十杭带南带园珠顶花岗闪长斑岩地球化学与岩石成因
十杭带南带园珠顶花岗闪长斑岩地球化学与岩石成因
[摘要]十杭带是华南重要的北东-南西向中生代岩浆岩带。本文对位于十杭带南带的圆珠顶花岗质岩石进行了详细的岩相学观察和全岩地球化学分析,发现其全岩组成显示主要为高钾钙碱性系列,并具有埃达克质岩石的亲属性。详细的地球化学分析进一步表明该斑岩侵位于与古太平洋板块西向俯冲有关的大陆弧环境。俯冲的古太平洋板块部分熔融产生的熔体在上升过程中继续与地幔橄榄岩相互作用,从而形成了MgO含量高的埃达克质岩浆,最终侵位于圆珠顶形成了该岩体。
[关键词]花岗闪长斑岩 地球化学 岩石成因 圆珠顶 十杭带
华南尤其是南岭地区以不同时代、不同成因类型花岗岩类的广泛分布为特征,并发育与花岗岩类相关的极其丰富的有色、稀有金属矿床资源,因而一直受到地质学界的重视,至今已有近百年的研究历史。尽管国内外地质学家已进行了大量工作,但华南地区在中生代期间的一些重大科学问题仍有待解决,比如古太平洋板块的俯冲影响华南的时空范围、壳-幔相互作用对花岗岩形成的作用、岩石圈地幔性质、构造-岩浆-矿床耦合关系等等。
自从Gilder等人[1]提出华南内陆存在一条NNE向的高εNd(t)值和低tDM模式年龄值的花岗岩带(十杭带)以来,经过十多年的研究,取得了很多重要的成果[2-6],但对该花岗岩带的成因模式和地球动力学背景的认识仍然存在较大分歧,对与这些花岗岩有关的成矿作用的研究也相对薄弱。圆珠顶花岗闪长斑岩位于十杭带南带,在1:20万梧州幅地质图上被误认为是下泥盆莲花山组(D1l),2008年广东省地质局719地质大队发现了该岩体和圆珠顶大型斑岩型Cu-Mo矿床。目前对该岩体的研究只限于一般的地质调查工作。本文以圆珠顶花岗闪长斑岩为研究对象,通过详细的岩石学和地球化学特征研究,为探讨其岩石成因、物质来源和构造背景提出一些看法,为进一步研究十杭带的地球动力学过程提供一些基础数据。
1地质概况
园珠顶花岗闪长斑岩位于粤桂两省交界的封开县南丰镇西北,大地构造位置上位于广西山字形构造的南东翼、东西褶皱带内,同时也是大瑶山构造带与天堂山构造带交汇处。区域内经历了多期构造-岩浆活动,以加里东、印支和燕山运动为主。加里东期为强烈的褶皱运动,断裂活动次之,伴生强烈的岩浆活动;华力西期为振荡运动;印支期为较强烈的褶皱、断裂运动,伴生有岩浆活动;燕山运动以断裂活动为主,褶皱运动次之,伴生较强烈的岩浆活动;喜马拉雅早期为轻微的褶皱、断裂运动,晚期以大面积的振荡运动为主。
区域上出露最广泛的地层为寒武系水口群,其次为奥陶系下统、泥盆系、石碳系下统、白垩系、下第三系及第四系(图1a)。寒武系水口群为一套地槽型浅海相复理式砂页岩建造。其特征:层理发育,一般为薄层状至厚层状,节理和劈