江西盛源盆地火山岩的年代学及岩石成因研究

The Gan-Hang Belt is superimposed upon a major suture zone separating the Yangtze and Cathaysia blocks, and is one of the important sedimentary-volcanic belts in Southeast China. A series of uraniferous volcanic basins formed in this belt. The timing of volcanic strata from these volcanic basins is in controversy, and the petrogenesis, sources, crustal-mantle interaction and geodynamic setting of the volcanic-intrusive complexes from these volcanic basins are not well understood, or controversial. This project chooses Shengyuan volcanic basin from the Gan-Hang Belt as the subject investigated. We will carry out petrography, mineral chemistry, lithogeochemistry and isotopic geochemiatry on the Shengyuan volcanic rocks, as well as zircon U-Pb dating and Hf-O isotope analysis. By comparing Shengyuan volcanic rocks to other volcanic rocks in other volcanic basins from Gan-Hang Belt, the aim of this project to discuss the timing of the Daguding Formation and Ehuling Formation from the volcanic basins in the region. Beisdes, base on the geochemistry characteristics, we will establish the deep magmatic processes and dynamic mechanism of the volcanic rocks in the Shengyuan volcanic basin, and discuss the evolution of the tectonic-magmatic activity along Gan-Hang Belt in Late Mesozoic.

赣杭构造带地处扬子板块和华夏板块的结合部位，是中国东南部一条重要的沉积-火山岩带，沿线分布着一系列含铀火山盆地。对这些盆地中的火山岩地层的时代归属一直存在争议，对盆地中火山侵入杂岩的成因类型、物质来源、壳幔相互作用过程以及形成的构造背景等地质问题存在争议或研究程度较低。本项目拟选择赣杭构造带上研究十分薄弱的盛源火山盆地作为研究对象，对盛源火山侵入杂岩开展岩相学、矿物化学、全岩岩石地球化学和同位素地球化学，以及锆石的原位微区U-Pb定年、Hf-O同位素组成的研究工作，通过和区域上其他火山盆地的对比研究，探讨区域上火山盆地中打鼓顶组和鹅湖岭组火山岩地层的时代归属性问题；并根据这些火山岩的地球化学特征，反演其形成时的深部岩浆过程及动力学机制，探讨赣杭构造带晚中生代的构造岩浆活动演化。

赣杭构造带是我国晚中生代重要的含铀火山侵入杂岩带，对于火山盆地岩浆岩的形成时代，成因机制及动力学背景的研究仍然存在争议。本项目选取了盛源火山盆地作为研究对象，进行了系统的锆石U-Pb年代学、元素地球化学、Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成等方面的研究，探讨盛源盆地火山岩的成因机制及动力学背景。.锆石U-Pb年代学研究表明，盛源盆地打鼓顶组第二段凝灰岩的测年结果是137.5±1.2 Ma；第四段安山质岩石的测年结果是135.8±2.0 Ma；鹅湖岭组第二段凝灰岩的测年结果是136.5±1.6 Ma；第四段凝灰岩的测年结果是135.6±1.0 Ma，表明盛源盆地火山岩是早白垩世岩浆活动的产物。.盛源盆地凝灰岩都显示出A型岩浆所特有的地球化学特征。这些凝灰岩具有较高的锆饱和温度，并具有较高的Ga/Al比值，在A型花岗岩判别图解上，大部分数据点都落在A型花岗岩的范围内，表明这些凝灰岩具有A型花岗岩的地球化学特征。盛源盆地凝灰岩的εNd(t)值集中在在−10.4到−7.51之间，锆石εHf(t)值主要变化范围在−12.1到−8.6之间，并且凝灰岩的全岩Nd同位素和锆石的Hf同位素都具有中元古代的两阶段模式年龄，表明凝灰岩起源于中元古代变质岩，无明显地幔组分的加入。.盛源盆地安山质岩石具有以下特征：(1) 相较于洋中脊玄武岩具有较低的相容元素及MgO含量，较高的K2O/Na2O比值；(2) 具有弧状微量元素分布特征，例如：富集LILE，Pb，Th，U和LREE，轻微正Eu异常，亏损HFSE；(3)较高全岩Sr同位素比值，较低的全岩εNd(t)和锆石εHf(t)值。表明盛源盆地安山质岩石具有大陆弧特征。这些特征表明安山岩的地幔源区具有大量的地壳物质加入。.综合近年来其他学者在赣杭构造带上对于早白垩世A型花岗岩的研究，表明赣杭构造带上存在一条早白垩世(137~122 Ma)的A型花岗岩带。前人普遍认为早白垩世时期的赣杭构造带处于受太平洋板块俯冲后的板块后撤所引起的拉张构造环境。此外，对于盛源盆地安山质岩石的地球化学特征研究表明安山质岩石不仅具有大陆地壳型特征并且具有弧状微量元素分布特征，暗示出安山质岩石是太平洋板块俯冲所携带的沉积物部分熔融所形成的熔体与幔源岩浆混合的产物，形成于弧环境。盛源盆地安山质岩石的出现为赣杭构造带在早白垩纪时期的拉张环境是处于弧后拉张环境提供了新的证据。