福建侵入岩的划分与对比

2018-01-18张开毕

福建地质 2017年1期

张开毕

(福建省地质调查研究院，福州，350013)

1 基本概况

福建省地质构造复杂，侵入岩分布广泛，出露面积42 300 km2，约占陆地面积34.9%，规模居华南诸省前列。侵入岩岩类齐全，岩性繁多，包括超基性、基性、中性、中酸性、酸性、碱性等岩类，其中以酸性和中酸性岩类居多。酸性和中酸性岩类占97.42%，中性岩类占2.44%，超基性和基性岩类仅占0.14%。

20世纪90年代以前，以福建省区域地质志(1985)为代表，对福建侵入岩按“期次理论”划分为加里东期、华力西—印支期、燕山期和喜马拉雅期，分4期4个阶段8个次，共计48个岩石单元[1]。岩浆的侵入活动是代表某时期地壳运动的一种表现方式，按照构造-岩浆期划分的侵入岩活动，能够更好地反映了不同期侵入岩的特性以及构造运动的性质特征。但按“期次理论”划分的岩体较粗略，用岩体相带变化表达的岩体，通常是不同时期形成的复式岩体。

90年代1∶5万区域地质填图方法指南推广应用以来，以“福建省侵入岩岩石谱系单位划分”(2000)为代表，对福建侵入岩按单元-超单元的谱系理论划分为110个岩石单元，归并为18个超单元、9个序列和20个独立单元，分属于古元古代、新元古代、志留纪、二叠纪、中三叠世、早侏罗世、晚侏罗世、早白垩世、晚白垩世、第三纪10个时期[2]。运用谱系理论对每个深成岩体进行详细划分，并根据岩石成分、结构构造的变化，建立单元—超单元等级体制的谱系单位。但该划分方案忽略了岩体的横向变化情况，特别是以岩浆结构特征建立的“单元”，无法在大区域范围内展开对比[3]。

2 岩石单位的划分与对比

2.1 划分原则与方案

侵入岩是壳幔活动的产物，与该旋回的地壳运动相关联。岩浆的侵入活动是地壳运动的一种表现方式，受大地构造环境所制约。因此，应根据构造运动的性质，划分出构造-岩浆期。某个岩浆期的一整套“岩石构造组合”，可以反映该构造运动的性质和特征。在构造-岩浆期划分的基础上，根据岩石化学成分变化及岩浆演化特征，划分岩石成分单元，建立“岩石单位”，并作为正式单位，进行区域对比。

福建侵入岩可划分为吕梁期、晋宁期、加里东期、印支期、燕山期和喜马拉雅期，燕山期又进一步划分为燕山早、中、晚三个亚期，共划分8个岩浆期(或亚期)，43个“岩石单位”(表1)。燕山期花岗岩类的岩石学、矿物学、岩石化学、副矿物特征与前燕山期有较大的差别，燕山期属于濒太平洋构造阶段，前燕山期属华夏古陆演化阶段[4，5]。

表1 福建侵入岩的岩石单位划分

续表1

2.2 岩石结构单元划分

上述划分的岩石成分单元，是最基本的“岩石单位”。但在酸性深成岩中，岩浆常具有多次脉动式侵入，并以“岩相”变化的方式组合群居在一起，与成矿有密切关系的，也往往是某一脉动次的侵入体。因此，在大比例尺的地质填图或矿区的地质调查中，还应该依据深成岩体的岩相变化，作更详细具体地划分。所划分的岩石结构单元，作为非正式单位，在小区域范围内可做对比。

2.2.1 深成岩体的岩相特征

基性、超基性岩类：岩体规模较小，一般呈岩瘤状，岩体分异明显，往往由两个以上的成分岩相组成，如北坜橄榄岩体由辉纯橄岩相、斜辉辉橄岩相、斜辉橄榄岩相、辉石岩相和角闪石岩相组成。

中性岩类：岩体规模一般较小，通常呈岩株状或岩瘤状产出，单个岩体面积一般小于30 km2，以成分岩相为主，如钟腾岩体由辉石闪长岩、石英闪长岩、石英二长闪长岩组成；同时又兼有结构岩相，如虹垂岩体由石英闪长岩、石英二长闪长岩(包括含斑中细粒和少斑中粒)组成。

酸性岩类：岩体规模较大，多以大岩株或岩基形式产出，面积一般由几十平方千米到几百平方千米，常常由多个的结构岩相组成，如古竹正长花岗岩体有含斑中细粒、少斑中粒、似斑中粗粒及斑状细粒、细粒的花岗结构。

2.2.2 花岗岩类的结构分类

高秉章等(1991)研究单元-超单元的谱系理论时，把花岗岩类的结构分为3种，分别为主体期结构(原生结构或一期结构，相当于似斑状结构)、补充期结构(二期结构或次生岩浆结构，相当于斑状结构)、末期结构(微花岗结构)[6]。其中，主期侵入体的似斑状结构中，根据似斑晶的含量进一步细分为含斑(≤5%)、少斑(5%～10%)、似斑(10%～50%)、多斑(>50%)结构。

2.2.3 似斑状结构与斑状结构的区别

花岗岩类的似斑状结构与斑状结构区别(表2)。

表2 花岗岩类似斑状结构与斑状结构对比

似斑状结构的基质为显晶质(细粒、中粒、粗粒)，似斑晶与基质是同一世代，即在相同或近于相同的冷凝条件下形成的。根据岩浆热力学原理的钾长石-钠长石结晶相图，在岩浆冷却过程中优先结晶出钾长石而成为似斑晶，只有当岩浆成分到达共结点的相平衡时，黑云母、斜长石、钾长石、石英等矿物才相继结晶出来。因此，似斑晶成分较单一，通常情况为钾长石(个别偏中性的岩石，似斑晶成分可能为斜长石，或钾长石、斜长石共同存在)；基质成分则包括钾长石、斜长石、石英、黑云母等，二者不相同。

斑状结构的基质为玻璃质、隐晶质或微晶质，斑晶与基质是两个世代形成的，它们的成分基本相同，均为长石、石英、黑云母等。由于斑晶是早世代的结晶体，因此常有熔蚀或暗化边的现象。

2.2.4 花岗岩类的岩石结构单元

在上述以岩石成分划分的“岩石单位”中，依据深成岩体的岩相特征、结构类型及变化情况，划分花岗岩类的岩石结构单元。例如永定古竹正长花岗岩体为燕山中期正长花岗岩，依结构变化可进一步划分为含斑中细粒正长花岗岩、少斑中粒正长花岗岩、似斑中粗粒正长花岗岩、斑状细粒正长花岗岩、细粒正长花岗岩5个岩石结构单元(表3)。

二长花岗岩、正长花岗岩等酸性岩类的主期侵入体，多为似斑状结构，可根据岩石结构变化情况进一步细分为若干个不同的岩石结构单元。它们为非正式单位，小区域范围内对比。花岗闪长岩、石英闪长岩等中-中酸性岩类的主期侵入体，一般为等粒结构，部分侵入体也具似斑状结构。

3 侵入岩岩石构造组合

3.1 华夏古陆演化阶段侵入岩特征

该阶段侵入岩是古元古代-中三叠世时期形成的侵入岩，根据地壳运动的性质可分为吕梁期、晋宁期、加里东期、印支期4个期次。

3.1.1 吕梁期侵入岩

该期侵入岩是指古元古代时期形成的侵入岩，岩性为英云闪长质片麻岩。出露于崇安-石城断裂带西侧，呈岩瘤状产出。岩石发育片麻状、片麻眼球状构造，透入性片麻理通达整个岩体。岩相一般不甚发育，中心相为英云闪长岩，边缘相因石英含量减少而过渡为石英闪长岩。岩石属过铝质钙碱性岩系列，形成于活动大陆边缘的构造环境。

建宁上坪岩体侵入古元古代天井坪岩组，锆石蒸发法Pb-Pb年龄(1 714±20)Ma[7]，可能与浙西南侵入八都群的淡竹花岗闪长岩(1 837 Ma)时代相当。该期侵入岩属于吕梁运动产物，形成时代应为古元古代，同位素年代为2 058～1 776 Ma[8]。

3.1.2 晋宁期侵入岩

该期侵入岩是指新元古代青白口纪时期形成的侵入岩，为活动陆缘钙碱性花岗岩组合。岩性有辉长质片麻岩、英云闪长质片麻岩及花岗质片麻岩，分布于政和—大埔断裂带以西的闽西北地区，但均已遭受晋宁期和加里东期的变形变质作用改造而呈片麻岩形式产出，经原岩恢复其为侵入岩[9-11]。

岩体侵入最新地层为新元古代龙北溪岩组或黄潭岩组、下峰岩组等，并被志留纪二云母正长花岗岩侵入。根据同位素测年资料中，浦城水源寺岩体锆石U-Pb同位素年龄为(906±83)Ma，建阳裴中岩体锆石Pb-Pb年龄为(796±11)Ma，将乐大源岩体锆石Pb-Pb年龄(1 010±12)Ma等。属晋宁运动产物，形成时代应为新元古代青白口纪，同位素年代为1 010～796 Ma。

3.1.3 加里东期侵入岩

该期侵入岩是指早古生代时期形成的侵入岩，为后碰撞过铝质花岗岩组合。岩性有橄榄岩、角闪石岩、辉长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和二云母正长花岗岩等，主要分布于政和-大埔断裂带及其以西地区，岩石普遍发育片麻状构造，正长花岗岩中含有岩浆成因的白云母。

岩体侵入最新地层是早-晚寒武世林田组，被早石炭世林地组不整合覆盖(如小溪岩体)。已获得大量同位素年龄，年代区间为585.7～345 Ma，如黄源橄榄岩(449±34)Ma*福建省地质调查研究院，1∶25万三明市幅区域地质调查报告，2000。、贵岭辉长岩为(403.9±1.2)Ma[12]、夏茂石英闪长岩为428.2 Ma、西溪片麻状二长花岗岩为395 Ma、小溪二云母正长花岗岩为401 Ma等。该期侵入岩属于加里东运动产物，形成时代为志留纪，同位素年代主要为450～395 Ma。

3.1.4 印支期侵入岩

该期侵入岩是指晚古生代-中三叠世时期形成的侵入岩，为后造山钙碱性-碱性花岗岩组合。岩性有石英闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩和石英二长岩、正长岩等，主要分布于政和—大埔断裂带及其以西地区，该期岩浆侵入活动较弱，以酸性岩类为主体，但发育有A型碱性岩体。如红山正长花岗岩中含有红柱石、黄玉等壳源特征矿物。洋坊正长岩中钾长石含量高，可达70%，并出现碱性矿物霓辉石。

该期岩体侵入的最新地层是早三叠世溪口组，多被晚三叠世文宾山组或焦坑组不整合覆盖(如上涌岩体)。在该期侵入岩中已获得同位素年龄为277～209 Ma，如下元花岗闪长岩为209 Ma、桂洋二长花岗岩为223 Ma、红山正长花岗岩为220 Ma、洋坊霓辉石正长岩为(242±4)Ma[13]等。其属印支运动产物，形成时代主要为中三叠世，同位素年龄主体在250～220 Ma。

3.2 濒太平洋构造阶段侵入岩特征

该阶段侵入岩是晚三叠世-新生代时期形成的侵入岩，根据地壳运动的性质可分为燕山早、中、晚期和喜马拉雅期4个期次。

3.2.1 燕山早期侵入岩

该期侵入岩是指晚三叠世—中侏罗世时期形成的侵入岩，为活动陆缘钙碱性花岗岩组合。岩性有闪长岩、二长闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等，主要分布于政和—大埔断裂带及其以西地区，该期岩浆侵入活动较弱，以酸性岩类为主体。岩体形态呈椭圆状、不规则状，长轴大多呈北东向展布。

岩体侵入最新地层是早侏罗世下村组或梨山组，被晚侏罗世长林组或晚侏罗世-早白垩世早期南园组不整合覆盖(如新街、光泽等岩体)。已获得的一些同位素年龄为204.1～165.5 Ma，如太拔辉石二长闪长岩(177 Ma)、峰市二长花岗岩(183.2 Ma)、永定正长花岗岩(172.3 Ma)等。该期侵入岩属燕山运动第一幕产物，形成时代主体为早侏罗世，时限可能上延到中侏罗世，同位素年代为190～170 Ma。

3.2.2 燕山中期侵入岩

该期侵入岩是指晚侏罗世—早白垩世中期形成的侵入岩，为后碰撞过铝质花岗岩组合。岩性有石英闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩和石英二长岩、石英正长岩等。该期是福建省岩浆侵入活动的鼎盛时期，侵入岩最发育，分布广、规模大，约占全省侵入岩面积的44.5%，酸性岩类占绝对优势，其中以正长花岗岩为主，次为二长花岗岩。其大致以政和—大埔断裂带为界，岩石的Na2O/K2O、碱度率在东部较高，碱质成分中的钾质含量以及87Sr/86Sr比值也具有自东向西增大的趋势。

岩体侵入晚侏罗世-早白垩世早期南园组，被早白垩世晚期黄坑组、寨下组不整合覆盖(如大望山岩体)。已经获得大量同位素年龄，年代区间为162～122.8 Ma，如九曲岭石英闪长岩(148.76 Ma)、双峰花岗闪长岩(145.3 Ma)、永兴二长花岗岩(151 Ma)、古竹正长花岗岩(155 Ma)、大门山石英二长岩(122.8 Ma)等。该期侵入岩属燕山运动第二幕产物，形成时代为晚侏罗世到早白垩世中期，同位素年代主要在160～125 Ma。

燕山中期的时限，以上、下两个角度不整合界面为界。李兼海等(1997)研究，认为漳平组与长林组之间的角度不整合界面介于中侏罗统卡洛阶上部至上侏罗统牛津阶下部，小溪组与黄坑组的角度不整合界面介于下白垩统凡兰吟阶至巴列姆阶[14]。因此，燕山中期的时限为161.2～125.0 Ma，包括晚侏罗世和早白垩世早-中期。

3.2.3 燕山晚期侵入岩

该期侵入岩是指在早白垩世晚期—晚白垩世时期形成的侵入岩，为后造山钙碱性-碱性花岗岩组合。岩性有橄榄岩、辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、晶洞碱长花岗岩、晶洞碱性花岗岩等。最典型的侵入岩是形成分布在福鼎太姥山—福州魁岐—云霄乌山北北东向晶洞碱(长)性花岗岩带，以及沿海北东向超基性-基性岩带。

岩体侵入晚侏罗世-早白垩世早期南园组、早白垩世中期小溪组和早白垩世晚期寨下组(如邑坂、永泰等岩体)，已经获得大量同位素年龄，年代区间为139.4～68.5 Ma，如花厝辉长岩(129.62 Ma)[15]、洋中石英二长闪长岩(108 Ma)、洋坑花岗闪长岩(123 Ma)、金山二长花岗岩(105.1 Ma)、永泰正长花岗岩(122.5 Ma)、洪山晶洞碱长花岗岩(99 Ma)、魁岐晶洞碱性花岗岩(82 Ma)等。该期侵入岩属燕山运动第三幕产物，形成时代为早白垩世晚期—晚白垩世，同位素年代主要在120～70 Ma。

3.2.4 喜马拉雅期侵入岩

该期侵入岩是新生代时期形成的侵入岩，为陆内裂谷基性岩组合。岩性仅有橄榄辉长岩、辉长岩、辉绿岩等基性岩，该期侵入岩出露较少，呈岩瘤状、岩墙状，零星分布，各岩体属次铝质钙碱性岩，为陆内伸展环境，幔源岩浆底侵。

山后辉长岩体与早白垩世晚期黄坑组呈侵入接触，屏南际下橄榄辉长岩体的围岩为新近纪佛昙组，与其岩性相当的玄武岩同位素年龄为1.48～17.1 Ma。该期侵入岩属喜马拉雅运动的产物，形成时代主要为新近纪，同位素年代为20～2 Ma[16]。