江南造山带西段桂北地区广泛出露的新元古代镁铁-超镁铁质岩是约束华南大陆新元古代构造演化的重要对象。论文在系统野外地质调查基础之上,利用电子探针对桂北地区四堡群和丹洲群出露的镁铁-超镁铁质岩开展系统的矿物化学研究,并综合前人研究结果,约束江南造山带西段新元古代构造演化过程。 桂北地区四堡群镁铁-超镁铁质岩主要岩石类型为辉石橄榄岩、橄榄辉长岩和辉长岩。丹洲群镁铁-超镁铁质岩石侵入于丹洲群三门街组,主要岩石类型为橄榄辉石岩、辉长岩和辉绿岩。 四堡群镁铁-超镁铁质岩的单斜辉石具有高硅镁,低铝钛铁钙钠的特征,其化学成分为Wo_32~43En_46~58Fs_4~17,属普通辉石。丹洲群镁铁-超镁铁质岩单斜辉石也具有高硅镁、低铁铝钙钛钠的特征,其化学成分为Wo_23~36En_45~58Fs_16~24,亦属于普通辉石。四堡群镁铁-超镁铁质岩斜长石的化学成分变化较大,其化学成分为An_0~49Ab_50~99Or_0~24;丹洲群镁铁-超镁铁质岩斜长石的成分变化较小,其化学成分为An_0~4Ab_94~99Or_0~5。 单斜辉石化学成分显示,四堡群镁铁-超镁铁质岩的母岩浆为硅不饱和的钙碱性系列,而丹洲群镁铁-超镁铁质岩的母岩浆为硅饱和的拉斑玄武岩系列。单斜辉石温压环境和成岩深度估算表明,四堡群镁铁-超镁铁质岩的成岩温度、压力和深度分别为1273.32~1378.97℃(均值1320.86℃)、16.18~26.30 kbar(均值20.60 kbar)和53.4~86.8km(平均值67.99km);丹洲群镁铁-超镁铁质岩的成岩温度、压力和深度分别为1213.69~1282.48℃(均值1244.42℃)、8.81~14.37 kbar(均值12.24 kbar)和29.06~47.43km(平均值40.39km)。 单斜辉石化学成分构造环境判别显示,四堡群镁铁-超镁铁质岩形成于岛弧环境,是扬子和华夏陆块新元古代俯冲增生造山作用的产物;丹洲群镁铁-超镁铁质岩形成于板内环境,是Rodinia超大陆裂解背景下,软流圈地幔物质上涌、岩石圈减薄的产物。 综合系统的镁铁-超镁铁质岩矿物化学以及前人年代学和地球化学研究结果,论文推断:870~820 Ma,扬子和华夏陆块发生俯冲增生造山形成江南造山带,加厚的岩石圈地幔物质熔融形成四堡群镁铁-超镁铁质岩;780~750 Ma:汇聚的扬子和华夏陆块开始裂解,软流圈地幔物质上涌,岩石圈减薄形成丹洲群镁铁-超镁铁质岩。