桂东北加里东期花岗岩构造样式对早古生代扬子与华夏陆块碰撞边界的制约

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
41162005
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
57.0万
负责人：
冯佐海
依托单位：
桂林理工大学
学科分类：
D0211.大地构造学与构造地质学
结题年份：
2015
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
张桂林；沙连堃；康志强；李社宏；牛鹏飞；杨强；
关键词：
构造样式花岗岩桂东北早古生代碰撞边界

项目摘要

早古生代扬子陆块和华夏陆块碰撞的西南段边界（即广西段）一直悬而未决，是以往华南地质研究遗留的最突出的问题之一。本项目在全面了解华南大地构造演化和野外地质调查的基础上，以桂东北荔浦断裂带两侧加里东期花岗岩体构造样式差异的研究为切入点，采用花岗岩构造动力学样式-环境-运动-时间（SSKt）的研究程式，利用岩石有限应变测量和现代构造解析等方法及地球物理信息处理技术，系统研究桂东北地区加里东期花岗岩体应变型式、侵位机制、生长方式以及相关构造的几何学、运动学和动力学特征，并与花岗岩成因类型、地球化学特征和精确的花岗岩（包括韧性变形）定年相结合，综合判别桂东北加里东期花岗岩形成的构造背景，并依据它们的时空分布轨迹限定上述两陆块的碰撞时间和运动方式，为早古生代扬子陆块与华夏陆块碰撞的西南段边界厘定提供重要的科学证据。

结项摘要

桂东北地区（含部分湘南和粤西北相关地区）位处华南中部，岩浆活动在加里东期达到高潮，所形成的花岗岩体分布广泛，主要有猫儿山岩体、越城岭岩体、海洋山岩体、都庞岭岩体、新寨岩体和大宁岩体、桂岭岩体、永和岩体、雪花顶岩体等，上述岩体出露面积近4000 km2，约占整个华南加里东期花岗岩出露面积的1/4，构成华南加里东期花岗岩的重要组成部分。研究表明，桂东北地区加里东期花岗岩属S型花岗岩，物源主要来自于成熟度相对较低的中上地壳变质杂砂岩部分熔融和少量幔源组分加入，岩体形成时限448~400 Ma，具多期幕式侵位之特征，可分为两期四个阶段，即北流运动亚期同碰撞阶段（448~438 Ma）和后碰撞阶段（436~426 Ma），广西运动亚期主碰撞阶段（424~414 Ma）和后碰撞阶段（410~400 Ma）。根据岩体构造样式，以荔浦断裂为界将桂东北地区划分为桂湘区和桂粤区。荔浦断裂西侧桂湘区加里东期代花岗岩类型为二长花岗岩-二云母花岗岩组合，以二长花岗岩为主；花岗岩主要侵位于同构造穹窿或复式背斜的核部，岩体出露形态主要呈NNE向展布的椭圆形，长轴展布方向与前泥盆纪先存的区域构造行迹相协调；岩体内部以压扁型应变为主，且在岩体边部磁面理走向或应变椭圆长轴与岩体和围岩的接触界面相协调，岩体以同构造穹窿为主并兼具气球膨胀侵位机制，即主动侵位机制为主；壳-幔作用方式主要是岩浆混合，即岩浆上升过程中壳源岩浆与幔源岩浆发生不同程度混合，源岩熔融过程中体系处于相对封闭系统。荔浦断裂东侧桂粤区加里东期花岗岩类型为石英闪长岩-花岗闪长岩-二长花岗岩组合，以花岗闪长岩为主；花岗岩主要沿深断裂侵位，岩体呈NW向的带状展布，长轴与先存的区域构造线不相协调，甚至成大角度相交；岩体内以拉长型应变为主，磁面理走向或应变椭球圆长轴在岩体内定向性不明显，岩体以岩墙扩展侵位机制占主导，即被动侵位机制为主；壳-幔作用主要是源区混合方式，即源区物质既包括成熟度较低的地壳物质也包括新元古代滞留于地壳中的幔源基性物质，源岩熔融过程中体系处于开放系统。综合分析区域深部构造及桂湘区和桂粤区前泥盆纪沉积建造、古生物群落、岩相古地理和碎屑锆石年代学及地球化学特征等差异性和亲缘性，确定荔浦断裂就是早古生代扬子和华夏两陆块碰撞边界，且该断裂向南接凭祥－大黎断裂，向北与萍乡断裂相连，进而组成早古生代扬子与华夏两陆块完整的西南段碰撞边界。