粵桂地區(qū)白堊紀(jì)中期安山巖年代學(xué)、地球化學(xué)特征及其構(gòu)造意義

劉 洋，方念喬，強(qiáng)萌麟，賈 磊，宋超杰

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 海洋學(xué)院，北京 100083；2. 山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 煙臺(tái) 264000；3. 廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣東 廣州 510760；4. 五礦礦業(yè)控股有限公司, 安徽 合肥 230091)

0 引 言

中國(guó)東南沿海地區(qū)位于太平洋板塊、歐亞板塊以及印度—澳大利亞板塊的交匯地帶，構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜。晚燕山期以來(lái)，該區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁激烈，引起研究者的極大關(guān)注,并普遍被解釋為西太平洋向歐亞大陸俯沖的結(jié)果。浙閩地區(qū)直接面對(duì)古太平洋西向俯沖，其白堊紀(jì)火山記錄以大規(guī)模流紋巖噴發(fā)為主,兼有少量的玄武巖，安山巖數(shù)量極少[1-5]。粵瓊桂地區(qū)情形更為復(fù)雜，有學(xué)者[6-11]認(rèn)為，是浙閩地區(qū)的自然延伸，且為晚中生代太平洋域活動(dòng)陸緣的組成部分，在太平洋俯沖體系中屬于浙閩西側(cè)廣闊的弧后地區(qū)。近年來(lái)有些研究者[12-14]提出新的看法，認(rèn)為晚中生代中國(guó)東南地區(qū)處于太平洋域與特提斯域的交匯地帶；就太平洋域而言，粵瓊地區(qū)相對(duì)浙閩地區(qū)是“后方”或“二線”；但對(duì)于南部尚未完全封閉的特提斯域而言，則直接處于“前方”或“一線”的部位，從而與現(xiàn)代南海的前身(一般稱為古南海)聯(lián)系更為密切。無(wú)論以上何種推論能在將來(lái)被證實(shí)，對(duì)粵桂地區(qū)白堊紀(jì)火山巖進(jìn)行深入研究并查明它們與浙閩地區(qū)同期火山巖的異同點(diǎn)都具有重要的地質(zhì)意義。近年來(lái)通過(guò)實(shí)地勘測(cè)和資料整理，根據(jù)對(duì)海南及其周緣的茂名、三水、珠江口等地的白堊紀(jì)安山巖、粗面巖、流紋巖、花崗巖和沉積記錄的研究，初步建立起E—W向或NEE向延伸、有別于浙閩地區(qū)的安第斯型活動(dòng)陸緣體系[12, 15-22]。本文選擇廣西玉林、廣東連平和仁化等地的安山質(zhì)巖類進(jìn)行專題研究。它們的分布具有以下特點(diǎn)：(1)地處上述的活動(dòng)大陸邊緣體系之內(nèi)；(2)分布于遠(yuǎn)離陸緣弧一線部位的內(nèi)陸腹地；(3)呈NEE向展布，與海南陸緣弧的走向總體一致。從南至珠江口盆地、瓊東南盆地,到北部的粵北、贛南等地，目前根據(jù)地質(zhì)記錄在粵瓊地區(qū)所建立的陸緣弧體系，較之典型的安第斯型陸緣具有更加寬闊的構(gòu)造-巖漿帶，且很多深層次的科學(xué)問(wèn)題尚未得到厘清與研討(比如研究區(qū)巖漿來(lái)源、俯沖特征等)，而玉林、連平等地的安山巖記錄完全可以在陸緣弧體系的確認(rèn)和完善的過(guò)程中發(fā)揮作用。另外,在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)玉林、連平兩地樣品與蔣英等[6]研究的仁化地區(qū)安山巖樣品有相近的地球化學(xué)特征，綜合本文與前人[6]的分析結(jié)果，對(duì)粵桂地區(qū)白堊紀(jì)安山巖一并討論，以期為南海北部陸緣在晚中生代的構(gòu)造性質(zhì)提供地質(zhì)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景與巖石學(xué)特征

中國(guó)東南部地區(qū)在海西—印支運(yùn)動(dòng)之后基本結(jié)為一體，主要為由前寒武紀(jì)的結(jié)晶基底以及古生代和早中生代的沉積蓋層組成的華南陸塊[13-27]。該區(qū)大規(guī)模的陸殼演化至今，進(jìn)一步疊加上晚中生代—新生代的構(gòu)造、巖漿和沉積記錄，為燕山運(yùn)動(dòng)之后的區(qū)域地質(zhì)演化提供了豐富的證據(jù)。華南陸塊的南部面向現(xiàn)代南海，在晚中生代可能處在特提斯域與太平洋域的交匯地帶，并展示出一條寬闊的安第斯型活動(dòng)陸緣弧。廣西玉林和廣東連平、仁化等地出露的安山巖，在時(shí)空上與陸緣弧相關(guān)，是本文研究的重點(diǎn)對(duì)象(圖1(a))。從云南東部到廣東珠江口一帶，白堊紀(jì)巖漿巖記錄頗豐，大致呈E—W向展布，而安山巖主要出露于這條巖漿巖帶中部的海南和粵桂地區(qū)。

圖1 區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖(a)和玉林(b)、連平(c)安山巖采樣地質(zhì)簡(jiǎn)圖(底圖據(jù)文獻(xiàn)[28-29])

1.1 廣西玉林安山巖

桂東南地區(qū)晚白堊世火山活動(dòng)主要分布在水汶、周公頂、自良、玉林、博白、三灘等地的晚白堊世內(nèi)陸斷陷盆地內(nèi)，沿博白—岑溪深斷裂帶呈北東向展布，形成一條長(zhǎng)360 km、寬10～60 km的中-酸性火山巖帶[28]。火山巖以酸性為主，間夾中-酸性及中性火山巖，產(chǎn)于上白堊統(tǒng)西垌組，厚102～738 m。安山巖主要分布在玉林—博白盆地、三灘、旺茂等地。玉林—博白盆地火山巖分布于博白—岑溪斷裂帶的兩側(cè)，主要在馬坡、陸林、白毛塘、水軍塘、木枯嶺、金山等地(圖1(b))?；鹕綆r呈噴發(fā)不整合于泥盆系、志留系之上，被上白堊統(tǒng)羅文組、古近系沉積覆蓋；出露面積約38 km2，厚度大于481 m?；鹕絿姲l(fā)特征表現(xiàn)為以安山質(zhì)為主，英安巖少量，夾流紋巖、酸性凝灰角礫巖。盆地南側(cè)火山活動(dòng)強(qiáng)度比北側(cè)大，整個(gè)噴發(fā)旋回中有多次間歇，并形成數(shù)個(gè)韻律。

廣西玉林安山巖野外可見(jiàn)柱狀節(jié)理，新鮮面呈灰色，為斑狀結(jié)構(gòu)(圖2(a)和(b))。斑晶(11%～15%)主要為角閃石(51%～66%)和輝石(18%～35%)，可見(jiàn)斜長(zhǎng)石和黑云母斑晶。角閃石和輝石呈短柱狀或不規(guī)則粒狀，自形-半自形，大小0.3～3.0 mm，已經(jīng)蛇紋石化、綠泥石化和綠簾石化?；|(zhì)為典型的安山結(jié)構(gòu)，主要由板條狀斜長(zhǎng)石微晶構(gòu)成、呈定向-半定向排列，其間充填暗色礦物微晶、玻璃質(zhì)成分等。

1.2 廣東連平安山巖

連平盆地位于廣東省東北部，屬山間盆地，發(fā)育白堊系紅層(圖1(c))?！稄V東省區(qū)域地質(zhì)志》將連平盆地火山巖歸為上白堊統(tǒng)葉塘組[29]，而巫建華等將連平盆地白堊系分為合水組和優(yōu)勝組，時(shí)代為早白堊世晚期—晚白堊世早期[30]。而根據(jù)張顯球的研究，連平、河源一帶地層劃分普遍較新，紅層年代為晚白堊世，并推測(cè)安山巖的年代也為晚白堊世(個(gè)人交流，2014)。

連平盆地安山巖呈淺灰色，塊狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)(圖2(c)和(d))。斑晶含量為28%～48%，大部分為斜長(zhǎng)石(55%～74%)和角閃石(22%～37%)，輝石斑晶含量差異較大(2%～20%)。斜長(zhǎng)石呈板狀或柱狀，自形-半自形，粒徑介于0.2～1.6 mm之間，可見(jiàn)聚片雙晶、環(huán)帶構(gòu)造；角閃石呈板狀或柱狀，自形-半自形，粒徑介于0.2～0.8 mm之間，大部分已經(jīng)綠泥石化和綠簾石化。輝石呈粒狀，它形，粒徑0.2～1.0 mm?；|(zhì)中可見(jiàn)細(xì)小的長(zhǎng)條狀、粒狀斜長(zhǎng)石微晶及暗色礦物。

1.3 廣東仁化安山玢巖

仁化地區(qū)白堊紀(jì)火山巖出露在丹霞山、馬梓坪和石背等環(huán)形構(gòu)造或火山-沉積盆地內(nèi)，因風(fēng)化剝蝕或被古近紀(jì)—新近紀(jì)沉積物覆蓋，很難被發(fā)現(xiàn)。妙禪寺火山巖位于丹霞山環(huán)形構(gòu)造的東北部，含有大量火山碎屑巖和沉積碎屑[6]。樣品具斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶礦物占 25%～40%，主要為角閃石和斜長(zhǎng)石。角閃石呈自形-半自形，具有暗化邊結(jié)構(gòu)，部分綠泥石化或綠簾石化。斜長(zhǎng)石呈半自形-它形、部分高嶺石化?；|(zhì)為交織結(jié)構(gòu)，組成與斑晶類似。次要礦物有石英、黃鐵礦和方解石，充填于氣孔中。石背樣品采自石背環(huán)形構(gòu)造南側(cè)，呈紫紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀、氣孔狀構(gòu)造[6]。斑晶占20%～30%，主要為斜長(zhǎng)石、石英及暗色礦物(黑云母、輝石和角閃石)?；|(zhì)主要由微晶斜長(zhǎng)石和玻璃質(zhì)組成，副礦物有磷灰石、磁鐵礦和黃鐵礦等。

2 樣品采集與分析測(cè)試

本文采集廣西玉林安山巖4件樣品(LC1-1、LC2-1、LC2-2、LC4-1)，采樣坐標(biāo)為N22°31′14.91″、E110°12′14.76″；廣東連平安山巖3件樣品(LP4-1、LP4-1b、LP4-2)，采樣坐標(biāo)為24°30′24″N、114°35′48″E。將代表性巖石樣品進(jìn)行元素地球化學(xué)分析，并對(duì)玉林安山巖LC1-1樣品進(jìn)行鋯石U-Pb定年分析。本次研究未在廣東仁化地區(qū)的石背和妙禪寺采樣，其相關(guān)分析數(shù)據(jù)采用蔣英等[6]2015年的測(cè)量結(jié)果，但對(duì)其Mg#值重新進(jìn)行了計(jì)算。

2.1 年代學(xué)分析方法

樣品定年所用鋯石的分選在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成。待分選樣品約10 kg，經(jīng)破碎、淘洗、磁選和重液分選之后，分離出鋯石。在實(shí)體顯微鏡下挑選透明、無(wú)裂紋、晶型好、顆粒較大的鋯石置于雙面膠上，灌上環(huán)氧樹(shù)脂制靶，固化后磨至一半并拋光，使鋯石內(nèi)部暴露，之后進(jìn)行陰極發(fā)光、透射光和反射光照相，對(duì)比三組照片，挑選合適點(diǎn)位進(jìn)行鋯石U-Pb年齡原位分析。

安山巖鋯石定年分析在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所MC-ICP-MS實(shí)驗(yàn)室完成。所用儀器為Finnigan Neptune型MC-ICP-MS及與之配套的Newwave UP 213激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕所用斑束直徑為40 μm，頻率為10 Hz，能量密度約為2.5 J/cm2，以He為載氣。信號(hào)較小的207Pb、206Pb、204Pb(+204Hg)和202Hg用離子計(jì)數(shù)器(multi-ion-counters)接收，208Pb、232Th和238U信號(hào)用法拉第杯接收，實(shí)現(xiàn)了所有目標(biāo)同位素信號(hào)的同時(shí)接收，并且不同質(zhì)量數(shù)的峰基本上是平坦的，進(jìn)而可以獲得高精度的數(shù)據(jù)。LA-MC-ICP-MS激光剝蝕采樣采用單點(diǎn)剝蝕的方式，數(shù)據(jù)分析前用鋯石GJ-1進(jìn)行儀器調(diào)試，使之達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，定年以鋯石GJ-1為外標(biāo)，U、Th含量以鋯石M127為外標(biāo)進(jìn)行校正。測(cè)試過(guò)程中在每測(cè)定10個(gè)樣品前后重復(fù)測(cè)定兩個(gè)鋯石GJ-1對(duì)樣品進(jìn)行校正，并測(cè)量一個(gè)鋯石Ple?ovice，觀察儀器的狀態(tài)以保證測(cè)試的精確度。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal程序[31]。204Pb由離子計(jì)數(shù)器檢測(cè)，204Pb含量異常高的分析點(diǎn)可能受包裹體等普通Pb的影響，對(duì)204Pb含量異常高的分析點(diǎn)在計(jì)算時(shí)剔除，鋯石年齡諧和圖用Isoplot 3.0程序獲得。詳細(xì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試過(guò)程可參見(jiàn)文獻(xiàn)[32]。

2.2 主量和微量元素分析方法

主量和微量元素分析在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成。選取新鮮樣品并將其粉碎至200目。主量元素分析采用X射線熒光光譜儀法，儀器型號(hào)為Rikagu RIX2100，標(biāo)樣選用USGS、GBW07105和BCR-2，分析精度優(yōu)于5%。FeO含量測(cè)定按照國(guó)標(biāo)GB/T14506.14—2010執(zhí)行實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，將備用樣品用氫氟酸、硫酸分解，再加入硼酸絡(luò)合溶液中的F，然后將二苯胺磺酸鈉作為指示劑、用基準(zhǔn)重鉻酸鉀溶液滴定，計(jì)算FeO含量。微量元素采用X Series 2電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)分析方法，標(biāo)樣選用BHVO-2、AGV-2、BCR-2和GSR-14，實(shí)驗(yàn)過(guò)程按照GB/T 14506.30—2010，精度和準(zhǔn)確度一般優(yōu)于5%。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb年齡

廣西玉林安山巖共獲得7個(gè)諧和年齡。鋯石多呈短柱狀或不規(guī)則粒狀，半自形-它形，晶面較光滑整潔，長(zhǎng)寬比1.5:1左右。陰極發(fā)光圖像(圖3(a))上可見(jiàn)清晰的環(huán)帶結(jié)構(gòu)。Th/U比值在0.09～1.17之間，大部分大于0.1(僅1顆鋯石為0.09)，屬于典型的巖漿鋯石[33]。在樣品的U-Pb年齡諧和圖(圖3(b))上，所有的分析點(diǎn)都位于諧和線上及其附近，諧和年齡為(93.38±0.83)Ma(表1)，屬于晚白堊世早期。此外，有8顆繼承鋯石206Pb/238U年齡為927.25～622.55 Ma，另3顆繼承鋯石207Pb/206Pb年齡介于1 409.26～2 364.51 Ma之間，可見(jiàn)安山巖巖漿有元古宙古老地殼物質(zhì)的加入。

圖3 玉林安山巖(LC1-1)鋯石CL圖像和測(cè)年點(diǎn)位(a)及年齡諧和圖(b)

表1 玉林安山巖(LC1-1)LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結(jié)果

連平盆地所在的粵東北—贛南地區(qū)白堊紀(jì)火山記錄豐富，其緊鄰的長(zhǎng)塘、仁居、尋烏盆地火山巖鋯石U-Pb年齡為95.5～96.8 Ma[34-35]?？梢?jiàn)連平安山玢巖與玉林安山巖應(yīng)近乎同時(shí)形成于晚白堊世早期。仁化妙禪寺和石背兩地的安山玢巖鋯石 U-Pb 測(cè)年結(jié)果為 104.3～105.0 Ma[6]，屬早白堊世晚期。而在粵西地區(qū)，同樣有約100 Ma的火山巖記錄[7]。可見(jiàn)在白堊紀(jì)中期，粵桂地區(qū)火山活動(dòng)強(qiáng)烈，留下了眾多安山巖等火山巖記錄。

3.2 巖石地球化學(xué)分析結(jié)果

玉林樣品SiO2含量較低(54.07%～54.39%)，為玄武安山巖；連平樣品SiO2含量中等(60.28%～60.55%)，為安山巖；石背和妙禪寺樣品的SiO2含量較高(62.02%～63.36%)，大多數(shù)為安山巖，少量為英安巖(表2，圖4(a))。所有樣品均為亞堿性系列(圖4(b))，其中玉林、石背、妙禪寺樣品的K2O含量較高，屬高鉀鈣堿性系列，而連平樣品屬鈣堿性系列。相較于妙禪寺樣品，玉林、連平、石背三地樣品的FeOT/MgO值較低，屬低鐵鈣堿性(圖4(c))。玉林、連平、石背三地樣品的MgO含量、Mg#值均較高，尤其是玉林安山巖具有極高的MgO含量和Mg#值(7.61%～8.28%和66.67～68.04)，為典型的高鎂安山巖(HMAs)；連平、石背樣品次之(3.05%～3.14%和51.68～53.37，3.89%～4.20%和52.67～54.54)；妙禪寺樣品MgO含量和Mg#值最低，分別為1.91%～2.68%和42.65～46.29(圖4(d))。

圖4 白堊紀(jì)安山巖樣品主量元素特征圖解

表2 玉林和連平安山巖主量元素(%)、稀土元素(10-6)和微量元素(10-6)分析結(jié)果

所有樣品均富集輕稀土元素而虧損重稀土元素，(La/Yb)N介于9.48～14.51之間，無(wú)明顯Eu異常。在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解上，樣品曲線呈右傾型，與OIB曲線相近(圖5(a))。所有樣品均富集大離子親石元素(如Ba、Rb、Th、U和Pb)而虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素(如Nb、Ta和Ti)，此外妙禪寺部分樣品出現(xiàn)Sr負(fù)異常(圖5(b))。

圖5 安山巖樣品稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線(a)和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(b)

4 討 論

4.1 安山巖類型及巖漿來(lái)源

HMAs通?？煞譃椴０矌r、巴哈巖、埃達(dá)克型HMAs和贊岐巖[36]。玻安巖含有極高的MgO(>8%)和極低的TiO2(<0.5%)[37]。巴哈巖含有極高的Sr、Ba和K/Rb值(>1 000×10-6，>1 000×10-6和>1 000)[38]。埃達(dá)克型HMAs富有極高的Sr和Sr/Y值、較低的HREE含量[45]。研究區(qū)樣品含有較高的TiO2(0.55%～0.82%)和HREE，而Sr含量、K/Rb、Sr/Y值較低(132×10-6～818×10-6、183～284、7.59～45.51)，整體上與贊岐巖的地球化學(xué)特征更為接近(圖6(a)和(b))。贊岐巖是由俯沖沉積物部分熔融形成的硅質(zhì)熔體與地幔橄欖巖平衡反應(yīng)所形成的[46]?；浌鸢采綆r樣品(La/Sm)N值為3.89～4.58，輕稀土分異明顯，指示其源區(qū)為富集型地幔；其具有高Nb/Yb值(3.26～9.94)和低TiO2/Yb值(0.29～0.53)，也支持富集型地幔源的觀點(diǎn)。相較于MORB，火山弧巖漿巖有更高的Th/Yb和Nb/Yb值，并且火山弧成分含量越高，比值也越高[47]。正因?yàn)楦_作用的影響，使得研究區(qū)樣品Th/Yb比值升高(3.62～6.40)、呈現(xiàn)安第斯型山弧安山巖的巖石地球化學(xué)特征(圖6(c)和(d))。

圖6 高鎂安山巖類型判別圖和構(gòu)造背景判別圖

俯沖板片的成分差異(蝕變洋殼、沉積物或兩者兼有)和傳輸機(jī)制的不同(含水流體或熔體，又或者兩者兼有)，導(dǎo)致贊岐巖地幔源區(qū)的不均一性[36, 46, 48]。交代作用介質(zhì)的不同，會(huì)使得被交代的地幔物質(zhì)中微量元素和同位素成分有所變化；而相較于HFSE，LILE更易進(jìn)入含水流體中。微量元素比值可用于識(shí)別進(jìn)入地幔源區(qū)潛在的流體或沉積物組分，如Ba/La和Th/La、Ta/La和Hf/Sm、Sr/Th和Th/Ce、Th/Nb和U/Th[49-52]。研究區(qū)樣品具有低(Ta/La)M比值和高(Hf/Sm)M比值，分別為0.32～0.57和0.94～1.47(原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化比值)，反映其為沉積物衍變出的熔體(圖7(a))；而低U/Th比值(0.20～0.27)和變化較大的Th/Nb比值(0.37～1.48)更為明顯地指向沉積物熔體對(duì)地幔源的貢獻(xiàn)[52](圖7(b))。樣品高Zr/Yb比值及其與Nb/Yb的正相關(guān)性、極低的Lu/Hf比值(0.06～0.12)(圖7(c)和(d))，指示了熔體的陸源沉積物親緣性[53-54]。

圖7 安山巖樣品源區(qū)性質(zhì)判別圖

4.2 白堊紀(jì)南海北部陸緣的構(gòu)造背景

根據(jù)現(xiàn)有的研究資料[7-11, 30]，南海北部陸緣地區(qū)早白堊世晚期—晚白堊世早期的火山活動(dòng)與浙閩沿海地區(qū)相近，與古太平洋板塊俯沖作用相關(guān)。但是，有研究表明古太平洋俯沖引起的巖漿活動(dòng)自侏羅紀(jì)開(kāi)始不斷向東遷移，白堊紀(jì)已主要集中在浙閩地區(qū)[58-62]，也就意味著浙閩以西的南海北部陸緣巖漿活動(dòng)可能不受古太平洋俯沖活動(dòng)的影響。

另外，浙閩地區(qū)的白堊紀(jì)中晚期火山巖活動(dòng)以流紋巖為主，兼有少量的玄武巖，安山巖記錄極少[1-5]；白堊紀(jì)中期的華南地塊南緣、浙閩以西的地區(qū)，在桂東南、粵北、粵西、海南等地均發(fā)現(xiàn)安山質(zhì)火山活動(dòng)記錄[15-17, 61-62]，而且火山巖以酸-中性為主，兼有少量的玄武巖，也與浙閩地區(qū)有明顯的不同。陳衛(wèi)鋒等認(rèn)為，晚中生代曾存在古太平洋板塊向亞歐大陸的俯沖作用，但是俯沖作用在華南的影響范圍可能只限于武夷山以東(或附近)地區(qū)[62]。上述研究表明，粵桂地區(qū)的安山巖與整個(gè)華南南部大陸邊緣弧體系所展現(xiàn)的特征是一致的，但在浙閩地區(qū)這些特征則完全觀察不到，因此白堊紀(jì)南海北部陸緣的構(gòu)造背景與浙閩地區(qū)存在差異。

鑒于華南板塊和南海地區(qū)西鄰特提斯構(gòu)造域，特提斯對(duì)南海北部陸緣構(gòu)造的影響應(yīng)當(dāng)引起重視。夏戡原和黃慈流認(rèn)為南海在中生代時(shí)存在較大范圍的特提斯海，南海特提斯是主特提斯向東的延伸，晚侏羅世—早白堊世的特提斯海可能和太平洋溝通[68]。南海北部在白堊紀(jì)存在E—W向展布的俯沖帶，可能是中特提斯洋在南海北部陸緣區(qū)俯沖關(guān)閉造成的[14, 69-72]。方念喬于2016年構(gòu)建了以海南島中南部的巖漿-沉積組合為典型標(biāo)志、以東西向延伸為基本特征、演化過(guò)程與浙閩活動(dòng)陸緣帶明顯有別的海南陸緣弧體系，在構(gòu)造地理格局上從屬于特提斯域，該弧最初似發(fā)育于晚侏羅世，早白堊世晚期和晚白堊世初期巖漿弧與俯沖造山活動(dòng)達(dá)到高峰，晚白堊世發(fā)生弧后拉張，但近弧地帶擠壓條件下的巖漿-沉積作用一直延續(xù)至晚白堊世后期(約70 Ma)[14]。不同于太平洋板塊NW向俯沖下的東南沿海NE向巖漿巖帶，110～80 Ma南海北部巖漿巖帶呈E—W向，為新特提斯洋俯沖作用的產(chǎn)物[14, 73-74]。

前人研究表明，當(dāng)俯沖洋殼較為年輕、溫度較高、俯沖板片發(fā)生撕裂或斷離時(shí)，俯沖洋殼和沉積物將發(fā)生熔融，產(chǎn)生的熔體交代地幔楔，可使活動(dòng)大陸邊緣巖漿弧上的安山巖呈現(xiàn)高鎂安山巖的特征[46, 75-77]。一些學(xué)者更是認(rèn)為，高鎂安山巖的形成與洋脊俯沖直接相關(guān)[78-80]?？紤]到粵桂地區(qū)在105～93 Ma前后的一段時(shí)間內(nèi)再無(wú)其他高鎂安山巖產(chǎn)出，筆者認(rèn)為洋脊俯沖是研究區(qū)高鎂安山巖形成的最大可能因素。另外，位于南海北部陸緣的海南島和廣東石菉還有同時(shí)期的埃達(dá)克質(zhì)巖石出露[14, 19, 73-74, 81]，其中千家?guī)r體中的中性侵入巖Mg#超過(guò)52、保亭中性巖Mg#介于49～55之間[74]。埃達(dá)克質(zhì)巖石的形成與新特提斯洋脊向南海北部陸緣之下俯沖有直接關(guān)系[14, 73-74]，埃達(dá)克巖與高鎂安山巖的同時(shí)出現(xiàn)，也印證了洋脊俯沖對(duì)白堊世中期南海北部陸緣巖漿作用的影響。此外，根據(jù)對(duì)岡底斯巖漿弧的研究成果，約100 Ma時(shí)新特提斯洋脊開(kāi)始向北俯沖，軟流圈沿板片窗上涌，使軟流圈、 地幔楔和俯沖洋殼發(fā)生部分熔融，導(dǎo)致了強(qiáng)烈的幔源巖漿作用和顯著的新生地殼生長(zhǎng)與加厚，并以不同類型和不同成分巖漿巖的發(fā)育為特征，其中包括正常的弧型巖漿巖和埃達(dá)克質(zhì)巖石[82]，部分閃長(zhǎng)巖樣品的Mg#可達(dá)46.4～63.3[83-84]，同時(shí)也有高鎂安山巖產(chǎn)出[85]?？梢?jiàn)，在岡底斯帶和南海北部陸緣留下了近乎同時(shí)期、同類型的巖漿巖記錄，可能不是巧合，而是新特提斯洋脊俯沖的共同結(jié)果。

綜上所述，特提斯構(gòu)造域?qū)Π讏准o(jì)時(shí)期南海北部陸緣構(gòu)造演化起著舉足輕重的作用。

5 結(jié) 論

本文通過(guò)對(duì)粵桂地區(qū)白堊紀(jì)安山巖的鋯石U-Pb年齡及巖石地球化學(xué)分析，得到以下主要認(rèn)識(shí)：

(1)白堊紀(jì)中期粵桂地區(qū)有眾多安山巖形成，其中玉林安山巖鋯石U-Pb諧和年齡為(93.38±0.83) Ma，略晚于仁化樣品的105 Ma。

(2)玉林、連平和仁化部分安山巖樣品高M(jìn)gO含量和Mg#值，屬低鐵鈣堿性高鎂安山巖。

(3)白堊紀(jì)中期，新特提斯洋脊極有可能向南海北部陸緣之下俯沖；俯沖沉積物部分熔融形成的硅質(zhì)流體與地幔橄欖巖平衡反應(yīng)，使得南海北部陸緣地區(qū)有高鎂安山巖的形成。