福建省早侏罗世火山作用的大地构造学意义及其与成矿关系研究

来源 :中国地质大学(武汉) | 被引量 : 0次 | 上传用户:n19851020
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本文通过对福建各地早侏罗世火山岩石组合及岩相组合特征的分析对比,认为闽西南永定地区为玄武岩(安山岩)-流纹岩组合,属强基性-弱酸性端元,东北部闽清上莲-永泰莲峰为安山质.流纹质组合,中部平和金京洋-西坑、长泰内寮-同安白交祠等地属安山岩-英安岩的单峰式组合,由西南往东北基性单元从玄武岩向玄武安山岩、安山岩过渡;火山岩形成的时间主要介于170~188Ma,形成时代为早侏罗世晚期-中侏罗世早期。通过早侏罗世火山-沉积盆地岩相古地理研究,发现其变化具有明显的规律,总的面貌是早侏罗世时期在闽西南地区遭受海侵,全省形成南海北陆的古地理格局,早侏罗世晚期海侵结束,海水退出,福建全境上升为陆;火山活动沿沉积盆地呈北(北)东向带状,空间上可分为武平、尤溪-永定、闽清-平和等三个火山岩带,由南往北,由海相逐渐过渡为陆相,火山作用强度也愈来愈弱。 早侏罗世火山岩主要属亚碱性钾质-普通系列,玄武岩属亚碱性高铁拉斑玄武岩系列。永定玄武岩的主要氧化物具有高Ti、高FeO*特征,流纹岩具高钾富碱特征;闽清上莲安山质岩石具高铝,富钠贫钾的特点,流纹质岩则明显富钾;平和金京洋、长泰内寮-同安白交祠安山岩-英安岩具高钛、低镁、钙,富碱特征。玄武岩稀土含量较高,配分图曲线围绕OIB玄武岩曲线上下轻微跳动变化,总体的变化趋势近于完全一致;永定流纹岩稀土含量高,轻稀土富集,铕负异常明显;平和金京洋、长泰内寮-同安白交祠地区安山岩-英安岩稀土含量相对较低,变化范围小,轻稀土明显富集;闽清上莲-永泰莲峰地区从早期安山质火山岩到晚期流纹质火山岩,稀土总量、L/H、La/Yb增大,δEu明显减小,显示轻重稀土分馏增强,Eu亏损增强。玄武岩微量元素标准化曲线表明,高场强元素(HFSE)中除Nb略亏损外,Ti、Zr、Nd具有明显的正异常,Ta具有弱正异常;大离子亲石元素(LILE)Th具有明显的正异常,Sr则呈负异常,原始地幔标准化曲线位于典型大陆弧玄武岩之上。流纹岩中高场强元素Nb、Zr等具有清晰的正异常,Ti、P负异常极明显;大离子亲石元素Rb、Th为正异常、Ba、Sm为负异常。平和金京洋、长泰内寮-同安白交祠地区安山岩-英安岩都具有高Th、Nd、zr等,低U、P、Ti等,但英安岩中Nb、Ba等相对正常,而安山岩Nb、Ba表现为负异常特征。岩石地球化学特征研究表明福建早侏罗世火山岩石成因与地幔岩浆作用有关:玄武岩浆与与福建.浙江东部地区来自岩石圈地幔的早白至世玄武岩有明显的区别,具有高Zr/Ba、Zr/Y、Ti/Y、低La/Nb、La/Ta、Ba/Nb、K/Ti、Rb/Zr特征,很可能主要是来自于软流圈,这种亏损的地幔源区可能有早期富集的岩石圈物质的加入或是由于软流圈地幔上涌翠取了岩石圈地幔的富集组分,导致产生了近球粒陨石的Nd同位素特征。酸性单元—流纹岩主要形成于上地壳,但不排除有幔源物质的混合。过渡单元—安山岩-英安岩是底侵的镁铁质岩浆与下地壳的混合均一化形成的典型的MASH岩浆。福建早侏罗世火山岩均形成于大陆板内伸展构造环境。笔者认为,早侏罗世是后印支运动构造的转换阶段,即由挤压隆升向拉张裂陷反转,这种后造山应力松驰阶段形成的伸展断裂是近东西向断裂的横张断裂,具有类转换断层性质。华南地区燕山早期正是处于印支运动后造山的大陆裂解的地球动力学背景,我省早侏罗世的沉积.喷发活动正是在此背景发生的。岩浆活动的热量来源于上涌的软流圈,是由于后造山岩石圈伸展拉张致使软流圈减压上升并造成部分熔融,所产生的岩浆沿北东向展布的裂解区域喷出地表形成火山岩带,我省早侏罗世由北向南,火山岩的规模逐渐增大,玄武岩源区深度逐渐变浅,沿该方向软流圈上涌的程度逐渐增强。正是软流圈地幔的上涌导致具继承性的构造伸展及裂谷盆地的形成,软流圈地幔的上涌还伴随着岩石圈的减薄,所产生的大量玄武岩浆发生了强烈底侵作用,但底侵的镁铁质岩浆与下地壳的混合和物质交换程度相对较低,至上地壳仍有较高的温度,仍使上地壳熔融与其混染,形成大量的流纹质岩浆,导致永定地区双峰式火山岩形成。通过对福建早侏罗世火山作用的认识,对进一步了解中国东南沿海中生代的大地构造演化意义提出了新的认识,研究认为:华南地区的早中生代火山作用是印支运动后造山大陆裂解(伸展)形成的,与古太平洋板块俯冲无关;中侏罗世是区域中生代构造.岩浆活动性质发生重大变化的主要时期,由于古太平洋板块作用导致印支后造山裂解大陆的闭合,构造域转换发生在中侏罗世。中侏罗世太平洋板块往北西方向的俯冲碰撞和持续挤压,早侏罗世的火山一沉积盆地逐渐开始闭合,开始了从东西向特提斯构造域向北东向太平洋构造域的体制转换,在地球动力学体制上,由后造山阶段的伸展应力体制转换为挤压应力体制。 本文还通过对我省早侏罗世典型矿床的实例分析,总结了早侏罗世火山作用与成矿关系特点,认为主要矿床类型为斑岩型、火山热液型。通过对我省三个主要成矿期构造转换与成矿关系的讨论,认为早侏罗世也是我省的一个重要成矿期,最后还指出了找矿方向。
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