幔源巖漿在南嶺燕山早期花崗巖形成中的作用

1、幔源巖漿在南嶺燕山早期花崗巖形成中的作用:鋯石原位HfO同位素制約李獻(xiàn)華①②李武顯②王選策①李秋立①劉宇①唐國(guó)強(qiáng)①摘要一些巖石學(xué)和同位素地球化學(xué)證據(jù)表明許多花崗巖是兩種巖漿混合形成的但對(duì)于是否有幔源巖漿參與大規(guī)?；◢弾r的形成一直有不同意見(jiàn).對(duì)南嶺3個(gè)代表性的燕山早期(~160Ma)巖體進(jìn)行了系統(tǒng)的鋯石HfO同位素分析結(jié)果顯示清湖二長(zhǎng)巖鋯石具有非常一致的鋯石HfO同位素組成εHf(t)=11.60.3δ18O=(5.40.3)‰結(jié)合全巖S

2、rNd同位素和微量元素地球化學(xué)特征表明清湖二長(zhǎng)巖的母巖漿來(lái)源于受到近期地幔交代作用的含金云母巖石圈地幔沒(méi)有地殼物質(zhì)的混染.里松花崗巖及其中暗色微粒包體(MME)和佛岡花崗巖的鋯石HfO同位素組成有很大的變化范圍鋯石HfO同位素呈負(fù)相關(guān)關(guān)系里松MME主要為幔源巖漿(類似于清湖二長(zhǎng)巖母巖漿)結(jié)晶的產(chǎn)物有少量殼源巖漿的加入里松和佛岡花崗巖是幔源巖漿與沉積巖重熔巖漿不同比例混合形成的花崗巖的形成伴隨著重要的陸殼增生和分異.1巖體地質(zhì)特征1.1清

3、湖巖體清湖巖體位于南嶺西南部(廣西陸川和廣東化州交界地區(qū))巖體呈北西南東向的橢圓形出露面積約105km2(圖1).巖體侵入寒武系及加里東期花崗巖中外接觸帶有明顯的熱變質(zhì)跡象.清湖巖體中心相主要為粗粒角閃二長(zhǎng)巖向邊部過(guò)渡為中粒(石英)角閃二長(zhǎng)巖到邊緣相主要為細(xì)粒石英二長(zhǎng)巖.巖石主要礦物成分為35%~60%鉀長(zhǎng)石、15%~40%斜長(zhǎng)石(An2733)、15%~25%角閃石以及少量(1%~2%)黑云母和石英副礦物主要為鋯石、磷灰石、鐵鈦氧化物

4、和少量榍石.早期的常規(guī)鋯石UPb和LAICPMS鋯石UPb年齡測(cè)定分別獲得該巖體的侵入年齡為~158Ma[33]和(1566)Ma[34].本文分析的鋯石樣品(07QH1)采自廣東化州平定鄉(xiāng)與廣西陸川清湖鄉(xiāng)交界(廣東境內(nèi))省際公路邊的大型采石場(chǎng)巖性為中粒石英角閃二長(zhǎng)巖.1.2姑婆山巖體姑婆山巖體位于南嶺西部(桂東北)總出露面積約700km2(圖1)巖體的邊緣相為細(xì)粒黑云母(斑狀)花崗巖過(guò)渡相為巖體主體巖性主要為粗粒(斑狀)黑云母花崗巖主

5、要由25%~30%石英、40%~50%鉀長(zhǎng)石、20%~25%斜長(zhǎng)石(An1025)和4%~7%黑云母組成副礦物主要有鋯石、磷灰石、榍石、褐簾石、鈦鐵氧化物等中心相(即里松巖體)為中粒斑狀角閃石黑云母二長(zhǎng)花崗巖出露面積約65km2斑晶約占全巖的圖1華南燕山早期花崗巖(紅色)與堿性巖(綠色)分布圖閃長(zhǎng)巖、細(xì)粒黑云母花崗巖、二云母花崗巖以及花崗斑巖.巖體侵入的最新地層為下侏羅統(tǒng)并被(1372)Ma惡雞腦霞石正長(zhǎng)巖侵入[38].SHRIMP鋯石

6、UPb年齡測(cè)定結(jié)果表明佛岡巖基主體形成于約160Ma[15].本文分析的鋯石為L(zhǎng)i等[15]用于UPb定年和Hf同位素分析的兩個(gè)樣品MR42和2KSC3.4討論華南燕山早期大規(guī)模的侵入巖在很短的時(shí)間(約(1605)Ma)內(nèi)形成被稱之為中侏羅世“大火成巖事件”[15]巖石類型以黑云母二長(zhǎng)花崗巖和鉀長(zhǎng)花崗巖為主以及少量的花崗閃長(zhǎng)巖、二(白)云母花崗巖、堿性(A型)花崗巖和堿性巖并伴隨爆發(fā)式金屬成礦作用[51].有關(guān)這些花崗巖的成因及其形成的