nèi)伸展—減薄作用有關(guān)。
(1)桂東北賀州市開山鎮(zhèn)孔子廟英安巖的形成年齡為157.1±0.9 Ma,為中生代燕山早期(晚侏羅世)的產(chǎn)物,與桂東北地區(qū)燕山早期形成的巖體及礦床同屬華南燕山期第一次大規(guī)模巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。
(2)英安巖的源區(qū)主要為中元古代的古老地殼,但不排除在熔體形成過程中有地幔物質(zhì)的混入。指示英安巖主要源于中元古代結(jié)晶基底的地殼物質(zhì)。
(3)英安巖的形成可能與華南燕山早期巖石圈的板內(nèi)伸展—減薄作用有關(guān)。