浙闽沿海晚中生代花岗岩研究进展及思考

郭翔

摘   要：浙闽沿海广泛发育的燕山期火成岩是中国东南部晚中生代活动大陆边缘岩浆活动的重要组成。从整体上讲，该区域这种脉动式的岩浆活动暗示其形成的动力学机制存在着复杂性，而从晚侏罗世至晚白垩世岩浆活动的规律性迁移表明这一时期的岩浆-构造活动已经受制于单一的构造体系及对华南晚中生代构造演化的制约。

关键词：中生代花岗岩  壳幔作用  后撤式俯冲

中图分类号：P581                                   文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）08（a）-0117-02

浙闽沿海广泛发育的燕山期火成岩是中国东南部晚中生代活动大陆边缘岩浆活动的重要组成，形成了一条长约800km，宽约60～80km，沿NE-NNE方向延伸的花岗岩带。该带内岩石类型体现出极大的多样性，以酸性火山-侵入岩占绝对优势，基性-中性类岩石相当有限，且与Mo、Cu、Au等多金属成矿密切相关。因此，该区域是研究花岗岩成因以及壳幔相互作用成岩的理想靶区，对于揭示中国东部晚中生代大地构造背景、深部动力学过程以及花岗岩与相关成矿作用理论研究具有十分深远的意义。

1  浙闽沿海晚中生代花岗岩成因类型和时空分布

从20世纪80年代以来，通过浙闽沿海地区花岗岩岩相和地化特征的研究，识别出了一系列含碱性矿物的碱性-过碱性花岗岩，被认定为典型的A型花岗岩，如福建魁歧岩体等。随后，又有一批具准铝-弱过铝特征的铝质A型花岗岩被发现，如福建新村、金刚山岩体。因此，在该带内花岗岩类型主要包括I型，碱性A型以及铝质A型，极大丰富了华南花岗岩成因类型研究。

最新的锆石U-Pb定年资料表表明，燕山期花岗岩在浙闽沿海地区可划分为四个阶段：150～130Ma、119～121Ma、114 Ma、110～86Ma。早阶段的岩浆活动横跨晚侏罗和早白垩，岩浆活动强度仅次于第四阶段，而第二、三阶段岩体仅呈零星出露。燕山早期花岗岩主要以花岗斑岩和钾长花岗岩为主。白垩纪早期花岗岩主要为I型钾长花岗岩和I型花岗岩，发育斑状结构和块状构造;白垩纪晚期花岗岩以具高分异特征的I-A型花岗岩为主，发育花斑结构、晶洞构造;同时，伴有由大量流纹岩和少量玄武岩构成的双峰式火山岩及少量正长岩在区域产出。整体上，从晚侏罗世至晚白垩世岩浆活动的规律性迁移表明这一时期的岩浆-构造活动已经受制于单一的构造体系。

2  花岗岩岩石成因与壳幔相互作用

花岗岩是大陆地壳的重要组成部分，其形成与大地构造环境和深部动力学过程密切相关，是揭示大陆岩石圈的结构、组成、演化和壳幔相互作用的重要载体。目前，普遍认识到幔源组分对东南沿海晚中生代花岗岩成岩具有重要作用，既为地壳物质熔融产生花岗质岩浆提供热源，同时也作为物质组分参与成岩。

不同于A型花岗岩，浙闽沿海I型花岗岩普遍发育各种暗色微粒闪长质包体，有时甚至呈包体群出现。野外工作发现，即便在一些具有高分异特征的钾长花岗岩亦有包体的发育，如福建金刚山岩体（I型单元，SiO2>75%），大多数包体呈浑圆状、撕裂状产出，具有火成结构，与寄主岩接触处可见冷凝边，磷灰石常呈细长柱状和针状。这些特征被认为成岩过程中存在岩浆混合作用的重要标志。详细的矿物学工作，同样也证实了成岩过程中岩浆混合作用的存在。近年来，锆石微区分析技术的发展，更是为识别花岗岩源区的多样性和示踪岩浆形成过程提供了可能[1]。

通过近年来发表的数据可知：北东段的碱性A型花岗岩通常表现出比相伴生I型花岗岩更高的εHf（t）值，如桃花岛-普陀山复式岩体、瑶坑-南镇-大层山-三沙-大京岩体、福州复式岩体，证实在碱性花岗岩形成过程中无疑应有更多幔源组分的加入。此外，与I型以及南西段的铝质A型花岗岩不同，碱性花岗岩通常表现出富F的特征，全岩成分中F含量可达到0.67%，在碱性角闪石及云母中F含量分别可高达4.06%和7.09%[2]。然而，如果岩浆的逐渐分异演化是岩体富F的主导因素，那么空间上伴生的、具有同样演化程度的I型花岗岩中为什么并不富F呢？可见没有含F源岩的参与，单独的分异演化很难产生富F的岩浆。

众多研究资料表明：岩浆体系中F、Cl含量的差异可显著地影响岩浆的分异演化方向，如果A型岩浆富氟，则有利于角闪石的分离结晶而使岩石向过铝质方向演化;如果富Cl，则有利于斜长石的分离结晶而使岩浆向过碱性方向演化。因此，岩体的过碱性特征表明其富F的特征并非继承于富F的母岩浆，而是源于较之I型花岗岩相对富F的低F母岩浆的分异演化。可见，特别的含F地壳源岩，以及大比例的幔源岩浆的混入是碱性花岗岩形成的基本条件。

南西段的铝质A型花岗岩岩性均一，地化上表现出准铝-弱过铝质、高钾钙碱性的特征，明显不同于北东段的碱性花岗岩。同位素组成上，其具有与区域I型花岗岩相似的Nd同位素组成。以上这些特征可能表明：铝质A型花岗岩的成因或许不同于碱性花岗岩、以及闽浙沿海的I型花岗岩。综合上述铝质A型花岗岩的元素-同位素地球化学特征、野外产出关系以及实验岩石学的观点，我们认为南西段的铝质A型花岗岩的起源可能和前期滞留于中下地壳的I型火成岩的熔融有关。

3  对华南晚中生代构造演化的制约

从中侏罗世开始，岩浆活动逐渐由内陆向沿海迁移，在～150Ma岩浆活动波及到浙江东部地区，如珊溪岩体（150Ma）、东阳孟婆庙岩体（150～144Ma），由此揭开了闽浙沿海燕山晚期火山-岩浆活动的序幕。如前所述，闽浙晚燕山早期和晚期岩浆活动具有不同的岩石组合和地化特征。早白垩世主要为高钾钙碱性系列的流纹岩-花岗岩组合，整体表现出I型特征，具有富集的Sr-Nd同位素组成;晚白垩世以出现大量的与伸展相关的岩石组合为特征，花岗岩类型包括了I型、碱性A型及铝质A型花岗岩，Sr-Nd同位素组成较前者明显亏损[3]。这些差异指示燕山晚期早晚两阶段岩浆活动具有不同的构造背景和动力学机制。从区域火山岩地层特征来看，上、下岩系之间普遍存在角度不整合或者假整合，应代表了一期显著的构造运动，被称为“闽浙运动”。此外，浙西洪公、蔡源正长岩形成于136～127Ma，被认为起源于富集地幔的熔融，而邻近区域晚期的二长岩类，以及浙东沿海晚白垩的正长岩类均被识别有明显的亏损幔源组分参与成岩过程。这些显然都是难以用150Ma之后俯冲板片的持续后撤这一动力学模型来解释的，而古太平洋板片两阶段的俯冲模式，即早期的低角度前进式俯冲和晚期的高角度后撤式俯冲，能够对这些地质现象进行较为合理的解释。这一俯冲模式，同样也得到了最新火山岩研究结果的证实。

4  结语

总之，古太平洋板片的俯冲过程将是闽浙沿海晚中生代花岗岩研究的一个重点内容，但对于闽浙沿海的研究，却不能仅限于沿海地区，应从整个华南区域的角度出发。

参考文献

[1] 李艳军，魏俊浩，姚春亮，等.浙东南石平川花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及构造意义[J].地质论评，2009（5）：673-684.

[2] 贾小辉，王晓地，杨文强，等.桂北圆石山早侏罗世A型花岗岩的岩石成因及意义[J].地球科学：中国地质大学学报，2014（1）：21-36.

[3] 邱检生，蒋少涌，张晓琳，等.大别-苏鲁造山带南北两侧晚中生代富钾火山巖的成因：微量元素及Sr-Nd-Pb同位素制约[J].地球学报，2004（2）：255-262.