三水盆地陆内裂谷火山活动特征与南海早期演化

发布时间：2020-05-15 12:28

【摘要】：摘要：三水盆地是中国东部地区距离南海最近的中新生代盆地之一，盆地岩浆活动频繁，根据前人研究成果，从早白垩世白鹤洞组至始新世华涌组共有13期火山喷发，无论延续时间还是喷发规模均为南海北缘各沉积盆地之最。早新生代以来的盆地火山记录，一般被认为板内裂谷成因，与渐新世的南海开张应存在某种联系。本文利用在三水地区走马营、黎边山、紫洞、王借岗等地采集的粗面岩、玄武岩和流纹岩样品，通过岩石学、地球化学与地质年代学分析，研究该盆地在始新世期间火山喷发体系的基本特征及其与南海早期演化间的关联。经研究，三水盆地始新世各类火山岩均呈板内深源性质，具备红海热点喷发式典型特征，说明地幔上涌曾是南海北部陆缘破裂的基本方式。早始新世（约53Ma）粗面岩在盆地火山演化体系中占有突出地位，它具备部分HFSE（Nb、Ta、Zr、Hf等）、LILE的富集和明显的Sr、Ba、Eu负异常，加之较高的Nd同位素比值（0.51279~0.51293）和较低的Sr同位素比值（0.70461~0.71088），与红海裂谷体系粗面岩特征高度相似但在火山组合内部的比例上远远超越红海。在年代厘定基础上，早先被认为时代与性质彼此相当的王借岗玄武岩和紫洞玄武岩得到重新认识：前者形成于中始新世（约53Ma），以富含橄榄石斑晶和贫Si为主要特色，与上述粗面岩构成陆内裂谷阶段火山活动鼎盛期的强碱性-碱性岩浆组合；后者形成于晚始新世末期（约36Ma），具体表现为指示陆内裂谷演化达到成熟阶段的拉斑玄武岩。本文得到的主要结论如下：（1）以走马营粗面岩、王借岗玄武岩、紫洞玄武岩、黎边山流纹岩为代表的三水盆地早新生代火山岩同为陆内裂谷环境下岩浆活动的产物，它们来自DM与EMI两个端元混合的同一源区，岩浆产生于软流圈地幔甚至更深的部位，指示南海最初诞生于地幔上涌的主动裂谷作用。（2）粗面岩系研究区陆内裂谷阶段的代表性岩石，为幔源岩浆结晶分异成因，表明南海北缘陆内裂谷阶段的演化具有鲜明的区域特色。（3）研究区新生代玄武岩的性质及其发育的时间顺序符合陆内裂谷岩浆体系演化的基本模式。其中，最后一期喷发的晚始新世拉斑玄武岩反映陆内裂谷演化至成熟阶段，其碱性成分的消失可能代表南海海盆打开的前兆。。（4）南海早期演化具备与红海相似的构造背景，但在晚始新世（41-36Ma）后火山活动明显受到抑制，表明南海海盆扩张时热点因素消亡殆尽，这一现象可能与周边区域动力学因素对南海地区的压迫有关。
【图文】：

南海北缘,裂谷盆地,火山活动,年代

2 -1 南海北缘裂谷盆地分布及火山活动年代 2 -1 D is tr i b u ti o n o f vo lc a n ic b a s in s a n d it s a c ti v e ti m e in So u th e a s t C h in a1 . 2 地层三水盆地白垩系分布范围不大，出露于广州、三水及盆地的南部地区。其中，下白由百足山组和白鹤洞组组成，上白垩统由三水组和大Xq 山组组成（表 2- 1 ）。百足山组以内陆湖泊相红色碎屑岩建造为主，厚约 1 80 0m 。早先被归为中、上侏罗根据组内植物、动物化石而被更正为下白垩统。该组可划分为三个亚组：下亚组底部紫色砾岩，向上为灰紫色细粒砂岩夹粉砂岩，厚 37 0m ~5 2 0 m ；中亚群以砖红、黄色粉及粉砂质泥岩为主，厚约 80 0m ；上亚群黄白、砖红色砾岩为主，厚 4 70 m 。白鹤洞组代表三水盆地早白垩世晚期的沉积，主要分布于广州、顺德等地的井下。为黄褐色砾岩、砂砾岩和粗粒砂岩和紫红色细粒砂岩、粉砂岩；中部为灰绿色砂质泥

始新统,白垩系,水盆,吴川

水盆地白垩系- 始新统分布（张显球与黎汉明， 2 0 11 ） is tr i b u ti o n o f th e Cr e a ta c e o u s to Eo c e n e in Sa n s h u i b a s in 山活动水盆地自上世纪六七十年代就探明蕴含有丰富的油气资源，对于盆地内沉地成因、演化模式的研究层出不穷。朱炳泉（ 1 99 1 ）曾指出三水盆地 64 火山岩为古生代板块俯冲改变了岩浆源区性质所造成的结果，，后又（ 2 0 - 吴川断裂带上的茂名、三水、河源等盆地火山岩年代学和钕同位素数据宾海与南海等东亚边缘海盆在始新世早期（约 5 6M a）开始发生张裂。唐忠盆地为受断裂控制的、白垩纪 - 早第三纪内陆小型裂谷盆地，火山活动剧从钙性 - 钙碱性向碱性演化模式和重力计算的结果判断盆地的形成与地一步推测三水盆地下莫霍面深度为 33 . 5~ 3 4. 0 km ，由地幔隆起和盆地下
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：P317;P736

【参考文献】