长乐—南澳构造带泉港临头片麻状英云闪长岩中岩浆绿帘石的发现及其地质意义

doi:10.13745/j.esf.sf.2021.10.40

地学前缘 ›› 2022, Vol. 29 ›› Issue (2): 234-240.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2021.10.40

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长乐—南澳构造带泉港临头片麻状英云闪长岩中岩浆绿帘石的发现及其地质意义

崔显岳¹(), 陈柏林¹, 司晓博², 邓晋福², 冯艳芳³^,^*(), 肖庆辉²

1.中国地质科学院地质力学研究所, 北京 100081
2.中国地质大学(北京), 北京 100083
3.中国地质调查局发展研究中心, 北京 100037

收稿日期:2021-08-12 修回日期:2021-10-27 出版日期:2022-03-25 发布日期:2022-03-31
通讯作者: 冯艳芳
作者简介:崔显岳(1973—),男,博士,高级工程师,主要从事区域地质调查和研究。E-mail: 940911816@qq.com
基金资助:
中国地质科学院所长基金项目“构造体系与成矿作用的耦合与衍生:以中国东部矿集区为例”(JYYWF20180602);中国地质调查局“地质矿产调查数据集成与处理应用”(DD20190429);中国地质调查局“地质调查标准化与标准制修订(2022—2025)”二级项目(DD20221826)

Magmatic epidote in Quanganglintou gneissic dacodiorite from the Changle-Nan’ao structural zone: Discovery and geological significance

CUI Xianyue¹(), CHEN Bolin¹, SI Xiaobo², DENG Jinfu², FENG Yanfang³^,^*(), XIAO Qinghui²

1. Institute of geomechanics, Chinese academy of geological sciences, Beijing 100081, China
2. China university of geosciences, Beijing 100083, China
3. Development research center of China geological survey, Beijing 100037, China

Received:2021-08-12 Revised:2021-10-27 Online:2022-03-25 Published:2022-03-31
Contact: FENG Yanfang

摘要/Abstract

摘要：

岩浆绿帘石能够作为压力计反映岩体侵位深度,进而可估算地壳抬升剥蚀速率及地壳演化历史,因而引起了人们的研究关注。在长乐—南澳构造带泉港临头地段发现了片麻状英云闪长岩中的岩浆绿帘石。该地段是我国当前报道岩浆绿帘石的第5处产出地,但在东南沿海地区尚属首次发现。含岩浆绿帘石的片麻状英云闪长岩形成于早白垩世(K₁),以钙性(C,Peacock碱钙指数)、中钾钙碱性系列(MKCA)、准铝质和弱过铝质、钙碱性系列(CA,Miyashiro SiO₂-FeO^*/MgO)为主,具镁安山岩系列(MA)性质,呈奥长花岗岩演化趋势(Tdj);轻稀土(LREE)较富集,铕负异常不明显;微量元素呈现较大的钽(Ta)、磷(P)和钛(Ti)负异常,显示出造山带火山弧花岗岩的特征。片麻状英云闪长岩中绿帘石岩相学特征显示,黑云母和自形的绿帘石分布于斜长石的隙间,为典型的填间结构;绿帘石与黑云母相互接触、相互包裹,是一起从富水的晚期岩浆中结晶出来的原生矿物,不是交代斜长石的岩浆期后的次生矿物。绿帘石电子探针分析结果显示Ps值为24~29,TiO₂含量均小于0.1%。综合绿帘石岩相学与化学特征知悉,泉港临头片麻状英云闪长岩中的绿帘石为岩浆绿帘石。岩浆绿帘石形成压力约870 MPa,深度为25~32 km,而现今东南沿海陆壳厚度约30 km,据此推测,早白垩世(K₁)时东南沿海陆壳厚度为55~62 km;早白垩世(K₁)之后,地壳可能经历了多次抬升。

关键词: 岩浆绿帘石, 发现, 地质意义, 片麻状英云闪长岩, 长乐—南澳构造带

Abstract:

Magmatic epidote can be used as a pressure gauge to reflect the emplacement depth of the rock mass, from which the rate of crustal uplift and denudation and the history of crustal evolution can be assessed. Magmatic epidote in Quangangintou gneissic tonalite from the Changle-Nan’ao structural belt is the fifth epidote occurrence reported in China and the first discovered in the southeast coastal area. The gneissic tonalite, formed in the Early Cretaceous (K₁), is dominated by calcic, medium-potassium, calc-alkaline series and metaluminous, weak peraluminous, calc-alkaline series, possessing the properties of magnesium andesite and showing the trondhjemite evolutionary trend. Light rare earth elements are relatively enriched in the gnessic tonalite, with no obvious negative Eu anomaly. Large Ta, P and Ti negative anomalies show the characteristics of volcanic arc granites in orogenic belts. As revealed by petrographic analysis, the biotite and automorphic epidote are distributed in the gaps in plagioclase forming a typical filling structure. The two minerals, wrap around each other, appear as primary minerals co-crystallized from the late water-rich magma, not secondary ones formed after the magmatic period of metasomatic plagioclase. By EPMA analysis, the power factor Ps for the epidote is between 24-29, and TiO₂ content is less than 0.1%. Petrographic and chemical analyses further reveal the epidote in gneissic tonalite is magmatic epidote, formed underground at a pressure of ~8.7 kbar and a depth of 25-32 km. Combining the above results with the crustal thickness of ~30 km for the present southeast coast continent, the corresponding Early Cretaceous (K₁) crustal thickness is estimated at about 55-62 km. After the Early Cretaceous (K₁), the crust might have experienced multiple uplifts.

Key words: magmatic epidote, discovery, geological significance, gneissic tonalite, Changle-Nan’ao structural belt

中图分类号:

崔显岳, 陈柏林, 司晓博, 邓晋福, 冯艳芳, 肖庆辉. 长乐—南澳构造带泉港临头片麻状英云闪长岩中岩浆绿帘石的发现及其地质意义[J]. 地学前缘, 2022, 29(2): 234-240.

CUI Xianyue, CHEN Bolin, SI Xiaobo, DENG Jinfu, FENG Yanfang, XIAO Qinghui. Magmatic epidote in Quanganglintou gneissic dacodiorite from the Changle-Nan’ao structural zone: Discovery and geological significance[J]. Earth Science Frontiers, 2022, 29(2): 234-240.

图/表 8

图1 莆田—泉州工作区地质与采样点分布图(据文献[26]) ● F11为含岩浆绿帘石的片麻状英云闪长岩采样点。

Fig.1 Geological map of the Putian-Quanzhou study area showing the distribution of sampling points. Adapted from 26.

图2 含岩浆绿帘石的片麻状英云闪长岩野外特征(据文献[12])

Fig.2 Field characteristics of magmatic epidote-bearing gneissic tonalite. Adapted from 12.

表1 含岩浆绿帘石的片麻状英云闪长岩主元素含量(无水100%)与C.I.P.W.Norm矿物组分含量

Table 1 Major element compositions (100% without water) and CIPW norms in magmatic epidote-bearing gneissic tonalite

样品编号	w_B/%
样品编号	SiO₂		TiO₂	Al₂O₃		Fe₂O₃		FeO		MnO		MgO		CaO	Na₂O		K₂O		P₂O₅		Total
F11-3	69.31		0.48	14.92		1.97		2.04		0.09		1.39		4.26	4.09		1.27		0.17		100
F11-4	56.81		0.91	17.07		3.16		5.38		0.15		4.15		7.32	3		1.78		0.29		100
F11-5	59.96		0.84	16.47		2.66		4.72		0.17		3.75		5.66	3.39		2.11		0.29		100
样品编号	C.I.P.W.Norm矿物组分含量/%
样品编号	石英	钙长石			钠长石		正长石		刚玉		透辉石		紫苏辉石			钛铁矿		磁铁矿		磷灰石		合计
F11-3	29.55	18.6			34.59		7.53		0		1.17		4.41			0.91		2.86		0.39		100
F11-4	10.16	27.85			25.35		10.55		0		5.38		13.75			1.73		4.58		0.66		100.01
F11-5	13.43	23.52			28.65		12.44		0		2.18		13.65			1.6		3.86		0.66		99.98

图3 片麻状英云闪长岩(F11-3)显微镜下特征 101、102、103、104、105、106和107为电子探针样号。

Fig.3 Microscopic characteristics of gneissic tonalite (F11-3)

图4 片麻状英云闪长岩(F11-4)显微镜下特征 108、109、110、111和112为电子探针样号。

Fig.4 Microscopic characteristics of gneissic tonalite (F11-4)

图5 片麻状英云闪长岩(F11-5)显微镜下特征 113、114、115、116、117、118和119为电子探针样号。

Fig.5 Microscopic characteristics of gneissic tonalite (F11-5)

表2 泉港临头片麻状英云闪长岩中绿帘石的电子探针分析结果

Table 2 Results of electron probe analysis of epidote in Quanganglintou gneissic tonalite

样品号	w_B/%
样品号	SiO₂		TiO₂			Al₂O₃			FeO			MnO			CaO			Na₂O			TOTAL
F11-3-3107	38.31		0.04			22.93			12.66			0.39			23.09			0.14			97.56
F11-4-1112	38.04		0			23.14			11.46			0.14			23.86			0			96.64
F11-5-1114	38.61		0			23.46			10.76			0.42			23.16			0			96.41
F11-5-3116	37.5		0.06			22.41			11.84			0.37			22.05			0			94.23
样品号	以12.5个O为基础计算的阳离子数																					Ps
样品号	Si	ZAl		ΣZ	Ti		Al	CR		Fe³⁺	Fe²⁺		Mg²⁺	Mn²⁺		ΣM	Ca²⁺		Na⁺	ΣA		Ps
F11-3-3107	3.026	0		3.026	0.002		2.134	0		0.831	0.005		0	0.026		2.999	1.954		0.021	1.975		27.8
F11-4-1112	3.026	0		3.026	0		2.169	0		0.779	0		0	0.009		2.958	2.033		0	2.033		26.4
F11-5-1114	3.076	0		3.076	0		2.203	0		0.646	0.071		0	0.028		2.948	1.977		0	1.977		22.5
F11-5-3116	3.068	0		3.068	0.004		2.161	0		0.697	0.113		0	0.026		3	1.933		0	1.933		24.2

表3 代表性的微探针数据(据文献[2])

Table 3 Representative microprobe data. Adapted from [2].

Pluton	样品号	w_B/%
Pluton	样品号	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Fe₂ $O 3 *$	MgO	MnO	CaO	Na₂O	F	SUM	-F≡O	SUM
Round Valley,Idaho	Riggins #3	37.29	0.16	23.62	13.95	0	0.22	24.26	0.01	0	99.51	0	99.51
Ecstall,B.C.	JS-E2	37.51	0.05	25.99	12.4	0.14	0.34	23.01	0	0.03	99.47	0.01	99.46
Moth Bay,Alaska	AK-1	36.64	0.08	23.62	13.69	0	0.49	23.34	0	0.03	97.89	0.01	97.88

表3 代表性的微探针数据(据文献[2])

Table 3 Representative microprobe data. Adapted from [2].

Pluton	样品号	w_B/%
Pluton	样品号	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Fe₂ $O 3 *$	MgO	MnO	CaO	Na₂O	F	SUM	-F≡O	SUM
Round Valley,Idaho	Riggins #3	37.29	0.16	23.62	13.95	0	0.22	24.26	0.01	0	99.51	0	99.51
Ecstall,B.C.	JS-E2	37.51	0.05	25.99	12.4	0.14	0.34	23.01	0	0.03	99.47	0.01	99.46
Moth Bay,Alaska	AK-1	36.64	0.08	23.62	13.69	0	0.49	23.34	0	0.03	97.89	0.01	97.88

参考文献 28

[1]	KEYES C R. Epidote as a primary component op eruptive rocks[J]. Geological Society of America Bulletin, 1892, 4(1):305-312. DOI URL
[2]	ZEN E A, Hammarstrom J M. Magmatic epidote and its petrologic significance[J]. Geology, 1984, 12(9):515-518. DOI URL
[3]	NANEY M T. Phase equilibria of rock-forming ferromagnesian silicates in granitic systems[J]. American Journal of Science, 1983, 283(10):993-1033. DOI URL
[4]	ZEN E A. Implications of magmatic epidote-bearing plutons on crystal evolution in the accreted terranes of northwestern North America[J]. Geology, 1985, 13(4):266-269. DOI URL
[5]	ZEN E, HAMMARSTROM J M. Comments and reply on“Implications of magmatic epidote-bearing plutons on crustal evolution in the accreted terranes of northwestern North America” and “Magmatic epidote and its petrologic significance”[J]. Geology, 1986, 14(2):188-189. DOI URL
[6]	ZEN E, HAMMARSTROM J M. Plumbing the depth of plutons by magmatic epidote±hornblende association: a cautionary review and an example from Round Valley Pluton, Western Idaho[C]// Geological Society of America, Rocky Mountain Section Annual Meeting Abstracts. 1988, 20:475-476.
[7]	张华锋, 叶青培, 翟明国. 岩浆绿帘石特征及其地质意义研究进展[J]. 地球科学进展, 2005, 20(4):442-448.
[8]	陈光远, 孙岱生, 邵岳. 胶东昆嵛山二长花岗岩副矿物成因矿物学研究[J]. 现代地质, 1996, 10(2):175-186.
[9]	李武显, 徐夕生, 周新民, 等. 庐山“星子杂岩”中绿帘石花岗岩的定年和成因[J]. 地质论评, 1998, 44(2):143-148.
[10]	廖世勇, 姜耀辉, 杨万志. 西昆仑大同岩体岩浆成因绿帘石矿物学研究及其对岩体形成构造环境的制约[J]. 矿物学报, 2009, 29(1):49-55.
[11]	邹慧娟, 马昌前, 王连训. 湘东北幕阜山含绿帘石花岗闪长岩岩浆的上升速率: 岩相学和矿物化学证据[J]. 地质学报, 2011, 85(3):366-378.
[12]	冯艳芳, 邓晋福, 肖庆辉, 等. 长乐—南澳构造带花岗岩类年代学、岩石组合与构造演化[M]. 北京: 地质出版社, 2013: 1-162.
[13]	邢光福, 卢清地, 姜杨, 等. 闽东南长乐—南澳断裂带“片麻状”浆混杂岩的厘定及其地质意义[J]. 地质通报, 2010, 29(1):31-43.
[14]	李武显, 周新民, 李献华. 长乐—南澳断裂带变形火成岩的U-Pb和⁴⁰Ar/³⁹Ar年龄[J]. 地质科学, 2003, 38(1):22-30.
[15]	卢华复, 贾东, 郭令智, 等. 闽台微大陆的组成与碰撞史[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1983.
[16]	谢窦克, 郭坤一. 中国东南岩石圈板块边界变质带[M]. 北京: 地质出版社, 1989: 58-59.
[17]	谢窦克, 马荣生, 张禹慎, 等. 华南大陆地壳生长过程与地幔柱构造[M]. 北京: 地质出版社, 1996: 1-257.
[18]	李继亮. 东南大陆岩石圈结构与地质演化[M]. 北京: 冶金工业出版社, 1993: 1-264.
[19]	许志琴, 张建新. 中国东部中生代以来的陆内造山作用及山链造型[C]//海峡两岸地质学术研讨会报告摘要(2) 1995: 136-138.
[20]	李根坤, 章金海, 陈觉民, 等. 闽台两省变质带的初步认识[J]. 福建地质, 1983, 2(1):41-50.
[21]	陶奎元, 薛怀民. 中国东南沿海与西南日本内带中生代火山活动时代、旋回与迁移问题的讨论[J]. 中国地质科学院南京地质矿产研究所所刊, 1988, 9(1):1-13.
[22]	郭令智, 施央申, 马瑞士. 华南大地构造格架和地壳演化[M]. 北京: 地质出版社, 1980: 109-116.
[23]	王德滋, 周新民. 中国东南部晚中生代花岗质火山-侵入杂岩成因与地壳演化[M]. 北京: 科学出版社, 2002: 1-295.
[24]	周新民, 徐夕生, 董传万, 等. 中国东南活动大陆边缘的矿物标志: 钙长石质斜长石[J]. 科学通报, 1994, 39(11):1011-1014.
[25]	舒良树, 于津海, 王德滋, 等. 长乐—南澳断裂带晚中生代岩浆活动与变质-变形关系[J]. 高校地质学报, 2000, 6(3):368-378.
[26]	福建省地质调查研究院. 中华人民共和国莆田市幅、泉州市幅1: 250 000区域地质调查报告[R]. 福州: 福建省地质调查研究院, 2007.
[27]	SCHMIDT M W, STEFANO P. Magmatic epidote[J]. Reviews in Mineralogy & Geochemistry, 2004, 56(1):399-430.
[28]	SCHMIDT M W, THOMPSON A B. Epidote in calc-alkaline magmas: an experimental study of stability, phase relationships, and the role of epidote in magmatic evolution[J]. American Mineralogist, 1996, 81(3/4):462-474. DOI URL

长乐—南澳构造带泉港临头片麻状英云闪长岩中岩浆绿帘石的发现及其地质意义

Magmatic epidote in Quanganglintou gneissic dacodiorite from the Changle-Nan’ao structural zone: Discovery and geological significance

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[1]	翟明国, 胡波, 彭澎, 赵太平. 华北中—新元古代的岩浆作用与多期裂谷事件[J]. 地学前缘, 20140101, 21(1): 100-119.
[2]	郑有业, 次琼, 高顺宝, 吴松, 姜晓佳, 陈鑫. 西藏冈底斯西段银锡铜多金属成矿系列与找矿方向[J]. 地学前缘, 2021, 28(3): 379-402.
[3]	肖晓牛, 肖娥, 陈振宁, 龚斌, 居维伟. 闽中梅仙铅锌多金属矿区花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义[J]. 地学前缘, 2020, 27(4): 158-171.
[4]	李永胜, 甄世民, 于晓飞, 公凡影, 杜泽忠. 湖南水口山铅锌多金属矿田成矿岩体花岗闪长岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及地质意义[J]. 地学前缘, 2020, 27(2): 332-352.
[5]	程光华，王睿，赵牧华，苏晶文，杨洋，张晓波. 国内城市地下空间开发利用现状与发展趋势[J]. 地学前缘, 2019, 26(3): 39-47.
[6]	张渝金，吴新伟，张超，郭威，杨雅军，孙革. 黑龙江龙江盆地中侏罗统万宝组时代确定新证据及其地质意义[J]. 地学前缘, 2018, 25(1): 182-196.
[7]	袁万明，莫宣学，张爱奎，田承盛，冯星，王珂. 青海省东昆仑斑岩带新发现[J]. 地学前缘, 2017, 24(6): 1-9.
[8]	郭佩, 刘池洋, 王建强, 邓煜, 赵晓辰, 王磊, 张小龙, 王文青. 南北构造带北部石炭纪东西沉积边界分合演变及其地质意义[J]. 地学前缘, 2015, 22(3): 215-226.
[9]	宋金民, 罗平, 刘树根, 杨迪, 王鑫, 李朋威. 塔里木盆地苏盖特布拉克地区下寒武统风暴岩及其地质意义[J]. 地学前缘, 2014, 21(6): 346-355.
[10]	童晓光, 张光亚, 王兆明, 田作基, 牛嘉玉, 温志新. 全球油气资源潜力与分布[J]. 地学前缘, 2014, 21(3): 1-9.
[11]	梁英波, 赵喆, 张光亚, 贺正军, 汪永华, 申延平. 俄罗斯主要含油气盆地油气成藏组合及资源潜力[J]. 地学前缘, 2014, 21(3): 38-46.
[12]	赵喆, 梁英波, 胡菁菁, 李晨成, 张平. 北极地区含油气潜力及勘探开发趋势分析[J]. 地学前缘, 2014, 21(3): 47-55.
[13]	侯平, 田作基, 郑俊章, 王兆明, 吴义平. 中亚沉积盆地常规油气资源评价[J]. 地学前缘, 2014, 21(3): 56-62.
[14]	赵喆, 胡菁菁, 孙作兴, 李晨成, 汪永华. 欧洲地区主要含油气盆地资源潜力评价[J]. 地学前缘, 2014, 21(3): 82-90.
[15]	马锋, 张光亚, 田作基, 杨柳燕, 刘祚冬, 李飞. 北美常规油气富集特征与待发现资源评价[J]. 地学前缘, 2014, 21(3): 91-100.