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《礦產與地質雜志》2014年第三期

1華南板塊的形成

這表明在時間上羅迪尼亞大陸形成與華南板塊的形成是一致的。揚子板塊和華夏褶皺系碰撞造山留下了許多地質特征。在格倫威爾期，揚子板塊和華夏褶皺系都發生了變質運動。如上所說，揚子塊體南緣的田里片巖經歷了高綠片巖相變質等兩期變形作用。華夏褶皺系海南抱板雜巖形成于1．43Ga的花崗巖經歷了1．3～1．0Ga變質作用［11］，與Laurentia大陸的格林威爾期變質作用時代一致。這個時期的巖漿作用在華南板塊也廣泛發育。舒良樹等在粵東興寧縣徑南（華夏褶皺系東部）厘定出格林維爾期變流紋巖。這些流紋巖與變砂巖呈互層，兩者同褶皺、同變質，以高鉀鈣堿性為特征，類似于形成于活動大陸邊緣的酸性火山巖，變流紋巖的結晶年齡約為0．98Ga，并含有大陸的1．10Ga捕獲鋯石。揚子板塊周邊零星出來1．0～0．9Ga的四堡期同造山巖漿巖［9］。如在揚子板塊東南緣沿江紹斷裂帶北側（浙江紹興平水－富陽雙溪塢）出露四堡群鈣堿性基性－酸性火山巖和花崗質侵入巖，其中“平水組”火山巖以玄武質安山巖－安山巖為主，其形成時代為0．96Ga［12～13］。在揚子塊體的西南厘定出兩個格林威爾期同構造花崗巖：攀枝花NE向箐溝的片麻狀花崗巖和米易埡口的變質變形二長花崗巖［14］，兩種花崗巖的形成年齡均為1．0Ga，被解釋為揚子與華夏塊體在西南緣碰撞拼貼形成的同構造花崗巖。碰撞造山運動也使揚子板塊周邊發育一些蛇綠巖，如“贛東北蛇綠巖”。雖然華南板塊被認為在格林威爾期時是羅迪尼亞大陸的一部分，但華南板塊在格倫威爾期所在位置仍不能確定，因缺少古地磁資料，仍存在爭議。Li等人［15］通過地層關系和構造運動分析認為華南板塊的揚子板塊在形成羅迪尼亞超大陸期間位于澳大利亞克拉通和勞倫古大陸之間，華夏褶皺系為勞倫古大陸西部的一部分。而Yu等人［16］通過對華夏褶皺系新元古代沉積物U－Pb年齡和Lu－Hf同位素的研究認為這些沉積物來自于東印支板塊－東南極洲板塊。這說明在新元古代華南板塊和東印支板塊－東南極洲板塊相連接而不是位于西勞倫古大陸與東澳大利亞板塊之間。Wu等人［17］通過對新元古代－奧陶紀上部層序中碎屑鋯石U－Pb年齡的研究，認為華南板塊在晚新元古代－早古生代期間與勞倫古陸相連。

2華南板塊新元古代中期巖漿作用的構造模式

華南板塊在格倫威爾期形成之后，激烈的構造運動有所減弱，但這段時期非常的短暫。在860～740Ma之間，華南板塊（主要是揚子板塊的周邊及華夏褶皺系的西部）經歷了的激烈的巖漿活動，基性－酸性巖漿廣泛出露。但對這廣泛出露的巖漿巖的成因說法不一，爭議比較大。其主要有三種說法：即地幔柱成因、俯沖成因和板內裂谷成因。

2．1地幔柱成因Li等人認為華南板塊新生代（840～760Ma）形成的火成巖是由裂解羅迪尼亞大陸的地幔柱形成的［18］。其直接證據主要有發育高溫的巖漿巖如苦橄巖和科馬提巖，間接證據主要有放射狀的巖脈群、全球廣泛同時代的非造山巖漿活動、大范圍的巖石圈突起、與地幔柱相關巖漿巖相似的地球化學特征。地幔柱形成的最直接標志是形成大量的高溫巖漿巖，如苦橄巖和科馬提巖。Wang等人［19］對華南中部宜陽地區一系列的枕狀熔巖的年代學和地球化學進行測試。一組來自于其中的安山質組分的鋯石U－Pb年齡為823±6Ma。除了一些高度演化的巖漿之外，其他所有受地殼混染的玄武巖都顯示高MgO（10．2％～17．5％），高Ni（183×10－6～661×10－6），高Cr（677×10－6～1672×10－6），低TiO2（0．5％～0．7％），低Al2O3（10．6％～12．7％），低FeOT（所有以FeO形式存在的Fe）（7．4％～10．5％）的元素地球化學組成，為典型的科馬提巖質玄武巖。去除橄欖石結晶作用的地球化學模型表明它們的原始巖漿即為典型的科馬提巖質巖漿：MgO≈20％，FeOT≈11％，SiO2≈47％，TiO2≈0．48％，Al2O3≈10％，Ni≈860×10－6，Cr≈1780×10－6。原始巖漿中這么高的Mg組成表明巖漿的熔融溫度＞1500℃，表明Yiyang科馬提巖質玄武巖形成于異常高溫的地幔中，比大洋中脊周邊的玄武巖形成溫度高260±50℃，與現代地幔柱相似。Yiyang地區科馬提巖質玄武巖第一次直接從巖石學上證明了825Ma形成的地幔柱對羅迪尼亞超大陸的裂解起到了重要作用。Wang等人［20］對Bikou玄武巖研究也得出相似的結論。地幔柱往往會形成放射狀的巖脈群，澳大利亞827±6Ma形成的巖脈群和北美西部780Ma形成的基性侵入巖被認為是由裂解羅迪尼亞大陸地幔柱形成的［21］。華南板塊的揚子克拉通周圍發育大量形成于840～760Ma的巖脈群，如Wang等人測出廣西北部發育的基性巖和花崗巖形成于790～840Ma，且其地球化學組成與澳大利亞Willouran玄武巖省的玄武巖相似［22］。Li等人認為在羅迪尼亞時期華南板塊位于澳大利亞板塊和勞倫古陸之間［15］。華南板塊與全球其他地區新元古代火成巖形成時間、成分的一致性和空間上的密切性，認為華南板塊新元古代形成的火成巖是由地幔柱引起的，且華南板塊位于地幔柱中心附近［18］。華南板塊地區發育的許多新元古代火成巖的地球化學特征也顯示這些巖漿形成于裂谷環境下［23］，這些裂谷的形成很有可能是地幔柱引起的。Li等人［24］對馬面山火山巖進行研究。馬面山火山巖的成分呈雙峰式，從堿性玄武巖過渡到鈣堿性流紋巖，噴發年齡為818±9Ma。玄武巖樣品顯示輕稀土元素富集且呈凸起的微量元素模型，與許多形成于大陸裂谷的堿性玄武巖的組分相似。εNd（T）值位于＋3．33～－4．35之間，表明這些玄武巖的原始巖漿與OIB地幔具有相似的來源，且經歷過結晶分異和地殼混染。流紋巖高度富集Th、Ta、Nb、REE、Zr、Hf和Y，虧損Sr、P、Eu和Ti，與A1型花崗巖具有相似性。結合它們具有εNd（T）（＋0．22～＋0．92）正異常，馬面山的長英質巖石很可能是由區域上古元古代May－uan角閃巖部分熔融形成的。馬面山雙峰式火山巖與揚子板塊周邊的內陸巖漿巖形成同一時代。由此認為一個統一的華南板塊形成于1．0Ga，四堡造山運動，在825Ma地幔柱引起大范圍的大陸裂谷。Huang等人［23］對位于揚子板塊西部的的Mianning花崗巖進行研究，也發現其地球化學特征顯示這些花崗巖形成于裂谷環境下。Kandian裂谷810Ma形成的Suxiong堿性玄武巖和800～750Ma形成的基性巖脈群普遍顯示典型的洋島玄武巖特征［25］，表明有地幔柱的形成。

2．2俯沖成因揚子板塊周邊出現大量的火山巖，呈類弧狀排列，而板塊內部出現較少。聯想這些火山巖的形成是不是跟俯沖板塊有關，很多學者對這些花崗巖做了大量的年代學和地球化學的工作對此想法進行驗證。青藏高原東部的Panxi地區出露大量花崗巖和變質體（由花崗片麻巖組成），起初認為這些花崗片麻巖是太古宙的基底。Zhou等人［26］通過鋯石U－Pb定年方法，第一次準確的測出變質體的年齡位于760～830Ma之間，花崗巖形成于864±8Ma；認為這些變質巖與花崗巖是同時形成的，成分相似，只是后期（中生代）遭受變質，呈現出與未變質的花崗巖不同，且這些花崗片麻巖的地球化學特征顯示其形成于島弧環境下，并且這些花崗巖的形成時間持續了100Ma（760～860Ma）。由此提出在新元古代揚子板塊西部為島弧環境（Panxi－Hannan島弧帶），俯沖方向是由西向東。揚子板塊東南邊緣新生代形成的巖漿巖也被認為是在島弧（江南島弧）環境下形成的［27］。島弧模型被提出來之后，不少學者對揚子板塊周邊的巖漿巖做了更細致的地球化學方面的分析對其進行佐證。如Zhao等人［28］對揚子板塊西部的Dadukou，Tongde等基性巖體和Datian等埃達克巖做了鋯石Lu－Hf同位素分析，基性巖中的鋯石的εHf（t）值為1．86～11．63，平均值為4．78±0．42～7．60±1．1，單階段模式年齡為0．86～1．28Ga；埃達克巖的εHf（t）值為2．26～11．68，單階段模式年齡為0．86～1．24Ga。這些數據進一步證明了本區的基性巖漿來自于虧損地幔，埃達克巖是俯沖板塊部分熔融的產物。島弧巖漿巖相似的地球化學特征、相對較高的143Nd／144Nd比例、鋯石中較高的εHf（t）和相對較年輕的Hf單階段模式年齡表明，此區地殼的生長和大洋板塊俯沖有關。Zhou等人［29］對Xuelongbao埃達克巖體進行研究，也得出相似的結論。

2．3板內裂谷成因有些學者通過對揚子板塊周邊的火成巖做地球化學和年代學的研究，認為這些火成巖即不是由地幔柱引起，也不是由俯沖板塊引起，而是在內陸裂谷的環境下形成．如Zhang等人［30］對揚子板塊新元古代Xiaofeng侵入巖（由巖脈和花崗巖體組成）的年代學和地球化學做了系統的研究，鋯石U－Pb年齡表明巖脈和花崗巖體幾乎同時形成于800±3Ma，它們具有相同的REE和微量元素分配模式。巖脈的全巖εNd（t）值為－9．9～－6．4，鋯石的εHf（t）值大約為－12．9～－9．0；花崗巖體的全巖εNd（t）值為－10．6～－9．2，鋯石的εHf（t）值大約為－10．5～－8．3。不僅如此，它們的鋯石Hf模式年齡彼此相似，為2．8～3．2Ga。結果表明火成巖是由中太古代巖石圈的重新活動形成的，兩者只是主量元素的組成有些區別。鋯石的δ18O值為5．4‰～6．8‰，為典型的I型花崗巖。新元古代巖漿活動的Xiaofeng侵入巖未見有新生地殼形成，這表明它們的來源與地幔柱和俯沖作用無關，而新元古代太古宙巖石圈深熔作用很有可能與古元古代洋陸碰撞后期階段形成的裂谷有關。Zheng等人［31］對江南造山帶東部的火成巖進行研究也得出相似的結論。

3華南板塊前寒武紀的成礦事件

相對于顯生宙，華南板塊在前寒武紀的成礦事件要遜色許多。根據多年的研究和勘探成果表明華南板塊前寒武紀形成的礦床在華南板塊成礦史上占有重要的地位［6～8，32～33］。華南板塊前寒武紀形成的礦床與火成巖有密切的關系，主要圍繞揚子板塊周邊分布，與巖漿巖分布范圍一致。其主要發育于揚子板塊西緣的康滇地軸、揚子板塊東南緣的桂北九萬大山－元寶山地區及揚子板塊東緣的欽－杭帶三個區域。

3．1康滇地軸成礦帶康滇地軸產有大量的銅、鐵、金和鈾礦床。根據近年來大量的有關康滇地軸前寒武紀礦床的研究文獻可以發現［34～35］，這些礦床的成礦時代都集中在700～900Ma，而該時期剛好處于中國地質史上的重要時期—晉寧造山運動，該時期的大地構造運動特征和時代完全可以與新元古代時期重要的板塊構造事件—羅迪尼亞超大陸事件進行對比［8］。康滇地區也發育有大量含有鎢、錫礦化的花崗巖，而且這些花崗巖的形成時代大多集中在800～1000Ma之間。根據巖石形成的時代及鎢、錫的地球化學特征分析，認為該花崗巖的形成與板塊碰撞或陸內俯沖作用有關。

3．2九萬大山－元寶地區成礦帶桂北九萬大山－元寶地區礦床種類繁多，主要有Cu、Ni、Co、PGE、Sn、Pb、Zn、Sb等，按形成時代和成因可分為兩大成礦系列［37，38］。其一是與中元古代晚期－新元古代早期鐵鎂質－超鎂鐵質侵入巖有關的Cu、Ni、Co、PGE礦床成礦系列，其二是與新元古代中晚期黑云母花崗巖有關的Sn、Cu、Pb、Zn、Sb、W、Au、U等多金屬礦床成礦系列［32］。九萬大山－元寶地區在四堡期、雪峰期發生激烈的巖漿活動，先后有多次火山噴發和巖漿侵入活動，形成了廣泛分布的鐵鎂質火山巖、鐵鎂質－超鐵鎂質侵入巖及中酸性巖體。鐵鎂質－超鐵鎂質巖體就地熔離作用形成銅鎳硫化物礦床，并形成部分貫入型和后期熱液充填交代型的脈狀銅鎳礦體。新元古代形成的黑云母花崗巖對成礦的貢獻有兩重意義：其一，由地殼重熔生成的花崗巖經過充分的分異作用，導致原分散在地層和火山巖中的錫多金屬礦質與揮發分一起首先聚集在其巖隆部位，繼而成礦。其二，黑云母花崗巖作為一個巨大的熱能機，加熱其周圍的地下水而形成對流循環系統，熱水在循環過程中從周圍巖石中汲取部分賤金屬礦質，逐漸演變為含礦熱鹵水，這些熱鹵水運移至上部裂隙中卸載成礦［6］。

3．3欽－杭成礦帶沿杭州至萍鄉一帶的中晚元古代地層發現和探明有西裘、鐵砂街和羅成三個銅鋅礦床。它們都是新元古代的產物，為海底噴流沉積型銅多金屬礦床［7］。其圍巖都是雙峰式火山巖組合，指示出弧后裂谷環境，與日本黑礦、白銀廠銅多金屬礦具有類似的成礦環境。但是，三個礦床的主成礦元素均為銅和鋅，表明成礦物質主要來自洋殼，地殼物質混染較少，很可能是一種弧前沉積盆地。由于成礦后經歷過強構造事件，礦體與圍巖同步褶皺，礦體與礦化有關巖石均遭受明顯的變質作用［7］。

4結論

（1）揚子板塊和華夏褶皺系在四堡期碰撞形成華南板塊，形成一系列碰撞造山運動的地質特征，但其具體碰撞時間仍不清楚。（2）華南板塊新元古代的巖漿活動主要有三種構造模式：地幔柱成因、俯沖成因及裂谷成因。（3）華南板塊前寒武紀發生了重要的成礦事件，且與同時期的巖漿巖有密切關系，圍繞揚子板塊形成三個主要成礦帶：康滇地軸成礦帶、九萬大山－元寶地區成礦帶、欽－杭成礦帶。

作者：米海龍李傳華蘇夏征單位：武鳴澳通礦業有限公司廣西有色金屬集團資源勘查有限公司中國有色桂林礦產地質研究院有限公司