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本文中的南岭地区是指北纬22°30’至北纬26°,东经110°至东经118°之间的广大区域,横跨扬子和华夏板块,大地构造位置在中生代以来处于西滨特提斯—喜玛拉雅构造域向东滨西太平洋构造域过渡的交叉复合部位。花岗岩类遍布整个南岭地区,具有多旋回、多期次和多阶段的显著特征。
南岭花岗岩带的主体形成于燕山早期,是南岭山系形成的主要控制因素。本论文重点研究南岭中段燕山早期的大东山岩体、佛冈岩体、九峰岩体和连阳岩体。大东山岩体、佛冈岩体和九峰岩体在时代上属于燕山早期第一阶段,连阳岩体属于燕山早期第二阶段。岩石地球化学特征表明它们都属于S型花岗岩,同时又具有高钾钙碱性的特点,具备典型后造山花岗岩类的地球化学特征。锆石群型特征、LILE/HFSE比值、Nd初始值和模式年龄T2DM(1.70~1.85Ma)表明它们的岩浆源区是来自于华南早中元古代从原始地幔中分异出来的地壳,源区地壳部分熔融形成的花岗质岩浆在演化过程中有大量的流体参与。Rb-Sr-Ba的比值反映了源区的成分富粘土质,成熟度高。大东山岩体主体与补体的地球化学差异表明了岩浆演化过程中出现了长石、磷灰石和钛铁氧化物等矿物的分离结晶作用,反映了在岩浆结晶分异演化过程中存在挥发分流体的作用,体现了补体是主体岩浆分异演化产物的可能性。根据Bonin(1998)的观点,所有的花岗岩类型,准铝质、过铝质和过碱质花岗岩都可以在成因上通过演化联系起来。大东山岩体的原始岩浆可能就是准铝质的,或者是弱过铝质,随着后期岩浆的演化形成了强过铝质的岩浆。在南岭地区,早中元古代地壳通过部分熔融作用形成的原始岩浆的分离结晶作用可能是强过铝花岗岩成因的重要途径之一。
高钾钙碱性是后造山花岗岩的重要特征,大东山岩体、佛冈岩体、连阳岩体和九峰岩体的高钾钙碱性地球化学特征,为S型的花岗岩也能形成于岩石圈减薄和伸展的地球动力学背景提供进一步的证据。这也与南岭地区同时代的镁铁质岩石、钾玄岩类和A型花岗岩类所表现的动力学性质相吻合。
南岭地区在燕山早期的地球动力学模式是:海西—印支期造山带在燕山早期(J2)由于加厚岩石圈的热松驰作用发生SN向伸展裂解,在这个过程中导致华南早中元古代的基底发生部分熔融形成巨量高钾钙碱性S型花岗岩浆侵入到南岭中段,南岭地区的伸展裂解过程在当时库拉板块的向西俯冲作用中得到了加强,在燕山晚期(K)因库拉板块的向北加速俯冲而转变为扭压性质,结束了它的裂谷化进程,但发育了同时代的NE或NNE展布的断陷红盆。