早白垩世的地壳缩短事件通过天台岩基的侵入得以记录,该岩基位于中国南方东部地块

《Techniques and Innovations in Gastrointestinal Endoscopy》:Early cretaceous shortening event recorded by the emplacement of the Tiantai pluton, Eastern South China Block

【字体: 时间:2025年11月24日 来源:Techniques and Innovations in Gastrointestinal Endoscopy 0.9

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  东亚大陆边缘白垩纪构造活动对地貌、气候和生物演化的影响长期受关注。通过研究东南沿海火山岩带北段天台花岗岩体,结合AMT(磁各向异性)测量和U-Pb定年,揭示早白垩世区域构造体制为NW-SE缩短。岩体结晶年龄约115-120 Ma,磁 foliation陡倾NE-SW,磁 lineation水平延伸,显示岩浆侵位时受NW-SE方向缩短应力控制。该缩短事件与SECMB早白垩世地壳增厚( geochemical证据)及东部华南地块火山-沉积序列角度不整合(Liu et al., 2012,2016)吻合,为探讨华南地块与危险地-西菲律宾地块碰撞提供新证据。

  在东亚洲大陆边缘(EACM)的白垩纪构造演化过程中,东南沿海岩浆带(SECMB)作为一个重要的构造敏感区域,对于理解板块边界动力学过程具有重要意义。SECMB位于俯冲带附近,其广泛分布的白垩纪岩浆侵入体记录了复杂的构造演化历史。通过对Tiantai岩浆体的综合研究,包括野外和微观结构观测、磁各向异性(AMS)测量以及锆石铀-铅(U-Pb)年代测定,研究人员发现该岩浆体的结晶年龄约为120-115百万年,表明其形成时间与区域岩浆活动的低潮期相吻合。这些研究结果揭示了白垩纪时期EACM区域的构造演化模式,尤其是东南沿海地区的构造变形特征,为理解危险地带-西菲律宾板块与华南板块之间的碰撞提供了新的视角。

白垩纪构造演化对东亚洲大陆边缘的地质格局产生了深远影响,其表现形式包括大规模的区域性断裂带、广泛的沉积盆地形成、频繁的岩浆活动及其伴随的矿化作用。例如,白垩纪时期在EACM区域形成了多种类型的沉积盆地,如东北向延伸的断裂-坳陷盆地,以及与伸展构造相关的穹丘和低角度拆离断层等。此外,这一时期的岩浆活动呈现出明显的“喷发-低潮”周期,某些区域甚至出现了岩浆活动的间断,这与区域构造变形密切相关。这些地质现象表明,EACM在白垩纪经历了复杂的构造演化过程,涉及多种构造应力的叠加和转换。

然而,关于EACM白垩纪构造体制的争论一直存在。部分研究认为,该区域主要受到东北-西南向的伸展构造作用的影响,这在很大程度上体现在其广泛分布的双峰式岩浆活动、断裂-坳陷盆地的形成以及区域性伸展构造的发育上。另一些研究则指出,在同一时期,该区域也经历了东北-西南向的缩短构造作用,这主要通过脆性剪切带的运动学分析、同构造岩浆体的研究以及东南沿海地区上下火山-沉积序列之间普遍存在的角度不整合等现象得以支持。此外,还存在一些关于东北向走滑构造的假说,这些走滑构造可能与板块间汇聚方向的变化有关。

尽管已有研究初步构建了对华南板块白垩纪变形过程的理解框架,但仍然需要更深入的构造研究来揭示其详细的演化过程。因此,选择位于SECMB北部的Tiantai岩浆体作为研究对象具有重要意义。该岩浆体的侵入时间与区域岩浆活动的低潮期相吻合,这使其成为研究该时期构造演化的一个理想样本。通过综合运用多种研究方法,包括结构观测、AMS测量、岩石磁学分析和锆石U-Pb年代测定,研究人员能够更全面地理解Tiantai岩浆体的侵入过程及其对区域构造演化的意义。

Tiantai岩浆体的野外结构观测表明,该岩浆体在大部分露头中表现出均质性和各向同性的特征。尽管在某些区域存在较为明显的构造变形,但整体上岩浆体的矿物排列并不明显。这可能与岩浆体的形成和侵入过程中的构造应力有关。在对岩浆体与围岩接触带的调查中,研究人员发现其接触关系通常不够清晰,这可能是由于岩浆侵入过程中发生的强烈构造变形所致。通过对不同构造方向的薄片进行系统观测,研究人员能够识别出岩浆体内部的矿物排列特征,并进一步分析其形成机制。

在进行AMS测量之前,研究人员对Tiantai岩浆体的样品进行了系统的采集和制备。使用便携式汽油钻,他们在岩浆体内部的35个地点采集了定向样品,平均采样间距为3公里。在每个采样点,研究人员钻取了6至13个岩芯,并使用磁罗盘进行定向。在天气条件允许的情况下,他们还测量了岩芯的太阳方位角,以校正磁偏角。这些样品在实验室中经过处理,最终制备了320个标准圆柱形样品。这些样品的采集和制备为后续的AMS测量提供了重要的基础。

岩石磁学分析结果显示,所有样品在约580°C时都表现出明显的磁化率下降,这与磁铁矿的居里温度相符。在TT01样品中,加热和冷却曲线几乎可逆,表明其矿物成分在热循环过程中保持稳定,没有发生相变。相比之下,TT16和TT26样品在冷却过程中表现出不可逆行为,磁化率增加,这可能与磁铁矿的再磁化或新磁性矿物的形成有关。这些结果为理解Tiantai岩浆体的磁性特征及其与构造演化之间的关系提供了关键证据。

在对Tiantai岩浆体的微观结构观测中,研究人员制备了27个定向薄片,其中24个来自AMS样品,3个来自手标本围岩。通过对这些薄片的详细分析,研究人员能够识别出岩浆体内部的矿物排列模式,并进一步探讨其形成机制。在这些薄片中,13个是沿着XZ平面切割的(平行于K1,垂直于K1-K2平面),11个是沿着YZ平面切割的(垂直于K1和K1-K2平面)。这些不同方向的薄片为研究岩浆体的磁性各向异性提供了多角度的数据支持。

Tiantai岩浆体的磁性载体主要由顺磁性矿物构成,如黑云母、磁铁矿和赤铁矿等。这些矿物在岩石磁化率中的贡献表明,它们在岩浆体形成和侵入过程中起到了重要的作用。通过对这些矿物的详细分析,研究人员能够进一步理解岩浆体的磁性特征及其与构造应力之间的关系。这些研究结果不仅有助于揭示Tiantai岩浆体的侵入过程,还为理解整个SECMB区域的构造演化提供了新的视角。

通过综合分析Tiantai岩浆体的磁性各向异性特征,研究人员发现其主要磁性构造特征为集中分布的东北-西南向磁性片理,以及东北-西南向的水平磁性线理。这些特征表明,在岩浆体侵入过程中,该区域主要受到了东北-西南向的缩短构造作用的影响。这一构造作用与早白垩世SECMB区域的岩石圈增厚现象相吻合,进一步支持了该区域在白垩纪时期经历的复杂构造演化过程。此外,Tiantai岩浆体的磁性特征还与华南板块东部的火山-沉积序列之间的角度不整合现象相呼应,这表明该区域在白垩纪时期可能经历了显著的构造变形和岩浆活动的间断。

Tiantai岩浆体的研究不仅揭示了其形成过程和构造背景,还为理解早白垩世华南板块的构造演化提供了新的证据。通过结合区域岩浆活动的年代数据和岩石圈厚度的约束条件,研究人员能够更全面地探讨该时期华南板块的构造演化模式。这些研究结果表明,华南板块在白垩纪时期可能经历了从伸展构造向缩短构造的转变,这一转变与危险地带-西菲律宾板块与华南板块之间的碰撞密切相关。

此外,Tiantai岩浆体的磁性各向异性特征还为研究区域构造应力与岩浆活动之间的相互作用提供了重要线索。在岩浆侵入过程中,构造应力对岩浆体内部的矿物排列产生了显著影响,这种影响可以通过磁性各向异性特征得以反映。因此,Tiantai岩浆体的磁性各向异性不仅记录了其侵入时的构造背景,还可能反映了更广泛的区域构造演化过程。

总之,Tiantai岩浆体的研究为理解早白垩世华南板块的构造演化提供了重要的地质证据。通过综合运用多种研究方法,研究人员不仅揭示了该岩浆体的形成时间和构造背景,还进一步探讨了其与区域构造演化之间的关系。这些研究结果有助于厘清华南板块在白垩纪时期的构造演化模式,并为理解东亚洲大陆边缘的构造历史提供了新的视角。未来的研究可以进一步结合区域地质数据和地球物理资料,以更全面地揭示这一时期的构造演化过程及其对地质环境的影响。
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