浙东沿海燕山期花岗岩类岩石谱系单位特征及成因机制

翠花

　　中国区域地质浙东沿海燕山期花岗岩类岩石谱系单位特征及成因机制冯长明浙江省水文地质工程地质大队，浙江宁波315012提要在浙东沿海火山侵入岩地区系统地研宄了花岗岩的岩石成分结构构造接触关系年龄特征及其变化规律和成因机制，确定存在成分演化和结构演化两种同源岩浆演化序列。详细划分了侵入体，归并和建立单元超单元及超单元组合级等级体制。　　浙东沿海指西起丽水余姚断裂带的西界，东至海岸线及沿海岛屿，北达杭州湾，南至浙闽省界，陆地总面积超过4.4万2.行政区划隶属舟山宁波台州温州绍兴金华和丽水地区管辖。浙东沿海是中国东南大陆沿海火山岩带的组成部分，受燕山运动影响，岩浆活动十分强烈，侵入岩分布广泛。区内岩体主要分布在景宁县鹤溪平阳县山门街钱仓温州市陶峰大罗山缙云县前村乐清市雁荡山地区临海市河头康谷天台县龙皇堂小将奉化市裘村余姚市梁弄舟山市桃花岛普陀山等地。共有岩体610余个，其中岩基7个，岩株60个，岩瘤541个，总面积达29102，占基岩面积的7.4，分解出侵入体842个。根据侵入岩形成的地质时期可分为吕梁期晋宁期燕山期和喜马拉雅期。其中燕山期是浙东沿海地质历史上主要岩浆活动期，本期岩浆活动规模最大最频繁最强烈。侵入岩面积达2 8591约占侵入岩总面积的99.以下着重对燕山期花岗岩类岩石谱系单位特征及成因机制进行论述1.　　1燕山期花岗岩类岩石谱系单位的建立浙东沿海燕山期花岗岩类岩性较复杂，以酸性为主，偏碱性次之，中性与基性少量。采用岩石谱系单位的划分原则，把岩性特征岩石结构构造包体成分和含量及形成时间等基本致成因上有定联系成分和结构上具亲缘关系的21个单兀归并成5个超单元，并进步归并为2个超单元组合。其余3个为独立单元。从而建立起本区花岗岩岩石谱系单位1.　　期阶段组合超单元单元代号岩性结构年龄第阶段独立单元雁荡山斑状石英正长岩主体期鲤溪石臼中粒碱性花岗岩末期后屿碱长花岗斑岩补充期超单头中粒晶洞碱长花岗岩主体期燕元陈岙细粒晶洞碱长花岗岩主体期山第括抱岙微细粒晶洞碱长花岗岩主体期苍河坟庵花岗斑岩补充期晚阶山头超牌前细粒钾长花岗岩主体期超单良坑中细粒长花岗岩主体期期段单元燕元西楼坑中细粒石英长闪长岩主体期组大花岗闪长玢岩补充期合康谷山中门细中粒花岗闪长岩主体期超单岭下细中细粒石英闪长岩主体期期元城门细粒闪长岩主体期黄土岭细粒辉长辉绿岩主体期鹤张山岙细粒钾长花岗岩补充期第景溪超漆头斑状似斑状长花岗岩主体期宁单燕山阶段超单元组合元岩下澄照粗中粒长花岗岩含巨斑粗中粒长花岗岩主体期早溪下库中细粒花岗闪长岩主体期期张村大探细粒石英长闪长岩主体期超单元枝树中细粒石英闪长岩主体期第阶段独立单元周庄混合岩化石英长岩主体期第阶段独立单元赛浦混合花岗岩主体期2花岗岩就位机制燕山早期形成的花岗岩单元，是由不同程度的重熔岩浆形成的花岗岩，与围岩呈侵入或侵入交代接触，但均不具热液接触变质现象和岩体相带变化的规律。侵入体形成与区域构造活动关系密切，就位机制多属强烈就位中的底辟类型。　　燕山晚期侵入体的形态多呈不规则状，与构造致。花岗岩中缺乏内部的定向组构，侵入体与围岩的界线比较清楚，般呈锯齿状或港湾状。在侵入体边部及顶部常可围岩角砾捕虏体或残留顶盖，围岩原有的构造如流纹地层产状等即使在接触带附近也未受侵入活动的干扰，仅局部有岩枝贯入围岩，并具接触蚀变现象。形成时大地构造环境以拉张为主。岩石成因类型以1型或型为主。上述特征说明燕山晚期花岗岩的就位机制，主要具有被动就位的特点，形成方式有断裂岩墙扩张顶蚀和破火山口塌陷等多种，可能是种或多种方式联合作用定位的。此外，有少量花岗岩形成于挤压环境下，属强烈就位，形成方式以膨胀式底辟为主。下面以康谷和雁荡山两个岩体为例叙述就位机制特征。　　康谷岩体就位机制特征康谷岩体与围岩侵入接触关系清楚，接触界线常呈曲折的港湾状。侵入体边部有围岩捕虏体。围岩原有的构造如层理流纹等即使在接触带附近，岩石已强烈角岩化绿帘石化的情况下，也未受到侵入作用干扰。围岩中同期脉岩充填较少。岩体内虽有少量的定向组构，但方向较乱。从早单元至晚单元，在空间分布上总体呈南北向展布，具有向两侧推移的迹象，早期单元分布于晚期的外侧，具被动侵位的特征，就位方式为岩墙扩张型2.据区域资料，本区在燕山晚期前已存在以东西向与北北东向为主干的基底断裂及南北向裂隙。至燕山晚期，北北东向断裂带发生左旋剪切运动及相关的东西向拉张，引起南北向断裂扩张。随着应力的增强，深部岩浆在自然浮力作用下，通过南北向张断裂上侵就位，部分岩浆则沿旁侧其他构造薄弱地带就位。随着岩浆的多次脉动上侵，早期岩体或塑性体向旁侧推移。由于较早的扩张只能使少量岩浆上升到盖层中，形成了小范围分布的岭下单元。随着拉张作用的增强，岩体侵位空间得以进步扩展，则形成了规模较大的中门单元。晚期岩浆活动明显减弱，只形成了零星分布的补充期的大单元。至此，完成了康谷岩体的扩展过程。　　雁荡山岩体就位机制特征雁荡山岩体是指北雁荡山地区燕山晚期末形成的石英正长岩侵入体，主要侵位于破火山的中央部位。侵入体多呈北东向条带状分布，与破火山长轴方向和区域构造线方向致。由于区域构造作用，围岩被破碎并形成拉张的空腔或剪切形成的空腔，给岩浆的运移上升提供了通道和空间。岩浆在上升就位过程中，地壳上部的脆性围岩或已破裂的围岩掉入岩中而发生顶蚀作用，或者当岩浆侵入到平面剖面康谷岩体同心带状类型鸯中化免件的缳裂中岩浆的压力迫使断裂进步张开，并使围岩碎块脱离周围岩石掉入岩浆中，从而为岩浆填充提供空间。因此，雁荡山侵入体可能属被动就位中断裂扩张与顶蚀联合作用的结果。　　3花岗岩成因类型区内燕山期花岗岩绝大部分具典型的岩浆成因结构，用QAbOr标准矿物投影，可知大多数单元的投影点落在低温槽内部及边缘，明以岩浆成因为主。区内花岗岩类成因较为复杂。较早期形成的啁浦单元和周庄单元主要为混合花岗岩混合岩化石英长岩，这类岩石的成因目前仍有争论，但愈来愈多的研究者认为主要是由上地壳岩石经部分熔融而成的型，火山侵入活动十分强烈，花岗岩类主要有基性中性中酸性酸性酸偏碱性。岩石成因类型从早到晚主要有型。1型1型及型，主要为1型，其次为型。　　1冷型花岗岩遑浦单元属断裂重熔型花岗岩类。岩体中片状片麻状构造方向与昌化普陀山大断裂平行。岩体不具区域变质特征，而与断裂关系密切，系由断裂活动弓起地温升值，使地壳物质局部熔融和侵位而成，故属半原地混合花岗岩类。周庄单元属重熔花岗岩类。在局部地壳较浅部，岩石在构造作用或特定温压条件下重熔为花岗质岩浆，沿丽水余姚深断裂上侵，为中深成侵入相，与火山岩无成因联系，具长花岗结构，部分为含斑或斑状结构。　　2於。1型花岗岩主要指燕山早期形成的张村鹤溪两个超单元，为中性酸性岩类，岩浆主要来源于板内碰撞，陆壳缩短增厚，陆壳物质中下地壳的重熔。此时期应力场处于强烈挤压环境，花岗岩侵入受鹤溪奉化大断裂控制。主要依据早期岩性为中细细粒闪长岩石英长闪长岩花岗闪长岩；中期主要为含斑巨斑或斑状粗中粒长花岗岩；晚期为小规模的细粒钾长花岗岩。花岗结构或含斑长结构。主要造岩矿物为钾钠长石斜长石An47，9，环带构造明显，发育钠式卡纳肖纳双晶，还有石英及少量暗色矿物。副矿物种类较多，组合以锆石褐帘石磷灰石或独居石等为主。岩石化学成分259.8，76.2，属正常类型4铝过饱和类型1.98，2.5为钙碱性岩类；1203阶20+尺20+00，且它们比值为1.391.51.据01和贾1研究总结，以比值1.1为界，1.1为5型，1.1为1型，可知两个超单元均为5型。利用岩石化学及地球化学资料所作的些解，如Na20+K20DI判别及Si02ArAr=AlNa十K十2Ca原子数判别，均可判定张村超单元主要落在1型区，鹤溪超单元主要落在型区。　　张村超单元中的部分微量元素比值，对照刘英俊统计的1型与型花岗岩微量元素对比值，可知张村超单元具有5型特征。如刘英俊统计的参照值，5为22.28，区内反比综上所述，张村超单元与鹤溪超单元属重熔型与同熔型的过渡类型，形成环境介于两者之间。张村超单元同熔型特征较明显，以同熔型为主，偏向5型；鹤溪超单元具有较明显的重熔型特征，以重熔型为主，偏向1型。为陆壳改造系列中的陆壳重熔5.1型。　　1型花岗岩主要指燕山晚期形成的康谷超单元河头超单元。以中性酸性岩类为主，岩浆由上地幔的岩浆在上升过程中同化混染下地壳物质而成。分布于丽水余姚深断裂以东岩性变化跨度大，主要有辉长辉绿岩闪长岩石英闪长岩花岗闪长岩石英长闪长岩长花岗岩钾长花岗岩花岗斑岩。属基性中性酸性岩类，花岗结构为主，主要造岩矿物有长石石英辉石黑云母角闪石等。副矿物种类较多，有锆石褐帘石磷灰石榍石等。　　岩石化学成分变化范围宽，5252.6，73.05，大多为次铝型；2.23.为钙碱性岩类，1值通常为负值；全碱平均7.3，相对富钾钠。稀土配分模式右倾，轻稀土富集，低中度铕亏损。　　锶同位素初始值在5型和1型之间1.0.7082，0.7122，大部分0.710 0.据徐克勤等研究，以8.=0.710为界，0.710为1型。不同成因类型花岗岩中微量元素比值现出明显差异。据刘英俊统计型。在N，0+K20DI判别J，JNaKCaFe+2+Mg阳离子角Na20+K20阶+相关及微量元素+83山+灿+，5解上，所有点均落在1型花岗岩区内。　　综上所述，康谷河头超单元受板块活动的控制，与同期火山岩关系密切，由板块互相磨擦生热，使下部物质熔融，在幔源物质参与下，形成同熔型岩浆，其母岩物质来源要比幔源型浅，而深于改造型岩浆，而岩体定位则较浅。区内主要受北北东向断裂控制，岩浆由南西往北侵位，活动强度自西向东增强，52含量全碱0他20比值逐渐增力，形成时间越来越晚。两超单元属同熔型花岗岩中的大陆边缘1型。　　4型花岗岩主要指在燕山晚期形成的鲤溪超单元与雁荡山独立单元，属偏碱性岩类，岩浆来源于上地幔与下地壳混熔分异或下地壳物质熔融，构造环境处于强烈拉张状态，受区内北东向基底构造及北北东向深断裂控制，主要依据岩性为碱长花岗岩碱性花岗岩和石英正长岩，具晶洞构造与斑状结构。主要矿物组合为钾钠长石与石英，几乎不含暗色矿物，唯石臼单元碱性花岗岩中含有碱性角闪石。副矿物总量般较少，主要有锆石磷灰石榍石，围岩蚀变以低温为主，岩体形成深度较浅，相对贫水。　　8以属中度亏损。　　在花岗岩成因类型判别上，如灿2，百分重量相关尺2，+阶2，或，6，加021+阶+，+解+阶观原子数20+120百分重量相关20+ Na20百分重量DI相关上，雁荡山独立单元的投点均在A型花岗岩石区，鲤溪超单元部分在型花岗岩石区，另部分落在1型或5型区内。　　从反1民2构造环境判别中可知，鲤溪超单元具非造山性质，雁荡山单元属造山晚期，并相对贫水。可鲤溪超单元与雁荡山单元形成的构造环境有所差异。　　综上所述，鲤溪超单元与雁荡山独立单元属偏碱性系列花岗岩中的大陆板块边缘六型。鲤溪超单元与雁荡山独立单兀在岩类岩石化学微量兀素及稀土兀素含量等方面均存在明显差异，在所作的解上，分区明显。　　鲤溪超单元属分异花岗岩魁岐亚型。以晶洞构造为特征，为富硅富碱富钠的碱长花岗锢擂避，胗，配脎厉萝锡4.秦要受北东向泰顺黄岩断裂与北北东向平阳普陀山断裂控制，构造环境为强烈拉张，随着断裂不断深切，位于深部的基性岩浆多次分馏分异而成的富钠超酸性岩浆沿断裂迅速上升，力口之热流的增加，深部物质的加入与断裂减压效应，促进岩浆的分异作用形成人型酸性岩浆，沿断裂上侵定位于地壳的浅部。　　雁荡山独立单元属型花岗岩黄梅尖亚型。以含斑斑状结构为特征，岩性为石英正长岩。空间上与粗面岩碱长流纹岩等火山岩伴生。分布在北东向泰顺黄岩断裂的中段，呈北东向带状展布。在局部拉张应力达顶峰时期，构造环境偏向准裂谷环境，来自地幔的玄武岩岩浆大量注入地壳，导致亏损的下地壳源区物质再熔融形成中酸性六型岩浆，该岩浆沿北东向断裂上升侵位，定位于地壳的浅部。　　4花岗岩岩菜来源根据锶增长方程计算出全壳在120时，8758初始值为0.7103.区内康谷河头鲤溪超单元及雁荡山独立单元花岗岩1产初始值介于0.708 20.7122之间，按6，和，6分类，属含中等锶花岗岩。这类岩石的形成机制和物质来源较复杂，主要由幔壳混熔或下地壳物质部分熔融所形成。如把这些样品投影到花岗岩锶初始值与年龄和岩浆源区关系上，投影点落于全壳平均锶增长线附近的下方，说明源区处于地壳下部的位置，有较多成熟度底的下地壳物质卷入熔融事件，也可能有少量来自地幔的物质加入。　　又据物化探研究，本区温州镇海与丽水余姚断裂切割深度达到上地幔。据冗以3的硅碱相关，可以发现本区各单元样品大部分落在碱性玄武岩系列与高铝玄武岩系列区间判别其岩浆来源深度为25，30左右。据浙江省区域地质志，温镇断裂以东莫霍面深度为30左右，以西为31左右。对照上述划分，可区内岩浆来源深度较大，始于上地幔至下地壳，属壳幔过渡带。其中燕山早期及燕山晚期初形成的岩浆来源相对较浅，推测小于30km；燕山晚期岩浆深度相对较大，并由浅逐渐加深，约在2845km2.间。　　5岩谢疃，乖旎肪，据，62，等的方法，以洋脊花岗岩，为标准，将区内侵入岩微量元素标准化，作出形河头超单元雁荡山独立单元属火山岛弧型花岗岩中纽芬兰型，但，65，元素含量偏高，向同碰撞型过渡。　　8，阳利用队厂民2多阳离子解，区分产生于不同构造环境中的花岗岩类。　　区内鹤溪超单元为同碰撞期的花岗岩，岩石组合为深熔云母淡色花岗岩；张村康谷超单元为板块碰撞前碰撞后的抬升造山晚期的花岗岩，岩石组合为钙碱性高钾钙碱性岩；揠浦单元为造山期后的花岗岩；周庄雁荡山单元为造山晚期的花岗岩，岩石组合为次碱性长岩；河头超单元从碰撞后的抬升开始，主体期为同碰撞期，岩石组合为高钾钙碱性岩淡色花岗岩；鲤溪超单元为非造山的花岗岩，岩石组合为碱性和过碱性岩石。　　HarriS利用微量元素判别解，进步区分了不同构造环境的花岗岩。本区不同类型的花岗岩+灿3解，清楚显区内花岗岩类均落在同碰撞型与火山弧花岗岩区的界线附综上所述，本区中生代期间的构造位置处于欧亚板块与太平洋板块的接合部位，是个较为复杂的构造岩浆活动区。在相关中，均明区内岩浆作用是发生在火山弧与同碰撞的交接带附近，反映出构造环境不是岛弧，且与安第斯型活动大陆边缘也有些区别，是处于大陆边缘靠板内的构造环境。　　6结语浙东沿海中生代火山岩专工作自1996年6月至10月间收集了浙江省区域地质志浙东沿海120万16幅区调报告以及浙东15万40余幅区调报告等资料。经1996年月至1997年12月野外补充调查，于1998年底完成125万温州幅区调报告已出版。在此基础上，于1999年底完成浙东沿海中生代火山岩专报告。本文是在专工作的基础上整理而成的，以花岗岩地区15万区域地质填方法指南为指导，运用花岗岩岩石谱系单位的理论和方法，首次系统地建立了浙东沿海地区花岗岩谱系单位的完整等级体系。全面论述了24个单元的地质特征及岩石学地球化学的基本特征。系统总结了5个超单元的岩浆演化规律及差异，得出区内燕山早期侵入岩具有中性中酸性酸性类岩石组合，燕山晚期侵入岩具有基性中性中酸性中性酸性和偏碱性类岩石组合特征，它们分别代了本区中生代5次岩浆热事件的产物。总结并确定了各超单元的具体含义特征，有利于区域上的推广应用。此外，对燕山期形成的两个超单元组合特征亦进行了论述。　　在成文过程中，得到了陶奎元张永山钱鼎兴汪庆华徐忠连王耀忠翁祖山等专家的指导，以及宁波矿勘院全体同事的大力协助。在此并诚挚的感谢。