何 翔,葉升明,李 銳
(廣東省地質(zhì)調(diào)查院,廣東廣州510080)
佛岡巖體出露面積約6000km2,是南嶺地區(qū)最大的晚中生代巖基。屬于高鉀鈣堿性系列巖石。巖漿侵入活動始于印支運動末期或燕山運動早期,至燕山末期結束,至少經(jīng)歷了14次巖漿侵入活動,為一多序列、多單元活動的構造巖漿巖帶,位于佛岡—豐良緯向構造帶與北東向新豐—恩平(即廣州—從化)斷裂帶交接復合部位,構造活動頻繁而強烈[1-4]。在佛岡巖體南緣佛岡湯塘—從化良口一帶出露巖性為二長花崗巖,以粗粒、中粗粒為主,巖性較為單一,通過取樣測試,獲得粗粒黑云母二長花崗巖同位素年齡為159.6M a±2Ma,時代為晚侏羅世,豐富了佛岡巖體尤其是其南緣的地球化學證據(jù),有利于對佛岡巖體進行更系統(tǒng)深入的研究。
通過開展1:5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn),巖體南緣的巖性主要為粗粒斑狀(含斑)黑云母二長花崗巖,其次為中粗粒斑狀(含斑)黑云母二長花崗巖,少量細粒黑云母二長花崗巖(圖1)。通過樣品采集及鏡下鑒定,主要巖石特征如下:
巖石具半自形粒狀結構,似斑狀結構,塊狀構造。巖石礦物組成主要為鉀長石、斜長石和石英,其次為黑云母等,礦物結晶多為中粒,(手標本中)可見較少卻明顯的斑晶,多為半自形板狀或粒狀結晶。鉀長石為正長石、微斜長石和條紋長石,呈半自形板狀或他形粒狀,粒徑1.75~5.5mm,中粒為主,手標本中可見較大斑晶,粒徑達6~8mm以上,微斜長石發(fā)育格子狀雙晶,條紋長石主晶為正長石,也有部分為微斜長石,客晶為細小的條紋狀鈉長石,鉀長石類可見弱泥化。斜長石為鈉—更長石,也有部分為中長石,呈半自形板狀,粒徑1.55~4.75mm,可見發(fā)育聚片雙晶,中長石可見環(huán)帶,弱—中等絹云母化,伴弱泥化。石英呈他形粒狀,粒徑1.25~4.55mm,略有碎裂和波狀消光,較均勻分布。黑云母,呈半自形片狀,片徑1.15~2.75mm,褐色種屬,常見綠泥石化,也可見綠簾石化,析出鐵質(zhì),均勻分布。
在巖體南緣采集花崗巖樣品,進行了主量元素、微量元素、稀土元素分析,為鉀質(zhì)鈣堿性系列。在硅堿圖(圖2)上,在佛岡巖體南緣采集的粗?;◢弾r的成分點位于Irvine[5]和Baragar(1971)劃分的亞堿性系列中;在K2O-SiO2圖解[6](圖3)中,落入高鉀鈣堿性系列范圍。稀土元素總量中等,為158.39×10-6及465.97×10-6,輕重稀土比分別為4.43、11.21,輕重稀土分餾明顯,配分曲線為明顯右傾斜海鷗型曲線,具明顯負Eu異常,反映較強的分離結晶作用。樣品的微量元素含量結果顯示,巖體具明顯的Ba、Sr、P、T i負異常和Th、U、Ta、Rb、K、Ta、Nb、Ce、Sr正異常,暗示巖漿經(jīng)歷了較強的分異演化,與稀土元素所反映的結論是一致的。
圖2 花崗巖(Na2O+K 2O)-SiO2圖解
圖3 花崗巖K 2O-SiO2圖解
采集粗?;◢弾r樣品進行了鋯石SHRIMPU-Pb法測年,共計打點20個,獲得協(xié)和年齡為159.6M a±2.0Ma,MSWD值為0.29,時代歸屬為晚侏羅世。
Zhou等[7]通過華南花崗巖的研究,認為自中侏羅紀開始,古太平洋板塊對歐亞大陸板塊的消減,使華南地殼處于伸展應力環(huán)境。區(qū)域重力異常資料[2],在北緯23°50'左右的地帶在二次導數(shù)負值背景上存在有串珠狀排列的局部異常與航磁資料推測的佛岡—豐良潛伏基底斷裂的位置相吻合,揭示該地存在一條東西向的深層斷裂構造帶。地殼莫霍面等深線顯示,該地北側為瑤山上地幔凹陷區(qū),南側為廣州地幔隆起區(qū)。該地區(qū)處于九連—佛岡地幔變異區(qū)。因此,該區(qū)為不同地球物理場的分界線,對深層構造起控制作用,也是控制巖漿活動的主要因素。
綜上,佛岡巖體形成于拉張構造環(huán)境是當無疑問的。但是具體屬于后造山拉張環(huán)境還是裂谷拉張環(huán)境需進一步判別。據(jù)A l2O3-SiO2二元圖解[8](圖4),佛岡巖體的南緣花崗巖為后造山花崗巖類(POG),以Pearce等[9](1984)提出的微量元素構造環(huán)境判別圖解進行判別,在圖5落入同碰撞與板內(nèi)環(huán)境分界區(qū)附近,而在圖6中則落入板內(nèi)花崗巖區(qū)中,暗示巖體為碰撞到板內(nèi)板內(nèi)的轉換環(huán)境,與A l2O3-SiO2二元圖解所得出的后造山結論是一致的,表明巖體形成于后造山拉張環(huán)境。
圖4 花崗巖A l2O3-SiO2二元圖解
圖5 花崗巖Rb-Y+Nb判別圖(據(jù)Pearce等,1984)
圖6 花崗巖Nb-Y判別圖(據(jù)Pearce等,1984)
(1)佛岡巖體南緣主要出露二長花崗巖,以粗粒、粗中粒黑云母二長花崗巖為主,鋯石U-Pb年齡159.6M a±2.0M a,形成時代為晚侏羅世。
(2)佛岡巖體南緣所出露之花崗巖為鉀質(zhì)鈣堿性系列花崗巖,稀土元素總量中等,富輕稀土,輕重稀土分餾明顯,具明顯負Eu異常。
(3)多種氧化物與微量元素構造環(huán)境判別圖解分析結果表明,佛岡巖體南緣之花崗巖形成于后造山拉張構造環(huán)境。