江西中南部加里东期花岗岩地质地球化学特征及其成因

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1、南京大学博士学位论文江西中一南部加里东期花岗岩地质地球化学特征及其成因博士研究生：张芳荣指导教师：王德滋教授舒良树教授于津海教授沈渭洲教授专业名称：矿物学岩石学矿床学研究方向：火成岩岩石学南京大学地球科学与工程学院2011年7月ADissertationsubmittedtoNanjingUniversityforDegreeofDoctorofScienceTheGeologicalandGeochemicalCharacteristicsanditsPetrogenesisforCaledonianGranitesintheCentral·-SouthernJiangXiProvin

2、cePostgraduate：ZhangFangRongSupervisor：Prof．WangDeziProfs．ShuLiangshu，YuJinhai，ShenWeizhouSpeciality：Mineralogy,PetrologyandEconomicGeologySubject：IgneousPetrologySchoolofEarthSciencesandEngineering，NanjingUniversityJuly,2011芷塑堂岩虿堂贮废堂专业—200—6级博士生姓名：韭羞苤指导老师(姓名、职称)：王徨滋塾援堑基挝塾援!王洼连熬援!选遭捌熬拯摘要江西省中．南部是华

3、南加里东期花岗岩的重要出露地段，历来为众多学者所关注。然而，长期以来，由于缺乏高质量的定年数据和高精度的地球化学分析数据，导致在花岗岩的分类、物质来源、形成时代及构造背景等方面存在明显分歧。针对上述问题，本研究选取了赣中．南地区付坊、乐安、龙回、上犹、宁冈等五个岩体进行研究。在野外系统地质调查的基础上，采用先进的测试技术和方法，对这些岩体的岩相学、同位素地质学、地球化学、地质年代学等进行了深入的研究，探讨了花岗岩及混合岩的成因、花岗岩与构造的关系，并结合前人研究成果，探讨了华南加里东期花岗岩的地质背景。定年数据表明，付坊岩体为一复式岩体，由付坊岩体与三峰山岩体组成。付坊岩体花岗闪长岩的结

4、晶年龄443．9士3．5Ma，二长花岗岩结晶年龄443．1士4．6Ma；三峰山岩体二长花岗岩结晶年龄433．6士3．9Ma，晚于付坊岩体，与它侵入付坊岩体的地质特征是一致的。乐安岩体二长花岗岩三组锆石结晶年龄分别为401．1士3．8Ma、405．1士3．3Ma、403．9士2．9Ma，龙回岩体二组锆石结晶年龄分别为440．1士3．7Ma、441．3士3．3Ma，宁冈岩体锆石结晶年龄为433．8士2．2Ma。上犹复式岩体获得4组年龄，分别为440．64．7Ma、443．9士3．2Ma、419．2士3．3Ma和408．2土4．7Ma。其中，细粒似斑状黑云母花岗岩(440．0士4．7Ma)和中

5、细粒似斑状黑云母二长花岗岩的年龄(443．9士3．2Ma)属于复式岩体早阶段岩浆活动产物，中粒似斑状黑云母二长花岗岩(419．2土3．3Ma)系同源不同岩相岩浆结晶的结果，而陡水岩体(408．2士4．7Ma)则是上犹复式岩体中晚期岩浆活动的产物。研究区加里东期花岗岩形成于400～444Ma之间，均位于加里东晚期时间段内。结合野外侵入关系，加里东期花岗岩具有多阶段成因特点。岩相学特征表明加里东期岗岩体中含富铝矿物白云母，角闪石仅少量出现于花岗闪长岩中；没有发现标志岩浆混合的斜长石环带及钾长石的环斑结构。野外也没有观察到岩浆混合作用标志的暗色包体，表明加里东期花岗岩没有发生岩浆混合作用。研究

6、区内加里东期花岗岩体具有相似的地球化学组成，均具有较高的Si02(平均为71．31％)、K20+Na20(平均为7．37％)、A1203(平均为14．05％)及A／CNK比值(平均为1．11)，较低的CaO(平均为1．65％)、P205(平均为O．13％)及铁镁质组分。微量元素以相对富集大离子元素Cs、Rb、Zr、Th、U和稀土元素La、Ce、Nd，相对亏损Ba、Sr、Nb、P、Ti为特征，具有较高的Rb／Sr(平均为1．54)矛NRb／Nb(平均为13．76)比值。岩体轻稀土富集明显，具有较平坦的重稀土配分模式，表现为中等程度的Eu亏损(SEu平均为0．49)。花岗岩的(87Sr／86

7、Sr)f值(0．70353～0．71937)与S型花岗岩的(87Sr／86Sr)f值范围相一致。但根据Nd同位素特征，本区花岗岩可划分为明显不同的两种类型：即具有较低的￡Nd(t)值(为一8．64~-13．32)，较高的Nd模式年龄(1838～2252Ma)和具有较高的eNa(t)值(为．4．06-．7．00)，较低的Nd模式年龄(1491～1735Ma)。其同位素地球化学特征反映了不同地区基底组成存在差异，乐安、龙回、上犹岩体具有