华南印支期A型花岗岩-正长岩组合及其构造意义

South China Block suffered intensive Indosinian Orogeny with widespread granites in the region. However, the nature of the Indosinian Orogeny and the geodynamics of the magmatism remain controversial and uncertain. In this work, we plan to investigate a detailed SHRIMP zircon U–Pb chronology, mineral chemistry, and major, trace elemental, and Sr-Nd-Pb-Hf-O-Mg isotopic geochemistry for the Indosinian A-type granites and syenites recently identified in southern Guangdong (the Xinxing A-type granites, 234-232 Ma), southern Jiangxi (the Pitou A-type granites and syenites, 237-236 Ma and Huangbu syenites, 203 Ma) and in central Fujian (the Yangfang A-type granites, 240 Ma). We will use these data to better constrain both the petrogenetic processes and geodynamic setting. By integrated our new data with published data for other types of granites and other syenites as well as gabbros in the region, we will establish a more reasonable geodynamic model to clarify the mechanism of the Indosinian magmatism in south China, especially to explore the topics of international interest concerned about the subduction of the Palaeo-Pacific plate and the transition time from the Tethyan tectonic domain to the Pacific tectonic domain.

华南遭受了强烈的印支造山运动，形成了区内广布的花岗岩，但关于印支造山运动的性质和岩浆作用机理还存在很大的争论和不确定性。本项目拟对申请者上一个基金项目中鉴别出的印支期A型花岗岩和正长岩，即粤南新兴A型花岗岩（234-232 Ma），赣南陂头A型花岗岩-正长岩（237-236 Ma）和黄埠正长岩（203 Ma）以及福建洋坊A型花岗岩（240 Ma），开展SHRIMP锆石U-Pb 定年以及矿物化学、元素和Sr-Nd-Pb-Hf-O-Mg 多元同位素地球化学系统研究，阐明它们的源区和岩浆形成演化过程，揭示其形成的构造环境和热源机制，并通过与印支期其它成因类型花岗岩和其它正长岩以及辉长岩的综合对比研究，建立一个更为合理的动力学模型，为国内外众多地质学家长期关注的华南印支期岩浆作用机理，特别是对其是否与古太平洋板块俯冲有关以及古特提斯构造域向太平洋构造域转换时限等一些重大科学问题的认识作出重要贡献。

华南遭受了强烈的印支运动，伴随较强烈的岩浆作用。但关于该岩浆作用的地球动力学机制一直争论不休。存在两种截然相反的学术观点：一种观点认为该岩浆作用属于古特提斯构造域，受控于东亚印支期陆块碰撞拼合作用；另一种观点则认为该岩浆作用属于太平洋构造域，受控于古太平洋板块北西向俯冲作用。本次工作对粤南新兴、赣南陂头和云开地区的那蓬和石村等花岗质岩体以及铁山和洋坊正长岩开展了锆石U-Pb年代学、元素和同位素地球化学综合研究，鉴别出了晚二叠世（~259 Ma）S型花岗岩（那蓬和石村岩体），它们的形成是印支板块与华南板块碰撞拼合开始的标志；还鉴别出了一条印支早期A型花岗岩带，由陂头（~237 Ma）和新兴（~234 Ma）A型花岗岩构成，呈北东向分布于华南南部，与区域性北东向左旋走滑断裂平行；早三叠世（~249 Ma）铁山和中三叠世（~240 Ma）洋坊超钾质正长岩也沿着区域性北东向左旋走滑断裂分布，这些印支早期超钾质正长岩和A型花岗岩的形成与北东向左旋走滑断裂的转换拉张作用密切相关。通过综合研究确认华南印支期岩浆作用受控于东亚印支期陆块碰撞拼合作用，并非古太平洋板块北西向俯冲作用，华南古特提斯构造域向太平洋构造域的转换时限最有可能发生在晚三叠世晚期（瑞替期）。印支板块与华南板块在晚二叠世（~259 Ma）开始碰撞拼合，碰撞带中俯冲沉积物的部分熔融形成了那蓬和石村S型花岗岩。这种碰撞作用造成的近南北向挤压应力形成了一系列北东向左旋走滑断裂，这些走滑断裂的转换拉张作用诱发软流圈地幔上涌并导致上部岩石圈地幔的部分熔融，形成了印支早期铁山和洋坊超钾质正长岩。同时，岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆内侵并诱使地壳浅部早古生代花岗质岩石发生脱水熔融，形成了印支早期陂头和新兴A型花岗岩。此外，本次工作在蔡江岩体（似斑状花岗岩-石英二长岩-正长岩）中首次发现了暗色微粒包体，为晶粥模型提供了难得的研究案例。