中国东南部武夷山及邻区早古生代花岗岩与相关岩石成因

This project, based on previous studies, intends to carry out detailed geological field work and petrogenesis research of the Early Paleozoic granites and related rocks in Wuyishan and adjacent region, Southeast China (SE China). This project will also carry out the in-situ microanalyses on minerals from host granites and enclaves and the Zircon Hf-O isotopic analyses. The aims of the proposed project are (1) to disclose the temporal-spatial distribution of the Early Paleozoic granites and related rocks in the study area; (2) to identify the genetic types of the granites and (3) to unravel the composition variations between different types of granites, their source components, partial melting conditions, and magma evolution processes. This work will help to clarify the contribution of mantle materials to granite magmas, discriminate whether the formation of the Early Paleozoic granites in the SE China is affected by crust-mantle interaction, and reveal the possible magma mixing, fractional crystallization, magma recharge process during the granitic magma evolution in deep magma chambers. This work will enhance our understanding of the Early Paleozoic tectono-magmatic evolution of the SE China, and provide insights into the granites formation and continent crustal evolution.

本项目拟在以往研究基础上，重点针对中国东南部武夷山及邻区早古生代花岗岩和相关岩石，进行系统的野外地质和岩石学研究，重点开展花岗岩及包体的矿物微区原位分析，结合锆石Hf-O同位素分析，旨在查明研究区早古生代花岗岩及相关岩石的时空分布规律和早古生代花岗岩的成因类型，澄清不同类型花岗岩成分变化与源岩成分、部分熔融条件和岩浆演化的关系，揭示研究区早古生代花岗岩的形成过程中的地幔物质贡献以及是否受到壳幔相互作用的影响，反演花岗质岩浆深部演化过程中可能存在的岩浆混合、结晶分异和再补给等岩浆作用，从而强化对中国东南部早古生代构造-岩浆作用的认识，为更深入理解花岗岩形成与大陆地壳演化这一重大问题提供更多信息。

本项目对中国东南部武夷山及邻区早古生代花岗岩和相关岩石的源区组成、部分熔融条件和岩浆演化过程开展了详细的研究。大规模的早古生代长英质岩浆作用形成于445~400 Ma，与早古生代武夷-云开造山作用关系密切。武夷山及邻区发育镁铁质暗色微粒包体的花岗岩（如胡坊复式岩体、会同花岗岩、付坊花岗岩和真峰顶花岗岩）显示出介于I型和S型花岗岩之间的地球化学组成。锆石Hf-O同位素及全岩Sr-Nd同位素记录了亏损地幔来源的基性岩浆与纯壳源岩浆之间的混合作用。幔源岩浆的底侵作用诱发了下地壳的深熔作用并导致了显著的壳幔作用。本项目的研究推动了深入理解中国东南部早古生代陆内花岗岩的成因和早古生代武夷-云开陆内造山作用的演化过程。为更深入理解花岗岩形成与大陆地壳演化这一重大问题提供了更多信息。本项目还利用热力学模拟定量估算和矿物温压计研究了早古生代过铝质紫苏花岗岩，研究表明这些早古生代过铝质紫苏花岗岩结晶于相对低温、富水的条件下。与通常认为的准铝质到弱过铝质紫苏花岗岩相对高温、贫水的结晶条件明显不同。在斜方辉石稳定场内高程度的熔体抽离使斜方辉石与富水、富碱的粒间熔体发生物理隔离，使得斜方辉石可以在花岗质岩浆完全固结时部分保存。本项目研究也表明，综合矿物温压计、热力学模拟定量估算、地球化学和详细的岩相学研究，可以较好制约中-上地壳富硅岩浆储库中的熔体抽离过程。