姚巍，陳琿，馬明杰

（廣東省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊(duì)，廣東韶關(guān)512028）

粵北臘樹下巖體地球化學(xué)特征及形成時(shí)代

姚巍，陳琿，馬明杰

（廣東省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊(duì)，廣東韶關(guān)512028）

對(duì)臘樹下巖體從主量元素、微量元素、稀土元素和同位素等方面進(jìn)行較為詳細(xì)的綜合研究。通過分析和對(duì)比，巖體SiO2含量平均為72.18%，屬酸性巖，鈣堿性系列巖石。巖體屬富輕稀土型花崗巖，Eu虧損較明顯。根據(jù)LA-ICP-MS鋯石U-Th-Pb同位素分析結(jié)果，巖體的206Pb/238U年齡為（171.3±1.9）Ma，屬早侏羅世。巖體屬過鋁質(zhì)巖石類型，以鉀質(zhì)系列為主，巖石成因類型為S型花崗巖，巖漿源巖可能來自淺部殼源沉積物質(zhì)，為伸展拉張構(gòu)造環(huán)境中形成的板內(nèi)巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。研究結(jié)果可為貴東巖體的形成與演化探討提供參考。

粵北；臘樹下巖體；地球化學(xué)；鋯石U-Pb定年

臘樹下巖體位于廣東省北部始興縣境內(nèi)，隘子鎮(zhèn)西側(cè)，貴東巖體南緣。貴東巖體是一個(gè)由多個(gè)印支-燕山期巖體組成的復(fù)式巖體，也是華南地區(qū)著名的產(chǎn)鈾巖體。筆者對(duì)該巖體從主量元素、微量元素、稀土元素和同位素年齡等方面進(jìn)行較為詳細(xì)的綜合研究，以查明該巖體的源區(qū)物質(zhì)特征，成因機(jī)制及其形成的構(gòu)造環(huán)境，為研究貴東巖體的形成與演化提供重要依據(jù)。

1 巖體地質(zhì)概況

臘樹下巖體位于粵北EW向大東山—貴東巖漿巖帶東段貴東復(fù)式巖體的南緣，呈EW向展布，為一巨大的巖基，受后期巖漿侵入改造，分割成現(xiàn)在的形態(tài)，面積約55.61 km2。北西側(cè)侵入晚侏羅世黑云母二長花崗巖，南側(cè)侵入泥盆-石炭紀(jì)地層，東側(cè)侵入寒武紀(jì)地層（見圖1）。

巖體的主要巖性為中粒斑狀黑云母二長花崗巖，呈淺灰-灰白色、淺肉紅色，似斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，基質(zhì)以中?；◢徑Y(jié)構(gòu)為主，局部為中粗粒、細(xì)中?；◢徑Y(jié)構(gòu)?；|(zhì)粒度一般為3～5 mm，少數(shù)粒度為5～12 mm，呈雜亂分布。巖石由斑晶及基質(zhì)兩部分組成，巖體內(nèi)斑晶含量變化較大，局部完全不含斑晶，斑晶大小懸殊，粒徑一般2～3 cm，少數(shù)3～5 cm，最大達(dá)6 cm，斑晶主要為鉀長石，次為斜長石，石英斑晶少見。礦物成分主要為鉀長石（30%～40%）、斜長石（25%～30%）、石英（20%～30%）、黑云母（3%～8%）、白云母（0～3%），巖石多發(fā)生鉀化、高嶺土化，弱云英巖化。

2 樣品及分析

在顯微鏡觀察的基礎(chǔ)上，盡可能選取蝕變作用最輕微的巖石樣品作各項(xiàng)分析測試。主量元素、微量元素、硅酸鹽分析、稀土元素分析由國土資源部長沙礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心（湖南省礦產(chǎn)測試?yán)醚芯克┩瓿?。微量元素和稀土元素采用Z-2300，ICAP-6300原子吸收光度計(jì)ICP全譜儀等測定。

本次測年工作采集的粗粒斑狀黑云母花崗巖樣品，編號(hào)為QXD。樣品經(jīng)破碎，細(xì)磨篩選、磁選、電選、手工淘洗等程序分離出鋯石，再在顯微鏡下挑選出晶型較好的代表性鋯石顆粒進(jìn)行定年研究。

圖1 粵北臘樹下巖體地質(zhì)略圖Fig.1Geological sketch of Lashuxia rock pluton，northern Guangdong province

QXD樣品鋯石多呈自形半自形雙錐柱狀及短柱狀，鋯石大多數(shù)大于100 μm，長寬比以1∶1.5～2.5為主，個(gè)別大于1∶3，晶型完好，結(jié)晶生長環(huán)帶明顯，具典型的巖漿成因鋯石特征，普遍含有繼承核。

鋯石的同位素定年在中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，使用激光剝蝕等離子體質(zhì)譜儀（LA-ICPMS）進(jìn)行鋯石U-Pb同位素年齡測定。

3 巖體地球化學(xué)特征

表1 巖體化學(xué)成分、CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物含量及主要特征參數(shù)Table 1Chemical composition of contents of CIPW standard mineral and main characteristic parameter of the pluton

3.1 主量元素

該巖體化學(xué)成分平均值與華南花崗巖類平均值較接近（表1），僅FeO較低。巖石SiO2平均為72.18%，屬酸性巖。據(jù)巖石系列SiO2-K2O圖解（圖2），巖體投點(diǎn)落在高鉀鈣堿性系列與鉀玄巖系列過渡區(qū)間［1］。

圖2 巖石系列SiO2-K2O圖解Fig.2Diagram of SiO2-K2O for rock series

標(biāo)準(zhǔn)礦物中出現(xiàn)石英（Q）和剛玉（C），鋁質(zhì)指數(shù)（A/CNK）平均為1.074＞1，反映巖石硅過飽和、過鋁的特征；堿（度）指數(shù)（AKI）0.76＜0.9，里特曼指數(shù)（σ）平均值為2.4，表明巖石屬于鈣堿性系列。

巖石基性度（G）低于華南花崗巖平均值；鉀鈉比值（K/N）、堿度率（AR）、鐵鎂比值（M/ F）高于華南花崗巖平均值；全堿量（ALK）、鈣質(zhì)指數(shù)（C/A′CF）與華南花崗巖平均值接近。

氧化度（OX°）值平均為0.44，反映侵入體在較高的氧化環(huán)境條件下形成。分異指數(shù)（DI）平均為87.92，固結(jié)指數(shù)（SI）值較小，平均為4.85，說明巖漿分離結(jié)晶作用較強(qiáng)，分異程度較高。

3.2 微量元素

表2 侏羅紀(jì)花崗巖微量元素含量及部分特征比值表Table 2Contents of trace elements and some characteristic ratios in Jurassic granite

與酸性巖維氏值相比（表2），巖體Bi含量高446倍，W含量高54倍，Cs、U、Sn、Hf含量高幾倍；In、Cr、Sr、Au含量低幾倍，Sb、Ta、Be、Nb、Zn、Zr、V、F、Ag含量相近。圖3顯示Ba、Sr、P、Ti元素虧損明顯［2］。

圖3 微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖Fig.3Primitive mantle normalized spider diagram of trace elements

3.3 稀土元素

表3顯示，臘樹下巖體的稀土元素總量（ΣREE）平均值為362.25×10-6，略高于世界花崗巖平均值；輕、重稀土比值（ΣCe/ΣY）平均為3.75，表明巖石屬富輕稀土型花崗巖；δEu平均為0.33，在稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化型式圖上，為向右傾斜平緩中間下凹的“V”型不對(duì)稱折線，重稀土折線近水平，呈現(xiàn)Eu負(fù)異常，Eu虧損較明顯（圖4）。

4 巖體形成時(shí)代

本研究共選擇20顆鋯石分析測試，樣品鋯石形態(tài)及激光打點(diǎn)位置如圖5所示，LA-ICP-MS鋯石U-Th-Pb同位素分析結(jié)果見表4［3］。

測得的年齡分布較集中，24個(gè)測點(diǎn)位于諧和線及其附近［4］（圖6），它們的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為（171.3±1.9）Ma（95%置信度，MSWD＝4.6），屬早侏羅世［5］。

表3 侏羅紀(jì)花崗巖稀土元素含量及特征參數(shù)Table 3Contents and characteristic parameters of rare earth elements in the Jurassic granite

圖4 稀土元素標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖Fig.4Distribution pattern of rare earth elements

5 討論

5.1 成因類型及巖漿源區(qū)

圖5 早侏羅世花崗巖樣品LA-ICP-MS測年鋯石形態(tài)及打點(diǎn)位置Fig.5Dot position and dating of zircon morphology（LA-ICP-MS）of Lower Jurassic granite samples

表4 早侏羅世花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Th-Pb同位素分析結(jié)果Table 4Zircon U-Th-Pb isotope analysis results by LA-ICP-MS of Lower Jurassic granite

與南嶺地區(qū)花崗巖相比，臘樹下巖體的巖石類型、副礦物特征、巖石化學(xué)特征等方面與南嶺地區(qū)S型花崗巖更為相似［6］。

微量元素K/Rb比值為138.9，Rb/Cs比值為22.2，Rb/Li比值為10.9，顯示改造型花崗巖特征其成因類型劃歸為S型（改造型）［7］。

臘樹下巖體屬過鋁質(zhì)巖石類型，以鉀質(zhì)系列為主，表現(xiàn)出殼源重熔的特點(diǎn)；巖石鐵鎂質(zhì)含量低（基性度G為4.45）；δEu平均值為0.33，大于0.3，Eu虧損較明顯；巖石成因類型為S型花崗巖，巖漿源巖可能來自淺部殼源沉積物質(zhì)。

圖6 早侏羅世花崗巖鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.6Concordia U-Pb age plot of Zircon in Lower Jurassic granite

5.2 構(gòu)造環(huán)境判別

花崗巖的類型及其地球化學(xué)特點(diǎn)取決于巖漿源區(qū)及巖石的形成過程，而巖漿源區(qū)及形成過程又與其構(gòu)造環(huán)境關(guān)系密切。據(jù)Pearce（1996）在資料搜集與統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，將巖漿源區(qū)與形成的構(gòu)造環(huán)境聯(lián)系起來，構(gòu)建起微量元素地球化學(xué)判別圖解。巖體的7個(gè)點(diǎn)在微量元素Nb-Y判別圖解中落在板內(nèi)花崗巖區(qū)靠近同碰撞花崗巖一側(cè)，在Rb-Y+Nb圖解中均落入后碰撞花崗巖區(qū)，在Ta-Yb圖解均中落在板內(nèi)花崗巖區(qū)（圖7）。據(jù)Harris（1986）的構(gòu)造環(huán)境Rb/30-Hf-3Ta判別圖中6個(gè)點(diǎn)落在碰撞后區(qū)（圖8）［8，9］。

圖7 構(gòu)造環(huán)境（Nb-Y、Rb-Y＋Nb、Ta-Yb）判別圖Fig.7Discriminant diagram of tectonic environment（Nb-Y，Rb-Y＋Nb，Ta-Yb）

圖8 構(gòu)造環(huán)境（Rb/30-Hf-3Ta）判別圖（據(jù)Harris等，1986）Fig.8Discriminant diagram of tectonic environment（Rb/30-Hf-3Ta）（After Harris et al.,1986）

結(jié)合有關(guān)構(gòu)造環(huán)境圖解，投點(diǎn)分別落在板內(nèi)花崗巖區(qū)、碰撞后區(qū)（圖7、8），這些特征表明，巖體是在伸展拉張構(gòu)造環(huán)境中形成的板內(nèi)巖漿活動(dòng)產(chǎn)物，這與近年來許多研究人員提出的伸展構(gòu)造在花崗巖形成中具有十分重要意義是一致的［10］。

6 結(jié)論

1）臘樹下巖體主要巖性為中粒斑狀黑云母二長花崗巖，化學(xué)成分平均值與華南花崗巖類平均值較接近，巖石SiO2平均為72.18%，屬酸性巖，屬于鈣堿性系列。

2）與酸性巖維氏值相比，巖體Bi含量高446倍，W含量高54倍，Cs、U、Sn、Hf含量高幾倍；In、Cr、Sr、Au含量低幾倍，Ba、Sr、P、Ti虧損明顯。

3）該巖體的稀土元素總量（ΣREE）平均值為362.25×10-6，略高于世界花崗巖平均值；輕、重稀土比值平均為3.75，屬富輕稀土型花崗巖，Eu虧損較明顯。

4）根據(jù)LA-ICP-MS鋯石U-Th-Pb同位素分析結(jié)果，巖體的206Pb/238U年齡加權(quán)平均值為（171.3±1.9）Ma，屬早侏羅世。

5）臘樹下巖體屬過鋁質(zhì)巖石類型，以鉀質(zhì)系列為主，巖石成因類型為S型花崗巖，巖漿源巖可能來自淺部殼源沉積物質(zhì)，其構(gòu)造環(huán)境為伸展拉張構(gòu)造環(huán)境中形成的板內(nèi)巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。

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Geochemistry characteristics and its formation age of Lashuxia pluton in northern Guangdong province

YAO Wei，CHEN Hui，MA Mingjie

（Team No.3 of Guangdong Geologic Bureau，Shaoguan，Guangdong 512028，China）

A comprehensive study was on Lashuxia pluton major element，trace element，rare earth element，isotope and so on.By comparing and analyzing，the rock contain 72.18%SiO2on average and belong to acidic intrusive rocks，calc-alkaline series.The rock is rich light rare earth elements，and depleted in Eu is obviously according to U-Th-Pb isotope in zircon by LA-ICP-MS.The206Pb/238U age of the rock is（171.3±1.9）Ma，belonging to Lower Jurassic Epoch.The rock is Peraluminous and falls to the potassic series mainly.The rocks genetic type of is S-type and the source may be come from the deposited material of the shallow crust.The tectonic environment is extensional tectonic environment formed in the plate magma activity product.The result provides reference for study of formation and evolution of Guidong pluton.

northern Guangdong province；Lashuxia pluton；geochemistry；zircon U-Pb dating

P59

A

1672-0636（2016）04-0196-08

10．3969/j．issn．1672-0636．2016．04．002

2016-03-23；

2016-04-21

姚?。?984—），男，湖北荊州人，碩士研究生，工程師，主要從事區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查及水文工程環(huán)境地質(zhì)工作。E-mail：181799238@qq.com