华南晚白垩世北东向和东西向岩浆岩带对比研究

South China is located in the junction zone of the Pacific and the Tethys tectonic domains. Since the Neo-Tethys subduction zone is now far from the South China block, it is generally believed that the tectonic setting in South China had been transformed from the Tethys tectonic domain to the Pacific tectonic domain after the Indosinian movement in the Triassic and the Neo-Tethys had no longer affected South China. Therefore, the Late Cretaceous granitic magmatic rocks in South China are attributed to the influence of the Pacific plate subduction. Late Cretaceous magmatic rocks in South China are mainly distributed in the NE-trending belt in the southeast coast and the EW-trending belt in the southern part of South China. Although the two magmatic belts have the same Cathaysian basement, the Late Cretaceous Sn–W deposits related to magmatic rocks are only distributed in the EW-trending zone. This decoupling phenomenon challenges the single Pacific plate subduction mechanism. In recent years, some scholars from different angles suggested that the Neo-Tethys may still affect South China during Cretaceous. This application intends to make a comprehensive comparison of the two magmatic rock belts in the petrogeochemical characteristics and oxygen fugacity, aiming to fully understand the similarities and differences between them, and then reveal their tectonic environment. It has great significance to understand the Late Cretaceous tectonic setting of South China and to carry out mineral exploration.

华南处于太平洋构造域和特提斯构造域的结合部位。由于新特提斯俯冲带现今已远离华南大陆，前人一般认为三叠纪印支运动后，特提斯不再影响华南地区，因此将华南晚白垩世花岗质岩浆岩归为太平洋板块的影响。华南晚白垩世岩浆岩主要分布在东南沿海北东向带和华南南部东西向带。虽然两条岩浆岩带具有相同的华夏基底，但是统计发现与岩浆岩有关的晚白垩世Sn–W矿床仅在华南南部东西向带分布。这一解耦现象对单一太平洋板块俯冲机制提出挑战。近年来一些学者通过不同的研究角度，提出新特提斯在白垩纪时可能仍然影响华南。本次申请拟对华南晚白垩世两条岩浆岩带进行全面的岩石地球化学特征和成矿关键控制因素氧逸度的对比，期望全面认识两条岩浆岩带的异同，进而探讨其构造环境。这对准确认识华南晚白垩世的构造背景和进行矿产勘查具有重要意义。

华南处于太平洋构造域和特提斯构造域的结合部位。由于新特提斯洋俯冲带现今远离华南大陆，前人一般认为印支运动后，新特提斯洋俯冲不再影响华南地区，因此将华南晚白垩世的岩浆岩和成矿都归为太平洋板块俯冲的影响。我们统计发现，虽然华南晚白垩世岩浆岩在东南沿海（北东向）和华南南部（东西向）连续分布，但与岩浆岩有关的Sn-W矿床仅在华南南部分布。这一岩浆岩和矿床的解耦现象对单一太平洋板块俯冲机制提出挑战。我们提出这两个方向的岩浆岩具有相同的华夏基底，其可能受到了不同板块俯冲的影响。对此我们进行了华南周缘板块的古地理重建，我们发现新特提斯洋俯冲带在白垩纪时离华南较近，其俯冲在白垩纪时可能仍然影响华南。本项目对华南晚白垩世两条带的典型岩浆岩和矿床的岩石地球化学特征和关键成矿控制因素进行对比，以确定两条带岩浆作用的异同。我们研究发现两个方向的岩浆岩具有不同的岩石组合特征，东南沿海地区有大量的火山岩，而华南南部基本不出露火山岩。花岗质岩浆的形成时代也存在差异，华南南部的花岗质岩浆整体持续到更晚，大约比东南沿海的时间晚10 Myr。最重要的是，通过锆石的微量元素计算得到华南东南沿海岩浆岩的锆石Ce4+/Ce3+比值和Eu异常值显著高于华南南部岩浆，这表明东南沿海岩浆岩的氧逸度明显高于华南南部岩浆岩。由于Sn-W成矿对氧逸度敏感，其更倾向于在还原性岩浆中富集，因此氧逸度的不同应是控制两个方向岩浆岩成矿差异的最主要因素。综合华南南部的岩浆岩的时代和地球化学特征、构造记录和板块重建结果，我们发现新特提斯洋脊在~100 Ma向北俯冲到华南南部，形成洋脊俯冲相关的埃达克质岩浆，并随后发生了板片后撤，形成拉张背景，产生了华南南部东西向分布的大规模A型花岗岩和Sn-W矿床。特提斯洋长期处于封闭和半封闭状态，造成其洋底沉积了大量的有机沉积物，其俯冲形成的俯冲相关岩浆具有低氧逸度的特征。上述研究发现对准确认识华南晚白垩世的构造背景和进行矿产勘查具有重要意义。