摘要
针对华南陆缘晚中生代岩浆弧是否存在及发育时代这一科学问题,本文主要选用南海北部及邻区花岗岩、部分碎屑岩和变质岩,开展锆石U-Pb年代和锆石微量元素如U、Th、Y、Yb、Hf、Nb、Sc和Ti研究,形成了区域构造岩浆演变的年代约束和相关构造环境的约束,研究成果有助于深化认识东亚晚中生代活动陆缘结构及古太平洋板块俯冲体制等,同时依据锆石年龄分析了南海北部与华夏地块的所属关系。 岩浆活动是华南陆缘晚中生代最显著的地质事件,本文选择南海北部8口井钻遇的花岗岩类样品进行La-ICPMS锆石U-Pb年龄分析,定年结果集中在晚侏罗世至早白垩世,包括HZ22a正长花岗岩(114.2±1.6Ma)、LH111二长花岗岩(110.8±1.3Ma)、PY15a正长花岗岩(135.1±1.4Ma)、PY21正长花岗岩(148±1.7Ma)、PY27花岗闪长岩(143.5±2.1Ma)、XJ24正长花岗岩(116.8±1.4Ma)、XJ243a二长花岗岩(115.2±1.7Ma)和XJ36a(115.2±1.7Ma)富石英花岗岩(118±1.5Ma)。南海北部晚中生代以中酸性岩浆活动为主,根据25件中酸性侵入岩样品和6件火山岩锆石数据,初步划分出190.9-196.5Ma、148.1-161.6Ma、100.4-143.5Ma和90.3-97.2Ma四个岩浆活动期,这些主要岩浆期与华南大陆燕山期岩浆活动具有可比性。 综合La-ICPMS锆石U-Pb年龄和微量元素分析,南海北部及邻区经历了燕山期构造事件(90-115Ma、115-130Ma、130-145Ma、145-190Ma)。燕山期事件就是古太平洋板块与东亚大陆之间俯冲汇聚作用;燕山期岩浆锆石具有特征的岩浆弧组分特点,流体活动性元素U、Th富集与岩浆中俯冲流体加入有关,锆石中Nb亏损与金红石和榍石等残留有关;燕山期岩浆锆石具有低温岩浆作用特点,南海北部到东海西南晚中生代属于大陆岩浆弧。 通过45个样品继承锆石U-Pb年龄分析,认为南海北部到东海西南基底记录了0.26-0.3Ga(峰值年龄为265Ma)、0.35-0.55Ga、0.7-0.85Ga(峰值年龄为780Ma)、0.85-1.15Ga(峰值年龄为957Ma)、1.55-1.75Ga(峰值年龄为1654Ma)、1.75-2.0Ga(峰值年龄为1867Ma)、2.0-2.3Ga和2.35-2.8Ga(峰值年龄为2426Ma)等主要构造事件,它们与华南演变存在对应关系,包括从华南基底聚合裂解、加里东造山作用、印支期陆内造山以及燕山期古太平洋板块与东亚大陆之间俯冲汇聚作用,认为南海北部到东海西南基底应是华南基底向海延伸部分。