Rodinia超大陆形成初期关键岩浆岩的年代学和地球化学研究

Supercontinent cycle is one of the important issue on the Earth Science. The assembly and breakup of a supercontinent have profoundly influenced the evolution of the geosphere, hydrosphere, atmosphere and biosphere. This study will focus on the crucial magmatic rocks during ~870-800Ma, through systemic geochronology, petrology and geochemistry works, the accurate formation time and duration will be found out and the thermal state and physical and geochemical features of the mantle during initial assemble a supercontinent will be inversed. These studies will provide important informations for understanding mantle dynamics and mantle geochemical components evolution in early stage of supercontinents, fiting the South China Block in supercontinent Rodinia and verifying intra-plate extension modal for the initial assemble a supercontinent.

超大陆旋回是地球科学领域重要的科学问题之一。超大陆的聚合与裂解对地球岩石圈，水圈，大气圈和生物圈产生重要的影响。本次研究将以扬子地块东南缘发育的~870-800Ma期间关键期次岩浆岩为研究对象，通过系统的年代学，岩石学和地球化学研究，查明准确的形成和持续时间，反演岩浆岩形成时地幔的热状态和物理化学特征演化。为了解超大陆形成初期地幔动力学和地幔地球化学成分演化，准确确定早新元古代时期华南地块在Rodinia超大陆中的位置，检验超大陆形成最初的板内伸展模型提供关键的资料。

超大陆旋廻是地球科学领域中重要的科学问题之一。超大陆的聚合与裂解对地球岩石圈、水圈、大气圈和生物圈产生重要的影响。本次研究对扬子地块东南缘发育的870-800Ma岩浆岩开展系统的年代学，岩石学和岩石地球化学研究，认为：（1）830-870Ma的岩浆活动为含水岩浆岩（包括侵入岩和火山岩），形成于受到流体交代的亏损软流圈地幔，流体很可能来自地幔过渡带滞留俯冲物质的垮塌造成的脱水作用；（2）830-800Ma的岩浆活动为干岩浆岩（包括侵入岩和双峰式火山岩），具有富集的元素-同位素地球化学特征，很可能形成于加入了来自深部地幔的地幔柱物质和俯冲再循环沉积物的地幔源区；（3）沉积-火山地层研究表明，华南地块新元古代时期地表过程经历了裂谷沉降-抬升-再沉降-再抬升的复杂演化历史，伴随岩浆岩地球化学性质从含水岩浆岩变化为干岩浆岩，与地幔柱导致的地表沉积和岩浆活动响应一致。本次研究表明，地表沉积响应与岩浆作用特征的变化支持华南地块存在新元古代地幔柱，地幔柱撞击岩石圈的时间为~825Ma，地幔柱与地幔过渡带物质的相互作用，导致了含水岩浆岩的形成，并诱发了前地幔柱的裂谷活动。