南沙“南科1井”岩浆岩成因机制与南海南部陆缘中生代构造演化
编号:992
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更新:2023-04-14 17:57:33
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特邀报告
摘要
明确南海南部陆缘是否与华南板块具亲缘性以及何时位于华南板块东南陆缘,对认识东南亚中生代构造演化及其古地理重建具重要意义。此外,在南海打开之前,古南海存在于华南陆缘,是东南亚中生代构造演化不可或缺的部分,但古南海初始扩张时代及其产生扩张构造的动力学机制长期以来缺乏必要的证据资料。本研究对南沙地块“南科1井”钻孔岩浆岩进行年代学、岩石学和地球化学研究,明确其形成时代、岩石成因及构造背景,探讨南海南部陆缘构造亲缘性以及古南海形成时代和构造动力学机制。主要获得如下进展:
(1)发现南沙地块存在三期中生代岩浆活动。锆石U–Pb和40Ar/39Ar年代学研究,揭示“南科1井”的英安岩形成于晚三叠世(218–217 Ma),闪长岩形成于早侏罗世(约177 Ma),而辉绿岩形成于早白垩世(约124 Ma)。
(2)厘定晚三叠世英安岩具A型花岗岩地球化学特征,揭示其形成于古太平洋板片俯冲远程效应控制的伸展环境。晚三叠世英安岩富碱,高TFeO/Mg和Ga/Al比值以及高锆饱和温度(806–855 °C)等,显示A型花岗岩地球化学特征。其富集的Sr–Nd–Pb–Hf同位素组分,表明英安岩为古老陆壳物质部分熔融产物,形成于古太平洋板片俯冲远程效应控制的伸展环境。
(3)揭示早侏罗世闪长岩与早白垩世辉绿岩分别形成于古太平洋板片俯冲相关的陆缘弧环境和弧后盆地扩张阶段。早侏罗世闪长岩具弧玄武岩地球化学特征类似。其富集的Sr–Nd–Pb–Hf同位素组分、高Th/Nb比值以及解耦的Nd–Hf同位素,表明其地幔源区受俯冲沉积物熔体交代,形成于古太平洋板片俯冲相关的陆缘弧环境。早白垩世辉绿岩具弧后盆地玄武岩特征,具亏损的Nd–Hf同位素,Sr同位素组成变化较大,富集流体活动性元素,表明辉绿岩源于受俯冲流体交代的软流圈地幔,形成于古太平洋俯冲后撤形成的弧后盆地环境。
(4)限定了古南海初始扩张时间,并明确了古南海扩张的构造动力学机制。早白垩世辉绿岩与代表古南海残余洋壳的镁铁质岩石和蛇绿岩具相似的岩石地球化学特征,指示与古南海初生洋壳同期的陆缘岩浆作用。表明古南海为早白垩世古太平洋板片俯冲后撤形成的弧后盆地。
(5)重建了南海南部陆缘中生代构造演化模型。南沙地块发育三期岩浆作用,在华南板块内部均具有对应的同期、同类型岩浆作用。结合碎屑锆石年龄谱以及古生物等综合资料,表明南海南部陆缘在三叠纪时期位于华南板块东南陆缘。巴拉望地块在白垩纪随着古南海扩张向东南漂移,而南沙、礼乐以及民都洛地块在新生代因南海扩张而从华南板块裂解并向东南漂移到现今位置。
关键词
古南海,中生代,构造演化,南海南部陆缘,南科1井
稿件作者
苗秀全
中国科学院南海海洋研究所
张运迎
中国科学院南海海洋研究所
黄小龙
中国科学院广州地球化学研究所
颜文
中国科学院南海海洋研究所
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