论文部分内容阅读
大别造山带早白垩世岩浆大爆发与印支期碰撞之间的关系及晚中生代构造体制由挤压向伸展转换的准确时间和机制是当前研究的热点。本文以商城地区早白垩世岩浆活动序列研究为突破口,指出早白垩世岩浆爆发是大规模岩石圈拆沉的结果,岩石地球化学特征的变化反映岩浆来自拆沉前后不同厚度的地壳底部,大规模的拆沉导致区域构造体制由挤压转为伸展,地表由快速隆升转为沉降,这一快速转换的时间为130Ma。商城岩体和金刚台火山岩位于北淮阳构造带中段。野外接触关系表明金刚台火山岩不整合于商城岩体之上,SHRIMP锆石U-Pb定年结果显示,商城岩体肆顾墩单元为130.2Ma,金刚台火山岩为129Ma,均为早白垩世且近时代相近;火山岩中花岗岩脉和流纹岩岩床年龄分别为128.6Ma和127Ma,区域岩浆事件具有突发性。商城岩体可以归属为富钾钙碱性花岗岩类(KCG类),岩石具有高含量的Al2O3、Sr,高Sr/Y比和低含量的Y、Yb,轻重稀土分馏显著,(La/Yb)N=23.0~72.5,无Eu异常(δEu=0.90~1.05),发育Nb、Ta负异常,具有C型埃达克质岩石的特征,源区位于石榴石稳定区和斜长石、角闪石不稳定区,起源于榴辉岩相加厚下地壳的部分熔融。金刚台火山岩为一套以喷出相为主的中酸性火山岩组合,显示出典型的钙碱性演化趋势,具有低Sr和低Sr/Y比,轻重稀土分馏较明显,(La/Yb)N=17.0~20.2,但重稀土平坦,发育微弱到中等的负Eu异常(δEu=0.63~0.93),发育Nb、Ta负异常,表明源区为斜长石、角闪石和石榴石的稳定区,起源于与现今一致的正常厚度的下地壳的部分熔融。从商城岩体到金刚台火山岩,地球化学特征从埃达克岩变化到正常钙碱性岩石系列,反映岩浆源区压力显著降低,说明商城地区在130~129Ma之间很短的时间内地壳经历了从加厚到正常厚度的快速转变,与侵入到商城岩体的辉绿岩墙锆石宽谱系年龄一道证实岩石圈拆沉作用的发生。商城岩体主动侵位、就位压力逐渐降低的特征及火山岩不整合于商城岩体,说明商城岩体从岩浆起源、就位到剥露,地壳强烈挤压,地表快速隆升剥蚀,这种挤压也正是导致地壳增厚的区域性挤压应力的延续。金刚台火山机构保存完好和商城岩体巨厚的风化壳,说明火山喷发后,商城地区没有继续经历大规模的剥蚀,区域发生岩石圈伸展导致的沉降。商城岩体KCG类型花岗岩的特征也佐证了造山带由挤压状态向伸展的转变。大别造山带具有与商城地区相同的岩浆-动力学序列,早白垩世岩浆大爆发是岩石圈拆沉的结果,大规模拆沉导致区域应力由挤压转为伸展,地表由快速隆升转为沉降。