中国东南沿海中生代镁铁质岩墙群的磁组构特征及侵位方式研究

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中国东南部在中生代发生了强烈的岩架作用,形成了广泛分布的岩浆岩。其中的花岗岩类和火山岩类得到了较系统的研究,而关于镜铁质岩石的研究相对较少,尤其是镁铁质岩墙群,目前为止只有少量年代学和地球化学方面的研究。本文选取中国东南沿海中生代镁铁质岩墙群为研究对象,进行了系统的岩石学、岩石磁学和磁组构研究,以探讨岩墙群的侵位方式、侵位环境和岩浆源等问题。根据采样难易程度和样品新鲜程度,针对分布于浙江省嵊泗岛、东极岛、天台、文成,福建省长乐、源洲岛、晋江石圳的7个岩墙群进行了细致的野外考察,对采样区不同走向的岩墙均采集了定向岩芯,同时对海南岛万宁市的辉长岩及侵入于其中的辉绿岩墙定向样品,一并进行了磁组构分析。中国东南沿海中生代镁铁质岩墙群的岩性主要为角闪辉绿岩和辉绿岩。尤-T曲线、等温剩磁(IRM)获得曲线、矫顽力谱、磁滞回线和低温磁性测量等磁学测试表明,岩墙的主要携磁矿物为磁铁扩和钬磁铁扩,含少量磁铁矿的氧化产物磁赤铁矿。FORC(First-order reversal curve)图显示,岩墙中磁性矿物的粒径分布较广,单畴(Single domain,SD)、假单畴(Pseudo-single domain,PSD)和多畴(Multidomain,MD)磁性颗粒都有发现,但以MD颗粒为主。扫描电镜观察和能谱结果表明,岩墙的磁化率各向异性(Anisotropy of Magnetic Susceptibility,AMS)来源于磁铁矿和钬磁铁扩的分布各向异性。本次研究共发现5类磁组构(正常、中间、倒转、异常和随机分布型磁组构),其中正常磁组构占绝大多数,这类组构通常是岩浆流动形成的原生磁组构。研究发现,倒转磁组构的成因可能是岩墙中存在SD磁性颗粒,而中间磁组构则是不同粒径或不同类型的磁性親粒混合的结果。根据磁面理和岩墙壁的相交情况可推断岩桨的流动方式。蝶洒岛上,北东向岩墙为由南西向北东近水平侵位,东西向岩墙为从西向东侧向侵位,北西向岩墙为从南东向北西水平侵位;岩浆源可能存在于螺洒岛西南部的较远处。东极岛上,北西向岩墙为从北西向南东以中度仰角侵位;庙子湖岛和青浜岛上北东向岩墙存在相反的流向,可能是由于东极岛下方岩浆源的多期次岩浆脉冲造成。天台岩墙群从西向东以中度仰角侵位,岩浆源位于釆点的西面。文成、循洲岛和晋江岩墙群的岩墙为近直立侵位,岩桨源应该在岩墙群出露区的下方。海南万宁岩墙群为以中至低仰角从北北西向南南东侧向侵位,岩架源可能位于距万宁较远处的北部地区,这可能意味着北部大面积出露的印支期花岗岩之下可能隐伏有印支早期的基性岩体。嵊泗岛和万宁镆铁质岩墙群的AMS为岩浆流动的产物。东极岛、天台、文成、媚洲岛和晋江镁铁质岩墙群的AMS则是岩浆流动和同期的局部构造应力共同作用的产物。福建沿海镁铁质岩墙群的侵位受长乐-南澳断裂带控制。这条断裂带在9at2Ma之前,为左行走滑剪切带,在此之后转变为右行走滑剪切带。这些岩墙群在古太平洋板块向欧亚板块俯冲形成的拉张背景下受到区域构造应力的影响而发生同构造侵位。
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