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通过中国东南部华夏地块白垩纪I型花岗岩和过碱性A型花岗岩的组合，揭示了古太平洋板块的断裂过程
本研究通过锆石U-Pb-Hf-O同位素分析、全岩地球化学及Nd-Hf同位素方法，揭示了华南地块清泰花岗岩组合中I型与过碱钙性A型花岗岩的成因联系。年龄测定显示两者间隔约10百万年，同位素特征表明I型花岗岩源区为中生代幼年期镁铁质下地壳与晚泥盆世前泥盆纪镁铁质下地壳混合，而A型花岗岩则由榴辉岩残片与高温 altered oceanic crust（AOC）熔融流体混合形成，其机制可能与96Ma前古太平洋板块拆离事件相关。对华南地块白垩纪花岗岩的系统整合进一步支持了该时间节点板块拆离的假说。
中国科学院广州地球化学研究所深部地球过程与资源国家重点实验室，中国广州 510640
研究空间和时间上相互关联的花岗岩可以为区域地壳重塑和地球动力学演化提供重要线索。一个著名的例子是白垩纪I型花岗岩和过碱性A型花岗岩在Cathaysia地块沿岸的共存；然而，它们的起源和遗传联系仍存在争议。本文利用锆石U-Pb-Hf-O同位素分析，结合全岩地球化学和Nd-Hf同位素分析，研究了Cathaysia地块内的Qingtian花岗岩组合。锆石U-Pb测年结果显示，I型花岗岩的结晶年龄为106.0±0.5 Ma，过碱性A型花岗岩的结晶年龄为95.8±0.8 Ma，两者之间存在约10 Ma的年龄差距。I型花岗岩的锆石ε
O值介于4.76–5.91‰之间，表明其来源为混合了中生代年轻的镁铁质下地壳（LCC）和中元古代-古生代的镁铁质LCC。相比之下，过碱性A型花岗岩的锆石ε
O值低于正常值（4.27–5.22‰），同时Nd-Hf同位素含量较低，全岩锆石饱和温度较高，高场强元素和重稀土元素富集，表明其来源可能是I型岩浆提取后剩余的难熔花岗岩残余物与高温改造的洋壳（AOC）释放的岩浆/流体混合形成的。结合该地区同时期的洋岛玄武岩，这种AOC来源的成分可能来源于沿断裂面熔融/脱水的改造辉长质下洋壳。因此，我们认为古太平洋板块断裂可能是产生这种过碱性A型岩浆作用的主要机制。对Cathaysia地块白垩纪花岗岩的进一步研究表明，这种断裂发生在约96 Ma之前。
Cathaysia地块以一系列重要的中生代构造-岩浆事件而闻名，包括广泛的伸展作用、大规模岩浆活动和强烈的矿化作用（例如，Sun等人，2007年；Xu等人，2021年；Zhang等人，2023a；Zhang等人，2023b；Zhang等人，2025年）。然而，这些事件的成因仍存在很大争议。主流观点认为这些事件要么是由于岩石圈剥离（Zhang等人，2023b；Zhao等人，2023年），要么是由于古太平洋板块俯冲（包括初始的平缓俯冲和随后的回撤，Zhou和Li，2000年；Dong等人，2020年；Zhang等人，2025年）或板块断裂（Li和Li，2007年；Ma等人，2019年；Dai等人，2020年；Wu等人，2020年）引起的。尽管岩石圈剥离是一个常见的解释模型，但它无法充分解释Cathaysia地块白垩纪岩浆作用向东南方向的年轻化趋势，尤其是在120 Ma之后的现象（Li等人，2014a；Liu等人，2020年）。因此，古太平洋板块俯冲越来越被认为是主要的地球动力学驱动力；然而，具体的俯冲模式仍存在争议。
根据其原岩性质和独特的岩石学及地球化学特征，花岗岩系统地被分为四类：I型、S型、M型和A型（Bonin，2007年）。这些花岗岩通常被认为是对深部地质过程的浅层响应（例如，Wang和Hou，2018年；Zhang等人，2023a），其形成并非随意，而是与该地区的构造环境密切相关（例如，Barbarin，1990年；Shellnutt等人，2021年；Condie等人，2023年）。因此，这些特征使它们能够提供关于区域地球动力学的重要信息。特别是，由空间和时间上相互关联的不同类型花岗岩组成的特征性花岗岩组合，提供了独特的遗传信息。解码这些花岗岩组合中不同类型花岗岩之间的遗传联系对于重建区域地壳重塑和地球动力学演化至关重要（例如，Farahat等人，2007年；Zhao等人，2008年；Jiang等人，2016年；Zhao等人，2016年；Cui等人，2022年）。在整个Cathaysia地块中，花岗岩是白垩纪岩浆作用的关键组成部分（图1a；Zhou等人，2006年）。其中以钙碱性I型花岗岩为主，A型花岗岩含量较少（Cao等人，2021年；Xu等人，2021年）。值得注意的是，某些I型和过碱性A型花岗岩在空间和时间上紧密相关，在舟山、青田和福州等地形成了典型的花岗岩组合（图1a；Qiu等人，1999年）。这些组合可能对Cathaysia地块白垩纪的地壳重塑和地球动力学演化具有重要意义。尽管已有研究对这些花岗岩进行了研究（例如，Qiu等人，2004年；Zhao等人，2016年；Zhang等人，2024年），但它们的岩浆起源以及同一组合中I型和过碱性A型花岗岩之间的遗传联系仍存在很大争议。在这项研究中，我们对Cathaysia地块青田地区的I型和过碱性A型花岗岩进行了全面分析，结合了锆石U-Pb测年、Hf-O同位素分析以及全岩地球化学和Nd-Hf同位素组成。我们的研究结果阐明了这些花岗岩的起源，并揭示了这两种类型花岗岩之间的遗传联系，从而为约96 Ma前的古太平洋板块断裂事件提供了潜在证据。
Cathaysia地块位于华南地块的东南部（图1a；Zhou等人，2006年），通常分为西部（内陆）和东部（沿海）两个部分（Xu等人，2007年；Huang等人，2023年）。这两个部分之间的边界以前被认为是Zhenghe-Dabu断层（Chen和Jahn，1998年），但后续研究将其重新定义为Northwest Fujian断层（Lin等人，2018年）。该地块的基底主要由新元古代地层组成
方法细节和数据质量评估见补充附录S1，结果数据汇编在补充附录S2中（表S1–S4）。
根据其原岩性质以及岩石学和地球化学特征，花岗岩通常被分为I型、S型、M型和A型（Bonin，2007年）。在本文中，Qingtian花岗岩组合包含两种不同类型的花岗岩。黑云母花岗岩具有较高的SiO
含量（75.4–77.4 wt%）和总碱含量（8.75–9.33 wt%）（图4a），同时MgO（0.07–0.08 wt%）、Fe
（0.84–1.30 wt%）、CaO（0.13–0.46 wt%）和HFSEs（166–213 ppm）的含量较低
通过结合锆石U-Pb地质年代学和Hf-O同位素分析、全岩地球化学以及Nd-Hf同位素分析，本研究探讨了Cathaysia地块内的Qingtian花岗岩组合。我们的研究结果阐明了I型和过碱性A型花岗岩的起源及其遗传联系，从而明确了它们形成的潜在地球动力学机制。主要结论如下：
(1) 锆石U-Pb年龄数据显示，I型花岗岩和后续形成的过碱性A型花岗岩之间存在约10 Ma的年龄差距
Hou和Wang，2018年；Huang等人，2023a；Huang等人，2023b；Jiang等人，2011年；Wang等人，2018年；Wang等人，2008年。
撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 初稿，方法学研究，资金获取，数据分析，概念构思。
本研究得到了国家自然科学基金（42403064）、国家重点研发计划（2021YFC2901705）以及广东省科技计划（2023B1212060048）的财政支持。我们感谢浙江大学的董传万教授和南京大学的陈晓明教授在野外采样期间的指导。同时，我们也感谢张乐的协助
