粤西福湖岭混合岩–花岗岩剖面的发现及其意义

张俊浩, 许清燕, 陈国能, 唐煜坤,, 胡文烨,, 陈 震,娄 峰, 彭卓伦, 邱 惟, 王 勇

(1.中山大学 地球科学与地质工程学院, 广东 广州510275； 2.中国能源建设集团 广东省电力设计研究院,广东 广州 510663)

粤西福湖岭混合岩–花岗岩剖面的发现及其意义

张俊浩1, 许清燕1, 陈国能1, 唐煜坤1,2, 胡文烨1,2, 陈 震1,娄 峰1, 彭卓伦1, 邱 惟1, 王 勇1

(1.中山大学 地球科学与地质工程学院, 广东 广州510275； 2.中国能源建设集团 广东省电力设计研究院,广东 广州 510663)

作者野外调查发现的广东阳西福湖岭剖面, 自上而下呈云母石英片岩→斑点状和条纹状混合岩→条带状混合岩→混合花岗岩(或“脏花岗岩”)的连续分带, 且不同类型岩石具有不同变形特征, 为研究壳内熔融和花岗岩浆形成及大陆流变等提供了不可多得的自然实例。初步测年结果表明, 混合岩和花岗岩均形成于415～445 Ma之间, 为加里东期的产物。

混合岩； 花岗岩； 壳内熔融； 大陆流变学； 福湖岭剖面

1 福湖岭剖面的地理位置及发现概况

福湖岭是位于广东省阳江市阳西县沙扒湾旁侧的半岛状山包, 三面环海, 图1的剖面发育于其南东侧, 为作者2012年野外调查发现。剖面上出露不同类型的混合岩和混合花岗岩(“脏花岗岩”)(图1),各类岩石变形特征和接触界线清晰, 为一处不可多得的研究地壳岩石熔融和岩石流变的天然剖面。该剖面的发现引起了国内学术界的关注, 2014年11月28日～12月1日由国家自然科学基金委、中山大学、中国地质学会构造地质学与地球动力学专业委员会和广东省地质学会联合召开了“大陆构造与大陆流变”学术会议, 对该剖面进行了现场学术研讨。

2 福湖岭剖面的地质特征

如本期封面照片所示, 剖面自上而下大体可分为三部分:

(1) 上部窄条带状混合岩: 下界离地面的高度8～10 m, 岩石表面有铁染现象, 故总体呈棕褐色(图2a上方)。窄条带状混合岩内的浅色体比例一般＜15%, 其产出主要受原始岩石的层理、页理等原生构造控制。浅色条带总体向西(北西或南西)倾斜, 倾角一般在30°～40°间, 沿层面或滑动面常有明显的韧性剪切现象。薄条带状混合岩向上逐渐变为条纹状和斑点状混合岩及云母石英片岩。

(2) 中部宽条带状混合岩: 浅色体比例在15%～40%之间, 其特点是岩石发生强烈的流塑性变形,形成了一系列形态各异、轴面总体倾向南西、倾角不等的小型褶皱(图2b), 与上方呈单斜产出的窄条带状混合岩形成鲜明对照(图2a)

(3) 混合花岗岩, 亦称“脏花岗岩”: 位于剖面底部, 与上方宽条带混合岩接触界面清晰(图2c), 其内包裹大量大小不等的岩块和暗色残留体(图2d)。纵、横向上岩浆成分均变化很大(图1), 形成不同组分的熔体团, 其内的流线清楚指示岩浆的流动方向(图2d)。

图1 广东阳西福湖岭混合岩–花岗岩剖面(镜头向西)Fig.1 Migmatite-granite outcrop at section of Fuhuling, at Yangxi county, Guangdong province, China

图2 福湖岭剖面不同类型岩石的分带界线和地质特征Fig.2 Geological features of different rock types and their contact relationship at Fuhuling

3 福湖岭剖面的科学意义

花岗岩浆主要来自硅铝质岩石的部分熔融, 混合岩即为原始岩石部分熔融后的产物(Brown, 2001； Chen and Grapes, 2007)。福湖岭剖面从顶部到底部由斑点状和条纹状混合岩→窄条带和宽条带状混合岩→混合花岗岩的变化, 揭示了其形成时壳内岩石随着温度升高从部分熔融到最终生成花岗岩浆的过程, 以及岩石熔融过程中的流变现象, 为花岗岩成因和大陆流变学等基础理论研究提供了不可多得的天然实例, 相关研究正在进行中。此外, 锆石U-Pb法的初步测年结果表明,剖面上各类混合岩和花岗岩的年龄均在415～445 Ma之间, 即为加里东期的产物, 这对于华南加里东造山运动的研究无疑也有重要意义。

Brown M. 2001. Crustal melting and granite magmatism: Key issues. Physics and Chemistry of the Earth (Part A) Solid Earth and Geodesy, 26(4–5): 201–212.

Chen G N and Grapes R. 2007. Granite Genesis: In-Situ Melting and Crustal Evolution. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-Dordrecht: 1–228.

Discovery of the Migmatite-Granite Profile at Fuhuling in the Western Guangdong Province and its Significance

ZHANG Junhao1, XU Qingyan1, CHEN Guoneng1, TANG Yukun1,2, HU Wenye1,2, CHEN Zhen1, LOU Feng1, PENG Zhuolun1, QIU Wei1and WANG Yong1
(1. Scholl of Earth Sciences and Geo-Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, Guangdong, China；2. Guangdong Electric Power Design Institute, CEEC, Guangzhou 510663, Guangdong, China)

The outcrop at Fuhuling, located by the seashore of Yangxi county, Guangdong province, is distinctly zoned. The rock type changes gradually from mica-quartz-schist, mottling/striping-migmatite, banding-migmatite and magmatic granite (or dirty granite) from the top to the bottom. The rocks in different zone show distinct deformation characteristics, which supplies plausible site for the researches of crustal melting, granite formation and continental rheology. Zircon U-Pb dating indicates that the rocks were formed at 415–445 Ma, i.e., Caledonian stage.

migmatite； granite； crustal melting； continental rheology； Fuhuling

P581

A

1001-1552(2015)03-0380-003

2014-10-12； 改回日期： 2014-12-24

项目资助： 国家自然科学基金项目(41372223)资助。

张俊浩(1989–), 男, 博士研究生, 主要从事大地构造与花岗岩成因学研究。Email: 247582447@qq.com

陈国能(1952–), 男, 教授, 主要从事花岗岩成因与成矿学、大地构造学等方面研究。Email: chengn@mail.sysu.edu.cn