海南岛二叠纪花岗岩类的精确年代、成因及构造意义

Pangea东部的华南东南部及海南地区，海西-印支期的构造演化问题长期令人困惑。位于华南地块-印支地块-古太平洋板块交接地带的海南岛是研究该问题的关键地区。它对海西-印支期岩浆作用的记录最为齐全，特别是较好发育了在邻区稀少或缺乏的二叠纪花岗岩类，这在Pangea东部独具特色，蕴含着重要的地球动力学信息，但对其研究程度较低。本项目将在已有工作基础上，通过对海南岛二叠纪（及可能存在的晚石炭世）花岗岩类的代表性岩体开展野外地质、岩石学、矿物学、岩石地球化学、Sr-Nd-Pb同位素地球化学、高精度锆石原位U-Pb年代学及Hf-O同位素等综合研究，建立岩浆作用精细年代格架和岩浆事件序列，查明区域岩浆岩时空分布与变化特征，揭示标志性的淡色强过铝花岗岩以及含镁铁质微粒包体花岗岩的成因，为探讨Pangea东部海西-印支期的构造格局、构造演化及动力学机制提供重要的科学依据。

Pangea东部海西-印支期的构造演化问题长期令人困惑。海南岛是研究该问题的关键地区，它对海西-印支期岩浆作用的记录最为齐全，特别是较好发育了在邻区稀少或缺乏的二叠纪花岗岩类。本项目通过系统开展野外地质、矿物岩石学、地球化学、锆石原位U-Pb年代学等研究，查明了海南岛二叠纪花岗岩类主要由三个阶段的岩石组成:约289～275Ma的淡色（强）过铝花岗岩、269~260Ma的高钾钙碱性花岗岩、255-250Ma的高钾钙碱性花岗岩和少量铝质A型花岗岩。前者包括含石榴石黑云花岗岩、含电气石黑云花岗岩、二云母花岗岩、黑云花岗岩等，在海南岛中、东部零星出露，岩体规模较小。其ACNK>1且多>1.1，轻重稀土分馏较强，(87Sr/86Sr)i =0.70807~0.71098而εNd(t)=－1.8~－5.9，很可能是加厚地壳底部的中基性麻粒岩深熔作用产物，形成于同碰撞期或后碰撞早期。269~260Ma时主要发育角闪黑云二长花岗岩、花岗闪长岩及少量黑云二长花岗岩，岩体规模较大，尤其在海南岛中东部较多见，常含微粒镁铁质包体（MME），主岩和MME的(87Sr/86Sr)i 及εNd(t)值分别为0.70758~0.71273、－4.1~－5.9及0.70766~0.70822、－2.7~－5.9，且两者形成年龄一致，属壳幔混合成因，形成于后碰撞阶段。255-250Ma的花岗岩类在全岛特别是西部广泛分布，岩体规模较大，主要为角闪黑云花岗闪长岩-二长花岗岩、黑云二长花岗岩，少量黑云（二云）正长花岗岩。该阶段花岗岩属壳幔混合型、壳源型和铝质A型，前两者岩石的 (87Sr/86Sr)i =0.70797~0.7131，εNd(t)=－4.2~－8.4，其MME的(87Sr/86Sr)i =0.70478，εNd(t)=－2.28。而铝质A型花岗岩的稀土配分模式为“海鸥型”，Sr含量低，εNd(t)为－4.6～－4.7。另外，本次还获得大量345～290Ma的捕获锆石年龄。认为约345～290Ma时扬子-越北板块向印支-南海-华夏板块俯冲，约290Ma时碰撞拼贴，缝合带可能位于Song Ma-北部湾-云开大山北缘-武夷山北西缘-绍兴一线,约280Ma时板片断离开始后碰撞阶段,约255Ma时岩石圈（或山根）拆沉开始后造山阶段。