大别—苏鲁造山带、华南晚中生代花岗岩时空分布及应力场对比

第18卷第1期2011年1月地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学)Earth S cien ce Frontiers (Ch ina University of Geosciences(Beijing);Peking University)Vol.18No.1Jan.2011收稿日期:2010 11 30;修回日期:2010 12 08基金项目:中山大学青年教师起步资助计划(32110 3181401);广东省自然科学基金重点项目(10251027501000019);中国博士后科学基金资助项目(20090450536)作者简介:丁汝鑫(1978 ),男,博士,海洋地质学专业,从事构造地质学与大地构造研究。

E mail:ding rux@大别 苏鲁造山带、华南晚中生代花岗岩时空分布及应力场对比丁汝鑫1,2, 周祖翼31 中山大学地球科学系,广东广州5102752 广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室,广东广州5102753 同济大学海洋地质国家重点实验室,上海200092Ding Rux in 1,2, Zhou Zuyi 31 De par tme nt of Ear th S cience s,Su n Yat S en Univ ersity ,G uangz hou 510275,China2 G uang dong P r ov ince K ey L ab of G eological Pr oce ss and M iner al Re sour ce Inv e stigation ,G uang zh ou 510275,Ch ina3 S tate K ey L abor atory of M ar ine Ge ology ,S hangh ai 200092,ChinaDing Ruxin,Zhou Zuyi.A comparison between the Late Mesozoic Dabie Sulu orogenic belt and South C hina in terms of their granite spatial temporal distributions and stress fields.Earth Science Frontiers ,2011,18(1):009 014Abstract:T he in s itu remelting theor y of g ranite opens a new perspectiv e for the study o f the tectonic cause of the spatial and tempor al distributio n o f the Late M esozoic (L ate Jurassic Early Cretaceous)g ranite in South China.By co mpar ison,we found that ther e is a high deg ree of similarity and consistency in the spatial and tempo ral dist ributio n o f gr anite and the st ress field in the L ate M esozoic betw een the Dabie Sulu o ro genic belt and its nor th vicinit y (especially the Sulu o rog enic belt and its no rth v icinity )and So uth China.T hat is,the gr anite distributio n is mainly along t he N E directio n,tur ns fr om old to new fr om N W to SE,and is under the contro l of the same str ess field caused by the high speed subduct ion o f the paleo Pacif ic plate tow ards the Eura sia co nt inent.O n the basis o f t his theor y,w e may conclude that the L ate M eso zo ic (Lat e Jur assic Ear ly Creta ceo us)gr anite o f the Dabie Sulu or og enic belt and its nor th v icinity and the L ate M esozoic (L ate Jurassic Early Cretaceous)g ranite of So uth China were v ery likely fo rmed by the same ev ent,that is,the subductio n of the pa leo P acific plate tow ards the Eurasia continent.T he linkage effects betw een the plates caused by the subduc tion of the paleo Pacific plate led to the friction betw een the So uth China plat e and the N ort h China plate,and as a result,t he t emperatur e of the cr ust increased and the g ranite mag ma lay er f ormed.With the change of subductio n speed,the posit ion o f the g ranite remelting interface mo ved and thus br ought abo ut the tendency that the L ate M esozoic g r anit e became new er fr om N W to SE (at least the Sulu or og enic belt seems to be like this).Key words:Dabie Sulu o ro genic belt;So uth China;in situ remelting theor y摘 要:花岗岩原地重熔学说为解释华南晚中生代(晚侏罗世 早白垩世)花岗岩时空分布的大地构造成因提供了一种新的视角。

而通过对比可以发现,大别 苏鲁造山带及其以北附近区域(尤其是苏鲁造山带及其以北附近区域)与华南晚中生代花岗岩时空分布规律及应力场具有高度的相似性和一致性,即花岗岩展布方向以北东向为主,从北西到南东方向由老变新;而且同时受古太平洋板块向欧亚大陆高速俯冲的应力场控制。

因此基于该学说可以推出两者极有可能由同种原因形成,即由古太平洋板块对欧亚板块俯冲作用造成。

由古太平洋板块俯冲所引发的板块联动效应导致华南板块与华北板块之间产生摩擦,进而使地壳温度升高,形成花岗岩浆层。

随着板块俯冲速率的变化,花岗岩重熔界面位置也发生迁移,致使晚中生代花岗岩呈现自北西向南东变新的趋势(至少苏鲁造山带应该如此)。

关键词:大别 苏鲁造山带;华南;原地重熔学说中图分类号:P 588 121 文献标志码:A 文章编号:1005 2321(2011)01 000906图1 大别(a) 苏鲁(b)造山带晚中生代花岗岩锆石U Pb 年龄Fig 1 Zircon U Pb age in the L ate M esozoic granite at Dabie (a) S ulu (b)or ogenic belt图a 中样品1~3、4~5、6~7、8~9、10~11、12、13、14分别源于文献[2]、[3]、[4]、[5]、[4]、[6]、[7]、[8];图b 中样品1~4、5、6~8、9~10、11、12~14、15、16、17~20分别源于文献[9]、[10]、[9]、[11]、[12]、[13]、[14]、[15]、[16]。

花岗岩研究对研究造山带构造演化具有重要意义。

大别 苏鲁造山带出露大量晚中生代(晚侏罗世 早白垩世)花岗岩,其中晚侏罗世花岗岩出露于苏鲁造山带东部,早白垩世花岗岩则大面积出露于大别 苏鲁造山带[1]。

近年来对大别 苏鲁造山带晚中生代花岗岩的形成时代已作大量的定年工作[2 16],但对其形成的地球动力学背景还存在较大争议[1,17 24],其中争议的核心问题之一就是是否与古太平洋板块俯冲有关。

本文试将花岗岩原地重熔学说应用于大别 苏鲁造山带,主要通过其与华南晚中生代(晚侏罗世 早白垩世)花岗岩时空分布及应力场的对比,来对这一问题提出一点粗浅的认识。

1 晚中生代花岗岩时空分布规律相似大别造山带早白垩世花岗岩形成时间主要在距今124~143M a(图1),均值在130M a 左右,而在合肥盆地北缘的蚌埠隆起出露的荆山花岗岩结晶年龄为晚侏罗世(160 2 1 3)~(165 5 1 5)Ma [25 26]。

苏鲁造山带花岗岩形成时间主要位于(108 2)~(160 3)M a(图1),其中包括出露的一部分晚侏罗世花岗岩,同时在胶莱盆地北缘的胶北隆起则出露更多的晚侏罗世花岗岩,年龄在(152 10)~(160 3)M a[27];以上这些年龄均为锆石U Pb 定年方法所测。

从它们的地理分布上看,都是晚侏罗世花岗岩主要分布于北部,早白垩世花岗岩主要分布于南部,尤其是苏鲁造山带花岗岩展布方向以北东向为主,从北西到南东方向,由老变新(图2)。

这与华南花岗岩的分布非常类似。

华南东部中生代花岗岩同位素年龄以晚侏罗世(K Ar 年龄数据频数峰值158M a 左右)和早白垩世(K Ar 年龄数据频数峰值138M a 左右)为最多,其中最大峰值出现在早白垩世,相应花岗岩的出露面积最大,该期造成的地层角度不整合区面积也最大[28 29]。

华南晚中生代花岗岩展布方向以北东向为主,从北西到南东方向(向洋方向)花岗岩时代呈愈来愈新的分布趋势[30 31]。

大别 苏鲁造山带及其以北附近区域与华南晚中生代花岗岩都以晚侏罗世和早白垩世为主,且都以早白垩世花岗岩为最多,同时都呈现北东向展布,图2 苏鲁造山带晚中生代花岗岩分布(底图改自文献[1])Fig 2 Distribution of the Late M es ozoic granite at S ulu orogenic b elt 展布方向以北东向为主,从北西到南东方向由老变新。