湘西南苗儿山岩体北段新元古代晋宁期花岗岩岩石学、地球化学特征及其形成构造背景

摘要

苗儿山岩体位于湘西南与桂北交界处,其北段处于湖南省境内,南段主要位于广西省境内,岩体总出露面积约1 600km2。该岩体大地构造位置上处于扬子地块东南缘江南造山带与华夏地块的结合部位,为晋宁期、加里东期、印支期和燕山期花岗岩组成的复式岩体。其中晋宁期花岗岩可划分为第一、第二和第三侵入期次,分别对应猫儿界岩体群、谭家坳岩体群和报木坪岩体群,其成岩年龄分别为811.3,(807±11),(806±9)Ma,不同侵入期次间隔时间短,岩浆活动连续,并在空间上具有从北东往南西依次侵入的特点。晋宁期花岗岩经加里东早期动力变质作用后,已经全部变为糜棱岩化花岗岩或花岗质糜棱岩,按化学成分主要属花岗闪长岩。晋宁期花岗岩属铝过饱和的钙碱性酸性花岗岩类,其Al_2O_3含量高,铝饱和度(A/CNK)和铝饱和指数(ASI)均大于1.1,富集Rb、K、Th、U和稀土元素,强烈亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti元素,Nb/Ta比值(9.36)较小,显示出地壳物质熔融形成的强过铝质S型花岗岩的特征,但其SiO_2质量分数(69.38%)较低,K/Na比值(0.85)小于1,且铁镁质成分TFeO和MgO质量分数(4.04%和2.34%)偏高,与典型的华南壳源花岗岩略有不同,暗示可能有少量幔源物质混入。Rb/Sr-Rb/Ba图解表明晋宁期花岗岩的源岩主要是难熔的低成熟度的砂屑岩。多组微量元素构造环境判别图解表明晋宁期花岗岩为与洋壳俯冲有关的岛弧型花岗岩,暗示华南洋俯冲板片的折断和拆沉引发深部地幔上涌致使基底地壳的部分熔融而形成花岗质岩浆活动,同时有少量幔源成分的加入。晋宁期花岗闪长岩糜棱岩化形成于郁南运动和北流(崇余)运动之中,反映在加里东早、中期的造山运动中,除了强烈的碰撞挤压作用外,还兼具水平方向的韧性剪切作用。