粵西福湖嶺混合巖–花崗巖剖面的發現及其意義

張俊浩, 許清燕, 陳國能, 唐煜坤,, 胡文燁,, 陳 震,婁 峰, 彭卓倫, 邱 惟, 王 勇

(1.中山大學 地球科學與地質工程學院, 廣東 廣州510275； 2.中國能源建設集團 廣東省電力設計研究院,廣東 廣州 510663)

粵西福湖嶺混合巖–花崗巖剖面的發現及其意義

張俊浩1, 許清燕1, 陳國能1, 唐煜坤1,2, 胡文燁1,2, 陳 震1,婁 峰1, 彭卓倫1, 邱 惟1, 王 勇1

(1.中山大學 地球科學與地質工程學院, 廣東 廣州510275； 2.中國能源建設集團 廣東省電力設計研究院,廣東 廣州 510663)

作者野外調查發現的廣東陽西福湖嶺剖面, 自上而下呈云母石英片巖→斑點狀和條紋狀混合巖→條帶狀混合巖→混合花崗巖(或“臟花崗巖”)的連續分帶, 且不同類型巖石具有不同變形特征, 為研究殼內熔融和花崗巖漿形成及大陸流變等提供了不可多得的自然實例。初步測年結果表明, 混合巖和花崗巖均形成于415～445 Ma之間, 為加里東期的產物。

混合巖； 花崗巖； 殼內熔融； 大陸流變學； 福湖嶺剖面

1 福湖嶺剖面的地理位置及發現概況

福湖嶺是位于廣東省陽江市陽西縣沙扒灣旁側的半島狀山包, 三面環海, 圖1的剖面發育于其南東側, 為作者2012年野外調查發現。剖面上出露不同類型的混合巖和混合花崗巖(“臟花崗巖”)(圖1),各類巖石變形特征和接觸界線清晰, 為一處不可多得的研究地殼巖石熔融和巖石流變的天然剖面。該剖面的發現引起了國內學術界的關注, 2014年11月28日～12月1日由國家自然科學基金委、中山大學、中國地質學會構造地質學與地球動力學專業委員會和廣東省地質學會聯合召開了“大陸構造與大陸流變”學術會議, 對該剖面進行了現場學術研討。

2 福湖嶺剖面的地質特征

如本期封面照片所示, 剖面自上而下大體可分為三部分:

(1) 上部窄條帶狀混合巖: 下界離地面的高度8～10 m, 巖石表面有鐵染現象, 故總體呈棕褐色(圖2a上方)。窄條帶狀混合巖內的淺色體比例一般＜15%, 其產出主要受原始巖石的層理、頁理等原生構造控制。淺色條帶總體向西(北西或南西)傾斜, 傾角一般在30°～40°間, 沿層面或滑動面常有明顯的韌性剪切現象。薄條帶狀混合巖向上逐漸變為條紋狀和斑點狀混合巖及云母石英片巖。

(2) 中部寬條帶狀混合巖: 淺色體比例在15%～40%之間, 其特點是巖石發生強烈的流塑性變形,形成了一系列形態各異、軸面總體傾向南西、傾角不等的小型褶皺(圖2b), 與上方呈單斜產出的窄條帶狀混合巖形成鮮明對照(圖2a)

(3) 混合花崗巖, 亦稱“臟花崗巖”: 位于剖面底部, 與上方寬條帶混合巖接觸界面清晰(圖2c), 其內包裹大量大小不等的巖塊和暗色殘留體(圖2d)?？v、橫向上巖漿成分均變化很大(圖1), 形成不同組分的熔體團, 其內的流線清楚指示巖漿的流動方向(圖2d)。

圖1 廣東陽西福湖嶺混合巖–花崗巖剖面(鏡頭向西)Fig.1 Migmatite-granite outcrop at section of Fuhuling, at Yangxi county, Guangdong province, China

圖2 福湖嶺剖面不同類型巖石的分帶界線和地質特征Fig.2 Geological features of different rock types and their contact relationship at Fuhuling

3 福湖嶺剖面的科學意義

花崗巖漿主要來自硅鋁質巖石的部分熔融, 混合巖即為原始巖石部分熔融后的產物(Brown, 2001； Chen and Grapes, 2007)。福湖嶺剖面從頂部到底部由斑點狀和條紋狀混合巖→窄條帶和寬條帶狀混合巖→混合花崗巖的變化, 揭示了其形成時殼內巖石隨著溫度升高從部分熔融到最終生成花崗巖漿的過程, 以及巖石熔融過程中的流變現象, 為花崗巖成因和大陸流變學等基礎理論研究提供了不可多得的天然實例, 相關研究正在進行中。此外, 鋯石U-Pb法的初步測年結果表明,剖面上各類混合巖和花崗巖的年齡均在415～445 Ma之間, 即為加里東期的產物, 這對于華南加里東造山運動的研究無疑也有重要意義。

Brown M. 2001. Crustal melting and granite magmatism: Key issues. Physics and Chemistry of the Earth (Part A) Solid Earth and Geodesy, 26(4–5): 201–212.

Chen G N and Grapes R. 2007. Granite Genesis: In-Situ Melting and Crustal Evolution. Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-Dordrecht: 1–228.

Discovery of the Migmatite-Granite Profile at Fuhuling in the Western Guangdong Province and its Significance

ZHANG Junhao1, XU Qingyan1, CHEN Guoneng1, TANG Yukun1,2, HU Wenye1,2, CHEN Zhen1, LOU Feng1, PENG Zhuolun1, QIU Wei1and WANG Yong1
(1. Scholl of Earth Sciences and Geo-Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, Guangdong, China；2. Guangdong Electric Power Design Institute, CEEC, Guangzhou 510663, Guangdong, China)

The outcrop at Fuhuling, located by the seashore of Yangxi county, Guangdong province, is distinctly zoned. The rock type changes gradually from mica-quartz-schist, mottling/striping-migmatite, banding-migmatite and magmatic granite (or dirty granite) from the top to the bottom. The rocks in different zone show distinct deformation characteristics, which supplies plausible site for the researches of crustal melting, granite formation and continental rheology. Zircon U-Pb dating indicates that the rocks were formed at 415–445 Ma, i.e., Caledonian stage.

migmatite； granite； crustal melting； continental rheology； Fuhuling

P581

A

1001-1552(2015)03-0380-003

2014-10-12； 改回日期： 2014-12-24

項目資助： 國家自然科學基金項目(41372223)資助。

張俊浩(1989–), 男, 博士研究生, 主要從事大地構造與花崗巖成因學研究。Email: 247582447@qq.com

陳國能(1952–), 男, 教授, 主要從事花崗巖成因與成礦學、大地構造學等方面研究。Email: chengn@mail.sysu.edu.cn