江南造山带西段新元古代构造演化——来自湘西怀化辉绿岩中辉石、黑云母成分的启示

摘要

关于江南造山带的新元古代构造演化背景素有地幔柱—裂谷模型、岛弧模型及板块—裂谷模型之争,其争论的焦点在于扬子与华夏板块碰撞的具体时间,以及聚合后裂解的动力学环境。笔者等选取江南造山带西段湘西怀化地区~788 Ma辉绿岩中的单斜辉石和黑云母为研究对象,采用电子探针和激光剥蚀—等离子体质谱仪对其化学成分进行了精确测定,以期进一步约束该地区的成岩构造背景。怀化辉绿岩中的单斜辉石可分为普通辉石和透辉石两种,根据单斜辉石的n(Ca)/n(Al)值(3.48~7.15)和高w(Ti)/w(Eu)值(>1500)的特征,笔者等判断江南造山带西段的新元古代地幔可能遭受了硅酸盐熔体和俯冲流体的多重交代作用。单斜辉石温压计的估算结果表明,普通辉石的结晶温度为1080~1112℃,结晶压力0.3~0.6 GPa,对应的深度为9.1~20.8 km;而透辉石的结晶温度为1237~1274℃,结晶压力1.0~1.32 GPa,对应的深度为31.8~42.6 km。综合单斜辉石和黑云母的微量元素特征(单斜辉石的Al、Ti、Ca、Na等元素和黑云母的Mg、Fe等元素)、岩浆系列和构造环境判别图解,表明该区的亚碱性拉斑玄武质岩浆来自于上地幔顶部与地壳结合的部位,是软流圈地幔部分熔融产生的板内碱性玄武质岩岩浆上升到浅部发生结晶分异作用形成的。结合区域的构造演化特征,笔者等提出一种三阶段的改进板块—裂谷模型,用以描述江南造山带西部的新元古代构造背景。