黃孔文，郭 敏，林杰春，胡啟鋒，王邱春，湯 珂，周 晗，黃一栩

（1 廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣東廣州 510080；2 廣東省化工地質(zhì)勘查院，廣東廣州 510800）

花崗巖研究在大陸動力學(xué)研究中具有重要的指示意義。受東西向佛岡-豐良斷裂控制的佛岡巖體的形成機制備受關(guān)注，原因是其明顯不同于沿海地區(qū)呈北東向展布的其他花崗質(zhì)巖體，且?guī)r體來源于多期次、不同來源的巖漿侵入作用：佛岡巖體主體巖性為中侏羅世晚期粗粒-斑狀黑云母花崗巖，占雜巖體總體面積85%以上，因使用不同劃分準(zhǔn)則，可劃分為A 型(包志偉等，2003；肖振宇等，1998)、I 型（莊文明等，2000）、S 型（涂光幟等，1979；趙子杰等，1987；梁敦杰等，1988；陳小明等，2002）和高分異I 型花崗巖（邱檢生等，2005；陳璟元等，2015）。關(guān)于巖石來源及特征方面也有不同觀點，廣東新豐烏石村見早侏羅世（Sm-Nd 法，(206±26)Ma；Rb-Sr法，(198±13)Ma）華南同熔型石英閃長巖（黃友義等，2000）；廣東新豐烏石閃長巖為中侏羅晚期（LA-ICP-Ms 法和Rb-Sr 法，160 Ma（徐夕生等，2007））高鉀鈣堿性系列巖體，來源于地幔部分熔融產(chǎn)生的新生幔源玄武質(zhì)巖漿與下地殼玄武質(zhì)巖石脫水部分熔融產(chǎn)生的混合巖漿；廣東從化良口以西從化石嶺可見拉張環(huán)境下形成的早白堊世（Rb-Sr法，（144.9±5.9）Ma）方鈉石正長巖為堿性正長巖(劉昌實等，2003)；廣東龍口南昆山見燕山晚期伸展背景形成的A 型堿長花崗巖體（劉昌實等，2005）；廣東省從化市南的臘圃角閃黑云二長花崗巖鋯石U-Pb 為(163±1.2)Ma，是下地殼部分熔融的產(chǎn)物。但前人對佛岡復(fù)式巖體北緣白沙地區(qū)細(xì)粒二長花崗巖缺少年代學(xué)、地球化學(xué)和巖漿源區(qū)等方面的研究。

本文對白沙區(qū)晚侏羅世細(xì)粒二長花崗巖進(jìn)行巖石學(xué)、地球化學(xué)、LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年代學(xué)和Hf 同位素等工作，揭示該期巖體巖石學(xué)、年代學(xué)、源區(qū)及其演化規(guī)律，并為研究佛岡巖體演化提供證據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于廣東省英德市白沙地區(qū)內(nèi)，大地構(gòu)造位于華夏板塊（圖1a），出露于近東西向展布佛岡巖體中段北側(cè)邊緣部位（圖1b）。研究區(qū)內(nèi)，泥盆系碎屑巖、碳酸鹽巖主要分布于研究區(qū)北側(cè)，石炭系碳酸鹽巖主要分布于研究區(qū)北側(cè)，三疊系碎屑巖主要分布于研究區(qū)北西側(cè)，第四系出露較為普遍（圖1c）。

研究區(qū)內(nèi)巖體位于佛岡巖體北緣，為燕山期侵入活動形成的復(fù)式巖基，形成于中-晚侏羅世和白堊世。中侏羅世侵入巖體在本區(qū)普遍發(fā)育，巖性為粗、中粒斑狀黑云母二長花崗巖和中粒斑狀黑云母二長花崗巖，為超大型離子吸附型輕稀土礦賦存的地質(zhì)體，局部見中粒斑狀正長花崗巖和中粒含斑黑云母二長花崗巖，呈逐漸過渡。晚侏羅世侵入巖體主要分布于研究區(qū)中部、東側(cè)和南西側(cè)一帶，巖性主要為中粒斑狀黑云母二長花崗巖、細(xì)粒斑狀黑云母二長花崗巖和細(xì)粒（含斑）黑云母二長花崗巖。本次針對晚侏羅世侵入巖邊緣相的細(xì)粒（含斑）黑云母二長花崗巖進(jìn)行研究。

研究區(qū)中部鎖洞村以西和白沙鎮(zhèn)以南等地可見早白堊世侵入巖，巖性主要為細(xì)粒黑云母二長花崗巖，侵入中-晚侏羅世巖體中，其內(nèi)接觸帶可見早期侵入巖捕擄體，同時見電氣石化、納長石化和綠泥石化等蝕變。此外，新豐縣遙田鎮(zhèn)下遙村附近出露約1 km2晚白堊世粗中粒黑云母二長花崗巖。

2 巖體特征與樣品描述

圖1 粵北白沙地區(qū)大地構(gòu)造位置（a）、佛岡巖體展布圖（b）及白沙地區(qū)地質(zhì)簡圖（c）1—第四系；2—晚三疊世；3—早石炭世；4—晚泥盆世；5—晚白堊世花崗巖；6—早白堊世花崗巖；7—晚侏羅世花崗巖；8—中侏羅世中粒斑狀黑云母二長花崗巖；9—中侏羅世石英閃長巖；10—斷裂；11—采樣位置Fig.1 Geotectonic location map（a）,distribution map of Fogang intrusion(b)and geological map of Baisha area(c)in northern Guangdong Province1—Quaternary;2—Late Triassic;3—Early Carboniferous;4—Late Devonian;5—Late Cretaceous granite;6—Early Cretaceous granite;7—Late Jurassic granite;8—The Middle Jurassic coarse-medium-grained biotite monzogranite;9—The Middle Jurassic quartz diorite;10—Fault;11—Sampling location

巖體主要分布于新豐縣遙田鎮(zhèn)鹿子坑-下洞以北一帶、茶坑和英德市白沙鎮(zhèn)小梅坑等地，由3 個侵入巖體組成，呈巖株產(chǎn)出，出露面積25.65 km2，占總面積的1.36%。該期巖體的中心相到邊緣相呈逐漸過渡：中心相為粗中粒斑狀黑云母二長花崗巖，逐漸過渡為粗中粒黑云母二長花崗巖、細(xì)粒斑狀黑云母二長花崗巖和，邊緣相為細(xì)粒（含斑）黑云母二長花崗巖；在新豐縣遙田鎮(zhèn)圍心-下遙一帶見該期巖體的中心相為粗中粒（黑云母）二長花崗巖，逐漸過渡為中粒（黑云母）二長花崗巖，邊緣相為細(xì)粒（含斑）黑云母二長花崗巖；于沙田鎮(zhèn)下遙一帶，該期侵入體呈南北向展布，呈巖株產(chǎn)出，與同期巖漿活動產(chǎn)物晚侏羅世細(xì)粒黑云母二長花崗巖呈脈動型侵入接觸。巖體侵入于中侏羅世細(xì)粒石英閃長巖和中粒斑狀黑云母二長花崗巖，內(nèi)接觸帶見鈉長石化和綠泥石化蝕變，外接觸帶見鉀化等蝕變。

圖2 細(xì)粒黑云母二長花崗巖野外照片（a）、手標(biāo)本照片（b）及顯微鏡下照片（c、d）Pl—斜長石；Kfs—鉀長石；Q—石英；Bi—黑云母Fig.2 Photos(a,b)and microphotographs(c,d)of fine-grained biotite monzogranitePl—Plagioclase;Kfs—K-feldspar;Q—Quartz;Bi—Biotite

侵入巖巖石樣品巖性主要為細(xì)粒（含斑）黑云母二長花崗巖（圖2），呈肉紅色-淺灰色，細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，局部見似斑狀結(jié)構(gòu)，主要由鉀長石（34%～45%）、石英（25%～30%）、斜長石（30%～35%）和黑云母（3%～10%）等組成。斑晶主要為鉀長石，呈自形，粒徑多5～8 mm，個別大于15 mm。鉀長石主要為微斜微紋長石，呈半自形-他形晶粒狀，具格狀雙晶及鈉長石顯微條紋，粒度多為0.4～2 mm。斜長石呈自形-半自形板狀，具聚片雙晶，為更長石（牌號：20～29），粒度在0.4～2.0 mm 之間。石英呈他形晶粒狀，粒度多為0.4～2.0 mm±，＞2～4 mm 者次之。黑云母呈片狀，粒度多在0.2～2.0 mm之間。副礦物多呈黑云母包裹體出現(xiàn)。副礦物組合為磁鐵礦-獨居石（鈦鐵礦）-鋯石型。

3 分析方法

巖石主量元素、微量元素、稀土元素等在河北區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實驗室完成。主量元素測試用硅酸巖巖石化學(xué)分析方法，主要檢測儀器為Axios max X 射線熒光光譜儀，F(xiàn)eO 測試用氧化亞鐵量測定法，主要檢測儀器為50 ml 滴定管，分析精度一般優(yōu)于2%；灼失量、H2O+、H2O測試采用化合水測定法，主要檢測儀器為P124S 電子分析天平；稀土、微量元素測試方法采用硅酸巖巖石化學(xué)分析：44 個元素量測定，采用酸溶法制備樣品，主要檢測儀器為X Serise 2 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，相對誤差不大于5%，測試方法見高劍峰等(2003)。

鋯石單礦物分選是在河北省廊坊市誠信地質(zhì)技術(shù)服務(wù)公司完成。制靶及鋯石陰極發(fā)光是在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。參照鋯石陰極發(fā)光（CL）及透反射光圖像，選擇鋯石顆粒表面無裂痕、內(nèi)部環(huán)帶清晰、無包裹體的位置做U-Pb 定年的測試點。鋯石U-Pb 同位素定年在安徽合肥工業(yè)大學(xué)利用LA-ICP-MS 分析完成。試儀器為Agilent 7500a，激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas 2005，激光剝蝕斑束直徑為32 μm，激光剝蝕深度為20～40 μm。對分析數(shù)據(jù)的離線處理采用軟件ICP-MS DataCal完成詳細(xì)的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法同Liu 等(2010a；2010b)詳細(xì)描述。數(shù)據(jù)處理采用Ludwig (2003)SQUID1.0 及Isoplot 程序。數(shù)據(jù)處理采用Ludwig K R(2003)SQUID1.0 及Isoplot 程序。普通Pb 采用204Pb 校正，標(biāo)準(zhǔn)樣和未知樣的普通Pb 校正用Stacey 等(1975)的417 Ma 模型207Pb/206Pb=0.864，208Pb/206Pb=2.097，206Pb/204Pb=18.052。

鋯石Hf 同位素測試是在北京科薈測試技術(shù)有限公司Neptune plus 多接收等離子質(zhì)譜及配套的ESI NWR193 紫外激光剝蝕系統(tǒng)（LA-ICP-MS）上進(jìn)行，實驗過程中采用He 作為剝蝕物質(zhì)載氣，剝蝕直徑為50 μm，測定時使用鋯石國際標(biāo)樣GJ1作為參考物質(zhì)，分析點與U-Pb 分析點為同一位置。分析過程中鋯石標(biāo)準(zhǔn)GJ1 的176Hf/177Hf 測試加權(quán)平均值為0.282 007±0.000 007，與文獻(xiàn)報道值在誤差范圍內(nèi)完全一致。

4 分析結(jié)果

4.1 巖石地球化學(xué)特征

巖石的主微量元素分析結(jié)果見表1。從表中可見，樣品的w(SiO2)為70.74%～77.47%，w(Al2O3)為12.49%～15.41%，全 堿w(Na2O + K2O) 為7.62%～8.62%，K2O/Na2O 為0.97～2.02。w(TFe2O3)為0.63%～3.82%。在TAS 分類圖（圖3）中，樣品投影在花崗巖區(qū)域內(nèi)，在w(SiO2)-w(K2O)圖（圖4）中，樣品投影點落在高鉀鈣堿性區(qū)域內(nèi)。樣品的鋁飽和指數(shù)（A/CNK）在1.01～1.46 之間，A/NK-A/CNK（圖5）投影在過鋁質(zhì)區(qū)域內(nèi)。從表1 可以看出，巖石的分異指數(shù)(DI)較高(88.52～96.63)，固結(jié)指數(shù)(SI)較低（0.84～5.90），表明巖體巖漿分異程度相對較高。綜上所述，樣品為鈣堿性過鋁質(zhì)、高鉀鈣堿性、高分異的細(xì)粒黑云母二長花崗巖。

樣品的稀土元素含量及其比值變化范圍基本一致（表1），均具有相似的稀土元素地球化學(xué)特征。稀土元素總量w(ΣREE)為（68.72～345.2）×10-6，輕、重稀土元素比值（LREE/HREE）為2.24～24.73，（La/Yb）N值為0.94～54.69，δEu 為0.07～0.57（n=6），少量正Eu異常(1.00～1.16，n=3))，表明該期侵入巖明顯具輕稀土元素富集、稀土元素配分模式相似以及總體為右傾斜等特征（圖6），且大部分具有明顯的Eu虧損，少量表現(xiàn)為正Eu 異常。相對平坦的稀土元素配分模式以及較微弱的Eu 異常特點表明巖漿源區(qū)相對較淺，殘留相中有斜長石，而沒有石榴子石。該稀土元素配分曲線與下地殼稀土元素總量相近，與地殼球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線相一致，表明其成巖物質(zhì)很可能來自上、下地殼混合巖。

在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解（圖7）中，樣品具有相似的配分模式，富集Rb、Th、U、K、Pb、Nd、Zr和Hf等元素，虧損Ba、Nb、Ta、La、Ce、Sr、P和Ti等元素。具體數(shù)據(jù)見表1。

4.2 鋯石U-Pb定年結(jié)果

對不同位置細(xì)粒黑云母二長花崗巖進(jìn)行LAICP-MS 鋯石定年，所得詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2，U-Pb 諧和年齡見圖8。

白沙鎮(zhèn)徑口-坪子村樣品D7271dy 和D5104dy的鋯石呈淺玫瑰色、淺黃色，半自形柱狀、次棱角柱狀，個別呈長柱狀，粒徑以50～250 μm 為主，個別為260～300 μm。陰極發(fā)光圖像可見清晰環(huán)帶，鋯石Th/U 比值大于0.1（Th/U=0.11～0.90），為典型的巖漿鋯石(吳元保等，2004；鐘玉芳等，2006)。分析41 個點，剔除諧和度小于90%的5 個測點和前侏羅紀(jì)捕獲鋯石20個測點，其余16個測點年齡全部落在諧和曲線或者臨近諧和曲線(圖8a)，206Pb/238U 年齡介于151～169 Ma。測點206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為(157.1±2.9)Ma（MSWD=1.7）。

白沙鎮(zhèn)碗窯下以北1 km 樣品D5005dy，將原定為早白堊世侵入巖修定為晚侏羅世侵入巖體，鋯石呈黃粉色、褐粉色，自半自形柱狀，長、寬比為1∶1 至4.6∶1，顆粒大小以20～250 μm 為主、少量為250～600 μm，鋯石Th/U 比值為0.10～1.05，CL 圖像顯示鋯石發(fā)育典型的震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，表明其為巖漿成因鋯石(吳元保等，2004；鐘玉芳等，2006)。對該樣品的41顆鋯石進(jìn)行了U-Pb 同位素分析，剔除諧和度小于90%的12 個測點和前侏羅紀(jì)捕獲鋯石14 個測點，其余15 個測點年齡全部落在諧和曲線或者臨近諧和曲線（圖8b），206Pb/238U 年齡介于150.6～168.9 Ma。測點206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為(156.3±2.3)Ma（MSWD=2.3），該年齡代表細(xì)粒黑云母二長花崗巖的結(jié)晶年齡。

采自回龍鎮(zhèn)蒲昌道班樣品D5061dy，將原定為中侏羅世細(xì)粒黑云母二長花崗巖修正為晚侏羅世侵入巖，鋯石呈粉黃色，自半自形柱狀，粒徑以20～200 μm 為主、少量為200～450 μm，長寬比為1∶1 至4.2∶1，鋯石Th/U 比值為0.19～4.22，CL 圖像顯示鋯石發(fā)育典型的震蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，表明其為巖漿成因鋯石(吳元保等，2004；鐘玉芳等，2006)。對該樣品的20 顆鋯石進(jìn)行了U-Pb 同位素分析，剔除諧和度小于90%的測點（13、16、18）和受熱液蝕變影響致年齡偏新的測點（3、5、9、14、15），其余12 個測點年齡全部落在諧和曲線或者臨近諧和曲線（圖8c），206Pb /238U 年 齡 介 于 146～176 Ma。 測點206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為(155.6±4.6)Ma（MSWD=2.8），該值代表細(xì)粒黑云母二長花崗巖的結(jié)晶年齡。

表1 細(xì)?；◢弾r主量元素、微量元素和稀土元素分析結(jié)果Table 1 The analysis results of the major,trace elements and rare earth elements for the fine-grained granites

續(xù)表 1Continued Table 1

4.3 Lu-Hf原位分析

圖3 粵北白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖TAS分類圖解(底圖據(jù)Middlemost,1994)Fig.3 TAS diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Middlemost,1994)

圖4 粵北白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖w(SiO2)-w(K2O)圖解(底圖據(jù)Peccerillo et al.,1976)Fig.4 w(SiO2)-w(K2O)diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Peccerillo et al.,1976)

對已獲得的鋯石LA-ICP-MS U-Pb 年齡的D5061 樣品中的12 個鋯石顆粒進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石Lu-Hf 同位素分析，得出176Hf/177Hf 比值0.282 462～0.282 463，平均值為0.282 431，fLu-Hf值為0.94～0.97，平均值為-0.96，εHf(t)=-10.3～-7.5，平均值為-8.9，二階段模式年齡TDM2=1688～1858 Ma，平均值為1766 Ma；樣品D7271DY 中11 個鋯石顆粒的176Hf/177Hf 比值0.282 426～0.282 559，平均值為0.282 494，fLu-Hf值為?0.95～0.99，平均值為?0.97，εHf(t)= ?8.95～-4.06，其平均值為?6.49，二階段模式年齡TDM2=1471～1774 Ma，平均值為1619 Ma。由此可知，晚侏羅世細(xì)?；◢弾r來源于古元古代物質(zhì)部分熔融（圖9）。詳細(xì)數(shù)據(jù)見表3。

圖5 粵北白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖A/NK-A/CNK 圖解(底圖據(jù)Miniar et al.,1989)Fig.5 A/NK-A/CNK diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Miniar et al.,1989)

圖6 粵北白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖稀土球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖(底圖據(jù)Sun et al.,1989)Fig.6 Rare earth element spider diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Sun et al.,1989)

5 討 論

5.1 年代學(xué)及地質(zhì)意義

圖7 粵北白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化分布型式圖(底圖據(jù)Sun et al.,1989)Fig.7 Primitive mantle normalized spider diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Sun et al.,1989)

趙子杰等(1987)統(tǒng)計了前人對廣東龍窩、佛岡巖體K-Ar 法測年結(jié)果，得出年齡區(qū)間較大（100～200 Ma），且年齡可信度值得懷疑。林小明等(2015)對研究區(qū)東側(cè)佛岡巖體的另一部分進(jìn)行了野外地質(zhì)調(diào)查及年代學(xué)研究，認(rèn)為晚侏羅世巖體出露面積為237.7 km2，巖性主要為細(xì)粒黑云母二長花崗巖、中粒黑云母二長花崗巖和中粒斑狀黑云母二長花崗巖，巖體SHRIMP 鋯石結(jié)晶年齡為154.9～156.3 Ma。陳小明等(2002)對佛岡巖體主體粗粒黑云母花崗巖進(jìn)行Rb-Sr 同位素測試，獲得年齡(167.5±0.37)Ma。本次通過對研究區(qū)（圖1）3 個不同位置細(xì)粒黑云母二長花崗巖進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年，獲得鋯石206Pb/238U加權(quán)平均年齡為(157.1±2.9)～(155.6±4.6)Ma，為佛岡巖體北緣白沙地區(qū)晚侏羅世細(xì)粒黑云母二長花崗巖的結(jié)晶年齡。

此外，本文去除諧和度小于90%的測點，將3 個樣品進(jìn)行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)樣品中存在新元古代早期繼承鋯石（1112～924 Ma，n=3），其與研究區(qū)官渡六戶山泥盆系底部復(fù)成份礫巖大量新元古代早期碎屑鋯石(884.7～1193.6 Ma，n=20，待發(fā)表)均屬于新元古代巖漿活動事件的產(chǎn)物。在鄰區(qū)贛州市安遠(yuǎn)縣孔田鎮(zhèn)鶴仔出露面積約6.08 km2同碰撞片麻狀花崗閃長巖，其LA-ICP-MS 鋯石Pb-Pb 年齡為(996±29)Ma(鄧中林等,2009)。說明了在佛岡白沙地區(qū)之下可能存在著新元古代早期古老基底。

白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖內(nèi)發(fā)現(xiàn)大量加里東期承繼鋯石，年齡范圍為493～403 Ma（n=18），16 個測點206Pb/238U/加權(quán)平均值(449±12)Ma，與研究區(qū)西緣高排村出露寬約4 km2的片麻狀中細(xì)粒黑云母二長花崗巖LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年齡（(441.5±13)Ma(MSWD=0.23，n=17)（待發(fā)表））幾乎一致，屬于華南加里東運動同碰撞擠壓階段（460～435 Ma）的產(chǎn)物(Qiu et al., 2000; Zhang et al., 2006a; 2006b; 張建光等,2011)。

圖8 粵北白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡諧和圖和陰極發(fā)光（CL）圖像Fig.8 U-Pb concordia diagrams of zircons of LA-ICP-MS and CL images of the Late Jurassic granites from the Baisha area in northern Guangdong Province

圖9 粵北白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖εHf(t)-t圖解Fig.9 εHf(t)-t diagram of of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province

樣品中晚古生代繼承鋯石年齡范圍363～262 Ma(n=5)，分布較散，但研究區(qū)內(nèi)缺乏與其對應(yīng)的巖漿熱液事件。樣品D5005dy 中見1 顆印支晚期繼承鋯石，其206Pb/238U 年齡為208 Ma。研究區(qū)官渡鎮(zhèn)林場-獅子嶺一帶見玄武質(zhì)角礫熔巖、角礫狀玄武凝灰質(zhì)熔巖和玄武巖，出露寬約150 m，其中玄武巖LAICP-MS 鋯石U-Pb 加權(quán)平均年齡為(205.4±3.0)Ma。李建華等（2014）對近年來報道的華南陸塊印支期巖體的鋯石U-Pb 年齡進(jìn)行了詳細(xì)統(tǒng)計，認(rèn)為晚期花崗巖(200～230 Ma)占印支期花崗巖的90%，包含泥質(zhì)、玄武質(zhì)巖石及明顯幔源巖漿組分，其形成與碰撞造山結(jié)束后地殼伸展-減薄背景下引發(fā)的減壓熔融作用有關(guān)(Zhou et al.,2006;Wang et al.,2007)。

5.2 巖石成因

晚侏羅世細(xì)粒二長花崗巖w(SiO2)=70.74%～77.47%，A/CNK=1.01～1.46，平均值為1.22(Chappell et al., 1974)，w(K2O)/w(Na2O) =0.97～2.02，Rb / Sr=0.92～52.72，平均值（9.76）所得值遠(yuǎn)大于0.9(Rb/Sr>0.9時，為S型花崗巖)(王德滋等,1993)，CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中見剛玉分子(0.14%，n=1，0.98%～5.09%，n=8)，在ACF圖解（圖10）中，侵入巖樣品落在“S型”區(qū)域。但薄片鑒定中未見石榴子石、原生白云母和堇青石等富鋁礦物，且w(P2O5)(0～0.10%)較低(<0.14%)，排除了其為S 型花崗巖的可能。在w(K2O)-w(Na2O)圖解(圖11)中，樣品落點較為分散，但絕大部分在A 型花崗巖區(qū)域內(nèi)，個別位于I型花崗巖內(nèi)。鋯石飽和溫度(Watson et al., 1983)為731～824℃，平均值為764℃，明顯小于A 型花崗巖平均溫度（833℃）。同時，除1個樣品(421×10-6)外，巖體w(Zr+Nb+Ce+Y)值為137×10-6～355×10-6，均小于A 型花崗巖的下限值360×10-6。104w(Ga/Al)介于2.06～2.99 之間，平均值(2.43)小于A 型花崗巖的最低值(2.6)(Whalen et al.,1987)，更遠(yuǎn)低于全球典型的A 型花崗巖的平均值3.75。這樣也排除了白沙地區(qū)細(xì)?；◢弾r為A 型花崗巖的可能性。巖體雖在薄片中未見I 型花崗巖典型礦物角閃石，具有較高的w(SiO2)(70.74%～77.47%)和全堿含量高(w(Na2O+K2O)=5.78%～8.62%)，以及較高的分異指數(shù)(DI=88.52%～96.63%)，表明了它們經(jīng)歷了高程度結(jié)晶分異作用。巖體鋯石飽和溫度(764℃)等同于澳大利亞Lachlan褶皺帶高分異I型花崗巖的平均值764℃(n=103)，遠(yuǎn)達(dá)不到典型鋁質(zhì)A 型花崗巖的平均值839℃(n=55)(King et al., 1997)。同時，白沙地區(qū)細(xì)?；◢弾r總體上隨著w(SiO2)的增加，w(P2O5)降低，與I 型花崗巖的演化趨勢一致，并具有較高w(FeO)*/w(MgO)比值(2.25～7.79)。除上述特征外，研究白沙鎮(zhèn)出露同期巖漿活動事件的產(chǎn)物石英閃長巖LA-ICP-MS 鋯石加權(quán)平均年齡為(163.7±2.3)Ma、遙田鎮(zhèn)下遙村石英閃長巖LA-ICP-MS鋯石加權(quán)平均年齡為(156.5±4.4)Ma，及大面積出露粗粒-中-細(xì)粒花崗巖LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 年齡為158.8～165.0 Ma(林小明等,2015)。因此推測白沙地區(qū)細(xì)粒花崗巖為高分異I型花崗巖。

5.3 巖漿源區(qū)

巖石樣品Rb/Sr 比值為0.61～52.72，明顯高于中國東部上地殼平均值（0.31）(Gao et al.,1999)和全球上地殼平均值（0.32）(Taylor et al.,1985)；1 個樣品值為24.5 除外，Nb/Ta 比值為5.81～13.75，平 均 值為7.67，小于平均地殼值（12～13）；Zr/Hf 比值為14.48～31.89，低于上地殼的Zr/Hf 比值（～37）(Gao et al.,1999)；1 個樣品Rb/Nb 比值為4.34 除外，其余值為7.21～33.05（n=8），遠(yuǎn)大于全球上地殼Rb/Nb 比值(4.5) (Taylor et al., 1985)。地殼部分熔融形成的熔體不管熔融程度如何，形成的巖石均具有較低的Mg#（<40），巖體Mg#=18.61～39.77(n=2)。這些特征均說明巖體主要為地殼物質(zhì)部分熔融形成。正Eu異常(1.00～1.16)主要出現(xiàn)在代表下地殼組分的基性麻粒巖和前寒武雜巖中(羅紅玲等，2010)。Nb、Ta負(fù)異常則可能說明巖漿演化過程中有幔源物質(zhì)參與；δEu 值中1 組為0.07～0.57（n=6），遠(yuǎn)小于殼幔型花崗巖（0.84），第2 組為1.00～1.16 則是接近或遠(yuǎn)大于殼幔型花崗巖（0.84），研究區(qū)巖體少量Mg#大于40（40.61～44.18，n=2）。鋯石Hf同位素研究結(jié)果表明，εHf(t)= -10.3～ -4.06；二階模式年齡TDM2=1471～1858 Ma(n=23)，平均值為1695.7 Ma。在εHf(t)-t 圖解（圖9）中可見數(shù)據(jù)主要分布于下地殼區(qū)域內(nèi)。說明巖體主要來自中—古元古代地殼物質(zhì)部分熔融。

表2 白沙地區(qū)晚侏羅世細(xì)?；◢弾r鋯石U-Pb分析結(jié)果Table 2 Zircon U-Pb zircon analytical data for the fine-grained granite in the Baisha area

續(xù)表 2-1Continued Table 2-1

續(xù)表 2-2Continued Table 2-2

繼承鋯石是巖漿源區(qū)物質(zhì)最直接的證據(jù)。本次巖石樣品繼承鋯石主要來自新元古代早期、早古生代、晚古生代和印支期巖漿活動事件，說明這些時代的巖石組分參與了花崗巖的形成。不論這些繼承鋯石是來源于源區(qū)殘留，或是巖漿上升過程中所捕獲，均說明了源區(qū)組分并非單一。

5.4 構(gòu)造環(huán)境

早中生代(～200 Ma)太平洋板塊向亞洲板塊發(fā)生俯沖（Chen et al., 2005；2007;及其引用相關(guān)文獻(xiàn)）持續(xù)俯沖一定時期(15～20 Ma)，后在原有薄弱構(gòu)造帶附近產(chǎn)生進(jìn)一步伸展的背景下形成的(周新民等，2007)。伸展構(gòu)造環(huán)境可從下列地質(zhì)事實中得到證實：閩西南-贛南-湘東南-桂東南地區(qū)存在燕山早期的堿性花崗巖(176～178 Ma)(陳培榮等，1998；范春方等，2000)、雙峰式火山巖(158～179 Ma)(許美輝，1992；陳培榮等，1999)、堿性玄武巖(Ar-Ar 年齡175～178 Ma)(Chung et al.,1997;趙振華等，1998；陳培榮等，2002；Li et al.,2004;王岳軍等，2004)和堿性雜巖體(K-Ar 年齡199 Ma)(郭新生等，2001)。發(fā)現(xiàn)晚侏羅世（165～142 Ma）鎂鐵質(zhì)巖等，主要有海南、廣東一些小的輝長巖等，也與A 型花崗巖、堿性正長巖等伴生(云平等，2002; Xu et al., 2007)。劉鵬等(2015)對包括粵東沿海地區(qū)火山-侵入雜巖的最新鋯石U-Pb年齡進(jìn)行了統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)沿海巖漿活動有3 個峰期，分別為170～155 Ma、145～130 Ma、110～90 Ma。白沙地區(qū)晚侏羅世巖石類型多樣，主要為高鉀鈣堿性系列巖石，其次為鉀玄質(zhì)巖系列巖石。巖石富集Rb、Th等大離子親石元素，相對虧損Ba、Sr、Nb、Ta、P 和Ti元素，與島弧巖漿巖具有類似的地球化學(xué)特征(高萬里等，2014)。稀土元素表現(xiàn)為輕稀土元素富集、重稀土元素相對虧損。這些特征表明了其符合后碰撞花崗巖的巖石地球化學(xué)特征。綜合w(Y+Nb)-w(Rb)(Pearce et al., 1984)（圖12）微量元素構(gòu)造判別圖解中，樣品落在多種構(gòu)造環(huán)境區(qū)域內(nèi)，為同碰撞、火山弧和后碰撞區(qū)域。Liegeois 等(1998)認(rèn)為，花崗巖的同碰撞環(huán)境與板內(nèi)環(huán)境兩者之間的界限并不是截然的，它們之間存在著連續(xù)的、發(fā)展的譜系，也就是后碰撞構(gòu)造環(huán)境。由此推測，白沙地區(qū)晚侏羅世處于后碰撞階段。

表3 白沙地區(qū)細(xì)?；◢弾rLu-Hf同位素分析結(jié)果Table 3 Lu-Hf isotopic data of the fine-grained granite in the Baisha area

佛岡花崗質(zhì)雜巖體分布于約北緯24°的近東西向構(gòu)造一巖漿巖帶上。據(jù)航測資料，在佛岡-河源-豐順一帶寬約30 km，長約300 km的東西帶內(nèi)有2條相互平行延伸的航磁異常帶，推測存在一個隱伏的東西向深斷裂(佛岡-河源-豐順斷裂)(趙子杰等，1987;梁敦杰等，1988)。中國東南沿海燕山期巖漿活動為西太平洋構(gòu)造-巖漿旋回的一部分。佛岡東西向構(gòu)造-巖漿帶的形成可能受2 種地球動力學(xué)環(huán)境的影響。一是古太平洋板塊（庫拉板塊）向西向歐亞大陸俯沖：中侏羅或晚侏羅世形成了中國華南沿海安第斯型的大陸邊緣巖漿弧，弧最寬可達(dá)1000 km；晚侏羅世晚期由于俯沖帶傾角變大速度減緩，巖石圈處于伸展應(yīng)力環(huán)境(Zhou et al., 2000)；古太平洋—歐亞大陸的巖石圈消減作用及其能量應(yīng)該輻射到南嶺地區(qū)；二是西菲律賓地塊（West Philippines Block）向北中國-印支（China-Indochina）大陸邊緣碰撞，可能由于俯沖速度隨時間變化(Charvet et al., 1994; Lapierre et al., 1997)，使南中國-印支地塊內(nèi)產(chǎn)出一系列北西向剪切帶并生成對應(yīng)的長英質(zhì)為主的巖漿巖帶。南嶺東西向構(gòu)造巖漿巖帶之一的本區(qū)佛岡花崗巖雜巖體可能是這2 種地球動力學(xué)環(huán)境綜合作用的結(jié)果。后一種作用可能更重要。

圖10 粵北白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖ACF圖解Fig.10 ACF Diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province

圖11 粵北白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖w(K2O)-w(Na2O)圖解Fig.11 w(K2O)-w(Na2O)diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province

圖12 粵北白沙地區(qū)晚侏羅世花崗巖w(Yb+Ta)-w(Rb)圖解(底圖據(jù)Pearce et al.,1984)Fig.12 w(Yb+Ta)-w(Rb)diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Pearce et al.,1984)

綜上所述，粵北白沙地區(qū)晚侏羅世細(xì)粒二長花崗巖體形成于古太平洋板塊（庫拉板塊）與歐亞板塊俯沖作用和菲律賓地塊與南中國-印支地塊的巖石圈消減作用下，巖石圈伸展-減薄，導(dǎo)致地幔物質(zhì)上涌，在高溫條件熱流作用下幔源物質(zhì)誘導(dǎo)下地殼雜砂-泥質(zhì)源巖部分熔融形成。

6 結(jié) 論

（1）佛岡巖體北緣的白沙地區(qū)細(xì)粒黑云母二長花崗巖LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 加權(quán)平均年齡為155.6～157.1 Ma，表明細(xì)粒黑云母二長花崗巖侵位于晚侏羅世。

（2）巖體為高硅（w(SiO2)=70.74%～77.47%），高w(Na2O+K2O)（5.78%～8.62%），低w(P2O5)（0～0.10%），富集Rb、Th、U、K、Pb、Nd、Zr 和Hf 等元素，虧損Ba、Nb、La、Ce、Sr、P、Eu 和Ti 等元素。總體上明顯富集輕稀土元素（(La/Yb)N=0.94～54.69），具明顯的負(fù)Eu異常（δEu=0.07～0.57，n=6)，少量正Eu 異常（1.00～1.16，n=3）。這些地球化學(xué)特征指示細(xì)粒黑云母二長花崗巖為高分異I型花崗巖。

（3）巖體形成于古太平洋板塊（庫拉板塊）與歐亞板塊俯沖作用和菲律賓地塊與南中國-印支地塊的巖石圈消減作用下，巖石圈伸展—減薄，導(dǎo)致地幔物質(zhì)上涌，在高溫?zé)崃髯饔孟箩Ｔ次镔|(zhì)誘導(dǎo)下地殼物質(zhì)部分熔融形成。

致 謝匿名審稿人對本文進(jìn)行了認(rèn)真審閱并提出了寶貴的修改意見，使得本文質(zhì)量有了很大的提高，在此表示衷心的感謝。