南海北部陆缘白垩纪安山岩基本特征及其与东南沿海安山岩对比

【摘要】：在漫长的地质历史中,南海经历了复杂的地质演化,一直是国内外众多学者研究的重点。中生代以来先后经历了古南海的闭合和南海的开裂,在开裂之前,南海地区并非处于稳定的克拉通环境,而是存在一个古南海俯冲消亡乃至碰撞造山的过程。本文选取南海北部陆缘散布的白垩纪安山岩为主要研究对象,对其进行详细的岩石学、地球化学、年代学分析,再结合与东南沿海安山岩的对比,旨在探讨南海周缘地区在南海开裂之前的构造背景及其演化过程。经本文研究,可得出如下结论：海南岛、越南芽庄、广西玉林、连平盆地、丹霞盆地均出露典型的安山岩。海南岛、越南芽庄安山岩的斑晶常见辉石,少斜长石；而丹霞、连平盆地安山岩斑晶则以大颗粒斜长石为主,辉石少见；伴随向内陆地区的延伸,岩石酸性程度和K2O/TiO2比值逐渐变大,岩石受地壳影响程度增强。浙江安山岩的斑晶以长石为主,多见钾长石,碱性程度高。丹霞盆地安山岩的锆石U-Pb年龄为143.9Ma：茂名盆地粗面岩的锆石U-Pb年龄为105.2Ma；广西玉林安山岩的锆石U-Pb年龄为93.37Ma；越南芽庄粗面岩年龄为87Ma。南海北部陆缘的火山岩喷发始于早白垩世早期,并一直持续到晚白垩世；而浙江地区的火山岩喷发则集中于早白垩世,晚白垩世少见。南海北部陆缘的安山岩和粗面岩均具有俯冲带火山岩的特征。高A1低Ti,轻稀土富集；亏损Nd、Ta等高场强元素,富集K、Sr等大离子亲石元素；且安山岩的产出环境更偏向于安第斯型山弧。在晚中生代,南海北部陆缘处于俯冲挤压的构造背景之下,形成一条宽广的安第斯型山弧,活动时间可持续到晚白垩世。与南海北部陆缘安山岩相比,东南沿海安山岩差别明显：样品碱性程度更高；稀土元素含量较低,部分样品具有明显的Eu正异常；蛛网图中,Th、U呈亏损样式,P、Ti呈富集样式,与南海北缘安山岩恰好相反；浙江地区安山岩的地球化学性质受基性和酸性岩浆岩的制约,是岩浆混合作用的产物。南海北部陆缘安山岩和东南沿海安山岩具有不同的岩石学特征、喷发时间以及岩石成因。因此,南海北缘存在的俯冲带可能是古南海向北俯冲形成的近E-W向俯冲带,而并不一定是西太平洋俯冲带的延伸。