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陈秀其,杜建国等——江南造山带黟县复式岩体的成因研究

已有 191 次阅读 2021-9-2 09:51 |个人分类:论文推广|系统分类:论文交流

江南造山带黟县复式岩体的成因研究

陈秀其1,2 杜建国1 张达玉2 徐锦龙1 王俊涛1

侯克斌1 汪雅菲1 吴 昊1 葛海影1 沈仕豪1

1. 安徽省地质调查院 合肥 2300012. 合肥工业大学资源与环境工程学院 合肥 230009

  黟县岩体位于江南造山带北东段,是该区侵入新元古代基底中面积最大的复式岩体。本文对黟县岩体开展岩浆岩锆石U-Pb年代学和全岩地球化学分析和研究。主要可划分为2个侵入体,岩石类型分别为闪长岩、花岗闪长岩。锆石U-Pb定年结果表明,闪长岩和花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为812±19Ma和150.6±3.3Ma,即上述岩石分别形成于晋宁期和燕山期。花岗闪长岩的地球化学特征表现为钾质、钙碱性、过铝质岩石,具有类似埃达克岩特征:高SiO2(>65%),高Sr/Y(>21.44)和(La/Yb)N(>11.57)比值,低Al2O3(<16%);低MgO(<2.20%),低Yb(<1.36×10–6)和Y(<15.11×10–6),但贫钠(K2O/Na2O>0.5%)等。而闪长岩的地球化学表现为钾质、高钾钙碱性过铝质岩石,具有较高的Al2O3(>16%),MgO(>2.39%)和高TiO2(>0.58%)等含量,高Sr/Y(>15.49)比值,低Yb(<1.93×10–6)和Y(<15.5×10–6)含量,具有相似埃达克岩特征。两者的稀土元素配分图显示LREE富集,HREE亏损,强烈亏损P、Nb,具有微弱的Eu负异常。两者均为I型花岗岩。两期岩浆源区主要源自古老下地壳岩石的部分熔融,晋宁期的闪长岩伴有地幔成分的参与。晋宁期的闪长岩可能形成于火山弧构造环境中,显示华夏地块向扬子地块俯冲汇聚过程;而燕山早期的花岗闪长岩形成于由挤压至拉张转换构造环境中,可能与古太平洋斜向俯冲作用有关。

关键词 锆石U-Pb定年 花岗闪长岩 埃达克质岩 燕山早期 晋宁期  江南造山带


Genesis of the Yixian complex pluton in the Jiangnan Orogenic Belt

Chen Xiuqi1 Du Jianguo1 Zhang Dayu 2 Xu Jinlong 1 Wang Juntao1 Hou Kebin1 

Wang Yafei1 Wu Hao1 Ge Haiying1 Shen Shihao1

(1.HeFei University of Technology,Hefei 230000,Anhui,China2.Anhui Institute of Geological Survey,Hefei 230001,Anhui,China)

 

Abstract

The Yixian pluton is located in South Anhui district,northeastern Jiangnan orogenic belt,which is the largest complex pluton of the Neoproterozoic basement in the district. In this study, the authors systematically analyzed and studied the Zircon U-Pb geochronology and geochemistry of Yixian complex pluton. It can subdivided into diorite and granodiorite from lithologically. The LA-ICP-MS U-Pb dating results of the diorite and granodiorite intrusions are 856.2±21.2Ma~765.2±19.3Ma and 165.2±6.8Ma ~144.4±1.5Ma respectively. That is to say, they were formed Yanshanian and Jinning stage, respectively. The Geochemistry of the granodiorite shows that they are potassium, calc-alkaline and peraluminous rocks and have similar characteristics of adakites: high Si02 (>65%), High Sr/Y(>21.44) and (La/Yb)N(>11.57)ratios,low Al2O3(<16%),Low MgO (<2.20%),Low Yb(<1.36x10-6) and Y (< 15.11 x10-6) values,But poor Na (K20/Na20>0.5%),etc. However,the diorite geochemistry is characterized by potassium and high K and calc-alkaline peraluminous rocks: high Al2O3(>16%),high MgO(>2.39%) and TiO2(>0.58%) contents,High Sr/Y(>15.49) ratios,,Low Yb(<1.93x10-6) and Y (< 15.5 x10-6) values,and show similar characteristics of adakites,too.The REE partition maps of the two granites show that LREE is enriched,HREE is depleted,P and Nb are strongly depleted,with weak negative Eu anomaly. Those indicate that they are I-type granitoids. The two magma sources are mainly derived from the partial melting of the ancient lower crust metamorphic rocks, and the Jinning epoch diorites are accompanied by mantle material components. The Jinning diorite may have formed in the volcanic arc tectonic setting,it may showed the subduction and convergence of the Cathaysian Block to Yangtze Block, while the early Yanshanian ranodiorite may have formed in the tectonic setting from compression to tension,which may be closely related to the subbuction of the paleo-Pacific Plate.

Keywords Zircon U-Pb datingGranodioriteAdakitic rockYanshanianJinningJiangnan orogenic belt


黟县岩体位于江南造山带东端,区内燕山期发育大型钨钼等多金属矿床, 该成矿作用主要与中酸性岩浆活动密切相关(谢建成等,2016)。该区岩浆活动强烈,侵入时代主要为晋宁期和燕山期。晋宁期侵入岩岩性主要为花岗闪长岩、闪长岩和中基性岩等。燕山期岩体主要有青阳九华山岩体、太平黄山岩体、城安牯牛降岩体、黟县岩体、旌德岩体等,岩性呈现燕山早期的花岗闪长岩类和中晚期的酸性二长花岗岩类或酸碱性的花岗岩类成对出现。前人对上述复式岩体的形成时代(Zhang et al.2018Song et al.2014;周洁等,2013;汪雅菲等,2019;薛怀民等,2009;谢建成等,2012)、岩石成因(Wang LX et al.2018Jiang et al.2018Gu et al.2017;谢建成等,2016)和成岩背景(周涛发等,2004;袁峰等,2005;付翔等,2020)等方面开展了研究,上述复式岩体早期(153 Ma146 Ma)中酸性花岗闪长岩、中期(143 Ma136Ma)酸性二长花岗岩和晚期(135 Ma121Ma)酸碱性花岗岩组合出现(陈秀其等,2020)。前人对区内黟县岩体中的燕山早期花岗闪长岩的形成时代进行了研究(Wu et al.2012),但对该复式岩体的地球化学特征、岩石成因、岩浆岩源区和构造环境以及闪长岩的形成时代、岩石成因等没有研究,且前人对区内燕山期花岗岩源区认识一直存在着壳源或幔源等争议。因此,本文在前人工作的基础上,对黟县复式岩体开展岩石学、岩石化学、锆石年代学和元素地球化学的综合研究,探讨该复式岩体的形成时代、岩石成因、岩浆源区与演化和形成的构造背景,同时为江南造山带地区晋宁期和燕山期成岩背景提供新的证据,深化该区成岩作用研究。

1 地质概况及样品描述

黟县岩体位于江南造山带北东段,北缘为扬子陆块,南东缘与华夏陆块为邻(图1)。基底主要为新元古代的含火山凝灰质浅变质岩系组成。经历了晋宁造山运动,形成由复式褶皱组成的江南造山带(陈秀其等,2019a)。盖层主要由南华系—三叠系、侏罗系和白垩系等组成,经历了加里东、海西、印支等期构造运动,除海西期发生抬升造陆运动外,主要发育加里东和印支期陆内造山运动(陈秀其等,2019b;余心起等,2006)(图1),燕山早期表现为陆内造山运动,中晚期主要发育大规模的断裂和岩浆活动。

 

1.jpg

1 皖南地区地质简图(据陈秀其等,2020修改)

Fig.1 Geological sketch map of southern Anhui Province (modified after Chen et al.2020

黟县岩体位于皖南地区南部,北侧为江南深断裂,东侧为宁国—绩溪断裂,南侧为祁门—歙县断裂。岩体总体呈北东向“铡刀”状展布,岩体面积约75 km2,侵位于兰田向斜北西段,围岩主要为新元古代浅变质岩系和南华系—寒武系的碎屑岩和碳酸盐岩等沉积岩,岩浆岩岩性主要为花岗闪长岩。本次研究填图发现,在该岩体北东端北缘,发育闪长岩侵入体(图2)。据150 000郭村幅区调地质报告资料(安徽省地质调查院,2016),花岗闪长岩侵入闪长岩中,故闪长岩可能是较老岩体。

 

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2 黟县复式岩体地质简图(据150 000郭村和兰田幅地质图修编)

Fig. 2 The geological diagram of Yixian complex pluton (modified from 150 000 regional geological map of Guocun and Lantian in Anhui2015

 本次对黟县岩体进行野外路线调查,选择有代表性的新鲜岩石露头,采集花岗闪长岩和闪长岩同位素年代学样品各1组,采集新鲜闪长岩样3组和花岗闪长岩样品5组(图2),进行了全岩地球化学分析。

样品YX-4,该样品呈灰白、浅灰色(3a),中粗粒结构,块状构造;主要矿物有:石英,呈粒状或它形,粒径在35 mm,含量约20%;斜长石,灰白色,呈板状,粒径46 mm,聚片双晶发育,含量约35%;正长石,浅肉红色,板状,粒径在35 mm,具条纹双晶特征,含量约10%;角闪石,绿黑色,长柱状,粒径25 mm,含量约12%。黑云母,黑色,片状,Ⅱ级蓝绿干涉色(图3b),粒径14 mm,含量约8%。岩性为花岗闪长岩。

样品YX-5,该样品呈浅灰白、灰黑色(图3a),中细粒结构,块状构造。斜长石,板柱状,粒径36 mm,含量约45%;角闪石,绿黑色,长柱状,粒径35 mm,含量约15%;石英,呈它形,粒径在35 mm,含量约3%;黑云母,黑色,片状,具Ⅱ级绿干涉色(图3d),粒径14 mm,含量约3%。其它副矿物约含3%。岩性为闪长岩。

 

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3 黟县复式岩体岩石学特征

a,b. 花岗闪长岩标本及显微照片;c,d. 闪长岩标本及显微照片

Pl.斜长石;Qz.石英;Kf.钾长石;Bi.黑云母;Amp.角闪石

Fig. 3 The petrological photographs of the Yixian complex pluton

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