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中国玄武岩时空分布规律研究(2)
2022-03-19 | 阅:  转:  |  分享 
  
中国玄武岩时空分布规律研究(2)

胡经国



二、中国东南部

㈠、中国东南部玄武岩

1、中国东南部晚中生代-新生代玄武岩

中国东南部的岩浆活动在早中生代时期仅有很小的规模。在晚中生代最早的、较大规模的岩浆活动开始于中侏罗世早期,而早白垩世则是岩浆活动的鼎盛期;在将近100Ma的时间内,形成了大面积分布的晚中生代火山-侵入岩。而在新生代则以面积较小的玄武岩浆喷出活动为主,局限分布于沿海一带。

相关文献以晚中生代湘南、赣南和闽西南近东西(EW)向火山岩带和浙、闽沿海地区近北北东(NNE)向火山岩带以及新生代近北北东(NNE)向火山岩带为研究对象,通过这些火山岩的地球化学特征对比研究,结合时空分布,讨论了它们的起源及其与壳幔相互作用的关系,以及它们形成的构造环境。其结果显示:

⑴、东西(EW)向晚中生代火山岩带

在东西(EW)向晚中生代火山岩带(180~170Ma)的西段,玄武岩独立产出,并且明显属于碱性系列;而在中段和东段,玄武岩则与流纹岩伴生,其中的玄武岩均为亚碱性系列的拉斑玄武岩。它们形成于板内拉张构造环境,是中国东南部特提斯构造域向环太平洋构造域转换以及晚中生代大规模岩浆作用的序幕。研究表明,该火山岩带自西向东表现出不同程度的壳幔相互作用,玄武岩在成岩过程中有少量陆壳组分加入。



链接:构造域

构造域(TectonicDomain)是指地球岩石圈构造分区中的最大一级大地构造分区或大地构造单元。

在中国范围内共划分出五个构造域。其中,除了特提斯构造域和环太平洋构造域以外,属于大陆区的有三个构造域,即中国北部大陆区、中国南部大陆区和南方(冈瓦纳)大陆区的北缘;它们与其相邻的陆缘区共同构成三个构造域。

例如,在中、新生代时期,地球表面的活动构造带可以划分为环太平洋和特提斯(古地中海)两大构造域。在古生代至三叠纪时期,由于古亚洲大陆尚未形成,当时一系列独立的大、中型地块(如西伯利亚、印度、中朝、扬子等)都具有复杂的大陆边缘带和多岛洋(多岛海)古地理格局。在这些地块先后拼合及多个洋盆相继消失以后,往往存在多条蛇绿岩带(地缝合带)和夹持其间的众多地块。在研究海西-印支期古构造格局时,可以某一个大陆及其周围的陆缘带(亲缘地块群)作为一个整体来划分。

链接:特提斯构造域

特提斯构造域(TethyanTectonicDomain)是指在古大陆形成过程中,劳亚大陆与冈瓦纳大陆嵌合挤压,在亚欧陆块西南部形成的一个构造域。

在古大陆时期,地球上的所有陆块都是连接在一起的,共同形成了一个联合大陆。当时,在这个联合大陆之间,根本不存在地中海、红海、波斯湾-阿曼湾、印度洋和所谓的特提斯海(或特提斯洋)。

特提斯构造域是伴随古大陆的形成而形成的。在古大陆分裂之前,特提斯构造已经形成。

现今的特提斯构造域范围,东至孟加拉东北部,经喜马拉雅山山脉、伊朗髙原、大高加索山脉,西至阿尔卑斯山脉西部。

链接:环太平洋构造域

环太平洋构造域(CircumPacificTectonicDomain),又称为滨太平洋构造域,是指在古太平洋和现今太平洋两个前后相继的动力体系作用下形成的一个中、新生代构造域。它包括环太平洋中新生代巨型造山带、沟-弧-盆体系及滨太平洋陆缘活化带。

在亚洲东部,在古太平洋封闭过程中,形成了东北亚造山系和亚洲东缘造山系以及中国东部滨太平洋陆缘活化带。而在新太平洋发展阶段,则形成了中国东部裂陷盆地系统和西太平洋沟-弧-盆体系。

环太平洋构造域控制了中生代以来中国东部的大地构造演化以及矿产资源的形成与分布。

链接:沟-弧-盆体系

沟-弧-盆体系,即沟弧盆体系(TrenchArcBasinSystem),是指板块构造中的海沟-岛弧-弧后盆地体系,是由于大洋板块向大陆板块俯冲而形成的海沟、岛弧和弧后盆地等具有生成联系的构造-地貌体系。在中国地学文献中常用来表征板块汇聚的构造环境。



⑵、北北东(NNE)向晚中生代火山岩带

北北东(NNE)向晚中生代火山岩带(130~90Ma)主要为流纹质岩石,安山岩和玄武岩很少。即使是双峰式火山岩也以酸性岩为主,玄武岩仅仅占全部火山岩体积的30%以下。其中的玄武岩主要属于钙碱性系列,少数属于拉斑系列。它们形成于火山弧构造环境,是中国东南部受太平洋构造域影响发生大规模火山岩浆作用的主旋律。其中,玄武岩岩浆成分受到了较高程度的陆壳物质混染,同时代的中性火山岩是由底侵的玄武岩岩浆和陆壳物质来源的酸性岩浆发生岩浆混合作用而形成的,反映了强烈的壳幔相互作用。



链接:双峰式火山岩

双峰式火山岩(BimodalVolcanicRock),是指由同源地幔岩浆经过结晶分异或同化混染作用而形成的一套具有SiO2间断的两类火山岩,即指在相同或相近的时空关系下紧密伴生的一套出现SiO2间断(又称Daly间断)的火山岩组合。根据SiO2差异,它分为宽双峰和窄双峰:前者包括基性岩-酸性岩组合;后者包括基性岩-中性岩、中性岩-酸性岩组合。

链接:火山弧

火山弧(VolcanicArc)是指由于火山作用而形成的岛弧。它是在板块俯冲过程形成的呈弧形展布的一串火山岛,是在海洋中呈弧线形展布的列岛。它们大多数位于大陆与大洋的分界地带。例如,西太平洋的阿留申弧、千岛弧、日本弧、马里亚纳弧、汤加弧等。火山弧常常与一个海沟平行展布,例如西太平洋上的爪哇海沟与巽他弧近乎平行。火山弧分为大洋弧和大陆弧两种类型。



⑶、北北东(NNE)向新生代火山岩带

北北东(NNE)向新生代火山岩带,分布在浙、闽沿海;以碱性系列玄武岩为主,均含幔源包体;并且受NNE向大陆边缘断裂构造的控制。它们形成于板内裂谷环境,是中国东南沿海由晚中生代火山弧构造环境转换为新生代板内裂谷环境的标志;起源于软流圈地幔,并且有EMII岩石圈地幔的混合组分,但是基本没有受到陆壳物质的混染。

2、中国东南部中侏罗世早期玄武岩

中国东南部在大约205~180Ma之间处于岩浆活动的沉寂期。而在随后的180~170Ma的中侏罗世早期则出现了小规模岩浆活动,从而揭开了该区晚中生代大规模长时期岩浆活动的序幕。

在这10Ma左右的时间段内形成的火山岩,分布在湘南、湘东南、赣南及闽西南地区,构成了一条呈近EW向展布的火山岩带。沿着该火山岩带由内陆向沿海方向,火山岩的规模逐渐增大,玄武岩由单独产出过渡到与大量酸性岩类共生,岩性由碱性变化为拉斑质,具有明显的规律性变化。

对该区各地玄武岩地球化学特征的研究发现,沿着内陆向沿海方向,玄武岩原始岩浆的起源深度逐渐变浅,而源区熔融程度、分离结晶程度以及受陆壳物质混染的程度逐渐增强,是造成火山岩带地质特征变化的深部制约因素。在中侏罗世早期,西向扩张的太平洋板块开始向中国东南大陆俯冲,并且主要以挤压应力作用于中国东南部,使得该区在印支期形成的近EW向断裂重新活化拉张,并且有越靠近沿海近EW向断裂重新活化拉张的程度越高的趋势,从而造成该区软流圈沿断裂拉张带减压上涌的程度自西向东逐渐增强,并且为本期岩浆活动的产生提供了动力源。

3、中国东南沿海中-新生代玄武岩

有关作者对中国东南沿海不含幔源包体的中生代玄武岩和含幔源包体的新生代玄武岩进行了微量元素和Nd-Sr-Pb同位素对比研究。

中生代玄武岩呈现Ta、Nb和Hf负异常,并且呈现低的Ce/Pb比值和Nb/U比值以及高的La/Nb比值,与岛弧火山岩和陆壳岩石的微量元素特征相类似。这说明,在岩浆生成和上升过程中,幔源组分受到了陆壳组分的混染。





2019年11月30日编写于重庆

2019年12月21日修改于重庆

2022年3月19日修改于重庆

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(本文系胡经国图书...原创)