长江中下游地区晚中生代A型花岗岩成因和深部过程

【摘要】：长江中下游地区晚中生代A型花岗岩是本地区岩浆岩研究的薄弱环节,本次工作主要以贵池地区的贵池岩体和繁昌盆地的滨江岩体、浮山岩体和板石岭岩体为对象,在搜集前人研究成果和野外观察的基础上,展开了锆石U-Pb定年、以及元素地球化学、全岩Sr-Nd同位素和锆石Hf-O地球化学研究。 岩浆岩的锆石U-Pb年龄较为集中,贵池岩体边缘相206Pb/238U加权平均年龄为127.7±1.8Ma,125.9±1.6Ma,124.6±2.0Ma,贵池岩体中心相年龄为123.0±3.7Ma,滨江岩体粗粒相年龄为124.6±4.7Ma滨江岩体细粒相年龄为123.0±1.8Ma,板石岭岩体年龄为124.9±1.7Ma,浮山岩体年龄为126.4±1.7Ma；它们与江北带A型花岗岩同期侵位,属于长江中下游晚中生代第三阶段岩浆岩年龄；贵池岩体中心相样品除本期年龄外,还有部分锆石显示了长江中下游晚中生代第一阶段岩浆岩年龄,为145.4.0±3.2Ma,锆石的两次成长记录了贵池岩体中心相经历了两次岩浆活动。此外,在滨江岩体中还发现了太古代锆石,提供了长江中下游地区存在太古代基底的信息 在研究对象中,贵池岩体、浮山岩体和板石岭岩体是典型的A型花岗岩,滨江岩体是高分异花岗岩,表现出与A型花岗岩类似的性质。这些岩体均表现为富集轻稀土和不同程度的Eu负异常,并显示出高分异花岗岩所特有的选择性亏损特征,如高场强元素Zr、Hf、Nb和大离子亲石元素Rb、U、Th富集,大离子亲石元素Ba、Sr亏损,明显不同于长江中下游晚中生代早期的岩浆岩。 贵池地区和繁昌盆地的岩浆岩表现了不同的Sr-Nd同位素特征：贵池地区花岗岩样品87Sr/86Sr(t)比值较分散,介于0.7065～0.7111之间,εNd(t)较集中,介于-6.7～-7.3；繁昌盆地花岗岩样品87Sr/86Sr(t)则相对集中,介于0.7064～0.7080之间,εNd(t)相对分散,介于-3.4～-10.8。其中,贵池岩体、板石岭岩体和浮山岩体有着近似的εNd(t),从-6.7～-7.8,与上溪群在125Ma的εNd(t)范围一致,代表了中上地壳源区。板石岭岩体δ18O比较集中,为6.7‰～7.4‰,平均为7.1‰,浮山岩体的δ18O为7.1‰～9.1%o,平均为7.9‰；说明二者源区物质没有经历过地表交换,应该代表深源物质重熔或部分熔融的产物。滨江岩体δ18O为8.0‰～10.3‰,平均为9.1‰,与皖南新元古代S型花岗闪长岩的δ18O值非常接近,暗示物源上的紧密联系。板石岭岩体的δHf(t)值和浮山岩体εHf(t)非常接近,平均值分别为-5.3和-5.5,滨江岩体εHf(t)平均值为-4.5,它们与皖南新元古代花岗岩按照平均地壳176Lu/177Hf比值演化到125Ma是一致的。综合分析表明,繁昌地区花岗岩为新元古花岗岩为代表的中上地壳的重熔。 从148Ma开始,长江中下游地区由挤压转为拉张,软流圈上涌引发热扰动,导致岩石圈地幔和下地壳部分熔融,并发生广泛的壳幔相互作用。至130Ma左右,随着拉张强度的增加,大量岩石圈地幔物质部分熔融喷出地表,形成碱性和双峰式火山岩。126～122Ma期间,由中上地壳物质重熔产生的A型花岗岩说明中上地壳受到热扰动而发生部分熔融,揭示了岩浆源区逐步抬升,拉张强度逐步加大,至126～122Ma达到拉张的峰期。