桂北-湘西新元古代火成岩年代学及地球化学研究

【摘要】：华南在新元古代发育了两个重要的裂谷系,即沿浙-赣-湘-桂NE-SW向分布的南华裂谷盆地和扬子块体西缘SN向展布的康滇裂谷系。虽然有作者对南华裂谷系中双峰式火山岩进行了研究,但是对其中的镁铁质岩石的时代、成因及大地构造背景还存在明显的分歧。本文报道了南华裂谷西段三门街地区火山岩中流纹岩的SHRIMP锆石U-Pb年代测试结果。三门街火山岩由细碧岩(约占98%)和流纹岩(约占2%)组成,流纹岩SHRIMP锆石U-Pb年龄是767±13Ma,与龙胜地区辉长岩侵入体结晶年龄761±8Ma基本一致,说明了该区火成岩为同期形成。三门-龙胜地区辉橄岩-辉长辉绿岩-细碧岩-流纹岩的微量元素配分型式一致,其高场强元素(Nb、Ta、Ti)亏损、大离子亲石元素(Sr、Rb、Ba)富集,与“岛弧地球化学特征”类似。然而,这些岩石基本没有变形,Nb/La=0.2～0.8,εNd(765 Ma)=-3～+5,且绝大部分样品Zr/Sm25、在Log(Zr)-Log(Zr/Y)构造判别图解上大多投在板内玄武岩区,所以其“岛弧地球化学特征”是地壳混染的结果,而不是在岛弧环境下形成的。湖南西部新元古代辉绿岩侵入于板溪群(高涧群)砖墙湾组,西北侧古丈处被早震旦世长安组砂岩沉积覆盖,野外地质关系和SHRIMP锆石U-Pb年龄分析结果表明这些辉绿岩的形成时代约为765 Ma,与广西三门街火成岩形成时代相同。湖南西部新元古代辉绿岩具有典型OIB型微量元素配分型式,在构造环境判别图Nb~*2-Zr/4-Y上投在板内碱性玄武岩区,与大陆裂谷碱性玄武岩类似。新元古代火成岩岩石组合和地球化学特征表明南华裂谷盆地丹洲群-板溪群中火成岩的形成环境是大陆裂谷,与沉积相分析结果一致,支持华南新元古代受地幔柱驱动裂解的模式。