江南造山带湖南通道地区辉绿岩成因及其对构造背景的制约

作     者：郑茜月 张宇 袁玲玲 赵廉洁 

作者机构：中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室 中南大学地球科学与信息物理学院 

出 版 物：《地质通报》 (Geological Bulletin of China)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：070904[理学-构造地质学] 070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目《江南造山带湘西南段茶溪金矿床金的超常富集机制》（编号：42172077） 

主　　题：辉绿岩 年代学 岩石地球化学 Sr-Nd-Pb同位素 广西运动 通道 江南造山带 

摘      要：通道地区位于江南造山带西南段，区内镁铁质侵入岩分布广泛，但其形成时间、成因与构造背景缺少有效制约。本文选择通道地区陇城-长界、下洞岩群的辉绿岩为研究对象，开展系统的年代学、矿物岩石学、全岩主微量元素和Sr-Nd-Pb同位素测试，讨论其成岩年龄、岩浆起源和成岩过程，寻求其对区域构造演化的指示。两岩群中镁铁质岩脉均以细粒辉绿岩为主，主要矿物有辉石、斜长石、角闪石以及锆石、磷灰石等副矿物。磷灰石LA-ICP-MS U-Pb分析显示陇城-长界岩群辉绿岩形成于中奥陶世(465.5 ± 8.7 Ma， MSWD = 0.8)，锆石离子探针(SIMS)原位U-Pb定年揭示下洞岩群辉绿岩形成于早侏罗世(190.9 ± 1.4 Ma， MSWD = 0.2)。陇城-长界岩群辉绿岩Mg#值较高(60-76)，属于亚碱性玄武岩，富集大离子亲石元素(Cs、Ba、U、Pb)以及轻稀土元素，亏损Nb、Ta等高场强元素；下洞岩群辉绿岩具有富SiO2(50.4%-50.9%)、高TiO2、高CaO的特征，属于亚碱性玄武岩，富集Cs、Rb、Ba等大离子亲石元素，亏损Nb，轻微富集轻稀土元素。Sr-Nd-Pb同位素和微量元素特征指示陇城-长界岩群辉绿岩形成于经俯冲流体交代富集的岩石圈地幔源区在尖晶石-石榴石稳定域部分熔融(25%-35%)；而下洞岩群辉绿岩起源于经软流圈新生物质改造的交代岩石圈地幔，是尖晶石二辉橄榄岩源区发生20%-30%部分熔融的产物。两岩群辉绿岩地壳混染程度较低，陇城-长界岩群辉绿岩在岩浆演化过程中发生了斜长石、透辉石、橄榄石和角闪石的分离结晶作用，而下洞岩群辉绿岩分离结晶作用较弱，岩浆在浅部发生普通辉石的分离结晶。综合本次研究和前人研究成果，认为陇城-长界岩群辉绿岩应形成于中奥陶世活动大陆边缘的俯冲环境，而下洞辉绿岩则形成于早侏罗世板内环境，二者的形成年龄和构造环境证明江南造山带在早古生代受广西运动的影响经历了洋内弧的俯冲，形成具俯冲性质的镁铁质岩浆，古太平洋板块在侏罗纪前俯冲至江南造山带区域，随后在约190 Ma开始断裂并下沉，受到扰动上涌的软流圈新生物质与岩石圈地幔发生反应并诱发熔融，在华南引发大规模中生代镁铁质岩浆活动。