地球的陸殼經(jīng)歷了漫長(cháng)的演化，并記錄了豐富的地質(zhì)事件，因而被譽(yù)為地質(zhì)歷史的檔案館。通過(guò)對陸殼中的花崗巖成分演化的分析，有助于我們理解陸殼的演化和相關(guān)的地質(zhì)事件。華南板塊位于我國南部主要地區，記錄有新元古代、早古生代、早中生代和晚中生代等多次的大陸地殼再造，為理解古地理重建、區域動(dòng)力學(xué)演化等提供了理想的研究窗口。然而，華南大陸再造機制仍然存在爭議。已有研究表明，華南早古生代和早中生代中上地殼的再造主要是通過(guò)陸殼疊置，缺乏幔源巖漿的參與。華南板塊在晚中生代發(fā)生了古生代以來(lái)最為強烈的地殼再造，幔源巖漿在這次地殼強烈再造過(guò)程中所扮演的角色并不清楚。
針對上述科學(xué)問(wèn)題，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室巖石學(xué)學(xué)科組博士生劉瀟、王強研究員、馬林副研究員及其合作者對廣州市天河區火爐山和龍眼洞森林公園晚侏羅世（162~155 Ma）二云母花崗巖-正長(cháng)斑巖-閃長(cháng)巖的巖石組合進(jìn)行了主微量元素和Sr-Nd-Hf-O同位素地球化學(xué)研究。研究發(fā)現，火爐山和龍眼洞二云母花崗巖都具有高硅、弱過(guò)鋁質(zhì)-強過(guò)鋁質(zhì)以及富集的Sr-Nd-Hf同位素組成（圖1和2）。火爐山二云母花崗巖的鋯石O同位素組成多集中在8.0‰以上（δ18O = 8.0~10.4‰），與沉積巖起源的花崗巖類(lèi)似（圖2）。火爐山二云母花崗巖低Mg#（25~33）指示其最有可能起源于變質(zhì)沉積巖與少量新生地殼的混雜源區。其原生白云母成分計算指示其熔融深度為16.5~20 km，對應于中地殼深度（圖3）。龍眼洞二云母花崗巖高的鋯石O同位素組成（δ18O = 8.6~9.9‰）和更高的La/Yb比值（22.3~30.6）指示其源于20 km以下的變質(zhì)沉積巖源區。火爐山正長(cháng)斑巖兼具富集地幔起源的硅堿特征和二云母花崗巖類(lèi)似的微量元素與Sr-Nd-Hf-O同位素組成，最有可能形成于殼源酸性巖漿和少量富集地幔起源的堿性巖漿的混合（圖3）。火爐山閃長(cháng)巖中等硅、高鉀鈣堿性和相對虧損的Sr-Nd同位素組成的特征，最有可能源于鎂鐵質(zhì)下地殼巖漿的AFC過(guò)程（圖3）。結合區域地質(zhì)資料，認為這套二云母花崗巖-正長(cháng)斑巖-閃長(cháng)巖巖石組合形成于巖石圈伸展的地球動(dòng)力學(xué)背景。
圖1 火爐山-龍眼洞花崗巖類(lèi)Sr-Nd同位素圖解
圖2 火爐山-龍眼洞花崗巖類(lèi)鋯石Hf-O同位素圖解
圖3 火爐山-龍眼洞花崗巖類(lèi)成巖模式圖解
本次研究取得的主要認識以下：（1）華南晚中生代大陸地殼再造包括中-下地殼變質(zhì)沉積巖和新生地殼物質(zhì)以及下地殼鎂鐵質(zhì)巖石的再造；（2）華南晚中生代中地殼的再造可以由幔源巖漿直接加熱引起；（3）幔源巖漿對華南晚中生代地殼進(jìn)行再造的同時(shí)還伴隨有垂向地殼的生長(cháng)。
該研究近期發(fā)表在國際期刊《Lithos》上。
論文信息：Liu X., Wang Q*., Ma L*., Yang Z.Y., Hu W.L., Ma, Y.M., Wang J., Huang T.Y., 2020. Petrogenesis of Late Jurassic two-mica granites and associated diorites and syenite porphyries in Guangzhou, SE China. Lithos. 364-365, 105537.
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