赣南古家营盆地英安岩时代、成因及对早古生代构造演化的制约

张山, 巫建华, 刘帅, 杨东光, 马树松, 祝东. 赣南古家营盆地英安岩时代、成因及对早古生代构造演化的制约[J]. 地质通报, 2021, 40(9): 1459-1475.
引用本文: 张山, 巫建华, 刘帅, 杨东光, 马树松, 祝东. 赣南古家营盆地英安岩时代、成因及对早古生代构造演化的制约[J]. 地质通报, 2021, 40(9): 1459-1475.
ZHANG Shan, WU Jianhua, LIU Shuai, YANG Dongguang, MA Shusong, ZHU Dong. Age and genesis of dacite in Gujiaying Basin, southern Jiangxi Province, and its constraints on Early Paleozoic tectonic evolution[J]. Geological Bulletin of China, 2021, 40(9): 1459-1475.
Citation: ZHANG Shan, WU Jianhua, LIU Shuai, YANG Dongguang, MA Shusong, ZHU Dong. Age and genesis of dacite in Gujiaying Basin, southern Jiangxi Province, and its constraints on Early Paleozoic tectonic evolution[J]. Geological Bulletin of China, 2021, 40(9): 1459-1475.

赣南古家营盆地英安岩时代、成因及对早古生代构造演化的制约

  • 基金项目:
    国家自然科学基金项目《赣南—粤北相邻区河南—南迳加东期火山岩研究与铀成矿关系》(批准号:41662006)、《相山铀矿田深部地质环境三维建模与多元地学信息融合分析研究》(批准号:41862013)
详细信息
    作者简介: 张山(1995-), 男, 在读硕士生, 从事矿产普查与勘探工作。E-mail: 136756869@qq.com
    通讯作者: 刘帅(1978-), 男, 博士, 副教授, 从事矿产普查与勘探工作。E-mail: liushuai7821@163.com
  • 中图分类号: P588.14+2;P534.4

Age and genesis of dacite in Gujiaying Basin, southern Jiangxi Province, and its constraints on Early Paleozoic tectonic evolution

More Information
  • 华南板块早古生代的构造属性是长期存在争议的重大地质问题。以赣南古家营盆地英安岩作为研究对象,通过岩石学、野外实测剖面的测量、SHRIMP锆石U-Pb年龄、主微量元素及Sr-Nd-Pb-O同位素分析,对其岩石类型、地层归属、成因及构造环境进行了研究。结果表明:该火山岩具有富硅、富钾、低钠、贫镁的特点,属于高钾钙碱性英安岩;轻重稀土元素分馏明显(La/Yb=5.52~15.08),富集大离子亲石元素Rb、Th、K,亏损高场强元素Ta、Nb及呈现明显的负Eu异常,显示出火山弧的特征;SHRIMP锆石U-Pb年龄分析结果为439.0±4.0 Ma,与南迳英安岩、安山岩年龄一致,均为晚奥陶世末期—早志留世初期岩浆活动的产物,古家营剖面与南迳盆地乔子山标准剖面及中寨标准剖面相似,为一套灰白色英安岩、流纹岩、火山碎屑岩、浅变质岩系组合,在地层上归属于南迳组;负的εNdt)值(-6.5~-6.3)、较小的(87Sr/86Sr)i值(0.70624~0.70704)、较年轻的TDM2(1685~1703 Ma),以及较高的(206Pb/204Pb)i、(207Pb/204Pb)i、(208Pb/204Pb)i值,指示古家营英安岩为中元古代地壳物质部分熔融形成。古家营英安岩形成于与俯冲有关的岛弧环境,赣南—粤北地区在晚奥陶世—早志留世存在洋陆俯冲作用。

  • 加载中
  • 图 1  古家营盆地地质简图(a,据参考文献[19]修改)和大地构造位置(b)

    Figure 1. 

    图 2  古家营盆地晚奥陶世晚期—早志留世南迳组实测剖面A-A'

    Figure 2. 

    图 3  古家营英安岩野外露头及岩石学特征

    Figure 3. 

    图 4  古家营英安岩锆石阴极发光图像(a)、谐和图(b)及年龄值(c)

    Figure 4. 

    图 5  古家营盆地英安岩TAS图解[45](a)、SiO2-K2O判别图[46](b)、A/CNK-A/NK判别图[46](c)和Na2O-K2O判别图[47](d)

    Figure 5. 

    图 6  古家营英安岩稀土元素球粒陨石标准化(a)与微量元素原始地幔标准化图(b)(标准化值据参考文献[48])

    Figure 6. 

    图 7  古家营盆地英安岩tNd(t)(a)和t-Isr(b)图解

    Figure 7. 

    图 8  南迳盆地晚奥陶世晚期—早志留世南迳组实测剖面B-B'[37]

    Figure 8. 

    图 9  南迳盆地晚奥陶世晚期—早志留世南迳组实测剖面C-C'[37]

    Figure 9. 

    图 10  南迳组地质特征

    Figure 10. 

    图 11  古家营英安岩Rb/Sr-Rb/Ba(a)和C/MF-A/MF(b)图解(a底图据参考文献[54], b底图据参考文献[60])

    Figure 11. 

    图 12  古家营英安岩Zr-Zr/Sm图解

    Figure 12. 

    图 13  古家营英安岩(87Sr/86Sr)iNd(t)图解(底图据参考文献[74-75])

    Figure 13. 

    图 14  古家营英安岩(206Pb/204Pb)i-(207Pb/204Pb)i(a)和(206Pb/204Pb)i-(208Pb/204Pb)i(b)图解(底图据参考文献[76])

    Figure 14. 

    图 15  华南板块早古生代与俯冲有关的地质资料(火山岩数据据参考文献[8-9, 11-14, 17]; 侵入岩数据据参考文献[14, 16, 19];变质岩数据据参考文献[21-26];蛇绿岩数据据参考文献[16])

    Figure 15. 

    图 16  古家营英安岩Yb-Th/Ta(a)、Ta/Yb-Th/Ta(b)和Hf-Rb/30-3Ta(c)构造环境判别图解

    Figure 16. 

    表 1  古家营盆地英安岩SHRIMP锆石U-Th-Pb分析结果

    Table 1.  SHRIMP zircon U-Th-Pb analysis of Gujiaying dacite

    点号 206Pbc
    /%
    U
    /10-6
    Th
    /10-6
    232Th/
    238U
    206Pb*
    /10-6
    206Pb/ 238U
    年龄/Ma
    207Pb*/
    235U
    ±% 206Pb*/
    238U
    ±% 误差
    1.1 0.35 290 134 0.48 17.8 443.8±7.4 0.530 3.9 0.0713 1.7 0.445
    2.1 0.45 571 308 0.56 34.3 434.0±7.0 0.512 2.9 0.0696 1.7 0.571
    3.1 1.04 274 133 0.50 16.9 443.3±7.5 0.498 5.6 0.0712 1.7 0.313
    4.1 0.60 319 170 0.55 19.4 437.4±7.3 0.512 4.4 0.0702 1.7 0.392
    5.1 0.31 610 390 0.66 36.6 433.5±6.9 0.510 2.6 0.0696 1.7 0.636
    6.1 0.60 292 117 0.41 17.6 433.2±7.9 0.491 4.7 0.0695 1.9 0.396
    7.1 0.59 288 143 0.51 17.6 441.0±7.4 0.491 4.3 0.0708 1.7 0.405
    8.1 0.30 562 360 0.66 33.8 435.1±7.0 0.528 3.0 0.0698 1.7 0.559
    9.1 0.34 462 261 0.58 28.4 443.3±7.2 0.517 2.4 0.0712 1.7 0.704
    10.1 0.23 709 376 0.55 43.3 441.4±7.6 0.532 2.4 0.0709 1.8 0.756
    11.1 0.32 362 173 0.49 22.4 446.8±7.4 0.543 3.7 0.0718 1.7 0.463
    12.1 0.30 430 178 0.43 26.5 444.5±7.3 0.528 3.3 0.0714 1.7 0.520
    13.1 0.16 458 260 0.59 27.6 436.7±7.2 0.527 2.8 0.0701 1.7 0.601
      注:206Pbc206Pb*分别表示普通铅和放射性成因铅;普通铅根据实测204Pb进行校正
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    表 2  古家营盆地英安岩主量、微量和稀土元素分析结果

    Table 2.  Analysis results of major, trace elements and rare earth elements of Gujiaying dacite

    样品号 GJY001 GJY002 GJY003 GJY004 GJY005 样品号 GJY001 GJY002 GJY003 GJY004 GJY005
    SiO2 71.84 67.79 70.38 68.7 70.51 ∑REE 300 355 259 231 144
    TiO2 0.46 0.4 0.45 0.51 0.45 LREE/HREE 7.00 7.82 6.30 8.40 5.34
    Al2O3 13.61 13.82 14.28 13.75 14.29 (La/Yb) N 10.19 15.08 9.36 9.29 5.52
    TFe2O3 4.3 4.35 4.29 4.59 4.44 δEu 0.57 0.56 0.59 0.53 0.69
    MnO 0.08 0.09 0.08 0.09 0.09 δCe 0.56 0.35 0.52 0.92 0.79
    MgO 0.84 5.91 0.89 1.17 0.94 Sr 165 39.5 154 111 159
    CaO 2.5 0.1 2.56 2.32 2.45 Rb 169 164 152 205 153
    Na2O 2.06 1.00 2.13 1.99 2.03 Th 19.2 19.2 17.6 18.2 17.0
    K2O 3.41 3.00 3.75 3.53 3.87 U 3.85 4.40 4.04 3.12 3.88
    P2O5 0.13 0.07 0.11 0.14 0.13 Nb 11.2 10.2 11.1 10.9 11.0
    烧失量 0.97 3.50 1.03 3.34 0.96 Ta 1.09 1.03 1.06 0.93 1.05
    总计 100 100 100 100 100 Ba 879 265 889 453 766
    ALK 5.47 4.00 5.88 5.52 5.90 Ga 19.7 17.3 19.9 18.2 19.3
    CaO/Na2O 1.21 0.10 1.20 1.17 1.21 Hf 6.17 5.91 6.08 6.13 6.36
    A/CNK 1.17 2.72 1.17 1.21 1.19 Zr 199 196 206 214 207
    K2O/Na2O 1.66 3.00 1.76 1.77 1.91 Y 49.9 45.7 48.3 30.9 30.4
    Al2O3/TiO2 29.59 34.55 31.73 26.96 31.76 Cr 14.6 20.4 22.8 52.0 14.3
    刚玉(c) 2.23 9.23 2.27 2.82 2.57 Co 6.63 6.58 6.25 9.08 6.85
    Tzr/℃ 857 874 858 863 858 Ni 7.52 23.7 12.1 38.1 8.07
    La 79.1 104 67.2 49.4 29.8 Sc 13.5 11.0 13.8 14.9 12.9
    Ce 93.0 80.3 74.4 97.2 51.8 Zr+Nb+Ce+Y 353.49 332.66 339.52 352.78 300.49
    Pr 16.25 23.36 14.34 10.69 6.79 10000Ga/Al 2.74 2.36 2.63 2.49 2.55
    Sm 11.62 16.14 10.31 7.58 5.45 Th/Ta 17.63 18.55 16.59 19.65 16.16
    Eu 2.10 2.75 1.98 1.27 1.26 La/Nb 7.04 10.18 6.03 4.55 2.71
    Gd 10.84 13.23 10.17 6.87 5.74 Ba/Nb 78.21 26.01 79.89 41.75 69.77
    Tb 2.02 2.35 1.91 1.26 1.03 Ba/La 11.12 2.56 13.24 9.18 25.72
    Dy 10.12 11.26 9.62 6.49 6.13 Th/Nb 1.71 1.88 1.58 1.68 1.55
    Ho 2.04 2.05 1.98 1.38 1.32 Th/La 0.24 0.18 0.26 0.37 0.57
    Er 5.76 5.36 5.47 3.87 3.79 Nb/La 0.14 0.10 0.17 0.22 0.37
    Tm 0.81 0.72 0.75 0.55 0.54 Nb/Ta 10.32 9.86 10.52 11.69 10.45
    Yb 5.17 4.58 4.79 3.54 3.60 Rb/Sr 1.02 4.16 0.99 1.84 0.97
    Lu 0.74 0.71 0.72 0.56 0.53
      注:主量元素含量单位为%,微量和稀土元素含量单位为10-6
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    表 3  古家营盆地英安岩Sr-Nd-Pb-O同位素分析结果

    Table 3.  Sr-Nd-Pb-O isotope analysis of Gujiaying dacite

    样品号 GJY001 GJY003 GJY005
    Rb/10-6 207.8 154.7 149.8
    Sr/10-6 113.2 155.9 152.7
    87Rb/ 86Sr 5.409 2.916 2.898
    87Sr/ 86Sr 0.740062 0.724871 0.725163
    ±7 ±10 ±9
    (87Sr/ 86Sr) i 0.70624 0.70664 0.70704
    Sm/10-6 7.726 10.64 5.637
    Nd/10-6 41.39 56.03 26.12
    147Sm/ 144Nd 0.1121 0.1147 0.0948
    143Nd/ 144Nd 0.512069 0.512071 0.512025
    ±8 ±9 ±10
    (143Nd/ 144Nd) i 0.511747 0.511741 0.511752
    εNd(t) -6.4 -6.5 -6.3
    fSm/Nd -0.43 -0.42 -0.52
    TDM 1/Ma 1621 1661 1442
    TDM 2/Ma 1694 1703 1685
    206Pb/ 204Pb 17.853 17.861 17.847
    207Pb/ 204Pb 15.931 15.933 15.925
    208Pb/ 204Pb 38.513 38.517 38.524
    (206Pb/ 204Pb) i 17.187 17.151 17.181
    (207Pb/ 204Pb) i 15.894 15.894 15.888
    (208Pb/ 204Pb) i 37.443 37.521 37.584
    δ 18OVSMOW/‰ 9.17 8.12 8.64
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出版历程
收稿日期:  2020-02-27
修回日期:  2020-07-03
刊出日期:  2021-09-15

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