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【图文】赵志丹岩石地球化学3-主量处理_百度文库
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赵志丹岩石地球化学3-主量处理
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你可能喜欢岩浆源区及形成的构造环境进行了对比研究
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&&&& &&&& &&&& &&&&&&&&第22卷第4期2010年12月&&&&&&&&极地研究&&&&CHINESEJOURNALOFPOLARRESEARCH&&&&&&&&Vol.22,No.4December2010&&&&&&&&櫑毁&&&&&&&&櫑櫑櫑櫑毁研究论文&&&&&&&&东南极新元古代晚期-早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&李淼刘晓春赵越&&&&(中国地质科学院地质力学研究所,北京100081)&&&&&&&&櫑毁&&&&&&&&0&&&&&&&&东南极克拉通被认为是由不同时代的前泛非期高级变质基底组成的,在二叠纪之前的古超大陆重建中曾与非洲、印度和澳大利亚相联,是罗迪尼亚东冈瓦纳古陆的中心。早期的研究将东南极内部泛非期构造作用及相应的岩浆活动解释为对环东南极格林维尔〔1—6〕,期(约1000Ma)造山带的叠加改造而近十余年来各国地质学家的研究结果表明:东南极泛非期高级变质作用和岩浆活动代表了继格林维尔造山事件之后又一次重要的造山〔7—14〕〔15—18〕,、作用并由此引发了对诸如东南极泛非期造山带如何向南极内部延伸东南极泛非期造山带与东非造山带的关系问题以及泛非期普里兹造山带的构造属性等一系列重〔13,19—2417,〕。大地质问题的广泛关注和讨论目前在东南极内部大体上已经识别出两条泛非期造山带:一条主要分布在吕措霍尔&&&&〔2010年9月收到修改稿。收稿日期〕2010年6月收到来稿,〔基金项目〕国家自然科学基金()和国土资源大调查项目(9)资助。〔E作者简介〕李淼,1973年生。博士,女,副研究员,岩石学专业,mail:limiao331@sohu.com。&&&&&&&&櫑櫑櫑櫑毁&&&&提要关键词&&&&&&&&东南极内部发育毛德和普里兹两条新元古代晚期早古生代(泛非期)造山带,这两条造&&&&&&&&山带中均发育大量同后构造花岗岩类。本文系统总结了以往东南极泛非期花岗岩类的岩石学、地球化学和年代学方面的研究成果,对不同地区岩体的岩石类型、岩浆源区及形成的构造环境进行了对比研究。结果表明:除南龙达讷山为I型花岗岩外,大部分花岗岩类表现出与碰撞造山作用相关的A型(或S型)花岗岩的特征。泛非期岩浆作用与区域高级变质作用的时代吻岩浆底侵以及上地壳合(600—500Ma)。两条造山带中泛非期岩浆作用与碰撞后岩石圈减薄、的伸展垮塌相联系,均具有碰撞造山带的构造演化特点。所以,冈瓦纳超大陆的形成很可能是通过西冈瓦纳、印度南极陆块和澳大利亚南极陆块等3个陆块沿着两条造山带(毛德造山带和普里兹造山带)近于同期发生拼合碰撞的结果。东南极泛非期造山带岩浆活动花岗岩类doi:10.3724/SP.J..00348&&&&&&&&引言&&&&&&&&&&&&第4期&&&&&&&&李淼等:东南极新元古代晚期早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&&&&&349&&&&&&&&HolmBay)姆湾(Lützow大和山(YamotoMoutains)南龙达讷山(S?rRondaneMoutains)毛德皇后地(DronningMaudLand),甚至可能达到横断南极山脉的沙克尔顿岭(ShackletonRange)地区(本文简称毛德造山带),现在基本上被确认是莫桑比克缝合带向东南极的延〔8,16,21,10,19,25—28〕;另一条是普里兹造山带,包括埃默里冰架东缘(easternAmeryIce伸部分Shelf)普里兹湾(PrydzBay)沿岸格罗夫山(GroveMountains)登曼冰川(DenmanGlac〔7,17,〕14,24ier)地区,,并可能影响到南查尔斯王子山的莫森陡崖(MawsonEscarpment)但有关泛非期普里兹造山带的构造属性问题尚且存在碰撞造山带〔18,36—4221,〕的不同认识。带&&&&〔12,17,24,13,23,29—35〕&&&&&&&&和板内造山&&&&&&&&一般来说,一条完整的碰撞造山带的发展经历了洋盆消减、陆陆碰撞及碰撞后的伸展和抬升三个构造演化阶段,而造山带的不同发展阶段对应着不同规模的岩浆活动和不同程度的变质作用。板内造山带则通常是在陆内对大规模碰撞造山作用或大陆边缘俯冲作用的构造响应,一般不具有碰撞造山带岩浆活动的阶段性和时空分布的特点,岩石类型以非造山的碱性花岗岩和板内花岗岩为主。本文系统总结了东南极内部毛德造山带和普里兹造山带中侵入杂岩的年代学和地球化学数据,从时空演化序列上对他们进行了对比研究,并对两条造山带中的花岗岩类在相应的岩石类型、岩浆源区以及形成的构造背景作进一步讨论。&&&&&&&&1&&&&&&&&地质背景&&&&&&&&目前在东南极地盾共发现有4个地区存在600—500Ma泛非期高级变质作用和岩浆分别归属于两个泛非期造山带(图1):毛德皇后地南龙达讷山大和山一带和吕措活动,霍尔姆湾地区隶属于毛德造山带,普里兹造山带包括普里兹湾格罗夫山地区查尔斯王子山兰伯特(Lambert)地体以及登曼冰川地区。大多数地区泛非期的变质岩浆构造热事件叠加在早期格林维尔期变质基底之上,总体表现为广泛的变质变形和同后构造岩浆侵入,并形成一系列剪切带和大量镁铁长英质侵入岩、少量喷出岩和伟晶岩脉,反映了古老造山带的再循环。东南极各地区泛非期岩体的分布位置、岩石类型、侵位年龄和特征描述如表1所示。1.11.1.1毛德造山带毛德皇后地&&&&&&&&毛德皇后地北部出露太古代花岗质基底(Grunehogna克拉通),被中元古代的沉积岩〔45〕和火山岩(Ritscherflya超群)所覆盖。该太古代基底被认为是南非Kalahari克拉通的一部分&&&&〔46〕&&&&&&&&。&&&&&&&&西毛德皇后地由西南向东北依次为Heimefrontfjella,Kirwanveggen和Sverdrupfjella地〔47,〕48,区,所有地区均受到格林维尔期和泛非期两期构造事件的影响但泛非期构造事件的影响程度有所不同。Heimefrontfjella地区主要由三个被右旋剪切带分隔的格林维尔期Vardeklettane两个地体未受泛非期事件的影响,地体组成,其西部Kottas、而东部Sivorg地&&&&4039体遭受到泛非期构造的叠加,主要表现为角闪石、黑云母Ar-Ar年龄在560—470Ma的〔22,〕49。Kirwanveggen和Sverdrupfjella地区在泛非期也发生了强烈变形,重置但泛非期构&&&&&&&&&&&&350&&&&&&&&极地研究&&&&&&&&第22卷&&&&&&&&图1&&&&&&&&43〕44〕东南极各地区在冈瓦纳超大陆中的位置(据文献〔和〔修改).AL—阿黛利地;BH—邦格霍尔姆湾;MS—和平丘陵;DG—登曼冰川;DML—毛德皇后地;GM—格罗夫山;LHB—吕措站;NC—内皮尔杂岩;PB—普里兹湾;RC—瑞纳杂岩;S?—南龙达讷山;SPCM—南查尔斯王子山;SR—沙克尔顿岭;VH—西福尔丘陵;YM—大和山;GSM—甘布尔采夫冰下山脉.泛非期缝16,21,28,;12〕13〕17,合带的可能位置:①文献〔20,27,43〕②文献〔;③文献〔;④文献〔30〕Fig.1.LocationofEastAntarcticaintheGondwanareconstruction(after〔43〕and〔)44〕&&&&&&&&造线理与更早的格林维尔期构造线理较为一致,难以区分,该区在构造上显示向西逆冲并〔22〕具有向东倾的拉伸线理,指示受到东西向汇聚作用的影响。Sverdrupfjella地区的泛非&&&&48600〔45,〕,T期变质作用条件为0.5—0.6GPa,℃该区镁铁质麻粒岩记录的峰期P-条件甚0.并存在压力>1.29GPa的前榴辉岩相变质作用,具至达到687—758℃,94—1.13GPa,&&&&&&&&T有顺时针P-演化轨迹。目前在Heimefrontfjella和Kirwanveggen地区尚未发现有泛非期岩浆作用。Sverdrupfjella地区主要出露两类泛非期花岗岩:一类是分布在Brattskarvet&&&&〔6〕地区的具有弱变形的石英二长岩、二长岩岩系,该花岗岩系的侵位年龄约520Ma,是一〔45〕套与区域伸展或底侵作用有关的碱性过碱性A型花岗岩;另一类是在区域发生韧性&&&&&&&&〔50〕&&&&&&&&变形的后期形成的含电气石的淡色花岗岩和岩脉,Dalmatian二云母S型花岗岩(469以〔51〕Ma)为代表。中毛德皇后地总体上是一个格林维尔期变质基底,由西向东依次为Gjelsvikfjella,MühligHofmannGebirge和OrvinfjellaWohlthatmassif地区,所有地区均遭受到&&&&〔16,28,〕27,521000Ma和500Ma两期构造事件影响,。Gjelsvikfjella并有大量泛非期岩浆活动&&&&&&&&&&&&第4期&&&&&&&&李淼等:东南极新元古代晚期早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&&&&&351&&&&&&&&&&&&352&&&&&&&&极地研究&&&&&&&&第22卷&&&&&&&&&&&&第4期&&&&&&&&李淼等:东南极新元古代晚期早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&&&&&353&&&&&&&&&&&&354&&&&&&&&极地研究&&&&&&&&第22卷&&&&&&&&&&&&第4期&&&&&&&&李淼等:东南极新元古代晚期早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&&&&&355&&&&&&&&HofmannGebirge地区泛非期构造热事件可分为两期,和Mühlig分别为560—550Ma的高〔27〕角闪岩相麻粒岩相变质作用和520—480Ma的角闪岩相变质、岩浆作用。Gjelsvikfjella地区的岩石与矿物学证据显示泛非期造山作用为顺时针P-演化轨迹,T泛非期峰期变〔53〕0.Wohlthatmassif地区泛非期变质作用条件为709—785℃、7—0.95GPa。Orvinfjella质作用也可分为两个阶段:第一阶段的中压麻粒岩相变质作用发生在580—560Ma,变质830℃,68GPa;第二阶段的角闪岩相变质叠加发生在530—515Ma,0.条件为变质条件在&&&&〔16,28,〕27,540.。显然,为650℃,4GPa中毛德皇后地东部地区的变质时代要早于西部地区约20Ma。&&&&&&&&1.1.2&&&&&&&&南龙达讷山&&&&&&&&南龙达讷山位于中毛德皇后地东北约300km处,主要由一套新元古代中高级变质杂混合岩化和花岗质岩浆作用对早期格岩和泛非期侵入岩组成。泛非期中高级变质作用、&&&&〔55〕。南龙达讷山被一条主剪切带分林维尔期事件的叠加改造主要发生在570—530Ma〔56〕东北部麻粒岩相变质地体和西南部角闪岩相绿片岩相变质地体。割为两部分:北部、&&&&&&&&利用CHIME方法对锆石和独居石定年结果也表明,该区麻粒岩相变质作用的年龄为530〔57〕Ma,T具有顺时针P-演化轨迹,其中未发生糜棱岩化变质岩的变质条件为750—850&&&&〔58〕℃、7—0.8GPa,0.0.发生糜棱岩化的变质岩条件为530—630℃、5—0.55GPa。该区侵入岩主要有新元古代M型花岗岩和早古生代(泛非期)A型花岗岩,其侵位年龄分别〔8〕但其分布明显受剪为950Ma和530—500Ma。尽管泛非期花岗岩并未发生明显变形,,。Li等〔56〕曾根据不同的地球化学特征将切带控制表明岩浆侵位与构造活动有紧密联系&&&&&&&&泛非期花岗岩分为火山弧型和板内花岗岩两种类型。1.1.3大和山大和山主要由新元古代长英质片麻岩、少量镁铁质麻粒岩、钙硅酸盐岩和变泥质岩组〔10〕成,并出露泛非期正长岩侵入体。该区镁铁质麻粒岩的变质条件为700—750℃,&&&&〔60〕<0.5GPa〔59〕,属于单一的高温低压变质杂岩。利用SHRIMP分析的方法获得变泥质〔10〕岩中继承锆石的年龄为2500Ma,660—500Ma有明显的Pb丢失。因此,在有学者认&&&&&&&&为大和山的区域变质作用可能发生在660—500Ma,泛非期正长岩的侵位年龄为520〔61〕Ma。1.1.4吕措霍尔姆湾该地区主要出露角闪岩相麻粒岩相变质杂岩,包括超镁铁质麻粒岩、长英质片麻岩、钙硅酸盐岩、变泥质岩和少量泛非期花岗岩。吕措霍尔姆杂岩总体上可分为角闪岩相带、闪岩相-粒岩相过渡带和麻粒岩相带3个区域,示从东向西的递进变质作角麻显〔10〕〔62〕0.用,其中麻粒岩相带峰期变质作用条件为800—850℃、7—0.8GPa。在该区西南部伦湾角(Rundv?gshetta)和福尔芬格角(ForefingerPoint)变质岩中的矿物组合还显示了1.超高温变质作用,其峰期变质条件至少高达900—1000℃,0—1.2GPa,随后发生的减0.,T反映近等温减压的顺时针P-演压退变的条件为824—1010℃、65—1.08GPa〔10,〕65,化历史。利用离子探针获得该区高级变质作用的年龄在550—520Ma而伦湾角的〔10〕。变质峰期年龄在517±9Ma吕措霍尔姆湾的中高压变质杂岩与大和山低压变质杂岩共同组成一对双变质带,&&&&〔63—66〕&&&&&&&&&&&&356&&&&&&&&极地研究&&&&〔65〕&&&&&&&&第22卷&&&&&&&&可能反映了陆陆碰撞的构造模式1.2普里兹造山带1.2.1普里兹湾&&&&&&&&。&&&&&&&&普里兹湾沿岸地区主要包括三个地质单元:西福尔丘陵(VestfoldHills)太古宙地块、赖于尔群岛(RauerIsland)太古宙元古宙拼合杂岩以及普里兹湾埃默里冰架东缘的中元。后一地区的变质杂岩主要由两组岩石单元组成,古古生代变质杂岩分别为基底复合正&&&&〔67〕片麻岩(长英质正片麻岩和镁铁质麻粒岩)和作为盖层的各种副片麻岩,基底杂岩侵位〔32,6968,〕,而盖层岩系的沉积年龄为中元古代或新元古代。普里兹湾地于Ma〔34,〕70,区为遭受到格林维尔和泛非两期高级变质作用叠加的多相变质地体泛非期的峰期〔15,7123,〕。不同地区变质峰期变质作用(即中低压麻粒岩相变质作用)发生在535—525Ma〔72—76〕P-T条件基本限定在760—860℃、6—0.7GPa,0.。并在后期经历了近等温减压过程〔34,〕77,另外,在赖于尔群岛的变泥质岩中发现泛非期超高温变质作用其高峰变质条件达〔78—81〕950—1050℃,95—1.2GPa,0.。后期变质叠加条件为>800—850℃,>0.70GPa普里兹湾地区广泛发育泛非期花岗岩,形成时代在520—490Ma之间(表1)。Sheraton等〔1,〕82〔72〕和Stüwe等的研究表明,进步花岗岩和阿曼达花岗岩属于S型花岗岩,兰丁花岗岩、蒙罗克尔山花岗岩和达尔克花岗岩属于I型花岗岩。所有花岗岩又同时具有A型花〔75〕&&&&&&&&岗岩的特征,是麻粒岩相深部地壳部分熔融形成的1.2.2格罗夫山&&&&&&&&。&&&&&&&&格罗夫山位于普里兹湾以南约400km,主体为经历了泛非期麻粒岩相变质作用的正〔29,〕83,、。格罗夫山主体由约片麻岩包含少量副变质沉积岩钙硅酸盐岩和镁铁质麻粒岩920—910Ma期间侵入的镁铁质长英质火成岩和少量中元古代的沉积岩构成,与普里兹湾地区基底岩石不同的是这些岩石仅在泛非期(约570—500Ma)经历了单相变质构造〔31〕1.旋回。格罗夫山地区泛非期高峰变质条件达到770—840℃、18—1.40GPa,并在随T后经历了近等温减压(约0.6GPa)的顺时针P-演化过程,高压麻粒岩的研究结果表明格罗夫山在泛非期造山作用过程中地壳曾被增厚达40—50km,而后又经历了约20km&&&&〔33〕地壳厚度的伸展垮塌和剥蚀。在泛非期高峰变质作用之后,格罗夫山发生了大规模的低角度韧性剪切变形,变形时代在530—480Ma,伴随大量与深熔作用相关的花岗岩脉&&&&&&&&体&&&&&&&&〔84〕&&&&&&&&。年代学和地球化学研究表明该区所有的泛非期紫苏花岗岩、紫苏花岗岩脉、花岗&&&&〔24〕&&&&&&&&岩和花岗岩脉都具有A型花岗岩的特征1.2.3查尔斯王子山&&&&&&&&,形成时代在550—500Ma之间(表1)。&&&&&&&&查尔斯王子山由一些离散的冰原岛峰群组成,按照地质年代可将其划分为四个地质单元,从北向南依次为雷纳(Rayner)杂岩、费希尔(Fisher)地体、兰伯特(Lambert)地体和&&&&〔40〕鲁克(Ruker)地体。雷纳杂岩主要由长英质正片麻岩、泥质半泥质副片麻岩、镁铁质〔85〕,990—900Ma发生中压麻粒岩相变质作用和紫苏麻粒岩和紫苏花岗岩组成该地体在〔86,〕87〔12,〕88,,此外还受到早古生代(泛非期)构造作用和岩浆活动的影响花岗质岩浆活动例如在Jetty半岛出露泛非期花岗岩,主要为565—524Ma的黑云母花岗岩和500Ma的〔19,〕88。费舍尔地体以发生绿片伟晶岩角闪岩相变质的中元古代(Ma)双峰〔86,〕89。兰伯特地体主体为式火山岩为特征,之后在Ma又发生一次岩浆活动&&&&&&&&&&&&第4期&&&&&&&&李淼等:东南极新元古代晚期早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&&&&&357&&&&&&&&〔90〕大量太古宙古元古宙正片麻岩夹硅质岩和少量钙质变沉积岩,其中莫森陡崖中部明〔17〕。显受到泛非期角闪岩相变质作用的改造并伴有花岗岩的侵位,时代为550—490Ma&&&&&&&&0.兰伯特地体变泥质岩纪录泛非期峰期变质作用条件为650—700℃、6—0.7GPa,随后(约0.3GPa)的顺时针P-演化过程〔90〕。鲁克地体则是一个具有T也经历了近等温减压&&&&〔40〕复杂演化历史的太古宙地体,上覆晚太古代新元古代变沉积岩盖层,其中在费希尔冰〔19〕川北部地区的变质岩中还发育早古生代中细粒淡色花岗质侵入岩。&&&&&&&&1.2.4&&&&&&&&登曼冰川&&&&&&&&登曼冰川以西地区主要出露一套麻粒岩相变质岩,包括英云闪长质正片麻岩、镁铁质麻粒岩、副片麻岩、少量辉长岩和闪长岩,在戴维岛(DavidIsland)被后期的正长岩二长岩花岗质岩体侵入。正片麻岩具有3000Ma的锆石U-年龄,Pb并在2900Ma发生强〔91〕烈的变质和变形作用伴有锆石的生长,后在600—500Ma发生Pb丢失。利用之SHRIMP锆石U-定年方法得出戴维岛正长岩的侵位年龄为516±2Ma〔91〕。登曼冰川Pb&&&&〔92〕Sr西部和平站的紫苏花岗岩Rb-全岩等时线年龄为502±24Ma。登曼冰川以东的邦格丘陵(BungerHills)和奥布鲁切夫丘陵(ObruchevHills)主要由一套英云闪长质花岗质正片麻岩、副片麻岩和辉长质花岗质侵入岩组成。邦格丘陵的〔91〕&&&&&&&&Pb并在1190Ma发生麻粒岩相高级变质和正片麻岩具有Ma的锆石U-年龄,变形作用,随后被辉长质花岗质侵入岩(Ma)侵入,两者又均被大量1140Ma的粗玄岩岩脉侵入&&&&〔91,9493,〕&&&&&&&&。另外,Sr该区还有少量碱性玄武岩和粗面玄武岩侵入,Rb其&&&&&&&&〔93〕Pb矿物等时线年龄为502Ma。奥布鲁切夫丘陵的正片麻岩具有更老的锆石U-年龄〔91,〕94(2640Ma),。也被少量1140Ma的粗玄岩岩脉侵入&&&&&&&&从已有年代学数据看来,登曼冰川的两侧地区可能均受到泛非期事件的影响,但登曼冰川以西地区受到的影响更强烈,并且缺失晚中元古代(1190Ma)的高级构造事件和岩浆作用。&&&&&&&&2&&&&&&&&地球化学&&&&&&&&东南极地盾内部泛非期的岩浆作用形成了具有不同矿物组成和岩石类型的岩体,包、、、、,括紫苏花岗岩二长岩正长岩石英二长岩花岗岩和少量辉长岩及玄武岩各岩体的分岩石类型、年龄和特征描述如表1所示。从已发表的文献中搜集了100多个岩石布位置、标本的地球化学数据进行对比研究,其中剔除了混合岩、细晶岩、伟晶岩及包体等不具代表性的岩石样品。2.1主量元素在侵入岩岩石的TAS分类图解中(图2),大和山与登曼冰川地区的样品分布在碱性岩系列中的正长岩和二长岩的区域;普里兹湾、查尔斯王子山、格罗夫山和吕措霍尔姆湾地区的样品主要分布在亚碱性系列的二长岩、石英二长岩和花岗岩的区域;南龙达讷山地区的样品则可以分为两类:一类相对低硅、高碱的样品分布在碱性系列二长岩中,另一类低碱的样品分布在亚碱性系列花岗岩范围中;毛德皇后地的样品在两个岩石系相对高硅、SiO列中均有分布。利用K2O-2图解对亚碱性侵入岩进一步分类,除南龙达讷山和个别吕&&&&&&&&&&&&358&&&&&&&&极地研究&&&&&&&&第22卷&&&&&&&&措霍尔姆湾花岗岩落在高钾的钙碱性岩范围外,大部分花岗岩均落在橄榄玄粗岩系的区域中(图3)。除部分南龙达讷山花岗岩外,大多数样品富钾(K2O/Na2O>1),普里兹湾和北查尔斯王子山Jetty半岛花岗岩的K2O/Na2O比值总体较其他地区偏高。北查尔斯王FeOMgO,2和CaO含TiO子山花岗岩相对南查尔斯王子山花岗岩具有相对较高的K2O,tot,量,反映了岩浆源区的差异性&&&&〔19〕&&&&&&&&。&&&&&&&&图2&&&&&&&&8,24,51,61,88,94,东南极泛非期侵入岩岩石分类图解.数据源自文献〔19,27,52,66,93,96—99〕岩石分类界限据文献〔,100〕系列界限据文献〔,101〕Fig.2.ClassificationofthePanAfricanintrusiverocksfromEastAntarctica&&&&&&&&SiO102〕,符号同图2图3东南极泛非期花岗岩的K2O-2图解.系列界限据文献〔Fig.3.PlotofK2OvsSiO2diagramforthePanAfricanintrusiverocksfromEastAntarctica&&&&&&&&&&&&第4期&&&&&&&&李淼等:东南极新元古代晚期早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&&&&&359&&&&&&&&〔95〕岩石系列划分总体上与按照Frost等的钙碱指数划分结果一致并落在A型花岗岩的区域中,其中吕措霍尔姆湾地区的花岗岩从钙性、钙碱性、碱钙性和碱性均有分布,说&&&&&&&&明其形成过程中可能受到不同成分岩浆混合作用的影响(图4)。除大和山外,东南极泛非期造山带中大多数花岗质岩石的Fe*(Fe*=FeOtot/FeOtot+MgO)值较高(大于0.7),在FeOtot/(FeOtot+MgO)-SiO2图解中落在A型花岗岩的区域中(图5)。几乎所有样品都具有中等高的Al2O3含量(11.18%—18.4%),铝饱和指数(A/CNK)变化很大,其中大和山、登曼冰川与格罗夫山地区花岗岩表现为准铝质,其他地区花岗岩具有准铝质过铝质连续分布的特点(图6)。&&&&&&&&CaOvsSiO2图解.系列界限据文献〔,95〕符号同图2图4东南极泛非期侵入岩Na2O+K2OFig.4.Na2O+K2OCaOvsSiO2diagramforthePanAfricanintrusiverocksfromEastAntarctica&&&&&&&&SiO95〕图5FeOtot/FeOtot+MgO-2图解.系列界限据文献〔,符号同图2Fig.5.FeOtot/FeOtot+MgO-2diagramforthePanSiOAfricanintrusiverocksfromEastAntarctica&&&&&&&&从以上地球化学图解中可以看出,大和山地区的花岗岩类总体表现为低硅、富碱、富镁,相对较高的CaO含量(1.77%—9.34%),明显不同于其他地区的钙碱性准铝过铝质花岗岩类,反映了岩浆源岩性质的差异性。强烈分异演化的高硅、过铝质花岗岩主要分布在毛德皇后地部分地区、普里兹湾和北查尔斯王子山的Jetty半岛。此外,东南极泛非期&&&&&&&&&&&&360&&&&&&&&极地研究&&&&&&&&第22卷&&&&&&&&紫苏花岗岩主要分布在毛德皇后地和格罗夫山地区,但前者的紫苏花岗岩有更高的全碱含量和Al2O3含量,更低的TiO2和P2O5含量,可能反映岩浆熔体的演化程度更高而温度更低(图7)。与印度和斯里兰卡同时代富镁的紫苏花岗岩相比较,东南极泛非期紫苏花〔27〕标志铁辉石与石英达到共生平衡。温压计算和岩石学的研究结果表明,毛岗岩富铁,&&&&〔104〕0.。德皇后地紫苏花岗岩的熔体一般相对较干,温压条件大于900℃,45GPa&&&&&&&&A103〕,符号同图2图6东南极泛非期花岗岩的A/NK-/CNK图解.系列界限据文献〔Fig.6.PlotofA/NKvsA/CNKforthePanAfricanintrusiverocksfromEastAntarctica&&&&&&&&图7&&&&&&&&SiO东南极泛非期花岗岩的Al2O3,TiO2-2图解.虚线为毛德皇后地紫苏花岗岩,实线为格罗夫山紫苏花岗岩,符号同图2Fig.7.PlotofAl2O3,TiO2vs.SiO2forthePanAfricanintrusiverocksfromEastAntarctica&&&&&&&&花岗岩类的铝饱和指数通常受控于岩浆源区的物质成分和岩浆熔融结晶过程,例如橄榄石、辉石和角闪石的结晶分离作用可以明显提高岩浆的铝饱和指数,但这种影响是非常有限的,而岩浆源区成分是主控因素&&&&〔95〕&&&&&&&&。换句话说,形成过铝质花岗岩的岩浆本身就&&&&&&&&是过铝质的,这种岩浆或者由上地壳中富铝的泥质、半泥质岩部分熔融形成,或者是含水条件下麻粒岩相基性岩部分熔融形成。因此,毛德皇后地、普里兹湾和Jetty半岛的过铝质花岗岩可能是富铝的上地壳部分熔融的结果,S型花岗岩(铝质A型花岗岩)。花岗即岩的Fe*值则主要受岩浆不同的分异路径影响,相对贫水、还原条件下的玄武质岩浆源&&&&&&&&&&&&第4期&&&&&&&&李淼等:东南极新元古代晚期早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&&&&&361&&&&&&&&区物质的部分熔融最终形成具更高Fe*值的花岗岩,如后碰撞的伸展环境;镁质花岗岩则可能与相对含水、氧化条件下的岩浆源区有关,如与俯冲作用相关的岛弧岩浆作用密切联系&&&&〔95〕&&&&&&&&。此外,在岩浆分异演化的后期由于铁质壳源熔体的加入也使熔体逐渐向富铁趋。据此大和山地区富镁的花岗岩可能与俯冲带岩浆活动有关,或者至少是形成&&&&&&&&势演化&&&&&&&&〔95〕&&&&&&&&大和山花岗岩的源岩在早期经历过俯冲作用影响。2.2微量元素在微量元素标准化蛛网图中(图8),除大和山外所有泛非期花岗岩类均富集Rb,Ba,Th,K等大离子亲石元素和轻稀土元素,呈现Sr,Nb,P和Ti的负异常,反映岩浆演化过程中与斜长石、磷灰石、钛铁矿(或榍石或角闪石)等矿物的分异有关,并与大陆地壳Jetty有密切关系。普里兹湾、半岛和部分毛德皇后地的花岗岩类还表现出Ba相对于Th&&&&&&&&106〕,数据来源同图2图8东南极泛非期花岗岩微量元素原始地幔标准化蛛网图.标准化据文献〔Fig.8.PrimitivemantlenormalizedincompatibleelementabundancediagramsforthePanAfricanintrusiverocksfromEastAntarctica&&&&&&&&&&&&362&&&&&&&&极地研究&&&&&&&&第22卷&&&&&&&&和Rb亏损,表现为成熟度较高的陆壳岩石的特点。大和山地区的花岗岩与其他地区不同,虽然也显示有Nb和Ti的负异常,但缺乏明显的Sr和P负异常,说明岩石成分变化基本未受斜长石和磷灰石分离结晶作用影响。与一般的非造山碱性花岗岩相比较,除南龙Ba,Sr和P负异明显的Nb负异常特征,达讷山以外的东南极泛非期花岗岩都具有富钾、常表现相对不显著的特点。另外,大多数东南极泛非期花岗岩具有中等高的K/Rb比值(92—1073)和较高的Th/U比值(10.99—80.35)。中等高的K/Rb比值则明显不同于由强烈分异形成的碱性&&&&〔105〕,说明相对于Th而岩的特征(K/Rb比值低);Th/U比值远高于地壳平均值(≈3.8)言强烈亏损U,可能受到变质作用的影响。Jetty半岛花岗岩与其他地区花岗岩(Y正异常&&&&&&&&或若负异常)的不同之处则表现为Y负异常,可能与高压熔融条件下的岩浆形成相关或并且包括Jetty半岛在内的北查尔斯花岗岩与南查尔斯王子山岩浆源区有石榴石的残留,&&&&〔19〕ThSr的花岗岩相比较具有更高的轻稀土、/U比值和Ba、和Zr含量,表明二者源岩性质的差异性。&&&&&&&&(在FeOtot/MgO-Zr+Nb+Ce+Y)花岗岩分类图解中,南龙达讷山地区的花岗岩落在I型花岗岩的区域,(其他地区大部分花岗岩落在A型花岗岩的区域(图9);在Rb-Y+Nb)与Nb-构造划分图解中,Y南龙达讷山花岗岩主要落在火山弧花岗岩的区域,查尔斯王子山、部分普里兹湾地区和毛德皇后地的花岗岩落在同碰撞花岗岩的区域,其余大部分同时许多样品也落在后碰撞花岗岩的区域(图10)。花岗岩落在板内花岗岩的区域,&&&&&&&&(107〕,符号同图2图9FeOtot/MgO-Zr+Nb+Ce+Y)图解.界限据文献〔Fig.9.PlotofFeOtot/MgO-Zr+Nb+Ce+Y)ofthePan(AfricanintrusiverocksfromEastAntarctica&&&&&&&&2.3&&&&&&&&同位素由于岩浆的同位素比值在其分异过程中保持恒定,所以岩浆岩的同位素比值代表了&&&&&&&&源区的特征。同位素分析结果表明,除几个吕措霍尔姆湾地区花岗岩外,所有东南极泛非期花岗岩具有εNd(t)<0、Sr(t)>0的特征,ε但毛德皇后地、登曼冰川地区的花岗岩具有相对更小的εNd(t)值,说明在成岩物质来源中再循环的古老地壳占有明显的控制作用&&&&8786(图11)。普里兹湾、格罗夫山和Jetty半岛地区的花岗岩类的Sr/Sr初始比值变化范围&&&&&&&&较大,呈水平带状分布,反映了他们的源岩组成比较复杂,或者受到源岩本身Sr同位素组&&&&&&&&&&&&第4期&&&&&&&&李淼等:东南极新元古代晚期早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&&&&&363&&&&&&&&成不均一的影响,也可能是受成岩后地质作用影响的结果。利用两阶段模式计算出大和山和吕措霍尔姆湾地区、普里兹湾和格罗夫山地区以及毛德皇后地和登曼冰川地区花岗2.岩类的Nd同位素模式年龄分别为1.1—1.8Ga、0—2.3Ga和2.4—2.7Ga(代表了平可能与早、中元古代古老地壳物质的再循环有关。从图11可以看均地壳的残留年龄),Jetty半岛与格罗夫山地区花岗岩类的岩浆来源主要是富集地幔,出:普里兹湾、但可能受;大和山与大部分吕措到地壳物质不同程度的混染霍尔姆湾地区的花岗岩演化方向指向亏损地幔源区,是由亏损地幔与富集地幔混合而成的,但个别εNd(t)>0的样品(吕措霍尔姆湾地区)可能源于亏损地幔;毛德皇后地与登曼冰川地区的岩体则主要源于古老的地壳组分,基本未受年轻地壳组分的混染。&&&&&&&&图10&&&&&&&&Nb-与Rb-Y+Nb)图解.界限据文献〔Y(108,109〕,符号同图2.WPG-板内花岗岩;ORG-洋COLG-同碰撞花岗岩;PostCOLG-后碰撞花岗岩中脊花岗岩;VAG-火山弧花岗岩;SynFig.10.Nb-andRb-Y+Nb)diagramsofthePanY(AfricanintrusiverocksfromEastAntarctica&&&&&&&&图11&&&&&&&&(,88,东南极泛非火成岩εNd(t)-Sr/Sr)i图解.符号同图2,数据源自文献〔52,66,93,97,110〕99,Fig.11.εNd(t)-87Sr/86Sr)idiagramforthePan(AfricanigneousrocksfromEastAntarctica&&&&&&&&&&&&364&&&&&&&&极地研究&&&&&&&&第22卷&&&&&&&&3&&&&&&&&岩浆演化序列与变质作用的关系&&&&&&&&造山作用是一个非常复杂的地质过程,涉及到变质变形、岩浆活动等一系列地质事,件因此通过建立两者的时间演化关系来恢复造山作用过程非常重要。3.1毛德造山带西毛德皇后地Sverdrupfjella地区的泛非期变质作用条件为0.5—0.6GPa、48600℃〔45,〕,泛非期岩浆作用大体上可以分为两期:一期是分布在Brattskarvet地区的具&&&&〔6〕有弱变形的石英二长岩、二长岩岩系,该花岗岩系的侵位年龄约520Ma,是与区域伸展〔45〕或底侵作用有关的一套碱性过碱性A型花岗岩;另一期是在韧性变形后期形成的含〔51〕以电气石的淡色花岗岩和岩脉,Dalmatian二云母S型花岗岩(469Ma)为代表。HofmannGebirge地区的泛非期构造事件中毛德皇后地西部Gjelsvikfjella和Mühlig-&&&&&&&&西冈瓦纳陆块碰撞挤压期,区域上发生强可分为两个阶段:第一阶段为560—550Ma东、烈韧性变形,伴随角闪岩相麻粒岩相变质作用和大量淡色花岗岩侵位(558Ma);第二阶段530—490Ma碰撞后松弛期,发生广泛部分熔融和弱的韧性变形,伴随紫苏花岗岩(521Ma)、T正长岩和后碰撞花岗岩(500Ma)的侵位,温压演化表现为近等热减压的P-轨迹;〔27〕。最后的岩浆活动来自Stabben的变质辉长岩(480Ma),对应温度冷却降温至600℃Wohlthatmassif地区最早的泛非期岩浆活动以Peter中毛德皇后地东部Orvinfjellamannketten的紫苏花岗岩(600Ma)和Grubergebirge的斜长岩(580Ma)为代表,之后该区,570—550Ma;第二期麻粒岩相变质发生两期变质作用第一期角闪岩相变质作用发生在伴随大量同构造淡色花岗岩(530Ma)的侵位,最后是后构造A作用发生在530—515Ma,〔16,〕22。型花岗岩(512Ma)的侵位综合以往地质学和年代学研究结果,东南极毛德皇后地泛非期岩浆作用与区域变质作用密切相关,岩浆演化具多期次和脉动性特点,由东向西随着构造变形程度逐渐减弱,岩体侵位的时代是由老变新的(表1)。最早的岩浆活动发生在陆块碰撞之前,以斜长岩、紫苏花岗岩为主(600Ma);之后形成大量淡色花岗岩(558Ma),对应于陆陆碰撞引起的0.地壳增厚和570—550Ma峰期变质作用(800—850℃,8GPa);随后等热减压伴随大规0.模的陆壳伸展(650℃,3—0.4GPa),形成大量后碰撞的包括紫苏花岗岩在内的铁质A型花岗岩(500—530Ma);最后是降温冷却形成以Dalmatian花岗岩和Stabben辉长岩为代表的岩体,这与碰撞后地壳增厚随后伸展减压的碰撞造山的构造模式吻合。在南龙达讷山也识别出两期变质作用,与毛德皇后地比较发生时间较早,其中高级变质事件发生在650—630Ma,而中级变质作用、混合岩化以及花岗质岩浆作用的叠加发生&&&&〔55〕。大和山和吕措在570—530Ma霍尔姆湾的泛非期区域变质作用分别发生在660—〔10〕500Ma和550—520Ma。南龙达讷山和吕措霍尔姆湾地区的泛非期花岗岩的侵位时&&&&&&&&Sr虽然该测试方法产生的结果可能不太准确,但大致在580—480Ma代大多是Rb-年龄,之间,与区域泛非变质时代也是相互对应的。大和山地区的正长岩(520Ma)并未发生明显变质变形和重结晶作用,显然是在区域变质作用的后期形成的3.2普里兹造山带&&&&〔61〕&&&&&&&&。&&&&&&&&&&&&第4期&&&&&&&&李淼等:东南极新元古代晚期早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&&&&&365&&&&&&&&普里兹湾地区泛非期区域变质作用的峰期是在535Ma,之后发生广泛岩浆活动和花岗岩类的侵位,同样具有阶段性、多期性(表1)。同位素年代学的研究结果表明,普里兹湾地区泛非期岩浆演化可分两个阶段:第一个阶段为520—510Ma,产生达尔克岛二长岩(519Ma)和拉斯曼丘陵进步花岗岩(516Ma);第二个阶段为500Ma,形成兰丁花岗岩(500Ma)、蒙罗克尔山花岗岩(497Ma)和阿曼达花岗岩(498Ma)等。北查尔斯王子山东部Jetty半岛的花岗岩、伟晶岩和埃默里冰架东缘詹宁斯岬的紫苏花岗岩形成时代均为500Ma左右,也属于第二个阶段。格罗夫山的区域峰期变质作用在550Ma,而格罗夫山紫苏花岗岩脉(533Ma)、花岗岩(两期分别的岩浆演化序列依次为紫苏花岗岩(547Ma)、为526Ma和503Ma)和花岗岩脉(501Ma)。普里兹构造带经历了3个重要的变形演化阶段,即早期与碰撞作用相关的挤压构造与峰期变质作用对应形成泛非期构造热事件的等温减压过程;中期大规模低角度韧变形,性拆离,与变质作用晚期的强烈花岗质深熔作用相关,形成泛非期构造热事件的晚期近等很可能与碰撞造山后期岩石圈伸展作用相关;晚期高角度正断层变形阶段,压降温过程,〔84〕与导致邻区兰伯特裂谷的形成的地壳伸展作用相关。北查尔斯王子山Jetty半岛泛非花岗岩在位置上处于普里兹造山带的边缘地带,而南查尔斯王子山由于其构造走向与埃默里冰架东缘和格罗夫山地区近于垂直,泛非期变质&&&&〔41,〕42,作用也只达到了中低压角闪岩相暗示该地区泛非期构造热事件可能并不是普里兹而仅仅是对普里兹带碰撞造山作用的构造响应。泛非期普里兹造山带的带的组成部分,&&&&&&&&东延部分可能到达登曼冰川地区,岩浆活动以西戴维岛正长岩(516Ma)与和平站的紫苏花岗岩(502Ma)为代表,而邦格丘陵地区发育的碱性玄武岩和粗面玄武岩(502Ma),可能是碰撞造山作用的末期并向板内构造环境转换期间形成的。&&&&&&&&4&&&&&&&&岩石的成因类型与构造环境&&&&&&&&通过以上东南极泛非期花岗岩类的地球化学对比研究,结合岩石学和矿物学特征,可以初步对东南极泛非期花岗岩类做以下总结(表2):毛德皇后地花岗岩属于铁质准铝质过铝质碱性、钙碱性花岗岩,包括S型和铁质A型两类(分别对应于MPG和KCG花岗岩);南龙达讷山花岗岩属于准铝质碱性、钙碱性I型花岗岩(KCG和ACG花岗岩);大和山属于准铝质碱性、镁质A型花岗岩(ACG花岗岩);吕措霍尔姆湾属于准铝质A型花岗岩(KCG花岗岩);Jetty半岛、普里兹湾和格罗夫山地区属于铁质准铝质过铝质、钙碱碱钙性S型和A型花岗岩(MPG和KCG花岗岩),登曼冰川属于准铝质碱性A型花岗岩(PAG花岗岩)。I一般认为,型花岗岩以准铝质弱过铝质、钠质为特点,形成的构造环境可以是火山,岛弧或后造山环境原岩为镁铁质变质火成岩经部分熔融和分离结晶作用形成的;S型花钾质、SiO2含量为特点,高常形成于造山带中,是变沉积岩部分熔融形岗岩以强过铝质、成的。A型花岗岩则以富钾、Fe*值和较高的高场强元素为特点,高通常可以按照其形成的构造环境分为两类,一类(A1型)为侵位于类似大陆裂谷和地幔柱或热点有关的板内非造山环境中;另一类(A2型)来自陆壳或底侵的镁铁质地壳,是在后造山环境中侵&&&&&&&&&&&&366&&&&&&&&极地研究&&&&〔111〕&&&&&&&&第22卷&&&&&&&&位的&&&&&&&&。大量研究表明,花岗岩类的成因明显受地球动力学环境的制约,但花岗岩的地&&&&&&&&〔108〕,球化学特征通常反映的是源岩的成分而不是特定的构造背景因此,将花岗岩的成因类型简单地对应于相关的地质构造背景是不可取的,要进一步搞清不同地区岩体形成的&&&&&&&&变质地质学及年代学的资料相结合,进而才能构造环境必须将岩石成因与区域上的构造、。有助于解决区域构造演化的问题4.1毛德造山带东南极毛德造山带中花岗岩类在侵位时代上与泛非高级变质作用紧密联系(表2),在空间产状上,毛德造山带中毛德皇后地、龙达讷山地区的泛非期同后构造花岗岩大多&&&&&&&&受泛非期左旋剪切构造带控制,并与莫桑比克带中的主剪切带一致;在构造演化与岩浆作用方面,随碰撞造山发展的不同阶段岩浆演化表现出阶段性特点。另外,中毛德皇后地的&&&&〔22〕反映东西向汇聚特征,泛非期构造运动还表现为具有东倾拉伸线理的岩体向西逆冲,T温压演化表现为近等热减压的P-轨迹,均反映碰撞造山带的特点。中毛德皇后地紫苏&&&&&&&&低反映出强烈分异的A2型花花岗岩和花岗岩类富集Ba,Zr,Y,Zn和Fe,Cs,Rb,Ca,〔112〕。毛德造岗岩的特点,表明其岩浆源于英云闪长质花岗闪长质下地壳或底侵下地壳山带中的S型花岗岩以Sverdrupfjella地区的Dalmatian花岗岩为代表,是在碰撞造山的晚期局部地壳物质部分熔融形成的。龙达讷山地区I型花岗岩可能主要为火山岛弧的构造背景。大和山地区的镁质A型可能是俯冲带之上交代花岗岩因其特殊的富镁特征而与俯冲作用相关的岩浆演化有关,&&&&〔61〕地幔楔部分熔融的产物。考虑到在吕措霍尔姆湾局部地区发现有泛非期超高温变质,作用该变质作用发生的大地构造背景很可能与活动板块边缘的岛弧岩浆作用相关,其高&&&&&&&&,相应的花岗岩应是相同构造背景下岩浆活动的地热梯度来自于地幔岩浆的贡献的产物。因此,总体上毛德造山带是莫桑比克带向东南极内部的延伸部分,毛德皇后地一S系列同后构造A型、型花岗岩应是在有岛弧参与作用下的陆陆碰撞、后碰撞的环境下产生的。4.2普里兹造山带普里兹造山带中普里兹湾地区花岗岩类的侵位时代略晚于区域峰期变质作用,在构造上与整体的区域变形呈截然关系,大部分发育与区域片麻岩片理一致的弱变形,表现为同后构造花岗岩的特点。普里兹湾地区变质作用的研究显示该区经历了早期近等热减T压的演化过程,而这种顺时针P-轨迹通常与碰撞造山的构造演化过程密切相关。普里兹湾地区普遍存在泛非期高级变质作用,在构造上以区域上早期挤压逆冲和晚期减压伸〔70〕25展构造为特点,并且以强烈的热演化(850℃,km)、深熔作用、广泛的韧性变形和地T壳的垂向增生以及变质峰期之后近10km的剥蚀为特征,区域麻粒岩近等温减压的P〔13,70,76,〕23,71,116。最终在碰撞造山轨迹和减压的深融作用可与碰撞后的伸展和垮塌相联系S的构造背景下形成大量A型、型花岗岩,这种花岗岩兼具与俯冲作用相关的富集地幔成分和下地壳成分的地球化学特征。格罗夫山地区花岗岩类的侵位时代与峰期变质作用的时代一致,岩浆活动持续了约50Ma。格罗夫山与普里兹湾地区同样都经历了泛非期高级变质作用、近等温减压(约&&&&&&&&〔113,〕114&&&&&&&&&&&&第4期&&&&&nbsp&&&&;&&&李淼等:东南极新元古代晚期早古生代(泛非期)花岗岩类研究综述&&&&&&&&367&&&&&&&&〔33〕0.6GPa)的顺时针P-演化过程、T地壳增厚及所后的伸展垮塌和剥蚀。地球化学研究结果表明格罗夫山的花岗岩和紫苏花岗岩都属于A型花岗岩,是在同后造山阶段由富集〔24〕地幔底侵物质的部分熔融形成的。北查尔斯王子山Jetty半岛的花岗岩与拉斯曼丘陵地区花岗岩相似,具有S型花岗岩,。登曼冰川以西戴维岛正长岩(516的特征是碰撞造山过程中地壳物质部分熔融形成的&&&&&&&&Ma)与和平站的紫苏花岗岩(502Ma)属于准铝质碱性花岗岩,可能属于泛非期普里兹造山带的东延部分,而登曼冰川以东邦格丘陵地区发育的碱性玄武岩和粗面玄武岩(502Ma),可能是在碰撞造山作用之后局部地区伸展背景下的碱性岩浆在地壳较高部位侵位形成的。&&&&&&&&5&&&&&&&&结论与讨论&&&&&&&&近年来,从东南极内部不同地区陆续得出的大量同位素年龄证实了泛非期构造热事〔7—10,45,〕12,70,件的普遍存在这些信息使多数地质学家们相信在东南极内部有可能发育泛非期缝合(构造)带,随后争论的重点主要集中在泛非期造山带是如何向东南极内部延伸这一重大构造问题(图1)。目前对于东南极内部泛非期缝合带的展布主要有以下几种认&&&&〔16,21,28,〕20,27,43;(2)吕措识:(1)莫桑比克带吕措霍尔姆湾毛德皇后地沙克尔顿岭霍〔12〕北查尔斯王子山普里兹湾南部登曼冰川;(3)甘布尔采夫冰下山脉(Gam尔姆湾-&&&&&&&&burtsevSubglacierMountains)-普里兹湾南部-登曼冰川〔13〕;(4)普里兹湾南部-南查〔17,〕30。尔斯王子山-毛德皇后地中部鉴于东南极毛德造山带的中毛德皇后地先后经历了中、新元古代及寒武纪多期变质作用叠加,总体表现为左旋剪切构造的特点,与莫桑比克带在构造变质作用方面趋于一,而且造山带中发育大量的泛非期同后构造A型花岗岩在岩石类型、矿物成分和地〔117〕,球化学特征方面与莫桑比克带中同时代的后碰撞钾质花岗岩也非常相似因此毛德致皇后地很可能是莫桑比克带向南极内陆的延续。但是,由于目前在西毛德皇后地Heimefrontfjella地区尚未发现有泛非期岩浆活动,泛非期变质作用的级别不超过角闪岩相,说明缝合带的南界至少不应超出Heimefrontfjella地区。这一缝合带很可能继续向南到达已发〔118〕。吕措现有新元古代蛇绿岩的沙克尔顿岭地区霍尔姆湾地区则可能处于缝合带以东的活动大陆边缘。尽管普里兹造山带目前尚未发现蛇绿岩套或岛弧增生杂岩等与碰撞造山紧密联系的S直接指相标志,但泛非期高级变质作用伴随同后构造A型、型花岗岩的大量产出、早期T挤压逆冲和晚期减压伸展构造特点以及其顺时针P-演化轨迹可以与造山作用过程中地、、壳增厚变质峰期之后的剥蚀陆块碰撞之后的伸展和垮塌相对应,这也是典型的碰撞造山带的构造演化的特点。考虑到查尔斯王子山兰伯特地体的变质作用仅达到角闪岩相,从而东南极普里兹造山带的延伸方向不太可能向西穿过查尔斯王子山到达吕措霍尔姆湾地区,可能经格罗夫山向南极内陆延伸,至有可能达到甘布尔采夫冰下山只甚〔13,2314,〕。脉东南极内部毛德造山带和普里兹造山带中大范围的泛非期岩浆作用均发生在600—&&&&〔16〕&&&&&&&&&&&&368&&&&&&&&极地研究&&&&&&&&第22卷&&&&&&&&500Ma,与区域高级变质作用的时代相吻合。两个造山带中泛非期岩浆作用和高级变质作用与碰撞后岩石圈减薄、岩浆底侵以及上地壳的伸展垮塌相联系,并且都具有高温变T质、随后近等温减压的顺时针P-演化轨迹。岩浆作用总体表现为多期脉动性特点,反映西冈瓦纳不同陆块最终在泛非期沿着毛德和普里兹两个造山带近于同时期发生碰撞东、造山的构造事件。东南极内部大范围的泛非构造热事件并不仅仅是对格林维尔期造山,带进行的叠加改造而是标志着原先包括东南极在内的东冈瓦纳超大陆本身可能并不存在,冈瓦纳超大陆的最后拼合也并不是东、西冈瓦纳超大陆沿莫桑比克带的简单拼合,而更有可能是通过西冈瓦纳、印度-南极陆块和澳大利亚-南极陆块等多个不同的陆块沿着两个造山带(毛德造山带和普里兹造山带)近于同期发生碰撞拼合来完成的。所以,东南极地盾在泛非期之前并从未形成一个统一的陆块。&&&&&&&&参考文献&&&&1SheratonJW,BlackLPandMcCullochMT.RegionalgeochemicalandisotopiccharacteristicsofhighgrademetamorphicsofthePrydzBayarea:theextentofProterozoicreworkingofArchaeancontinentalcrustinEastAntarctica.Precam9—198.brianRes,234567BlackLP,HarleySL,SunSS,etal.TheRaynercomplexofEastAntarctica:complexisotopicsystematicswithinaProterozoicmobilebelt.JMetam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