越南昆嵩地块早古生代花岗质岩浆作用及其地质意义

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越南中部昆嵩地块大面积出露早古生代花岗质岩体,对它们的岩石学成因和地球动力学背景尚缺乏足够约束。本文以昆嵩地块早古生代Ben Giang闪长岩体、Dien Binh杂岩体(闪长岩和花岗岩)、Chu Lai花岗岩体和Dai Loc花岗岩体等4个岩体为研究对象,对这些岩体的岩相学、锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及全岩主、微量元素组成进行了综合研究。结合该地区已报道的地质资料,厘清了昆嵩地块早古生代不同期次岩浆作用的成因及动力学背景,且为理解昆嵩地块早古生代大陆地壳及对应的构造演化提供了制约。获得的主要认识如下:(1)昆嵩地块的花岗质岩体形成于三旗-福山洋北向俯冲及随后的洋盆闭合和同碰撞过程中。其中,侵位于485-453 Ma的Ben Giang闪长岩及Dien Binh闪长岩和花岗岩是洋壳俯冲阶段形成的I型花岗岩,而Chu Lai和Dai Loc花岗岩形成于431-422 Ma,主要为S型花岗岩,代表了洋盆闭合后两个板块碰撞的产物。(2)早奥陶世(485-473 Ma)Ben Giang闪长岩具有较低的Si O2含量(54.44-56.85 wt.%)和相对较高的Cr(24-81 ppm)、Ni(15-49 ppm)含量及Mg#值(47-53),其A/CNK值为0.77-0.85,呈准铝质特征。它们普遍富集大离子亲石元素(如Ba、Pb和Sr)和轻稀土元素而亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti)及重稀土元素,(La/Yb)N比值为10.4-12.3,这些地球特征与典型的弧花岗岩类似。另外,闪长岩的锆石?Hf(t)值为+6.2-+10,两阶段Hf模式年龄(TDM2)相对年轻为0.78-0.98Ga。结合它们的全岩地球化学及锆石Hf同位素特征,本文认为早奥陶世Ben Giang闪长岩可能是俯冲板块与上覆地幔楔相互作用的产物。(3)晚奥陶世(457-453 Ma)Dien Binh花岗质岩石(包含闪长岩和花岗岩)普遍含角闪石,它们的Si O2含量变化范围比较大(61.15-70.55 wt.%),呈弱过铝质-准铝质特征(A/CNK=0.88-1.03)且具有相对较低的Mg#值(35-43)和Cr(1.35-15.7 ppm)、Ni(3.12-11.8 ppm)含量。综合其岩石学及地球化学特征,本文认为Dien Binh花岗质岩石为I型花岗岩。同时,其表现出富集Ba、U、Pb和Sr以及轻稀土,亏损Nb、Ta、Ti以及重稀土等特征,Eu负异常较为明显(Eu/Eu*=0.46-0.87),这些特征指示其可能形成于弧岩浆作用。另外,它们的锆石Hf同位素相对富集(?Hf(t)值为-8.7--4.2),两阶段Hf模式年龄较老(1.54-1.79 Ga)。因此,本文认为Dien Binh花岗质岩石可能是元古代基底在俯冲环境下再造的产物。(4)志留纪(431-422 Ma)Chu Lai、Dai Loc花岗岩体具有较高的Si O2(72.21-77.06 wt.%)和全碱含量(K2O+Na2O=7.74-9.39 wt.%),且表现出强过铝质特征(A/CNK=1.08-1.21),这些样品中普遍含有白云母,因此本文认为Chu Lai、Dai loc花岗岩属于S型花岗岩。同时,它们富集Ba、U、Pb和Sr,亏损Nb、Ta、Ti等元素,且轻重稀土分异((La/Yb)N)=1.1-8.6)和Eu负异常(δEu=0.17-0.3)十分显著。另外,Chu Lai和Dai Loc花岗岩的锆石?Hf(t)值分别为为-4.2--11.4和-6.0-+0.6,两阶段Hf模式年龄为1.5-1.9 Ga,表明其母岩浆可能起源于古元古代沉积岩重融且在岩浆演化过程中有少量幔源物质混入。(5)结合昆嵩地块广泛发育的早古生代高压变质作用,本文认为昆嵩地块早古生代弧岩浆作用反映了早古生代增生造山作用过程。结合前人研究,本文推测由原特提斯洋俯冲引起的弧岩浆系统控制了冈瓦纳大陆北缘早古生代的构造及相应的大陆地壳演化。
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