扬子地块西缘新远古代花岗岩研究综述

扬子地块西缘新远古代花岗岩研究综述

摘要：扬子陆块西缘发育一系列新元古代花岗岩，对认识扬子陆块构造演化

具有重要意义。本文对花岗岩的研究现状及扬子地块西缘现在研究的一系列岩浆

岩做了简要讨论。为探讨扬子地块新元古代的构造演化，进而为扬子西缘新元古

代时期深部动力学背景提供依据.

关键词：花岗岩；扬子西缘，构造演化

1引言

扬子陆块前寒武纪地质是我国乃至国际地学界研究的热点地区之一，它所蕴

藏的地质科学问题吸引着国内外无数地质学家，如古大陆形成与解体、早期生命

起源、资源分布及环境效应等的热点问题，其中关于扬子地块西缘中-新元古代

的地质演化，更是吸引了不少学者的目光。

近年来,有学者将扬子地块和华夏地块新元古代碰撞与Rodinia超大陆的聚

合联系在一起。目前在Rodinia超大陆聚合时间上已基本形成共识, Li XH et

al（1997）认为赣东北、皖南和桂北蛇绿岩(约900~1000 Ma)是扬子地块和华夏

地块碰撞缝合带的标志,时代上与全球Grenvillian造山带也基本一致,代表华南Rodinia超大陆形成的时间。然而前人对Rodinia超大陆的形成与聚合时间的研

究已初见成果，但对Rodinia超大陆裂解期间形成的岩浆岩的成因和构造背景还

有争议.

2花岗岩研究现状

花岗岩是大陆地壳的重要组成部分，研究历史十分悠久，自

JamesHutton(1795）年以来，200余年至今，花岗岩一直是地质学研究的热点。

20 世纪 70 年代以来地质学家在认识花岗岩成因方面先后经历了三个认识层次。第一个层次是 1974 年 chappell 和 white 发现 , 花岗岩成因受成岩物质源岩

控制, 将花岗岩划分为 I 型和 S 型 ,在花岗岩研究中掀起了研究花岗岩源岩

的思潮;第二个层次是 1979 年 Pitcher 根据板块构造理论 ,把按源岩划分的不

同成因类型花岗岩与不同构造环境结合 , 提出了花岗岩形成的构造环境分类 ,

使花岗岩研究深入到探索构造环境的新阶段。第三个层次是 1993 年美国制定

大陆动力学计划时 , 提出了花岗岩、成矿作用实际上是大陆生长过程的产物 ,

是对流地幔(软流圈)物质向地壳输入的过程 , 因此壳–幔相互作用 ,特别是下

地壳、岩石圈地幔/软流圈系统相互作用对花岗岩、成矿作用有重要的控制作用, 因此把花岗岩的形成与软流圈地幔物质向地壳输入控制大陆生长联系起来 ,从软

流圈地幔物质向地壳输入的新视角研究花岗岩形成过程与大陆生长关系已成为重

要研究方向。提出岩浆的形成、运移和侵位是大陆生长的基本过程,使人们认

识到大多数花岗岩浆的发育和演化受软流圈作用过程的制约。从此 ,开创了把壳

-幔作用研究与花岗岩形成演化紧密结合的新方向。这个新的研究方向 ,产生了

许多科学前沿。

20 世纪 90 年代以来, 受大陆动力学及大量新的实验测试技术与研究方法

的推动 ,花岗岩成因研究已从过去以岩相学和地球化学为主逐渐转入到从构造观

入手探索花岗岩地球动力学的新阶段。这一阶段的前沿是从大陆生长及大陆动

力学的层次进行花岗岩成因地质研究。围绕这一重大前沿问题当今国际花岗岩成

因地质研究一个主要方向是把区域性花岗岩成因和大陆生长相结合 , 以期建立

起一个它们之间相互关联的框架, 并进一步通过这一框架追索它们形成时热能

传递的机理及其体制。因此 , 研究花岗岩不仅可以获得花岗岩物质来源和构造

环境的信息,而且可以获得软流圈或岩石圈地幔的热输入过程,状态、动力学,

和它们引起的地壳和地幔相互作用的壳幔物质运动的状态、过程、动力学等问

题的本质。探索和解译这些信息 , 对于认识大陆生长具有纲举目张的作用 ,

是解决当今大陆地质演化, 建立大陆动力学关键问题之一, 也是 21 世纪初花岗

岩成因研究导向趋势, 是继花岗岩物质来源、构造环境研究的花岗岩研究的第

三个里程碑, 因而具有重要的战略意义。

现今应用较广泛的关于花岗质岩石的分类体系为I-S-M-A分类体系.该体系

中的S型花岗岩(含火山岩 )源岩应以沉积岩或变质沉积岩等壳源沉积物为主,

因而其特性继承了沉积岩和变质沉积岩的某些重要地球化学特征;与其相对应的

I型花岗岩的源岩则主要是火成岩, 尤其是基性程度偏高的火成岩、变质火成岩

类。 I型和 S型分别代表了成熟度较高地区下地壳硅镁层 (火成岩 )和上地壳硅铝层 (沉积岩 )物质的重熔或简单成岩过程中形成的两类花岗岩类。而M型花岗岩主要是指由地幔起源岩浆形成的花岗岩类, A型花岗岩的典型特征为碱性、无水以及形成于非造山的构造环境。 M型花岗岩一般认为形成于大陆边缘, 在地球化学和同位素组成特征上类似于岛弧火山岩, 在成因上与地幔楔下部的俯冲洋壳的部分熔融有关。

3 扬子地块西缘新远古代研究现状

扬子地块沿边缘区发育多块新元古代喷出和侵入岩，是了解新元古代Rodinia超大陆拼合和裂解的关键。而目前对其新元古代(850～ 750 Ma)岩浆岩的成因目前主要有三种解释.

（1）地幔柱模型认为扬子地块西缘新元古代早期（≥880ma）岩浆岩形成于与Rodina超大陆聚合有关的四堡期造山运动，而新元古代中期(850-740Ma)的岩浆岩为板内非造山成因，其中830-795Ma和780-750Ma两个主要时期的岩浆活动很可能与导致超大陆裂解的地慢柱一超级地慢柱活动有关，进而提出超级地慢柱的两阶段模式，两次地慢柱活动导致扬子地块西缘大规模的地壳抬升、大陆裂谷和广泛的双峰式岩浆作用，并最终导致Rodina超大陆的裂解.

（2）岛弧模型则认为扬子地块西缘新元古代岩浆活动(特别是≥800ma)，是与洋壳俯冲消减于扬子地块之下的俯冲造山运动有关的大陆边缘岩浆岛弧，并认为新元古代时期，扬子地块是一个被洋壳包围起来的孤立陆块，扬子地块周缘的俯冲造山运动可能持续到820Ma或更晚，一些研究人员并认为扬子地块很可能位于超大陆的边缘.

（3）板块裂谷模型则介于上述两种观点之间，认为扬子地块周缘新元古代岩浆活动是早期弧一陆碰撞、晚期伸展垮塌和大陆裂谷再造产物，认为扬子和华夏地块的造山运动持续到约820Ma，大规模的820-830Ma花岗岩形成于造山带垮塌阶段，而随后的岩浆活动形成于岩石圈伸展一裂谷阶段。

在过去，前人讨论了扬子陆块南缘侵入岩和火山岩的成因和构造背景，确定了主要的新元古代(“晋宁期”;约970 Ma)俯冲碰撞事件。确定了扬子、华夏陆