賈麗瓊 徐文藝 呂慶田 莫宣學(xué) 熊欣 李駿1, 王梁

1. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 1000832. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 1000833. 中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 1000374. 武警黃金地質(zhì)研究所，廊坊 065000

長(zhǎng)江中下游成礦帶位于揚(yáng)子板塊北緣的長(zhǎng)江斷裂帶內(nèi)，是我國(guó)重要的銅鐵多金屬成礦帶。該地區(qū)自晉寧期以來，經(jīng)歷了古生代蓋層沉積階段和中生代板內(nèi)變形階段，受特提斯構(gòu)造域、古太平洋構(gòu)造域中生代轉(zhuǎn)換構(gòu)造背景控制(常印佛等, 1991; 翟裕生等, 1992; 陶奎元等, 1998; 周濤發(fā)等, 2008a)。長(zhǎng)期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)使該區(qū)形成了斷隆區(qū)和斷凹區(qū)的次級(jí)構(gòu)造格局及豐富多樣的鐵、銅、金等多金屬成礦作用。

作為斷凹區(qū)的典型代表，廬樅礦集區(qū)的成巖成礦特色非常顯著，巖漿巖以發(fā)育大量橄欖安粗巖系為特征的火山巖組合以及各種類型的侵入巖、次火山巖和脈巖為特色，礦床則以與火山-侵入巖漿有關(guān)的玢巖型鐵礦床、疊加改造型鐵礦床、斑巖型礦床為代表。近年來，廬樅地區(qū)因深部找礦工作的新突破引起眾人的極大關(guān)注。對(duì)于區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育且與成礦作用密切相關(guān)的燕山期巖漿活動(dòng)，自然也開始受到密切關(guān)注，對(duì)其開展細(xì)致研究，不但有助于深入理解巖漿過程、成礦過程并且指導(dǎo)找礦，同時(shí)也有助于認(rèn)識(shí)中國(guó)東部燕山期巨量巖漿活動(dòng)的機(jī)理，因此成為學(xué)者們爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)。許多學(xué)者對(duì)廬樅地區(qū)的火山巖和典型侵入巖進(jìn)行了詳細(xì)的巖石地球化學(xué)、同位素年代學(xué)、成礦作用、地球動(dòng)力學(xué)等方面的研究，取得了豐碩的成果，但是，對(duì)于區(qū)內(nèi)巖漿巖的源區(qū)、構(gòu)造環(huán)境，尤其是火山巖與侵入巖之間的成因及演化關(guān)系仍存在不少的爭(zhēng)議，莫衷一是(楊榮勇等，1993；劉洪等, 2002; 謝智等, 2007; 劉珺等, 2007; 范裕等, 2008; 袁峰等, 2008; 曾鍵年等, 2010; 薛懷民等, 2010a, b, 2012; 周濤發(fā)等, 2007, 2008a, b, 2010)。同時(shí)，由于條件所限，以往的研究都只能集中開展于地表所出露的巖漿巖，對(duì)于區(qū)內(nèi)深部巖漿活動(dòng)情況究竟如何則鞭長(zhǎng)莫及，知之甚少。

2012年，國(guó)家科研專項(xiàng)“深部礦產(chǎn)資源立體探測(cè)技術(shù)及實(shí)驗(yàn)研究”項(xiàng)目(SinoProbe-03-06)在廬樅盆地的磚橋地區(qū)完成了2012m科學(xué)鉆探(孔號(hào)：劉屯ZK01，孔位坐標(biāo)：E117°28′45.47″，N31°0′4.09″)。該鉆孔探測(cè)深度大，巖心完整，巖性豐富，代表性強(qiáng)，無疑為探討上述問題提供了絕佳的便利條件。本文在系統(tǒng)的野外地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，對(duì)該鉆孔中的巖漿巖巖芯樣品開展了巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)、鋯石U-Pb定年、鋯石Hf同位素研究，獲取了廬樅礦集區(qū)深部巖漿活動(dòng)情況的一手信息，并探討了深部巖漿巖的地球化學(xué)特征及其成因演化關(guān)系，以期為廬樅盆地深部成巖成礦的研究提供進(jìn)一步的科學(xué)數(shù)據(jù)，豐富對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)燕山期巖漿過程的認(rèn)識(shí)。

1 區(qū)域地質(zhì)

廬樅盆地位于安徽省廬江縣與樅陽縣之間。大地構(gòu)造位置位于下?lián)P子斷陷帶內(nèi)，地處揚(yáng)子板塊北緣，接近華北與揚(yáng)子兩大板塊的拼合帶。盆地總體輪廓呈東西向延伸的耳廓狀，長(zhǎng)軸方向大致成北東向延伸，總面積約1032km2(圖1)。盆地內(nèi)的構(gòu)造為發(fā)育與邊界斷裂一致的NE向、NW向、NNE向三大系統(tǒng)的深大斷裂和近EW向、SN向兩組共軛斷裂，共同構(gòu)成了獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)狀斷裂構(gòu)造體系(吳明安等, 1996)。NE向斷裂構(gòu)造為盆地的主干斷裂，控制著火山巖坳陷區(qū)的形成、演化和基底的性質(zhì)?；鹕綆r區(qū)西側(cè)邊界斷裂羅河-缺口和中央的黃屯-樅陽斷裂是兩條最重要的斷裂，羅河-缺口斷裂不僅是火山坳陷巖區(qū)的西部邊界斷裂，還可能控制坳陷區(qū)形態(tài)、巖漿噴發(fā)順序及演化格局；黃屯-樅陽斷裂控制基底的分布、形態(tài)，并對(duì)晚期的巖漿活動(dòng)和成礦作用具有要控制作用(吳明安等, 1996; 呂慶田等, 2010)。

廬樅盆地是在中生代坳陷基礎(chǔ)之上發(fā)育起來的一個(gè)陸相斷陷型火山巖盆地，屬于繼承式火山巖盆地。盆地基底東淺西深，出露的地層主要為中侏羅統(tǒng)羅嶺組(J2l)陸相碎屑沉積巖，與火山巖成不整合接觸。中生代燕山期的巖漿活動(dòng)在盆地內(nèi)形成了大量的火山巖、次火山巖和侵入巖?；鹕綆r以大量橄欖安粗巖系的火山巖組合為特征(任啟江等, 1991; 孫冶東等, 1994; 王德滋等, 1996)，由老至新依次劃分為龍門院組(K1l)、磚橋組(K1zh)、雙廟組(K1sh)以及浮山組(K1f)。龍門院組和磚橋組以粗安巖和玄武粗安巖為主，雙廟組以玄武粗安巖和粗面玄武巖為主，浮山組則以粗面巖為主。四組火山旋回成同心環(huán)狀沿盆地邊緣向中心依次分布，各組之間均為噴發(fā)不整合接觸(圖1)。每一旋回的火山活動(dòng)均從爆發(fā)相開始，繼之為溢流相，最后以火山沉積相告終。火山活動(dòng)的噴發(fā)方式由裂隙-中心式向典型的中心式噴發(fā)方式演化。各旋回火山巖均有與其相對(duì)應(yīng)的巖漿侵入活動(dòng)，并形成各種類型的侵入巖、次火山巖及脈巖。侵入巖主要巖石類型有：(石英)二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)巖、(石英)正長(zhǎng)巖、堿性長(zhǎng)石石英正長(zhǎng)巖、堿性花崗巖類等。侵入巖多沿基底斷裂構(gòu)造及火山機(jī)構(gòu)分布，常呈帶狀展布。

圖1 廬樅盆地地質(zhì)簡(jiǎn)圖(底圖據(jù)周濤發(fā)等, 2010, 有修改)Fig.1 Simplified geological map of Lujiang-Zongyang volcanic basin(modified after Zhou et al., 2010)

2 科學(xué)深鉆ZK01的巖性編錄及巖石學(xué)特征

磚橋科學(xué)深鉆(ZK01)位于廬樅盆地中部(圖1)，距其北部巴家灘巖體約10km，距南部黃梅尖巖體約15km?？茖W(xué)深鉆開孔于磚橋組火山巖(K1zh)，孔深2012m。從上到下，鉆孔巖性變化復(fù)雜，總體上可劃分為三段：0～1488m主要為粗安巖(輝石粗安巖)，另有玄武質(zhì)粗安巖、粗面巖、粗面英安巖、英安巖夾晶屑凝灰?guī)r、硅化砂巖、石英砂巖，常有巖脈穿插；1489～1848m主要為正長(zhǎng)巖，局部夾粗安巖和薄層砂巖，穿插閃長(zhǎng)斑巖脈；1849～2012m主要為黑云母二長(zhǎng)巖(圖2)。各段巖性并非截然分層，而是逐漸過渡，且局部有相互穿插現(xiàn)象，粗安巖段有巖脈穿插，而在正長(zhǎng)巖段可見粗安巖和薄層砂巖的捕擄體，表明火山巖較侵入巖形成稍早一些；黑云母二長(zhǎng)巖與正長(zhǎng)巖沒有明顯的巖性分界，二者應(yīng)是近同時(shí)形成(圖2)。鉆孔巖石有不同程度的蝕變和礦化，常見的蝕變類型有鉀長(zhǎng)石化、鈉長(zhǎng)石化、硅化、絹云母化、石膏-硬石膏化、電氣石化、綠簾石化、綠泥石化、陽起石化、水云母化、碳酸鹽化等，常伴有磁鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦以及赤鐵礦(鏡鐵礦)礦化。鉆孔中主要巖漿巖的巖石學(xué)特征如下。

圖2 科學(xué)深鉆ZK01巖性分布柱狀圖Fig.2 The lithologic distribution columnar section of scientific deep drilling ZK01

粗安巖(輝石粗安巖)(ZK01 695.5～745.9m)：手標(biāo)本為深灰色至紫灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)主要以交織結(jié)構(gòu)為主。主要礦物成分為斜長(zhǎng)石，斜長(zhǎng)石斑晶自形程度較高，邊緣可見溶蝕現(xiàn)象，粒度普遍較大，粒徑可達(dá)0.5～6mm；負(fù)低突起，聚片雙晶不發(fā)育，屬于鈉長(zhǎng)石；斜長(zhǎng)石邊緣常可見窄的、風(fēng)化成褐色的鉀長(zhǎng)石環(huán)邊，構(gòu)成正邊結(jié)構(gòu)。普通輝石斑晶含量較少，呈自形短柱狀，粒徑0.2～1mm。基質(zhì)主要由斜長(zhǎng)石微晶、隱晶質(zhì)等組成，充填有黃銅礦、黃鐵礦等金屬礦物以及石膏、硬石膏、金紅石、電氣石等礦物。副礦物主要為磷灰石和磁鐵礦，磷灰石成針狀或自形短柱狀，粒度細(xì)小。磁鐵礦為自形半自形細(xì)粒結(jié)構(gòu)。

玄武質(zhì)粗安巖(ZK01 663.7～676.5m)：手標(biāo)本為深灰色至灰綠色，具斑狀結(jié)構(gòu)。主要礦物成分為斜長(zhǎng)石、普通輝石、普通角閃石等。斜長(zhǎng)石斑晶主要為鈉長(zhǎng)石，具聚片雙晶，粒度為0.5～5mm；普通輝石含量較少，呈自形短柱狀，粒度為0.2～1mm。角閃石含量較少且多已發(fā)生綠泥石化等蝕變?；|(zhì)主要為斜長(zhǎng)石微晶和隱晶質(zhì)，副礦物為磁鐵礦、磷灰石，基質(zhì)中還充填有石膏、硬石膏、金紅石、電氣石等礦物。

粗面巖(ZK01 1025.8～1029.7m)：弱蝕變，手標(biāo)本為褐灰色至褐紅色，斑狀結(jié)構(gòu)。主要成分為斜長(zhǎng)石、少量輝石。斜長(zhǎng)石斑晶呈板柱狀，邊緣有溶蝕現(xiàn)象，粒徑約為0.5～4mm左右；基質(zhì)主要為微晶斜長(zhǎng)石，略成定向排列，其間有磁鐵礦、磷灰石等微晶分布，構(gòu)成粗面結(jié)構(gòu)。副礦物為磁鐵礦、磷灰石，基質(zhì)中還充填有石膏、硬石膏等礦物。

粗面英安巖(ZK01 102～106.7m)：手標(biāo)本為褐灰色至褐紅色，斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶主要為斜長(zhǎng)石，粒徑約為0.5～3mm，基質(zhì)為微晶斜長(zhǎng)石，呈粗面結(jié)構(gòu)。

英安巖(ZK01 1395.3～1397.4m)：手標(biāo)本為深灰色至灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶主要為斜長(zhǎng)石、石英。石英可見碎屑狀，具溶蝕結(jié)構(gòu)，粒徑約為0.2～1mm；斜長(zhǎng)石斑晶常見溶蝕并可見具鉀長(zhǎng)石反應(yīng)邊而構(gòu)成的正邊結(jié)構(gòu)，在斜長(zhǎng)石的碎裂紋中可見石膏、硬石膏等礦物填隙，斜長(zhǎng)石粒徑約為0.5～3mm?；|(zhì)主要為斜長(zhǎng)石和石英微晶，呈交織結(jié)構(gòu)。

晶屑凝灰?guī)r(ZK01 460～483m)：手標(biāo)本為灰黑色，具晶屑凝灰結(jié)構(gòu)，晶屑含量約占火山碎屑總量的60%，另含巖屑等，被火山灰膠結(jié)。晶屑成分主要為斜長(zhǎng)石。

正長(zhǎng)巖(ZK01 1742.2～1772.5m)：手標(biāo)本為灰褐色-深褐色-褐紅色，主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石，含少量石英及黑云母。巖石具半自形-他形粒狀結(jié)構(gòu)。鉀長(zhǎng)石含量約為60%～70%，斜長(zhǎng)石含量為20%左右，石英<5%。部分鉀長(zhǎng)石發(fā)生鈉長(zhǎng)石化。鉀長(zhǎng)石粒徑約為0.5～4mm，斜長(zhǎng)石粒徑約為0.5～3mm左右，黑云母晶型較差邊緣多被鉀長(zhǎng)石交代。副礦物為鋯石、榍石、磷灰石和磁鐵礦。

黑云母二長(zhǎng)巖(ZK01 1850～2012m)：手標(biāo)本為灰紅色至灰褐色，半自形粒狀結(jié)構(gòu)。主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和黑云母。鉀長(zhǎng)石含量較多，占60%以上，斜長(zhǎng)石約30%，黑云母含量約為5%～8%，其它為鋯石、磷灰石、磁鐵礦及榍石等副礦物及少量金屬礦物。部分鉀長(zhǎng)石有蝕變，土化呈現(xiàn)土褐色，斜長(zhǎng)石成長(zhǎng)板狀被他形鉀長(zhǎng)石包裹成二長(zhǎng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)出。鉀長(zhǎng)石粒徑約為1～5mm，斜長(zhǎng)石粒徑約為0.5～2mm，黑云母粒徑約為1～4mm，少數(shù)黑云母被鉀長(zhǎng)石交代邊緣不整齊，晶型較差。

3 測(cè)試方法

測(cè)試樣品的鋯石挑選工作由河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所完成。采用常規(guī)方法將樣品粉碎至300μm左右，經(jīng)淘洗、重選富集，再經(jīng)磁選和密度分選后，在雙目鏡下進(jìn)一步挑選出晶型完好、透明度和色澤度較好的鋯石顆粒。進(jìn)行鋯石U-Pb定年的樣品用環(huán)氧樹脂粘貼于樣品靶上，進(jìn)行打磨和拋光，使鋯石露出新鮮截面。然后對(duì)鋯石靶進(jìn)行陰極發(fā)光(CL)、透射光和反射光照相，據(jù)此選擇并標(biāo)記合適的鋯石位置進(jìn)行U-Pb定年和Hf同位素分析。

LA-MC-ICP MS鋯石U-Pb定年和Hf同位素測(cè)試分析在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室MC-ICP-MS實(shí)驗(yàn)室完成，鋯石定年分析所用儀器為Finnigan Neptune型MC-ICP-MS及與之配套的Newwave UP 213激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕所用斑束直徑為25μm，頻率為10Hz，能量密度約為2.5J/cm2，以He-Ar混合氣體為載氣。LA-MC-ICP MS激光剝蝕采用單點(diǎn)剝蝕的方式，數(shù)據(jù)分析前用鋯石GJ-1進(jìn)行調(diào)試儀器，使之達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，鋯石U-Pb定年以鋯石GJ-1為外標(biāo)，U、Th含量以鋯石M127(U: 923×10-6; Th: 439×10-6; Th/U: 0.475. Nasdalaetal., 2008)為外標(biāo)進(jìn)行校正。數(shù)據(jù)處理采用ICPMSDataCal程序(Liuetal., 2010)，鋯石年齡諧和圖用Isoplot 3.0程序獲得。詳細(xì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試過程參見侯可軍等(2009)。

鋯石Hf同位素測(cè)試在Neptune多接收等離子質(zhì)譜和Newwave UP213紫外激光剝蝕系統(tǒng)(LA-MC-ICP MS)上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)過程中采用He作為剝蝕物質(zhì)載氣，根據(jù)鋯石大小，剝蝕直徑采用55μm或40μm，測(cè)定時(shí)使用鋯石國(guó)際標(biāo)樣GJ1和Plesovice作為參考物質(zhì)，分析點(diǎn)與U-Pb定年分析點(diǎn)為同一位置。相關(guān)儀器運(yùn)行條件及詳細(xì)分析流程見侯可軍等(2007)。分析過程中鋯石標(biāo)準(zhǔn)GJ1的176Hf/177Hf 測(cè)試加權(quán)平均值分別為0.282007±0.000007 (2σ, n=36)，與文獻(xiàn)報(bào)道值(侯可軍等, 2007; Moreletal., 2008)在誤差范圍內(nèi)一致。

樣品的主量元素、微量元素和稀土元素在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測(cè)試研究中心完成。將較為新鮮的巖石樣品粉碎至200目以下的粉末。主量元素分析在飛利浦PW2404X射線熒光光譜儀上完成，采用GB/T 14506.28—93硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法X射線熒光光譜法分析測(cè)定，相對(duì)誤差小于5%；包括稀土元素在內(nèi)的微量元素采用Finnigan MAT制造的HR-ICP-MS(Element Ⅰ)儀器上完成，實(shí)驗(yàn)方法采用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)方法通則。實(shí)驗(yàn)過程中溫度為20℃，相對(duì)濕度30%；微量元素含量大于10×10-6時(shí)，相對(duì)誤差<5%，含量小于10×10-6時(shí)，相對(duì)誤差<10%。

4 測(cè)試結(jié)果

4.1 LA-MC-ICP MS鋯石U-Pb年齡

圖3 科學(xué)深鉆ZK01粗安巖(ZK01-93.05m)、正長(zhǎng)巖(ZK01-1708.44m)、黑云母二長(zhǎng)巖(ZK01-1998.95m)代表性鋯石陰極發(fā)光照片小圈表示U-Pb測(cè)年分析位置，大圈表示Hf同位素分析位置Fig.3 Representative cathodeluminescence images of zircons from trachyandesite(ZK01-93.05m), syenite(ZK01-1708.44m) and biotite monzonite(ZK01-1998.95m) in scientific deep drilling ZK01The small loops represent the analytical position of U-Pb dating, and the big loops represent the analytical position of Hf isotope

4.2 主量元素

選取鉆孔ZK01中不同深度、巖性發(fā)生變化且蝕變相對(duì)較弱、風(fēng)化程度較低的不同火山巖和侵入巖巖石樣品進(jìn)行常量、稀土和微量元素的測(cè)定，測(cè)試結(jié)果參見表2。

火山巖的SiO2變化范圍為51.22%～63.56%，平均為57.43%；TiO2含量較低，介于0.71%～0.88%，平均為0.79%；Al2O3含量較高，變化于13.97%～17.94%，平均為16.32%；MgO變化范圍為1.03%～3.33%，平均為2.14%；Na2O含量變化較大，介于1.24%～7.30%，K2O含量為1.70%～5.04%，全堿(K2O+Na2O)含量較高，分布于3.63%～9.28%之間，平均為6.96%，K2O/Na2O介于0.23～4.06之間，變化范圍較大。在IUGS推薦的SiO2-(K2O+Na2O)分類圖中(圖5a)，巖石樣品分別落在玄武粗安巖、粗安巖和粗面巖或粗面英安巖中，另有兩個(gè)樣品落在英安巖區(qū)域中。樣品整體顯示出富堿的特征。

侵入巖以正長(zhǎng)巖和黑云母二長(zhǎng)巖為主。侵入巖的SiO2含量在54.52%～61.99%之間，平均為57.81%；TiO2含量較低，介于0.45%～1.02%，平均0.78%；Al2O3含量與火山巖相比更高， 變化于17.33%～19.47%， 平均為18.20%；MgO變化于0.28%～2.68%，平均為1.79%；Na2O含量變化較大，介于4.72%～9.60%，K2O含量為2.26%～5.25%；全堿(K2O+Na2O)含量分布于9.08%～11.86%之間，平均10.14%，全堿含量比火山巖更高；K2O/Na2O介于0.24～1.11之間。在Wilson(1989)的侵入巖TAS判別圖解中(圖5b)，樣品分別位于正長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)巖區(qū)域中。

圖4 科學(xué)深鉆ZK01粗安巖(ZK01-93.05m)、正長(zhǎng)巖(ZK01-1708.44m)、黑云母二長(zhǎng)巖(ZK01-1998.95m)鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.4 Zircon U-Pb concordia diagram of trachyandesite (ZK01-93.05m), syenite (ZK01-1708.44m) and biotite monzonite (ZK01-1998.95m) in scientific deep drilling ZK01

表2科學(xué)深鉆ZK01巖漿巖巖石化學(xué)分析(wt%)和稀土微量元素分析結(jié)果(×10-6)

Table 2 Analytical results of major (wt%), trace and rare earth elements (×10-6) for the samples of magmatic rocks in scientific deep drilling ZK01

樣品號(hào)ZK01?102mZK01?106 7mZK01?663 7mZK01?695 5mZK01?861 1mZK01?907 9mZK01?1025 8mmZK01?1052 2mZK01?1190mZK01?1304 6mZK01?1306 7m巖性粗面英安巖粗安巖玄武質(zhì)粗安巖粗安巖英安巖粗安巖粗面巖玄武質(zhì)粗安巖粗安巖粗面巖粗安巖SiO257 7055 5453 1056 4561 6752 7858 5051 2254 7260 0657 08TiO20 740 750 730 850 820 730 850 800 840 710 88Al2O316 0315 9815 6916 3817 7615 2217 3015 7916 3717 0717 94Fe2O31 852 273 694 533 504 832 004 494 952 562 73FeO3 303 501 834 700 755 431 255 983 501 703 00MnO0 230 280 170 230 040 210 060 150 100 090 12MgO1 662 242 162 521 033 331 052 912 301 742 67CaO3 774 5011 332 643 933 884 943 953 003 844 48Na2O4 743 092 935 331 243 357 302 852 965 495 71K2O3 354 482 671 915 042 661 703 383 613 792 90P2O50 440 440 440 470 470 430 490 460 470 360 51LOI5 786 494 303 333 386 394 177 266 712 041 42Total99 9199 9299 2299 8199 7199 7899 7299 8499 8899 6299 75K2O/Na2O0 711 450 910 364 060 790 231 191 220 690 51K2O+Na2O8 097 575 607 246 286 019 006 236 579 288 61Be2 672 783 002 843 192 542 033 324 462 593 02Sc8 827 9410 5010 8011 309 3110 209 8510 808 8810 40V182162177161132149189171176145187Cr12 8010 1011 4013 4011 806 5213 1012 5011 3013 8010 10Co19 920 419 225 847 631 432 312 48 911 99 4Ni11 9012 309 179 398 859 479 0510 508 727 214 52Cu326 0388 017 3394 049 1154 0121 0350 034 095 650 6Zn162 0179 093 6107 036 6159 031 3111 0145 047 166 4Ga24 425 122 323 523 219 921 223 020 920 122 7Rb197 0205 0134 0105 0225 0131 096 5154 0160 0103 0103 0Sr6205431061258117922085468423688941034Y26 522 215 418 924 319 026 723 019 120 322 6Zr389362233298281216300281235328241Nb18 717 010 412 312 410 813 612 811 516 211 7Cs6 036 394 251 725 463 562 576 5610 602 416 96Ba48583320716813101736145815284993851La54 048 242 655 640 341 638 841 240 651 555 2Ce101 093 884 3103 076 571 776 371 976 891 6100 0Pr11 8010 209 6412 608 858 179 308 188 9410 2011 40Nd46 643 239 950 937 532 038 830 435 540 747 7Sm8 597 016 867 857 215 507 675 756 246 907 66Eu1 731 851 691 781 851 811 831 721 491 832 19Gd7 056 885 355 066 675 326 405 724 985 756 09Tb0 960 800 720 660 920 690 910 870 710 820 90Dy5 564 463 383 764 203 655 234 653 663 594 18Ho0 860 760 610 650 830 660 910 770 630 660 84Er2 722 191 651 972 721 892 882 581 992 012 28Tm0 420 390 240 350 430 320 460 340 320 310 38Yb2 892 581 692 272 841 932 672 181 942 032 38Lu0 380 340 300 360 480 340 460 350 300 360 37Hf9 138 395 127 016 925 516 926 875 637 655 21Ta1 301 170 630 810 970 840 960 930 781 130 73Pb11 1015 5018 009 0116 0037 305 8013 8013 9017 1017 00Th30 626 015 318 519 816 420 720 118 030 217 9U9 019 903 713 728 565 036 375 945 289 655 21∑REE244 6222 7198 9246 8191 3175 6192 6176 6184 1218 3241 6LREE/HREE10 7311 1013 2815 379 0210 878 679 1111 6713 0512 86δEu0 660 810 820 810 801 010 780 910 790 860 95δCe0 920 970 960 900 930 880 940 890 930 910 91

續(xù)表2

Continued Table 2

樣品號(hào)ZK01?1311mZK01?1395 3mZK01?1567 4mZK01?1538 8mZK01?1649 2mZK01?1742 2mZK01?1794 5mZK01?1818 38mZK01?1874 38mZK01?1949 5mZK01?2011 95mm巖性粗面英安巖英安巖粗安巖正長(zhǎng)巖正長(zhǎng)巖正長(zhǎng)巖二長(zhǎng)巖正長(zhǎng)巖二長(zhǎng)巖二長(zhǎng)巖二長(zhǎng)巖SiO262 1863 5659 5159 3358 7961 9954 5258 8956 1656 6456 13TiO20 720 860 780 840 751 020 850 450 740 750 84Al2O316 7513 9716 1717 9118 7219 4717 3317 8618 0718 7017 56Fe2O32 416 713 811 602 570 443 621 933 493 373 65FeO2 881 203 831 632 880 202 731 552 152 252 78MnO0 070 030 070 040 040 020 180 150 130 110 13MgO2 311 112 901 832 070 282 681 501 731 842 39CaO2 721 612 124 080 791 744 173 664 404 404 55Na2O3 282 024 125 934 729 604 775 485 065 114 82K2O3 793 252 564 645 252 264 314 904 954 754 57P2O50 360 230 420 450 090 070 450 210 440 400 46LOI2 055 173 001 402 912 623 913 112 291 331 73Total99 8199 8399 6699 8499 8799 7399 7899 8499 8199 8899 88K2O/Na2O1 161 251 940 781 110 240 900 890 980 930 95K2O+Na2O7 073 636 2410 579 9711 869 0810 3810 019 869 39Be4 021 993 934 764 7110 804 826 954 976 224 07Sc10 0012 709 6811 108 852 4411 005 499 198 6710 70V14516915317312432 315067 8132110149Cr12 8056 405 234 571 277 116 211 125 110 777 18Co10 823 6022 1011 8017 602 3415 607 8613 109 6311 50Ni8 2130 907 534 017 811 044 702 203 684 114 91Cu56 132 029 285 5308 032 4112 047 695 543 230 6Zn62 021 148 229 1136 021 388 6105 086 775 783 0Ga23 518 422 823 626 927 020 922 423 723 721 9Rb137 0180209251417102214235251229207Sr8023263648753497606816949521048764Y22 919 7020 0027 1041 108 2624 8016 4025 4024 7023 30Zr362146238212476421293158185116105Nb17 914 616 316 919 837 424 329 026 034 824 5Cs7 684 955 015 968 642 665 076 828 469 434 45Ba9594732487097394146296251000811627La52 642 754 158 067 478 261 468 272 160 455 9Ce95 179 795 8105 0137 0102 0112 0112 0128 0108 0105 0Pr10 909 0510 8012 2017 408 8212 8011 3014 0012 4012 20Nd43 138 143 750 575 026 049 940 052 346 745 8Sm7 526 446 928 1815 403 148 786 188 837 387 99Eu1 761 511 622 353 101 241 981 552 001 782 10Gd6 165 085 737 212 492 666 734 956 555 376 13Tb0 860 820 751 010 300 290 990 631 020 980 94Dy4 293 814 005 138 161 404 703 014 604 284 40Ho0 870 690 680 911 370 280 890 550 810 780 74Er2 522 032 072 830 961 012 641 712 552 362 36Tm0 370 270 380 460 170 220 400 300 430 420 38Yb2 652 042 252 843 981 562 761 922 602 582 31Lu0 410 330 340 400 460 290 440 280 430 400 38Hf8 213 405 014 959 4912 105 233 704 322 802 86Ta1 241 041 191 291 233 441 752 381 642 741 56Pb29 704 016 7515 6012 3068 5024 3027 7030 4023 7020 50Th30 414 228 830 39 3158 036 6101 037 827 827 4U9 313 918 1610 802 6619 1011 5018 2014 2011 208 76∑REE229 1192 6229 1257 0146 9227 1266 4252 6296 2253 8246 6LREE/HREE11 6411 7813 1411 3718 5728 4512 6317 9214 6013 7812 99δEu0 770 780 770 921 201 280 760 830 770 830 88δCe0 910 930 900 910 870 780 910 890 910 900 93

圖5 科學(xué)深鉆ZK01巖漿巖分類圖(a)-ZK01火山巖TAS分類圖(底圖據(jù)Le Base et al., 1986)；(b)-ZK01侵入巖TAS分類圖(底圖據(jù)Wilson, 1989)；(c)-ZK01巖漿巖K2O-SiO2圖解(底圖據(jù)Middlemost, 1985)；(d)-ZK01巖漿巖K2O-Na2O圖解.圖6、圖9、圖12、圖13圖例同此圖Fig.5 Classification diagrams of magmatic rocks in scientific deep drilling ZK01 (a)-TAS diagram of volcanic rocks in ZK01 (after Le Base et al., 1986); (b)-TAS diagram of intrusive rocks in ZK01 (after Wilson, 1989); (c)-K2O-SiO2 diagram of magmatic rocks in ZK01(after Middlemost, 1985); (d)-K2O-Na2O diagram of magmatic rocks in ZK01. Symbols in Fig.6, Fig.9, Fig.12 and Fig.13 are the same as those in this figure

將樣品點(diǎn)投到SiO2-K2O圖解中(圖5c)，多數(shù)樣品點(diǎn)落在鉀玄巖區(qū)域內(nèi)，部分樣品落在高鉀鈣堿性和鈣堿性系列區(qū)域里。在K2O-Na2O圖解中(圖5d)，多數(shù)樣品點(diǎn)都在鉀玄巖區(qū)域里。表明鉆孔ZK01的火山巖和侵入巖為富鉀質(zhì)巖石?；鹕綆r的A/NK變化于1.25～2.37之間，所有樣品>1，A/CNK變化于0.55～1.43之間；侵入巖的A/NK比值在1.07～1.39范圍內(nèi)，A/CNK比值在0.81～1.26范圍內(nèi)，火山巖和侵入巖屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)巖石。固結(jié)指數(shù)SI值的大小可以確定巖漿巖是幔源巖漿直接結(jié)晶的產(chǎn)物，還是分異、混染的產(chǎn)物，一般幔源巖漿凝固的巖石的SI值為40。鉆孔ZK01中的火山巖和侵入巖的固結(jié)指數(shù)分別為7.91～17.01和2.18～14.87，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于40，這表明鉆孔ZK01中的巖漿巖經(jīng)歷了結(jié)晶分異或同化混染作用。

在Harker圖解中(圖6)，火山巖與侵入巖變化趨勢(shì)相似。其中，Al2O3、Na2O隨著SiO2含量的增加而增加，成正相關(guān)關(guān)系，表明巖漿演化過程中不存在長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用；而MgO、CaO、MnO、FeOT、P2O5則隨著SiO2含量的增加在減少，呈現(xiàn)較好的負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明巖漿演化過程中存在橄欖石、輝石、磷灰石等礦物的結(jié)晶分異作用；TiO2的豐度隨SiO2含量變化沒有明顯的變化趨勢(shì)，表明鈦鐵礦的分異結(jié)晶作用不明顯(李獻(xiàn)華等, 2000; 謝智等, 2007)。

圖6 科學(xué)深鉆ZK01巖漿巖Harker圖解Fig.6 Harker diagrams of magmatic rocks in scientific deep drilling ZK01

4.3 稀土元素

鉆孔ZK01的稀土元素測(cè)試結(jié)果見表2?；鹕綆r的稀土元素總量較高，為175.6×10-6～246.8×10-6，平均210.3×10-6；其中LREE含量為159.2×10-6～231.7×10-6，平均值193.4×10-6，HREE含量為13.93×10-6～20.84×10-6，平均為16.89×10-6；LREE/HREE比值為8.67～15.37，平均為11.59；(La/Yb)N的變化范圍為9.57～17.10，平均達(dá)13.99，輕稀土元素富集，重稀土元素相對(duì)虧損，輕重稀土之間分異強(qiáng)烈。侵入巖同樣富集稀土元素，其稀土元素總量介于146.9×10-6～296.2×10-6，平均為243.3×10-6；LREE含量為139.4×10-6～277.2×10-6，平均228.0×10-6，HREE含量在7.51×10-6～20.78×10-6之間，平均15.34×10-6；LREE/HREE比值為11.37～28.45，平均為16.29，(La/Yb)N的變化范圍為13.77～33.80，平均達(dá)19.52，表明輕重稀土元素之間的分異也很強(qiáng)烈，輕稀土富集，重稀土虧損?；鹕綆r樣品的δEu值的范圍為0.66～1.01，侵入巖的δEu值則介于0.76～1.28之間。除樣品ZK01-102m的δEu值小于0.7，其余均大于0.7。所有樣品的Ce異常均不明顯。

從樣品的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布形式圖中(圖7)可以看出，各類巖石的配分曲線整體形態(tài)相似，顯示出各類巖石的同源性和巖漿作用過程的相似性。另外，所有巖石均表現(xiàn)出輕稀土富集重稀土虧損的右傾平滑型曲線，這與一般的幔源巖石(例如洋中脊玄武巖)所具有的重稀土富集輕稀土虧損的分布特征明顯不同，說明其源區(qū)并非正常的原始地?；蛘咛潛p地幔(劉洪等, 2002)，而是可能與富集地幔的部分熔融及地殼物質(zhì)不同程度的混染有關(guān)(趙振華和周玲棣, 1994)。

圖7 科學(xué)深鉆ZK01巖漿巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Boynton, 1984)Fig.7 Chondrite-normalized REE patterns for magmatic rocks in scientific deep drilling ZK01 (normalizing values after Boynton, 1984)

δEu值大于0.7，表明巖漿形成時(shí)斜長(zhǎng)石沒有作為殘留相，巖漿演化過程中斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用不顯著。樣品ZK01-102m(粗面英安巖)的Eu負(fù)異常相對(duì)其他樣品較為明顯，但Nb的負(fù)異常卻不顯著(圖8)，可能表明該樣品形成較晚，經(jīng)歷了較強(qiáng)的分異作用(劉洪等, 2002)。

圖8 科學(xué)深鉆ZK01巖漿巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and MacDonough, 1989)Fig.8 Primitive mantle normalized multi-element spider diagrams for magmatic rocks in scientific deep drilling ZK01 (normalizing values after Sun and MacDonough, 1989)

4.4 微量元素

從表2可以看出，ZK01中各類巖石在微量元素組成方面，Rb、Ba、Th、U、K、Pb等大離子親石元素的含量很高，是原始地幔的數(shù)百倍之多，而Cr、Ni含量則明顯偏低。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖中(圖8)，各樣品顯示出富集Rb、K、Sr等大離子親石元素以及Th、U、Ce、Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素，虧損Ta、Nb、Ti、P等高場(chǎng)強(qiáng)元素及Ba和Pr等大離子親石元素。

火山巖和侵入巖的Rb/Sr比值分別為0.06～0.57和0.13～1.19，Rb/Ba比值分別為0.08～0.84和0.25～0.56，均高于原始地幔的相應(yīng)比值(原始地幔的Rb/Sr值為0.029、Rb/Ba值為0.088，Sun and McDonough, 1989)，表明巖漿分異演化程度較高。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上，所有樣品均表現(xiàn)出明顯的Nb、Ti負(fù)異常和Pb正異常，這一特征通常在俯沖帶火山巖中出現(xiàn)(Briqueuetal., 1984)，可能與巖石圈地幔的交代作用有關(guān)(Arndt and Christensen, 1992)，亦或是陸殼物質(zhì)的混染所致。

ZK01的樣品普遍存在一定程度的蝕變，尤其是火山巖樣品。K、Na兩種元素在巖石蝕變過程中有較強(qiáng)的活性，為了避免由K、Na所確定的巖石類型不能真實(shí)反映巖石蝕變前的情況，可以依據(jù)巖石中的高場(chǎng)強(qiáng)元素的特征來進(jìn)行檢驗(yàn)，因?yàn)槲g變過程中高場(chǎng)強(qiáng)元素通常是不活潑的(Munyanyiwaetal., 1997)。將樣品分別投點(diǎn)于Zr/TiO2-SiO2和Nb/Y-Zr/TiO2圖解(圖9)，從圖中可以看出，雖然不同的分類方案所確定的巖石名稱有所區(qū)別，但是都顯示出相對(duì)富堿的特征，屬于鈣堿性系列。

圖9 科學(xué)深鉆ZK01巖漿巖SiO2-Zr/TiO2圖解和Zr/TiO2-Nb/Y圖解(據(jù)Winchester and Floyd, 1977)Fig.9 SiO2 vs. Zr/TiO2 diagrams and Zr/TiO2 vs. Nb/Y diagrams of magmatic rocks in scientific deep drilling ZK01 (after Winchester and Floyd, 1977)

4.5 鋯石Hf同位素

鋯石具有很高的Hf同位素體系封閉溫度，即使在麻粒巖相等高級(jí)變質(zhì)條件下，鋯石仍可保持原始Hf同位素組成(Schereretal., 2000)，故Hf同位素原位分析可以為鋯石成因演化提供重要的制約參數(shù)，為討論巖石成因提供重要的線索和信息(吳福元等, 2007)。本次鋯石的Hf同位素分析中(表3、圖10)，三個(gè)樣品的176Lu/177Hf比值均小于0.002，說明鋯石形成之后沒有積累放射性成因Hf，所測(cè)定的176Lu/177Hf可以代表巖石形成時(shí)體系的Hf同位素組成(吳福元等, 2007)。

圖10 科學(xué)深鉆ZK01粗安巖、正長(zhǎng)巖、黑云母二長(zhǎng)巖的鋯石Lu-Hf同位素組成Fig.10 Zircon Lu-Hf isotopic compositions of trachyandesite, syenite and biotite monzonite in scientific deep drilling ZK01

粗安巖、正長(zhǎng)巖和黑云母二長(zhǎng)巖的176Hf/177Hf比值范圍分別為0.282326～0.282480(平均0.282423)；0.282406～0.282510(平均0.282458)；0.282379～0.282596(平均0.282467)。三者的εHf(t)值分別為-12.9～-7.6(平均-9.6)、-10.1～-6.5(平均-8.3)、-11.1～-3.4(平均-8.0)。三者的二階段Hf模式年齡(tDMc)分別為1.67～2.01Ga(平均1.79Ga)、1.60～1.83Ga(平均1.71Ga)、1.40～1.89Ga(平均1.69Ga)，三個(gè)樣品的鋯石Hf模式年齡遠(yuǎn)大于其結(jié)晶年齡，表明巖漿源區(qū)可能受到過地殼物質(zhì)混染或者源于富集地幔(吳福元等, 2007)。

5 討論

5.1 ZK01火山巖與侵入巖的巖石系列劃分

前人對(duì)廬樅盆地中生代火山巖的巖石系列有不同認(rèn)識(shí)。于學(xué)元和白正華(1981)將廬樅盆地中生代富鉀質(zhì)的火山巖稱之為安粗巖系；吳利仁等(1982)則將其歸為堿性巖系列；楊榮勇等(1993)、孫冶東等 (1994)認(rèn)為盆地內(nèi)的火山巖應(yīng)屬于橄欖安粗巖(或鉀玄巖)系；王德滋等(1996)則提出以橄欖玄粗巖為主、高鉀鈣堿性巖系為次的中國(guó)東部“橄欖安粗巖省”的概念；薛懷民等(2010a)則將廬樅盆地內(nèi)的火山巖-淺火山巖劃分為橄欖玄粗巖系列。李獻(xiàn)華等(1999, 2000)、趙振華和涂光熾(2003)研究發(fā)現(xiàn)侵入巖中也可以存在橄欖玄粗巖(或鉀玄巖)系列的巖石，劉珺等(2007)通過對(duì)廬樅地區(qū)巴家灘巖體的研究，認(rèn)為該巖體為橄欖玄粗巖(或鉀玄巖)。

Morrison(1980)總結(jié)了橄欖玄粗巖系的化學(xué)特征：高鋁、高氧化、硅近飽和、富集大離子親石元素(LILE)、低鈦、貧鐵。鉆孔ZK01的火山巖是玄武質(zhì)粗安巖-粗安巖-粗面巖-粗面英安巖-英安巖的中性巖組合，侵入巖是二長(zhǎng)巖-正長(zhǎng)巖的中性巖組合，各類巖石均具有硅近飽和、堿含量高(K2O+Na2O>5%)、K2O/Na2O比值多數(shù)>0.6、TiO2含量<1.3%、Al2O3>14%、 Fe2O3/FeO比值較高 (Fe2O3/FeO平均為1.6)， 富集Rb、Sr、Th、U、Zr、Pb和LREE元素等特點(diǎn)，符合Morrison(1980)總結(jié)的橄欖玄粗巖系的特征。在SiO2-K2O圖解中(圖5c)，多數(shù)樣品點(diǎn)都落在橄欖玄粗巖(鉀玄巖)系列中。這些均說明鉆孔ZK01的火山巖和侵入巖均屬于橄欖玄粗巖系列。

表3科學(xué)深鉆ZK01巖漿巖鋯石Hf同位素分析結(jié)果

Table 3 Zircon Hf isotopic compositions of magmatic rocks in scientific deep drilling ZK01

SpotNo 176Yb/177Hf176Lu/177Hf176Hf/177Hf2σtMaεHf(t)tDM(Ma)tDMc(Ma)fLu/HfZK01?93 05m(粗安巖)ZK01?93．05?010．0427130．0008630．2824170．000021ZK01?93．05?020．0233010．0004610．2824600．000019ZK01?93．05?030．0510450．0010180．2824500．000019ZK01?93．05?040．0598200．0012210．2824800．000024ZK01?93．05?050．0779940．0015500．2824610．000021ZK01?93．05?060．0344410．0007040．2824100．000022ZK01?93．05?070．0545770．0010950．2823960．000022ZK01?93．05?080．0327630．0006630．2823260．000020ZK01?93．05?090．0497850．0010200．2824700．000023ZK01?93．05?100．0268200．0005600．2824580．000025ZK01?93．05?110．0402170．0007740．2824170．000026ZK01?93．05?120．0353580．0006760．2824530．000025ZK01?93．05?130．0343910．0006840．2824130．000024ZK01?93．05?140．0372250．0007170．2823880．000027ZK01?93．05?150．0711050．0013650．2823580．000027ZK01?93．05?160．0318680．0006340．2824280．000023ZK01?93．05?170．0356700．0007030．2823780．000027ZK01?93．05?180．0497710．0009790．2824760．000026ZK01?93．05?190．0304800．0006120．2823620．000027ZK01?93．05?200．0257490．0005370．2824540．000024131．29-9．811751806-0．97-8．211041709-0．99-8．611351735-0．97-7．610981668-0．96-8．311351713-0．95-10．011811823-0．98-10．512121855-0．97-12．912952008-0．98-7．911061689-0．97-8．311101713-0．98-9．811741807-0．98-8．511201725-0．98-9．911751814-0．98-10．812111871-0．98-11．912751942-0．96-9．311531780-0．98-11．112251893-0．98-7．710971676-0．97-11．712441928-0．98-8．411141722-0．98ZK01?1708．44m(正長(zhǎng)巖)ZK01?1708．44?010．0267030．0005710．2824180．000019ZK01?1708．44?020．0387910．0007980．2824620．000022ZK01?1708．44?030．0288320．0006160．2824560．000019ZK01?1708．44?040．0488610．0010110．2824650．000026ZK01?1708．44?050．0396040．0008160．2825040．000027ZK01?1708．44?060．0460530．0009890．2824310．000031ZK01?1708．44?070．0360550．0007180．2824750．000032ZK01?1708．44?080．0506150．0010180．2824810．000030ZK01?1708．44?090．0189650．0004060．2824330．000026ZK01?1708．44?100．0307700．0006830．2824500．000024ZK01?1708．44?110．0412890．0009240．2825010．000028ZK01?1708．44?120．0470480．0009940．2824360．000032ZK01?1708．44?130．0392380．0008120．2824750．000027ZK01?1708．44?140．0224420．0004810．2824860．000027ZK01?1708．44?150．0511790．0010190．2824480．000021ZK01?1708．44?160．0485390．0009810．2824550．000024ZK01?1708．44?170．0458620．0009170．2824150．000025ZK01?1708．44?180．0369810．0007390．2824840．000025ZK01?1708．44?190．0233750．0004790．2824420．000027ZK01?1708．44?200．0275890．0005710．2824250．000027ZK01?1708．44?210．0492330．0009700．2824480．000027ZK01?1708．44?220．0209320．0004440．2824370．000020ZK01?1708．44?230．0228260．0004870．2824790．000024ZK01?1708．44?240．0157520．0003610．2824060．000029ZK01?1708．44?260．0427500．0009010．2824670．000029ZK01?1708．44?270．0398000．0008830．2824530．000025ZK01?1708．44?280．0313500．0006760．2825100．000030ZK01?1708．44?290．0182690．0003900．2824630．000026130．95-9．711651803-0．98-8．111101705-0．98-8．411151719-0．98-8．111121699-0．97-6．710531613-0．98-9．311601776-0．97-7．710911677-0．98-7．510901664-0．97-9．211401769-0．99-8．611241732-0．98-6．810601619-0．97-9．111541766-0．97-7．710921675-0．98-7．310691650-0．99-8．711381739-0．97-8．411261723-0．97-9．811811812-0．97-7．410791656-0．98-8．811291749-0．99-9．411551786-0．98-8．711361738-0．97-9．011351759-0．99-7．510781665-0．99-10．111761829-0．99-8．011071695-0．97-8．511271727-0．97-6．510411598-0．98-8．110981701-0．99

續(xù)表3

Continued Table 3

SpotNo 176Yb/177Hf176Lu/177Hf176Hf/177Hf2σtMaεHf(t)tDM(Ma)tDMc(Ma)fLu/HfZK01?1998．95m(黑云母二長(zhǎng)巖)ZK01?1998．95?010．0281390．0006210．2824580．000021ZK01?1998．95?020．0337630．0007230．2825020．000023ZK01?1998．95?030．0367100．0007760．2824800．000021ZK01?1998．95?040．0377150．0007960．2824450．000021ZK01?1998．95?050．0256870．0005500．2824270．000019ZK01?1998．95?060．0282220．0006180．2824660．000023ZK01?1998．95?070．0231680．0005120．2824520．000027ZK01?1998．95?080．0256390．0005480．2825270．000027ZK01?1998．95?090．0271450．0005800．2824700．000026ZK01?1998．95?100．0513940．0010350．2824280．000029ZK01?1998．95?110．0370520．0007540．2823790．000029ZK01?1998．95?120．0562900．0011210．2824550．000029ZK01?1998．95?130．0576540．0011670．2824380．000030ZK01?1998．95?140．0482240．0010080．2824920．000028ZK01?1998．95?150．0253290．0005790．2824690．000027ZK01?1998．95?160．0469240．0010140．2824210．000031ZK01?1998．95?170．0401100．0008330．2825410．000026ZK01?1998．95?180．0241730．0005170．2824500．000027ZK01?1998．95?190．0408530．0008320．2824530．000020ZK01?1998．95?200．0479590．0009730．2824730．000026ZK01?1998．95?210．0265670．0006000．2825960．000034ZK01?1998．95?220．0221850．0004950．2824540．000024ZK01?1998．95?230．0222820．0005200．2824400．000027ZK01?1998．95?240．0420590．0009120．2824760．000024ZK01?1998．95?250．0268830．0005890．2824620．000030ZK01?1998．95?260．0381720．0008110．2824680．000026ZK01?1998．95?270．0275890．0005930．2824970．000021130．88-8．311121714-0．98-6．710531615-0．98-7．510851666-0．98-8．811341744-0．98-9．411521783-0．98-8．011001695-0．98-8．511171727-0．98-5．810131558-0．98-7．810931686-0．98-9．411651783-0．97-11．112251891-0．98-8．511311724-0．97-9．111561762-0．96-7．110761641-0．97-7．910951689-0．98-9．611751799-0．97-5．410021529-0．97-8．611201732-0．98-8．511241726-0．97-7．811001681-0．97-3．49181403-0．98-8．411141723-0．99-8．911341754-0．98-7．710951675-0．97-8．111041704-0．98-8．011031692-0．98-6．910571627-0．98

注：εHf(t)=10000×{(176Hf/177Hf)s-(176Lu/177Hf)s×(eλt-1)/(176Hf/177Hf)CHUR,0-(176Lu/177Hf )CHUR×(eλt-1)- 1}.tDM=1/λ×ln{1+(176Hf/177Hf)s-(176Hf/177Hf)DM/(176Lu/177Hf)s-(176Lu/177Hf)DM} .tDMc=tDM-(tDM-t)×(fcc-fs)/(fcc-fDM).fLu/Hf=(176Lu/177Hf)s/(176Lu/177Hf)CHUR-1. λ=1.867×10-11a-1; (176Lu/177Hf)s和(176Hf/177Hf)s為樣品測(cè)定值; (176Lu/177Hf)CHUR=0.0332, (176Hf/177Hf)CHUR,0=0.282772; (176Lu/177Hf)DM=0.0384, (176Hf/177Hf)DM=0.28325; (176Lu/177Hf)平均地殼=0.015;fcc=(176Lu/177Hf)平均地殼/(176Lu/177Hf)CHUR-1;fs=fLu/Hf;fDM=(176Lu/177Hf)DM/(176Lu/177Hf)CHUR-1;t為鋯石結(jié)晶年齡

5.2 ZK01火山巖和侵入巖形成時(shí)代

本文通過LA-MC-ICP MS定年技術(shù)對(duì)科學(xué)深鉆中的三種主要巖性進(jìn)行了鋯石U-Pb定年，分別獲得粗安巖的206Pb/238U年齡為131.29±0.85Ma(1σ，MSWD=1.6)；正長(zhǎng)巖的206Pb/238U年齡為130.95±0.56Ma(1σ，MSWD=1.4)；黑云母二長(zhǎng)巖的206Pb/238U年齡為130.88±0.41Ma(1σ，MSWD=1.15)。

長(zhǎng)江中下游地區(qū)的巖漿活動(dòng)時(shí)空格架一直是眾人所關(guān)注的熱點(diǎn)問題。近年來，隨著Ar-Ar、K-Ar和鋯石U-Pb等同位素定年方法的日益成熟和廣泛應(yīng)用，眾多學(xué)者對(duì)廬樅盆地的巖漿巖進(jìn)行了精度較高的定年測(cè)試工作(Wang and McDougall, 1980; 劉洪等, 2002; 周濤發(fā)等, 2007, 2008b, 2010; 薛懷民等, 2010b, 2012; 范裕等, 2008; 張樂駿等, 2010; 曾鍵年等, 2010; 陳志洪等, 2013)(表4)。

分析表明(圖11)，廬樅盆地中生代巖漿活動(dòng)起始于早白堊紀(jì)，持續(xù)時(shí)間短，同位素年齡峰值主要集中在約134～126Ma，盆地內(nèi)的火山巖和侵入巖是在相當(dāng)短暫的地質(zhì)時(shí)間內(nèi)形成的。廬樅盆地的火山巖漿活動(dòng)可以劃分為早晚兩期，龍門院旋回和磚橋旋回為早期火山活動(dòng)，雙廟旋回和浮山旋回為晚期火山活動(dòng)，131Ma左右約為兩期火山活動(dòng)的時(shí)間分界線。本文粗安巖的鋯石U-Pb年齡為131.29±0.85Ma，對(duì)應(yīng)磚橋組旋回末期的火山巖漿活動(dòng)。袁峰等(2008)對(duì)廬樅盆地的侵入巖和火山巖的地球化學(xué)特征進(jìn)行研究證實(shí)，廬樅盆地的火山巖漿活動(dòng)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的侵入巖漿活動(dòng)。從圖11可以看出，廬樅盆地的侵入巖漿活動(dòng)同樣存在早晚兩期，早期巖漿活動(dòng)約134～130Ma，晚期約為128～122Ma。本文正長(zhǎng)巖和黑云母二長(zhǎng)巖的鋯石U-Pb年齡分別為130.95±0.56Ma、130.88±0.41Ma，為早期侵入巖漿活動(dòng)的末期產(chǎn)物。由此可見，131～130Ma為廬樅盆地早晚兩期火山巖漿活動(dòng)和侵入巖漿活動(dòng)的分界線，兩期巖漿活動(dòng)之間存在極短暫的平靜期。兩期巖漿侵入活動(dòng)與火山巖漿活動(dòng)基本對(duì)應(yīng)。從年代學(xué)來說，本文中的磚橋組火山巖與侵入巖應(yīng)為同一巖漿活動(dòng)不同形式的產(chǎn)物。

表4廬樅盆地巖漿巖年齡統(tǒng)計(jì)表

Table 4 Statistical table of ages for the magmatic rocks from Lujiang-Zongyang volcanic basin

采樣點(diǎn)巖性年齡(Ma)測(cè)試礦物測(cè)試方法資料來源磚橋組火山巖131全巖K?Ar磚橋組火山巖130．8黑云母Ar?Ar浮山組粗面巖123全巖K?Ar浮山組粗面巖127．4全巖K?ArWangandMcDougall(1980)磚橋組火山巖141全巖Ar?Ar雙廟組火山巖125．5全巖Ar?Ar浮山組粗面巖126全巖Ar?Ar劉洪等(2002)龍門院組角閃粗安巖134．8鋯石LA?ICP?MS磚橋組輝石粗安巖134．1鋯石LA?ICP?MS雙廟組粗面玄武巖130．5鋯石LA?ICP?MS浮山組粗面巖127．1鋯石LA?ICP?MS周濤發(fā)等(2008b)龍門院組角閃粗安巖131．1鋯石SHRIMP磚橋組粗面安山巖132．8鋯石SHRIMP磚橋組粗面玄武巖132．9鋯石SHRIMP雙廟組粗面玄武巖130．1鋯石SHRIMP浮山組粗面巖127．2鋯石SHRIMP薛懷民等(2012)磚橋組粗面安山巖131．29鋯石LA?MC?ICP?MS本文巴家灘巖體輝石二長(zhǎng)巖133．5鋯石LA?ICP?MS周濤發(fā)等(2007)焦沖巖體正長(zhǎng)斑巖131．5鋯石SHRIMP巴家灘巖體正長(zhǎng)斑巖131鋯石SHRIMP薛懷民等(2010b)巴家灘巖體石英正長(zhǎng)巖130．1鋯石LA?ICP?MS巴家灘巖體輝石二長(zhǎng)巖133．2鋯石LA?ICP?MS陳志洪等(2013)城山巖體堿性花崗巖126．5鋯石LA?ICP?MS花山巖體堿性花崗巖126．2鋯石LA?ICP?MS樅陽巖體堿性花崗巖124．8鋯石LA?ICP?MS黃梅尖巖體石英正長(zhǎng)巖125．4鋯石LA?ICP?MS范裕等(2008)井邊銅礦床安山玢巖133．2鋯石LA?ICP?MS張樂駿等(2010)樅陽臥龍礦區(qū)霓輝石正長(zhǎng)巖129．6鋯石LA?ICP?MS樅陽拔茅山正長(zhǎng)斑巖129．7鋯石LA?ICP?MS泥河鐵礦輝石粗安玢巖132．8鋯石LA?ICP?MS羅河鐵礦輝石粗安玢巖133．2鋯石LA?ICP?MS羅河鐵礦輝石粗安玢巖133．3鋯石LA?ICP?MS廬江沙溪礦區(qū)石英閃長(zhǎng)斑巖134鋯石LA?ICP?MS曾鍵年等(2010)毛王廟巖體石英正長(zhǎng)巖123．9鋯石LA?ICP?MS巴壇巖體石英正長(zhǎng)巖125．1鋯石LA?ICP?MS大缸窯巖體正長(zhǎng)巖125．9鋯石LA?ICP?MS小嶺巖體正長(zhǎng)巖126．2鋯石LA?ICP?MS羅嶺巖體石英正長(zhǎng)巖126．3鋯石LA?ICP?MS龍王尖巖體石英正長(zhǎng)巖126．5鋯石LA?ICP?MS土地山巖體石英正長(zhǎng)斑巖127．4鋯石LA?ICP?MS鳳凰山巖體石英正長(zhǎng)斑巖128．4鋯石LA?ICP?MS焦沖巖體石英正長(zhǎng)巖129．6鋯石LA?ICP?MS龍橋巖體正長(zhǎng)巖131．1鋯石LA?ICP?MS謝瓦泥巖體輝石二長(zhǎng)巖131．6鋯石LA?ICP?MS尖山巖體黑云母二長(zhǎng)巖132鋯石LA?ICP?MS岳山巖體二長(zhǎng)巖132．7鋯石LA?ICP?MS拔茅山巖體二長(zhǎng)巖132．7鋯石LA?ICP?MS黃屯巖體閃長(zhǎng)玢巖134．4鋯石LA?ICP?MS周濤發(fā)等(2010)磚橋正長(zhǎng)巖130．95鋯石LA?MC?ICP?MS磚橋黑云母二長(zhǎng)巖130．88鋯石LA?MC?ICP?MS本文

圖11 廬樅盆地巖漿巖年齡統(tǒng)計(jì)圖Fig.11 Statistical diagram of ages for the magmatic rocks from Lujiang-Zongyang volcanic basin

5.3 ZK01火山巖和侵入巖的源區(qū)特征

在TAS分類圖解中(圖5a)，ZK01火山巖與侵入巖的樣品投影點(diǎn)投在同一個(gè)趨勢(shì)范圍內(nèi)；非常相似的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖7、圖8)，均說明火山巖和侵入巖有著內(nèi)在的成因聯(lián)系。

在Harker圖解(圖6)中，從玄武質(zhì)粗安巖-粗安巖(二長(zhǎng)巖)-粗面巖(正長(zhǎng)巖)-粗面英安巖-英安巖，Al2O3、Na2O、K2O的含量隨著SiO2含量增加而逐漸增加，MgO、CaO、MnO、FeOT和P2O5的含量減少，而TiO2的含量總體變化不明顯。這些線性排列的變化表明，鉆孔ZK01中的火山巖和侵入巖有可能來自于同一個(gè)或者相似的巖漿源區(qū)。

圖12 科學(xué)深鉆ZK01巖漿巖Nb/U-Nb圖解(a,據(jù)姜耀輝等, 2006)和La/Yb-Nb/Ta圖解(b)Fig.12 Nb/U-Nb diagrams (a, after Jiang et al., 2006) and La/Yb-Na/Ta diagrams (b) of magmatic rocks in scientific deep drilling ZK01

玄武巖類的Mg#值一般可以作為識(shí)別原生玄武巖漿的重要標(biāo)志之一，原生玄武巖漿的Mg#值應(yīng)為0.68～0.75(Frey, 1978)，若原生玄武巖漿經(jīng)結(jié)晶分異演化之后，Mg#值一般會(huì)逐漸降低。鉆孔ZK01中火山巖的Mg#值平均為0.38，侵入巖類的Mg#值平均為0.43。其中，各類巖石的Mg#值平均為：玄武質(zhì)粗安巖(0.38)、粗安巖(0.39)、粗面巖(0.41)、粗面英安巖(0.41)、英安巖(0.27)、二長(zhǎng)巖(0.40)、正長(zhǎng)巖(0.46)。從玄武質(zhì)粗安巖→粗安巖→粗面巖→粗面英安巖，Mg#值在逐漸升高，從粗面英安巖→英安巖，Mg#值在降低。二長(zhǎng)巖和正長(zhǎng)巖與其相對(duì)應(yīng)的火山巖粗安巖-粗面巖的Mg#值基本一致，略有升高。鉆孔ZK01中巖漿巖的Mg#值均明顯低于原生巖漿的Mg#值范圍(0.68～0.75)，說明它們可能是由原生堿性巖漿經(jīng)過較強(qiáng)的結(jié)晶分異演化而來(賈寶華等, 2006)?；鹕綆r和侵入巖的Mg#值非常接近，同樣表明火山巖與侵入巖可能屬于一套同源巖漿的巖漿巖系列(Wilson, 1989)。

從表2可以看出，鉆孔ZK01的火山巖和侵入巖的微量元素含量接近，其中火山巖的Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn等元素的豐度稍高于侵入巖類，Be、Rb、Nb、Cs、Ta、Pb、Th、U等元素豐度稍低于侵入巖類。火山巖和侵入巖的微量元素均富集大離子親石元素(K、Rb、Sr、Th、LREE)，具有相似的不相容元素分布模式。鉆孔ZK01中火山巖和侵入巖的稀土元素特征也極為相似(表2、圖7)。以上這些均表明火山巖和侵入巖的巖漿源區(qū)相同。

因此，鉆孔ZK01中的不同火山巖和侵入巖均為橄欖玄粗巖系，是同源巖漿不同階段的演化產(chǎn)物，廬樅盆地的正長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)巖是火山巖系粗面巖-粗安巖組合對(duì)應(yīng)的深成巖。

ZK01巖漿巖的地球化學(xué)特征表明其可能為與島弧相關(guān)的鉀玄巖(橄欖玄粗巖)(Müller and Groves, 1995; Rock and Bowes, 1991)，其形成或者與俯沖交代作用所改造的巖石圈富集地幔有關(guān)，或者與巖漿上侵過程中的陸殼物質(zhì)混染有關(guān)。本文對(duì)ZK01中的巖漿巖的鋯石Hf同位素進(jìn)行分析，三件樣品的εHf(t)值在-12.9～-3.4的區(qū)間范圍內(nèi)，所獲的模式年齡近似相同且均遠(yuǎn)大于鋯石U-Pb年齡，在εHf(t)-t圖解上(圖10)，所有數(shù)據(jù)點(diǎn)均落在球粒隕石演化線之下，相對(duì)集中，呈富集特點(diǎn)，同樣表明ZK01中的巖漿巖源區(qū)來自于富集地幔或者受到過地殼物質(zhì)的混染。

Nb/U比值通?？膳袆e巖石是否受到地殼物質(zhì)的混染(柴鳳梅等, 2007)。鉆孔ZK01中巖漿巖的Nb/U比值(0.90～3.73)比MORB和OIB(Nb/U≈47, Hofmannetal., 1986)低很多，也低于陸殼上地殼(Nb/U≈9，Taylor and McLennan, 1985)以及全球平均俯沖沉積物(Nb/U≈5，Plank and Langmuir, 1998)，接近俯沖帶釋放流體的Nb/U比值(Nb/U≈0.22, Ayers, 1998)(圖12a)，表明俯沖作用過程中釋放的流體對(duì)地幔的交代作用是地幔源區(qū)具有殼源特征的重要原因。此外，有地殼混染的巖石其Nb/Ta與La/Yb具有負(fù)相關(guān)關(guān)系(Münker, 1998)，ZK01中的巖漿巖的Nb/Ta與La/Yb具有正相關(guān)關(guān)系(圖12b)，也表明鉆孔中的巖漿巖不具有地殼混染的特征。再者，ZK01中的巖漿巖具有較高的Sr豐度(表2)，這是上地殼、下地殼和鈣堿性巖漿巖所沒有的，也不是地殼重熔巖石的特點(diǎn)，只有在金伯利巖、大陸堿性玄武巖等高鉀幔源巖石才具有較高的Sr豐度，因此高Sr也可以指示ZK01巖漿巖的原始巖漿為幔源高鉀堿性玄武巖(唐永成等，1998)。排除了陸殼物質(zhì)的強(qiáng)烈混染，筆者認(rèn)為鉆孔ZK01中巖漿巖的地球化學(xué)特征是其源區(qū)性質(zhì)的反映，巖漿巖起源于與俯沖交代作用有關(guān)的富集地幔。

5.4 構(gòu)造背景

圖13 科學(xué)深鉆ZK01巖漿巖Zr-Ti構(gòu)造判別圖(底圖據(jù)Dupuy et al., 1992)Fig.13 Zr-Ti discrimination diagrams of tectonic setting of magmatic rocks in scientific deep drilling ZK01 (after Dupuy et al., 1992)

作為中國(guó)東部火成巖省的重要組成部分，包括廬樅盆地在內(nèi)的長(zhǎng)江中下游地區(qū)中生代巖漿巖的形成受中國(guó)東部中生代燕山期的地球動(dòng)力學(xué)背景的制約。三疊紀(jì)以來，揚(yáng)子板塊和華北板塊的碰撞造山和大陸深俯沖作用，形成了以超高壓變質(zhì)為特征的秦嶺-大別造山帶(李曙光和楊蔚, 2002; Zhengetal., 2003)，至晚侏羅世-白堊紀(jì)，中國(guó)東部完成了近東西向的古特提斯構(gòu)造域向北北東向的環(huán)太平洋構(gòu)造域的轉(zhuǎn)換，即從大陸碰撞構(gòu)造體制轉(zhuǎn)為以西太平洋陸緣俯沖構(gòu)造體制為主導(dǎo)的陸內(nèi)變形和陸內(nèi)造山(鄧晉福等, 1992; 任紀(jì)舜等, 1998; 董樹文等, 2007)。太平洋板塊的俯沖變化改變了中國(guó)東部的構(gòu)造屬性，也改變了巖漿活動(dòng)的歷史：燕山期發(fā)生了大規(guī)模巖漿活動(dòng)(Wuetal., 2005; Lietal., 2003)，形成了北東向分布的火山-侵入巖帶，同時(shí)也使得該時(shí)期成為我國(guó)最重要的成礦期(陳毓川等, 2007)。

通常認(rèn)為橄欖玄粗巖系源于與俯沖作用有關(guān)的富大離子親石元素富集地幔(Bacon, 1990; Beccaluvaetal.,1991)，或產(chǎn)生于板內(nèi)伸展環(huán)境(Morrison, 1980; Foley and Peccerillb, 1992)。由于俯沖帶距離本區(qū)近千千米(邢鳳鳴和徐祥, 1998)，遠(yuǎn)非巖漿弧的寬度所能到達(dá)，加之整個(gè)沿江火山巖帶呈北東向延伸，與大陸邊緣呈大角度相交，因而多數(shù)學(xué)者認(rèn)為長(zhǎng)江中下游火山巖盆地受控于板內(nèi)斷裂活動(dòng)帶(常印佛等, 1991; 翟裕生等, 1992; Xieetal., 2008)。在巖漿巖的Zr-Ti構(gòu)造判別圖解中(圖13)，ZK01的火山巖和侵入巖主體均位于板內(nèi)火山巖區(qū)域，指示其可能形成于伸展環(huán)境。

長(zhǎng)江中下游地區(qū)自中生代以來經(jīng)歷了由板緣到板內(nèi)，由擠壓到伸展的特殊的構(gòu)造轉(zhuǎn)化背景。大規(guī)模的巖漿火山活動(dòng)和成礦作用發(fā)生在由擠壓向伸展的轉(zhuǎn)化階段(140～130Ma)(董樹文等，2011)。任啟江等(1993)研究認(rèn)為，廬樅盆地在白堊世時(shí)期處于以剪切-擠壓與剪切-拉伸為主交替作用的構(gòu)造背景之下。袁峰等(2008)對(duì)廬樅盆地內(nèi)4個(gè)旋回火山巖的研究表明，龍門院旋回和磚橋旋回火山巖形成于擠壓-拉張過渡的構(gòu)造背景，而雙廟旋回和浮山旋回火山巖則形成于典型的拉張構(gòu)造背景，與其對(duì)應(yīng)的侵入巖也有同樣的特征，而構(gòu)造背景轉(zhuǎn)換時(shí)間在130.5 Ma左右。本文ZK01的粗安巖、正長(zhǎng)巖和黑云母二長(zhǎng)巖形成于130Ma左右的早白堊世時(shí)期，正是形成于擠壓向伸展過渡的構(gòu)造環(huán)境，這也與前述鉆孔中火山-侵入巖的地球化學(xué)投圖所得結(jié)論一致。而這一構(gòu)造背景很可能與長(zhǎng)江中下游地區(qū)在135～127Ma期間進(jìn)入巖石圈快速伸展時(shí)期(周濤發(fā)等，2008a)，并于130～120Ma巖石圈減薄達(dá)到高潮(吳福元等，2003)密切相關(guān)。

鉆孔ZK01所在的廬樅盆地位于郯廬斷裂與長(zhǎng)江斷裂破碎帶的交匯部位。發(fā)生于中生代的巖石圈伸展減薄運(yùn)動(dòng)，使得深斷裂發(fā)生張性活動(dòng)，降低了盆地的地殼壓力，發(fā)生軟流圈上涌并加熱巖石圈地幔，從而使源自富集巖石圈地幔熔融產(chǎn)生的堿性玄武巖漿沿著斷裂通道上升，形成巖漿房。一方面，部分巖漿沿著深大斷裂及其派生的張性斷裂上升沖出地殼，形成橄欖玄粗質(zhì)火山巖系。另一方面，部分巖漿噴發(fā)后巖漿房壓力變小，巖漿向上運(yùn)移的能力減弱，隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)巖漿沿深大斷裂向上侵入至地殼淺部緩慢結(jié)晶，就形成了與橄欖玄粗質(zhì)火山巖系同源的侵入巖。

6 結(jié)論

(1)科學(xué)深鉆ZK01中的巖漿巖巖性變化復(fù)雜，火山巖以粗安巖(輝石粗安巖)、玄武質(zhì)粗安巖、粗面巖、晶屑凝灰?guī)r為代表，侵入巖以正長(zhǎng)巖和黑云母二長(zhǎng)巖為代表。巖石地球化學(xué)分析表明，ZK01的巖漿巖富鉀富堿，富集大離子親石元素和輕稀土元素(LREE)，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素和重稀土元素(HREE)?；鹕綆r和侵入巖均屬于橄欖玄粗巖系，巖漿演化過程中存在橄欖石、輝石、磷灰石等礦物的結(jié)晶分異作用。

(2)對(duì)代表性巖石進(jìn)行鋯石U-Pb定年，分別獲得131.29±0.85Ma(粗安巖)，130.95±0.56Ma(正長(zhǎng)巖)，130.88±0.41Ma(黑云母二長(zhǎng)巖)的巖漿結(jié)晶年齡。三種巖性的巖漿結(jié)晶年齡在誤差范圍內(nèi)相似，表明它們形成于相同的時(shí)代和構(gòu)造背景之下，分別為廬樅盆地早期火山巖漿和侵入巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。

(3)三種代表性巖石(粗安巖、正長(zhǎng)巖、黑云母二長(zhǎng)巖)的εHf(t)值均小于0，且Hf模式年齡遠(yuǎn)大于結(jié)晶年齡。相似的巖石地球化學(xué)和鋯石鉿同位素特征表明，ZK01中的巖漿巖來源于相同的巖漿源區(qū)，即俯沖板片流體交代形成的富集地幔，不存在強(qiáng)烈的陸殼物質(zhì)的混染。

(4)鉆孔ZK01中的巖漿巖形成于中生代中國(guó)東部巖石圈地幔拉張伸展的構(gòu)造動(dòng)力學(xué)背景之下。

致謝論文在成文過程中得到中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)朱弟成教授給予的鼓勵(lì)與指導(dǎo);中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所郭春麗副研究員對(duì)論文提出了十分寶貴的修改意見;兩位審稿人對(duì)論文仔細(xì)審閱并提出修改意見;在此一并謹(jǐn)表謝忱。

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