赣北梅岭新元古代S型花岗岩的厘定及其地质意义

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扬子地块和华夏地块在新元古代沿江南造山带拼合形成了统一的华南地块,两个板块的拼合-汇聚及其演化历史受到了国内外学术界的广泛关注。九岭岩体位于江南造山带东段,为华南地区分布面积最大的新元古代花岗质岩体,梅岭岩体则位于九岭岩体东南缘,对它们的研究将为扬子地块和华夏地块的拼合过程及其演化历史提供重要依据。本论文对梅岭岩体系统地开展了岩相学、主微量元素地球化学、锆石U-Pb年代学及锆石Lu-Hf同位素研究,厘定了梅岭岩体的形成时代、花岗岩类型及岩浆物质来源,并进一步探讨其形成的地球动力学背景。梅岭岩体地属扬子地块东南缘,地理位置位于江西省南昌市西北郊,是以黑云母花岗闪长岩为主体的复式岩体,其间穿插侵入了黑云母二长花岗岩和少量的英云闪长岩。本论文采集的黑云母花岗闪长岩样品和黑云母二长花岗岩样品主要造岩矿物为长石、石英和黑云母,部分矿物已发生蚀变,斜长石和钾长石已部分绢云母化,副矿物以堇青石和石榴子石为主,堇青石的出现指示了岩体为S型花岗岩。地球化学特征上,梅岭新元古代花岗岩样品总碱(ALK)含量较高,范围为5.94%~7.98%。黑云母花岗闪长岩在TAS图上大部分投入花岗闪长岩区域,有1个样品投入了花岗岩区域,黑云母二长花岗岩投入花岗岩区域;在Si O2-K2O图解中,所有样品落在高钾钙碱性系列。所有样品在A/CNK-A/NK图解中落入过铝质区域,样品的A/CNK和A/NK值变化范围分别在0.93~1.17和1.03~1.50,显示出S-型花岗岩特征。样品富集大离子亲石元素Rb、Th、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta,具有明显的Ba、Nb、Sr、Ti、Eu负异常;黑云母二长花岗岩具有较黑云母花岗闪长岩更低的总稀土含量,各稀土元素含量变化基本相同,均富集轻稀土,轻重稀土分馏作用程度高,Eu负异常明显,分布图呈右倾的海鸥型。梅岭岩体黑云母花岗闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(806.4±8.3)Ma、(810.3±9.7)Ma和(813.2±7.8)Ma,其形成年龄在~810 Ma左右,梅岭岩体为新元古代岩浆活动产物,与九岭岩体形成时代一致。黑云母花岗闪长岩Hf模式年龄TDM1主要集中在1110~1311 Ma和1044 Ma~1520 Ma,TDM2主要集中在1279 Ma~1589 Ma和1176 Ma~1684 Ma,少部分锆石显示相对古老的Hf模式年龄(TDM2为2152 Ma、3139 Ma等)。εHf(t)范围较为分散,两件样品分别为(-8.2~+6.7)和(-33.8~+8.4),主要为正值,但存在较大的负值,分布特征与九岭岩体相似,指示岩体岩浆物质来源复杂,源区虽主要由较为年轻的物质组成,但可能同样接受了一定比例的成熟陆壳的供应。综合结合地球化学特征和岩体形成时代,本论文认为梅岭岩体应为九岭岩体在东南缘的延伸。综合分析表明,黑云母花岗闪长岩的源区为贫粘土的杂砂岩,而黑云母二长花岗岩的源区为泥质上地壳。梅岭岩体两种岩性都具有岛弧岩浆特征,在构造分析图解中全部落入同碰撞和碰撞后区域,本文认为梅岭岩体应形成于扬子地块和华夏地块碰撞造山的末期,此时造山作用正从同碰撞阶段向碰撞后阶段转变。
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