Question

岩浆演化特征

Answer 1

研究中生代的岩浆活动对于深入认识湖南深部的构造特征，具有十分重要的意义。自中生代以来，岩浆活动在250～80Ma期间最强烈，其中出现4个峰期（湖南省地质矿产局，1986），同位素年龄值分别为225Ma，205Ma，165Ma和135Ma，大致分别相当于晚三叠世、早侏罗世、晚侏罗世和早白垩世。前者相当于印支期，而后三者相当于燕山期。显然，燕山期岩浆活动的规模和强度大于印支期。

由上述分析可见，本区岩浆具有多期、多阶段、多序次活动特征。许多岩体都为复式岩体，如骑田岭岩体由18个规模不等的中、酸性侵入体组成，分属印支、燕山两个构造—岩浆期。由于岩浆活动的这一特点，使得晚二叠世煤层经受了多次岩浆热作用，使本区，尤其是加里东褶皱区内的煤变质程度出现明显的不均一性，并受区域性深大断裂的控制。

在湖南境内，对岩体规模、产状及岩性起控制作用的深大断裂主要有以下几条：

安化—溆浦—黔阳断裂带 该断裂带控制了各时代的岩体分布，印支期和燕山期的岩体几乎全分布于该断裂带的东侧，断裂带附近的岩浆活动具有多期性。它是一条重力梯度带，并有一条长约500km的航磁异常带与之吻合；断裂带两侧地壳厚度相差在5km以上，是一条形成时代早、活动历史长的深大断裂，也是一条控制晚二叠世煤变质分区的重要界线之一。

长寿街—双牌断裂带 该断裂带对中生代以来的岩浆活动及构造变形有明显的控制作用，表现在：①断裂两侧印支期岩体成分有别，以东偏酸性，以西偏中性；燕山期则相反。断裂带上角闪煌斑岩含深源包体，并见角爆岩；②断裂带上有晚白垩世玄武岩浆喷溢，断裂以东岩浆活动具深源特征；③断裂带上地表形变强烈，见数条断裂破碎带及动力变质带；④断裂带以西晚二叠世含煤向斜形态完整，以东变形强烈；⑤断裂带是一条明显的重力梯度带和正负磁场交变带；⑥断裂带两侧岩石圈厚度不同（秦葆瑚，1991），西侧的邵阳岩石圈厚达300km，东侧的攸县仅150km，使得莫霍面温度东高（攸县542℃）西低（邵阳268℃），造成断裂带以东煤变质程度明显高于西侧；⑦燕山期多金属矿床主要分布于断裂以东地区。可见，该断裂带是一条中生代以来活动十分明显的深大断裂，也是一条重要的煤变质分区界线。

茶陵—郴州—临武断裂带 该断裂带自震旦纪开始活动，晚古生代表现为同沉积断裂，二叠纪至三叠纪具有裂谷性质；印支—燕山期岩体及岩脉沿断裂带展布，规模较大的有骑田岭、杉木岭岩体等，它们都是复式岩体，在深部可能相连；该断裂带也是一条莫霍面陡变带，东深西浅，水平梯度40m/km；亦有一条重力梯度带与之吻合，在断裂带上的安仁、茶陵等地有8个呈串珠状展布的航磁异常带；断裂带两侧的岩浆活动和成矿作用也有较大差异，以西以燕山期岩体为主，少量的印支期岩体，以东燕山期岩体占绝对优势且大都具深源特征。

上述3条断裂带决定了中生代岩浆活动的强度及空间展布等特征。

岩浆大多数起源于地幔或者由于幔源岩浆加热使地壳熔融而产生。地球系统不同历史时期幕式岩浆活动不仅反映地幔迁移，同样也反映了深部大范围地幔岩性质的演化特征，它产出的地球动力学环境构成了反映地球总的演化方向的动力学体系。因此，岩浆的形成、运移和侵位是地壳生长的基本过程，深部内层物质向地表的质量迁移，进一步揭示了湖南地区大规模岩浆活动的构造位置是在大陆边缘。

众所周知，自中生代印支运动以来，随着西太平洋板块和菲律宾板块向中国大陆开始俯冲，在中国东部形成了广阔而强烈的三条构造—岩浆活动带，其中宁远—道县地区位于东南沿海中生代构造—岩浆活动带的内缘。由于板块俯冲，形成了活动大陆边缘火山弧环境。岩石圈地幔上隆，形成了新的断裂和古老大断裂的活动，导致了颇具规模的构造热事件。辉长岩包体就是在这样的构造环境中经局部岩石圈地幔部分熔融，在相对开放的体系中，沿着已活动的宁远—江华断裂侵位于地壳。由于当时本区岩石圈伸展、减薄、断裂活动加强，氧逸度增大，固结速度加快，岩浆根本来不及结晶分异，使得其稀土元素的轻、重稀土元素分离程度低。晚侏罗—早白垩世，由于俯冲作用继续加强，岩浆活动更加剧烈，形成了本区具裂谷碱性玄武岩特征的碱性玄武岩浆，沿着宁远—江华断裂喷出地表，这与活动大陆边缘火山弧的基性岩浆演化序列相吻合。

由上述可知，本区自中生代以来，形成了活动大陆边缘火山弧，晚侏罗—早白垩世岩石圈继续伸展、拉伸、减薄形成陆内裂谷。而辉长岩包体则是板块俯冲过程在本区的最早响应事件。