摘要
华南板块内部发育大量早古生代岩浆岩，岩石类型以大面积分布的花岗质岩石为主，它们的形成时代主要集中在467~398Ma，峰值为431Ma，形成机制主要有“洋陆俯冲”和“陆内造山”两种不同的模型。印支板块同样广泛发育早古生代岩浆作用，形成了丰富多样岩浆岩类型，从基性岩到酸性岩，从侵入岩到火山岩均有出露，其形成时代主要集中在519~412Ma，形成机制多被认为与洋壳俯冲碰撞作用有关。海南岛位于华南板块与印支板块之间，这一特殊的大地构造位置使其成为了研究这两大板块构造演化历史的重要地区。论文选择海南岛西北部邦溪-屯昌地区的火山岩为研究对象，在详细的野外地质调查基础上，对其展开了矿物岩石学、主-微量元素地球化学、同位素年代学和地球化学分析研究，探讨了火山岩的形成时代、岩石成因及其地质意义。初步研究结果显示火山岩形成于早古生代，为深入认识华南板块早古生代时期的构造演化特征和动力学机制提供了新的依据。论文取得的主要认识如下。 (1)海南岛邦溪-屯昌地区的2个安山岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为448±5Ma和447±11Ma，限定研究区安山岩喷发时代为晚奥陶世。 (2)安山岩样品的SiO2含量为66.20%~66.46%，FeOT含量为5.85%~5.87%，MgO含量为3.18%~3.22%；样品具有较高的Mg#(53.55~53.95)，其全碱(K2O+Na2O)含量为4.54%~4.57%，属于低钾钙碱性岩石系列。样品的稀土总量为88.34~94.71μg/g，轻、重稀土分馏较明显，LREE/HREE=5.80~6.07；在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图中，轻稀土表现出较陡倾的变化趋势，重稀土相对平缓，其(La/Yb)N=5.79~6.12，(Gd/Yb)N=1.14~1.18，具有一定程度的Eu负异常(δEu=0.72~0.73)，暗示岩石在形成过程中发生了斜长石等矿物的分离结晶作用。样品富含大离子亲石元素，明显富集Rb、Pb元素，相对亏损Nb、Ta等高场强元素，表现出岛弧安山岩的地球化学特征。 (3)锆石Hf同位素组成分析结果显示样品的εHf(t)变化于-16.48~+5.22，对应的二阶段模式年龄为2030~953Ma，表现出从富集到亏损的Hf同位素组成特征。岩相学特征显示，安山岩存在辉石和石英“眼斑”的不平衡矿物组合。年代学结果还显示样品存在年龄较老的捕获锆石，暗示其成岩过程中有古老地壳物质的贡献。综合研究表明安山岩是玄武质岩浆和长英质岩浆混合作用的产物，其形成与原特提斯洋壳的俯冲作用有关。 (4)结合相关区域地质资料显示，海南岛发育的早古生代岩浆岩的岩石组合类型和形成时代与印支板块和滇缅泰马地块内发育的同时代岩浆岩具有可对比性，而明显不同于以花岗岩为主的华南板块，表明海南岛与印支板块和滇缅泰马地块在早古生代时期处于相同的构造体制，即受控于原特提斯构造域，在这一构造体制下，原特提斯洋壳和华南板块间发生的俯冲-碰撞作用可能是诱发华南板块陆内造山作用的重要因素。
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