华南板块南缘早中生代构造演化

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华南大陆再造是理解华南板块构造演化的核心科学问题,陆内造山作用是再造的主要表现型式,而陆内造山的板缘机制则是理解华南构造演化的关键。SongMa-Song Chay-桂南-海南岛-云开地体构造带整体上呈NW-SE走向展布于华南板块的南缘,是理解华南构造演化的关键地区。  通过详细的野外地质考察,作为印支运动代表性地区的Song Ma-Song Chay-桂南构造几何学特征表现为大型的极性向NE的推覆体形态。下古生界浅变质沉积岩、上古生界至早-中三叠世未变质的沉积盖层中都发育向NE逆冲推覆,韧性变形域表现为NE-SW向的矿物拉伸线理和上部指向NE的剪切变形,而脆性变形域则记录了大量NE极性的褶皱和冲断构造。通过野外的地质观察,晚三叠世的砾岩不整合于之前的变形地层之上,因此可以初步判断这期上部指向NE的变形发生发生于晚三叠世之前。为进一步厘定这期变形的年代学,本次论文对Song Chay-桂南构造带上早古生代变形的云母片岩进行白云母40Ar/39Ar法定年,所得的年代学结果244.7±1.3Ma和240.3±1.6 Ma。Song Ma-Song Chay-桂南构造带极性向NE的褶皱和逆冲推覆时间为早中生代。  越南东北部地区发育众多的古生代至中生代的花岗岩体,这些岩体的成因机制以及其所处的构造背景与华南南缘的构造演化有着密切的关系。通过对这些岩体的野外岩石学观察,年代学和同位素地球化学的研究,越南东北部地区发育四期的岩浆事件,时间分别是:525Ma,254-251Ma,245-220Ma和91 Ma。全岩的εNd(T)值在-9.69至-11之间,指示岩石的物质来源于大陆地壳。锆石原位Hf-O同位素分析显示,这些花岗质岩石的εHf(t)值为-10至3.1,δ18O值3.99‰至12.81‰,所得模式年龄TDMC1294 Ma至1915Ma。Hf-O同位素特征显示锆石主要为壳源岩浆的产物,有部分幔源物质的混染。指示这些花岗质岩石的母岩浆主要来源于地壳且有部分岩石圈地幔物质的侵入。通过所得的花岗岩的地化特征对比华南晚古生代-中生代花岗岩的特征,得出越南北部地区在区域构造上从属于华南板块。  本次论文在对早中生代时期同处于华南板块南缘的海南岛野外考察基础上,将海南岛分为三个构造单元,分别是西北区,中部区和东南区。西北区包括儋州,戈枕和尖峰岭地区;中部区包括白沙断裂控制的白垩纪半地堑盆地;东南区包括白沙断裂东南侧的琼中-五指山岩体,三亚地区以及琼海-万宁地区。野外考察和室内研究,识别出海南岛早中生代的变形特征也表现为发育在古生代及新元古代地层中的NE-SW方向的线理以及沿着线理方向矿物变形指示的上部指向NE的剪切变形,同时在古生代的沉积岩层中还发育极性向N的褶皱变形,白垩系的红色砂岩不整合于这套变形之上。广泛发育于海南岛地区的早中生代的变形事件,通过同构造云母矿物40Ar/39Ar年代学分析,定年结果给出年龄为243 Ma-239 Ma,结合前人的年代学工作,以及野外对岩体变形的观察,我们认为本次所得的40Ar/39Ar年龄为冷却年龄,早中生代变形年龄的上限应为ca.245 Ma。  云开地体早中生代同样发育NE-SW方向的线理和上部指向NE的剪切变形。这期变形经历角闪岩相-绿片岩相的变质作用,在新元古代和古生代沉积盖层中表现为一系列极性向NE的褶皱。年代学分析结果显示这期构造事件的发生在ca.236 Ma。  为探讨华南板块与印支板块碰撞拼合界限以及古特提斯洋闭合时缝合带东延问题,本次论文通过对越南东北部Song Chay缝合带上强烈破碎的早-中三叠世基底物质中的碎屑锆石以及前人认为古特提斯东延部位的海南岛中部下二叠统鹅查组浊流沉积中碎屑锆石进行分析。分析结果显示下二叠统鹅查组碎屑锆石的年龄数据集中在500-400 Ma,900-700 Ma,1300-900Ma,1900-1700Ma。其碎屑锆石年龄谱与华南板块内陆前人所得碎屑锆石年龄谱一致,且不同于缝合带上碎屑锆石所得的年龄谱特征。碎屑锆石的研究可推断古特提斯的东延并没有经过海南岛,而是通过海南岛以南向东延伸!海南岛的早中生代几何学和运动学特征也支持这一推论。  综合了构造地质学、岩石学和同位素年代学数据,本文认为华南板块在早三叠世开始沿着越南北部的Song Chay缝合带和Song Ma缝合带俯冲拼合于DayNui Con Voi(大象山)微陆块和Truong Son Belt(长山带)之下,因此在早-中三叠世时期,在作为俯冲盘的华南板块在其南缘发育一系列的褶皱和逆冲推覆构造,晚三叠世印支造山作用结束。因此,华南板块南缘的Song Ma-Song Chay-桂南-海南岛-云开地体构造带被一同卷入早-中三叠世同印支板块的碰撞造山体系之中。
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