佛冈岩体南缘晚侏罗世二长花岗岩地球化学特征及构造环境分析

2018-08-15叶升明

西部探矿工程 2018年8期

何翔,叶升明,李锐

(广东省地质调查院,广东广州510080)

佛冈岩体出露面积约6000km2，是南岭地区最大的晚中生代岩基。属于高钾钙碱性系列岩石。岩浆侵入活动始于印支运动末期或燕山运动早期，至燕山末期结束，至少经历了14次岩浆侵入活动，为一多序列、多单元活动的构造岩浆岩带，位于佛冈—丰良纬向构造带与北东向新丰—恩平（即广州—从化）断裂带交接复合部位，构造活动频繁而强烈[1-4]。在佛冈岩体南缘佛冈汤塘—从化良口一带出露岩性为二长花岗岩，以粗粒、中粗粒为主，岩性较为单一，通过取样测试，获得粗粒黑云母二长花岗岩同位素年龄为159.6M a±2Ma，时代为晚侏罗世，丰富了佛冈岩体尤其是其南缘的地球化学证据，有利于对佛冈岩体进行更系统深入的研究。

1 岩石学特征

通过开展1：5万区域地质调查发现，岩体南缘的岩性主要为粗粒斑状（含斑）黑云母二长花岗岩，其次为中粗粒斑状（含斑）黑云母二长花岗岩，少量细粒黑云母二长花岗岩（图1）。通过样品采集及镜下鉴定,主要岩石特征如下：

岩石具半自形粒状结构，似斑状结构，块状构造。岩石矿物组成主要为钾长石、斜长石和石英，其次为黑云母等，矿物结晶多为中粒，（手标本中）可见较少却明显的斑晶，多为半自形板状或粒状结晶。钾长石为正长石、微斜长石和条纹长石，呈半自形板状或他形粒状，粒径1.75～5.5mm，中粒为主，手标本中可见较大斑晶，粒径达6～8mm以上，微斜长石发育格子状双晶，条纹长石主晶为正长石，也有部分为微斜长石，客晶为细小的条纹状钠长石，钾长石类可见弱泥化。斜长石为钠—更长石，也有部分为中长石，呈半自形板状，粒径1.55～4.75mm，可见发育聚片双晶，中长石可见环带，弱—中等绢云母化，伴弱泥化。石英呈他形粒状，粒径1.25～4.55mm，略有碎裂和波状消光，较均匀分布。黑云母，呈半自形片状，片径1.15～2.75mm，褐色种属，常见绿泥石化，也可见绿帘石化，析出铁质，均匀分布。

2 岩石地球化学特征

在岩体南缘采集花岗岩样品,进行了主量元素、微量元素、稀土元素分析，为钾质钙碱性系列。在硅碱图（图2）上，在佛冈岩体南缘采集的粗粒花岗岩的成分点位于Irvine[5]和Baragar(1971)划分的亚碱性系列中;在K2O-SiO2图解[6](图3)中,落入高钾钙碱性系列范围。稀土元素总量中等，为158.39×10-6及465.97×10-6，轻重稀土比分别为4.43、11.21，轻重稀土分馏明显，配分曲线为明显右倾斜海鸥型曲线，具明显负Eu异常，反映较强的分离结晶作用。样品的微量元素含量结果显示，岩体具明显的Ba、Sr、P、T i负异常和Th、U、Ta、Rb、K、Ta、Nb、Ce、Sr正异常，暗示岩浆经历了较强的分异演化，与稀土元素所反映的结论是一致的。

图2 花岗岩(Na2O+K 2O)-SiO2图解

图3 花岗岩K 2O-SiO2图解

3 同位素年代学特征

采集粗粒花岗岩样品进行了锆石SHRIMPU-Pb法测年，共计打点20个，获得协和年龄为159.6M a±2.0Ma,MSWD值为0.29，时代归属为晚侏罗世。

4 构造环境分析

Zhou等[7]通过华南花岗岩的研究,认为自中侏罗纪开始,古太平洋板块对欧亚大陆板块的消减,使华南地壳处于伸展应力环境。区域重力异常资料[2]，在北纬23°50＇左右的地带在二次导数负值背景上存在有串珠状排列的局部异常与航磁资料推测的佛冈—丰良潜伏基底断裂的位置相吻合，揭示该地存在一条东西向的深层断裂构造带。地壳莫霍面等深线显示，该地北侧为瑶山上地幔凹陷区，南侧为广州地幔隆起区。该地区处于九连—佛冈地幔变异区。因此，该区为不同地球物理场的分界线，对深层构造起控制作用，也是控制岩浆活动的主要因素。

综上，佛冈岩体形成于拉张构造环境是当无疑问的。但是具体属于后造山拉张环境还是裂谷拉张环境需进一步判别。据A l2O3-SiO2二元图解[8]（图4），佛冈岩体的南缘花岗岩为后造山花岗岩类（POG），以Pearce等[9]（1984）提出的微量元素构造环境判别图解进行判别，在图5落入同碰撞与板内环境分界区附近，而在图6中则落入板内花岗岩区中，暗示岩体为碰撞到板内板内的转换环境，与A l2O3-SiO2二元图解所得出的后造山结论是一致的，表明岩体形成于后造山拉张环境。