广西三叉冲钨矿有关岩体岩石成因: 锆石U-Pb年代学、元素地球化学及Nd同位素制约

王炯辉, 王志强, 陈 斌

(1. 中国地质大学(北京）, 北京 100083; 2. 五矿勘查开发有限公司, 北京 100010; 3. 北京大学 地球与空间科学学院教育部“造山带与地壳演化”重点实验室, 北京 100871)

0 引 言

华南是我国著名的花岗岩和金属矿床成矿省,尤其以与中生代花岗岩类有关的W、Sn、Mo、Bi、REEs、U等金属的大规模成矿作用较为突出[1–2]。华南中生代大规模成矿作用主要集中于三个时段:晚三叠世(230～210 Ma)、中-晚侏罗世(170～150 Ma)和白垩纪(120～80 Ma)。其中白垩纪成矿期又主要集中于100～90 Ma, 主要相关矿床为钙碱性I型花岗岩有关的 Cu-Mo矿床、S型准铝质/过铝质花岗岩有关的锡多金属矿床、斑岩型-浅成低温型Cu-Au-Ag 矿床[3]。

博白-岑溪多金属成矿带是广西东南部重要的成矿带。在该成矿带上, 先后发现了米场中型钼钨矿、安垌中型钨钼矿、油麻坡中大型钼钨矿和三叉冲大型钨矿等一系列矿床。这些矿床多数为夕卡岩型钨钼矿, 是该成矿带上最重要的成矿类型[4], 其成矿作用与白垩纪岩浆活动关系密切。白垩纪侵入岩分布广泛, 主要沿博白-岑溪断裂带断续出露, 分布于博白-陆川一带, 岩石类型主要为黑云母花岗岩和花岗闪长岩为主, 次为花岗斑岩、石英斑岩等[4]。主要岩体有米场、陆川、大王岭、柏桠、油麻坡和三叉冲等。前人对博白-陆川地区重要钨钼矿床做了较多研究[5–10]。付强等[5]对油麻坡钨钼矿的研究表明,钨钼矿化类型主要为夕卡岩型、云英岩型、石英脉型等, S同位素组成表明成矿流体主要来自岩浆流体,成矿流体温度主要集中于210～320 ℃。但对与成矿密切相关的花岗岩体研究有限。付强等[11]对米场岩体及其中的暗色微粒包体进行了地球化学研究, 指出米场花岗岩体形成于壳幔混合作用。

本文拟通过对该地区三叉冲大型钨钼矿床密切相关的三叉冲岩体进行锆石U-Pb年代学、全岩地球化学、全岩Nd同位素的研究, 确定三叉冲岩体的形成时代, 讨论三叉冲岩体的岩石成因及大地构造背景。以期深刻理解桂东南地区白垩纪岩浆作用及其相关的成矿作用。

1 区域地质背景

华南由扬子板块和华夏板块大约在 900 Ma碰撞拼贴形成。华夏板块出露大面积的花岗岩(约占整个面积的30%)。前寒武纪花岗岩多分布于华夏与扬子的碰撞拼合带上, 是两者碰撞-拼贴的产物[12]。华夏板块上分布有加里东期、印支期和燕山期花岗岩。加里东期花岗岩主要分布于湘-赣、湘-桂和桂-粤交界地区, 以武夷山和云开地区最为集中, 以过铝质花岗岩为主。印支期花岗岩主要分布于桂东南大容山-十万大山、诸广山、闽西等地, 主要形成于240～205 Ma, 以强过铝质为特征[13]。燕山早期花岗岩主要分布在南岭地区, 形成时间集中于170～150 Ma,以准铝质和弱过铝质钙碱性为主[14]。南岭地区燕山早期花岗岩多为复式岩体, 与钨锡成矿作用关系密切。前人对南岭地区燕山早期复式岩体做了大量的工作, 南岭西部岩体(如骑田岭、花山-姑婆山、香花岭岩体)普遍具有较高的Nd-Hf同位素素组成及较低的 O同位素组成, 表明地幔在这些花岗岩体的形成过程中起了重要作用[15–19]; 而南岭东部岩体(如西华山、大东山、瑶岗仙)则具有较低的Nd-Hf同位素组成, 表明这些岩体主要为下地壳部分熔融的产物[20–22]。华夏板块燕山晚期具有更强烈的岩浆活动, 该期花岗岩及火山岩主要分布于东南沿海及桂、粤沿海地区, 岩浆活动主要集中于 80～130 Ma, 以准铝质和弱过铝质钙碱性为特征[14]。东南沿海地区燕山晚期钙碱性岩浆岩普遍具有壳幔混合特征[23–26]。在东南沿海地区普遍发育以流纹岩为主的双峰式火山岩、基性岩脉及 A型花岗岩, 被认为是在太平洋板块俯冲及岩石圈减薄过程的产物[26–28]。

三叉冲岩体位于博白-岑溪深断裂的西南段(图1a), 区内经历了加里东期、印支期和燕山期构造岩浆活动, 矿床众多, 是一个重要钨钼铅锌多金属矿带。区内燕山晚期岩体主要由陆川、米场、安垌、平塘、油麻坡和三叉冲岩体组成, 岩性为黑云母花岗岩和花岗闪长岩, 与区内钨钼铅锌成矿关系密切。燕山晚期花岗岩体产在加里东期云开地体中[31],其西北侧为印支期大容山 S型花岗岩, 形成时代为224～236 Ma[29,32,33](图 1a)。云开地体由高级变质的高州杂岩、中级变质的云开群和几乎未变质的下古生界沉积岩和加里东期花岗岩组成。岩石组成主要为片岩、板岩、千枚岩, 及少量的副片麻岩、斜长角闪岩、麻粒岩和紫苏花岗岩[15]。云开地体的年龄主要为 422～450 Ma[31,34–36]。该区出露的地层有寒武系片岩、片麻岩; 奥陶系千枚岩、片岩; 泥盆系石英片岩、碎屑岩; 白垩系砾岩等。三叉冲岩体侵入泥盆系和奥陶系片岩、千枚岩中, 主要岩性为黑云母花岗岩(图 1b)。在三叉冲岩体与奥陶系地层接触带形成夕卡岩型钨矿, 矿体呈似层状、脉状产出; 围岩蚀变有云英岩化、夕卡岩化、角岩化、硅化等[7]。

2 岩石学

三叉冲矿区一典型钻孔剖面图如图 2所示, 样品采自三叉冲钻孔岩芯及岩体野外露头, 所采样品均为新鲜未蚀变样品(图3a和3b)。三叉冲岩体主要由中粒黑云母花岗岩和细粒二云母花岗岩组成。中粒黑云母花岗岩为斑状结构, 斑晶为斜长石和石英(图 3c)。矿物组成为斜长石(35%～45%)、石英(25%～30%)、钾长石(25%～40%)、黑云母(4%～10%)和少量角闪石(1%)。副矿物有锆石、磷灰石、榍石、磁铁矿、钛铁矿和黄铁矿。角闪石为自形, 有时被包裹在石英斑晶中(图3c), 表明为早期结晶。斜长石为自形-半自形, 普遍发育环带结构。钾长石为微斜长石和正长石。黑云母为半自形-他形, 呈他形者一般生长于石英长石矿物颗粒间隙中。

细粒二母花岗岩为细粒结构(图3b和3d), 主要矿物组成为斜长石(30%～40%)、钾长石(30%～40%)、石英(25%左右)、黑云母(3%～5%)、白云母(2%～7%)。副矿物为锆石、磷灰石、方解石、磁铁矿、钛铁矿及少量萤石、黄铁矿和辉钼矿。黑云母和白云母多为他形, 生长于石英长石矿物颗粒间隙中。钾长石为微斜长石和正长石。萤石、黄铁矿和辉钼矿也多生长于矿物间隙中。

3 分析方法

3.1 LA-ICP-MS U-Pb锆石定年

锆石的分选是通过重液和磁法完成的, 锆石阴极发光图像在中国地质科学院微束分析实验室拍摄完成, La-ICP-MS U-Pb年代学分析在天津地质矿产研究所测试中心完成, 利用193 nm FX激光器对锆石进行剥蚀, 激光剥蚀物质以 He为载气送入Neptune。测试点束斑直径为35 μm, 激光频率为10 Hz, 信号测量时间为40 s, 背景测量时间为20 s。年龄校准选用标准锆石GJ-1进行年龄校正, 每隔5个测定, 加测标样一次。使用人工合成玻璃标准参考物质NIST SRM610进行仪器最佳化, 在所测锆石样品分析点前后各测2次NIST SRM 610。数据处理采用Glitter 4.4[37]。普通Pb校正根据Andersen[38]所述步骤完成。谐和图和频率直方图是使用IsoplotEx 3.0[39]。

3.2 全岩主元素量和微量元素分析

主元素的测定是用XRF在北京大学完成的, 实验方法依据文献[40]。将 40 mg岩石粉末混合 4 g LiBO2置于铂坩埚中, 在 980 ℃条件下完全熔融,冷凝后形成玻璃熔片。主元素分析仪器为 ARL ADVANT’ XP+, 加速电压为50 kV, 加速电流为50 mA。

图1 桂东南-粤西地区(a)及三叉冲岩体(b)地质简图Fig.1 Sketch geological map of the southeastern Guangxi and western Guangdong, South China (a) and map of the Sanchachong pluton (b)

图2 三叉冲矿区303钻孔地质剖面图Fig.2 Geological section map of No. 303 drilling hole of the Sanchachong W deposit

1) 广西壮族自治区第六地质队, 广西博白县三叉冲钨矿区地形地质及工程分布图(1∶2000), 2011。束斑为 29 mm, 烧失量用重量法测定。标样采用GSR-1、GSR-3[41]和GSD-1a[42]。分析误差优于3%。微量元素的测定是通过 ICP-MS在国家地质实验测试中心完成的, 采用等离子质谱仪(X-series)来测定元素含量, 检测方法依据DZ/T0223-2001。分析误差优于10%。

3.3 全岩Sm-Nd同位素分析

元素 Nd的分离和纯化是在北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室完成的。称取约 20 mg样品粉末, 置于Teflon溶样器中, 用HNO3和HF混合酸在电热板上溶样一周。轻稀土的分离使用传统阳离子交换柱, Nd的进一步纯化使用HDEHP涂层Kef交换柱, 用不同浓度的稀盐酸来控制和淋洗。同位素测试在天津地质矿产研究所完成, 通过负热电离质谱法在TRITON上完成的。143Nd/144Nd的原始测量值分别对146Nd/144Nd = 0.7219[43]进行校正。样品测试过程中Jndi-1 Nd标样的测试值143Nd/144Nd =0.512115±2 (2σ), 详细实验方法见文献[44]。

4 分析结果

4.1 锆石U-Pb年龄

我们对三叉冲1号、2号和3号岩体分别进行了锆石U-Pb定年, 锆石LA-ICP-MS定年结果见表1, 锆石CL图像和U-Pb年龄谐和图见图4。5个样品锆石均为长柱状、板片状, 晶形完好, 可见六方双锥的完整晶形, 锆石环带发育。

1号岩体 样品SC-4为中粒黑云母二长花岗岩, 本样品中锆石广泛发育核边结构, 锆石核部不发育环带结构, 为浑圆状或不规则状, 且CL图像普遍偏暗, 表明在样品中有继承锆石的存在。16颗继承锆石的206Pb/238U年龄范围为244～2519 Ma, 印支期、加里东期、晚中元古代-早新元古代、晚太古宙的继承锆石都有出现。14个锆石(边部)测点的206Pb/238U 平均年龄为(101.47±0.66) Ma (MSWD =3.1), 代表了岩浆结晶的年龄。样品SC91-01为细粒二云母花岗岩, 本样品主要为岩浆锆石, 偶见继承锆石, 两个继承锆石的206Pb/238U年龄分别为474 Ma和1323 Ma。28个锆石(边部)测点的206Pb/238U平均年龄为(105.09±0.50) Ma (MSWD = 0.31)。

2号岩体 样品 SC33-11为中粒黑云母花岗岩, 此样品中未见继承锆石核。29个测定的206Pb/238U 平均年龄为(104.03±0.41) Ma (MSWD = 0.99)。样品SC33-18为细粒二云母花岗岩, 此样品中5颗继承锆石的206Pb/238U年龄为222～1122 Ma。25个锆石(边部)测定的206Pb/238U 平均年龄为(103.94±0.47) Ma (MSWD = 0.59)。

3号岩体 样品SC1004-8为中粒黑云母花岗岩。少见锆石继承核, 29个测点的206Pb/238U平均年龄为(103.16±0.24) Ma (MSWD = 1.00)。

4.2 主元素和微量元素

三叉冲主元素和微量元素数据见表 2, 中粒黑云母花岗岩 SiO2为 62.16～71.11%, Al2O3为13.26～17.29%, TFe2O3为 2.12～6.17%, MgO 为0.88～2.40%, CaO为 2.99～5.18%, K2O为 3.33～4.94%,Na2O为1.44～2.97%。相对于中粒黑云母花岗岩, 细粒二云母花岗岩具有较高的 SiO2(68.08～75.35%)、Na2O(2.60～3.53%)和 CaO(3.67～7.62%)含量, 具有较低的 K2O(0.74～4.10%)、TFe2O3(0.72～3.70%)和MgO(0.38～1.03%)含量。在 SiO2-(Na2O+K2O)图解中,样品点位于花岗闪长岩-花岗岩区域中(图 5)。三叉冲岩体花岗岩都具有准铝质特征(ACNK= 0.76～1.08;除过样品SC-4, ACNK = 1.33)。在Harker图解(图6)中, 中粒黑云母花岗岩和细粒二云母花岗岩在Na2O和K2O图解中表现出不同的演化趋势。中粒黑云母花岗岩的 Na2O含量随 SiO2含量的增加而降低,K2O含量随SiO2含量增加而增加, 而细粒二云母花岗岩的Na2O和K2O的演化趋势恰好与中粒黑云母花岗岩相反。中粒黑云母花岗岩(1.29～2.89)相对于细粒二云母花岗岩(0.22～1.57)具有较高的 K2O/Na2O比值。中粒黑云母花岗岩具有较高的大离子亲石元素含量(Rb = 120～260 μg/g, Ba =544～823 μg/g,Sr = 399～677 μg/g)。细粒二云母花岗岩具有相对较高的 Sr含量(444～661 μg/g, 表 2)和相对较低的 Rb(62～189 μg/g)、Ba(101～806 μg/g)含量。

图3 三叉冲斑状中粒黑粗母花岗岩手标本照片(a)和显微镜下照片(c, 自形角闪石被包裹于石英斑晶中)以及细粒二云母花岗岩手标本照片(b)和显微镜下照片(d、e和f)Fig.3 Photograph of the hand specimen (a) and micrograph (c) of the porphyritic medium-grained biotite granite, euhedral hornblende occurs as inclusion in the quartz phenocryst; photograph of the hand specimen (b) and micrograph (d, e, f) of the fine-grained two-mica granite

表1 锆石U-Pb同位素数据Table 1 Zircon U-Pb isotope data

(续表 1)

图4 三叉冲岩体锆石阴极发光照片及U-Pb年龄谐和图Fig.4 Cathodeluminescence images and Concordia diagrams of analyzed zircon grains of samples from the Sanchachong pluton

表2 三叉冲岩体主元素(%)和微量元素(μg/g)数据Table 2 Major (%) and trace (μg/g) elements of the Sanchachong pluton

(续表 2)

(续表 2)

图5 三叉冲岩体岩石分类图解(据文献[47])Fig.5 Classification diagram for the Sanchachong pluton (after reference [47])

在稀土元素分布模式图(图 7)中, 中粒黑云母花岗岩和细粒二云母花岗岩都为轻重稀土分异明显右倾式。没有或具有弱的Eu异常(δEu = 0.7～1.1)。相对于中粒黑云母花岗岩(LaN/YbN= 8.1～28.2), 细粒二云母花岗岩(LaN/YbN= 9.6～29.1)具有更强的轻重稀土分异程度。在 Rb-V和Rb-SiO2图(图8)中, 中粒黑云母花岗岩和细粒二云母花岗岩表现出不同的演化趋势。

4.3 Nd同位素

三叉冲岩体和围岩的Nd同位素数据见表3, 三叉冲岩体具有较高的 εNd(t)值(图 9)。中粒黑云母花岗岩的 εNd(t)值(t = 103 Ma)为–7.5～–6.5, 样品SC1004-8具较低的εNd(t)值(–10.0), 可能是岩浆在结晶过程中与围岩地层相互作用的结果, 因为该地区围岩地层具有较低的 εNd(t)值(t = 103 Ma), 为–16.9～–14.5。细粒二云母花岗岩具有与中粒黑云母花岗岩相似的 Nd 同位素组成, 其 εNd(t)为–7.8～ –6.7(图 9)。

5 讨 论

5.1 中粒黑云母花岗岩的岩石成因

三叉冲中粒黑云母花岗岩含有较低的SiO2含量(62%～71%), 较高的K2O含量(3.33～4.94%), 且具有准铝质特征(ACNK = 0.94～1.08)。在镜下见自形角闪石及榍石(图 3c), 这些特征表明黑云母花岗岩为典型的高钾钙碱性I型花岗岩。钙碱性I型花岗岩有三种成因模式: (1)地幔来源的玄武质岩浆发生分离结晶、同化混染后形成[50]; (2)基性-中性岩浆岩源区的部分熔融[51–52]; (3)壳幔混合作用[53–54]。

桂东南地区出露的侏罗纪清湖正长岩(160 Ma)具有较高的 Nd同位素组成, 被认为来源于俯冲交代的地幔或来源于和岩石圈地幔发生作用的软流圈地幔[48]。清湖正长岩的 εNd(130 Ma)值为 3.4～4.8(图9), 这表明该地区中生代时地幔具有较亏损的特征。因此, 三叉冲岩体不可能是从这样具有亏损特征的地幔产生的玄武质熔体发生分离结晶形成的。

如图 9所示, 中粒黑云母花岗岩的 εNd(t)值为–7.5～–6.5, 明显高于华夏板块基底岩石, 也明显高于该地区印支期大容山S型花岗岩[33]。矿物学、地球化学及同位素特征都表明大容山岩体是纯地壳来源[55–56], 其同位素特征可以反映桂东南地区基底的同位素特征, 大容山 εNd(t) (t = 103 Ma)值为–14.4～–11.2, 明显低于三叉冲岩体的Nd同位素组成。云开地体为桂东南地区出露的前泥盆系基底岩石, 前人对云开地体研究表明其形成于422～450 Ma[31,34–36]。继承锆石年龄数据表明云开地体主要为中-新元古代基底岩石的再循环产物[34], 其同位素组成也反映了基底岩石的同位素特征。云开地体的表壳岩石的εNd(t) (t = 103 Ma)值为–17.1～ –13.6, 明显低于三叉冲岩体的Nd同位素组成。综上所述, 单纯基底岩石的部分熔融不能形成三叉冲中粒黑云母花岗岩, 需要具有Nd亏损特征的物质的加入。另外, 该地区与三叉冲岩体同时形成的米场岩体(107 Ma, 未发表数据)中发育大量的镁铁质暗色包体, 岩相学和地球化学特征表明米场镁铁质暗色包体是幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆混合作用的产物[11]。镁铁质暗色包体的出现也被广泛认为是壳幔相互作用的结果[57]。上述这些特征都表明壳幔相互作用在三叉冲岩体的形成过程中起了重要作用。

图6 三叉冲岩体Harker图解Fig.6 Harker diagrams for the Sanchachong pluton

图7 三叉冲岩体球粒陨石标准的稀土元素分布模式(球粒陨石标准化值引自文献[45])Fig.7 Chondrite-normalized REE distribution patterns for the Sanchachong pluton (chondrite values are from reference [45])

图8 微量元素-SiO2及Rb-V图解Fig.8 Plots of selected trace elements vs. silica contents and Rb vs. V for the Sanchachong pluton

表3 三叉冲岩体Nd同位素组成Table 3 Nd isotopic analyses for the Sanchachong pluton

图9 三叉冲岩体εNd(t) vs. tDM2图解Fig.9 Plot of εNd(t) vs. tDM2 for the Sanchachong pluton

三叉冲中粒黑云母花岗岩的二阶段 Nd模式年龄为1425～1551 Ma, 表明源区为早中元古界基底。大部分中粒黑云母花岗岩(除 SC-4)都具有准铝质特征。前人实验表明沉积物, 如泥质岩和杂砂岩的部分熔融会产生过铝质熔体[58], 这暗示变沉积岩不是中粒黑云母花岗岩源区的主要成分。斜长角闪岩在800～1200 MPa的脱水熔融会产生中性-酸性的熔体成分[59–60], 但产生的熔体通常是 K2O 含量较低的,Na2O/K2O ＞ 1, 这与中粒黑云母花岗岩的成分不符。实验表明, 中-高钾玄武岩组分部分熔融可产生中酸性(SiO2= 60%～75%)的富 K 熔体(Na2O/K2O ＜ 1)[61]。玄武岩中大量的角闪石可提供熔融必需的 H2O, 使得玄武岩可以在相对较低的温度下发生部分熔融,这与中粒黑云母花岗岩较低的锆饱和温度相符(737～801 ℃, 表 2)。因此, 我们认为三叉冲中粒黑云母花岗岩是由早中元古代中-高钾玄武质岩石部分熔融产生的酸性熔体与地幔来源的基性熔体发生混合作用后形成的。

三叉冲中粒黑云母花岗岩的成分具有较大的变化, 表明分离结晶在岩浆演化过程中起着重要的作用。Fe2O3和MgO与SiO2负相关关系指示了镁铁矿物(如黑云母、角闪石)的分离结晶, 这与 V、Co随SiO2的增加而减小是一致的。在Rb-V图解(图8)中,随着V的降低, 中粒黑云母花岗岩中Rb的含量略微有所上升。因为 Rb在黑云母中的分配系数大于 1,而Rb在角闪石中的分配系数小于1, 所以这种关系表明, 在中粒黑云母花岗岩的演化过程中, 暗色矿物主要是以角闪石的分离结晶为主, 黑云母的分离不明显。这与在镜下观察到的自形角闪石被包裹在石英斑晶中的现象是一致的, 表明角闪石为早期结晶分离相。同时, K2O随SiO2的升高而升高也表明没有明显的钾长石和黑云母的分离结晶。普遍出现的斜长石斑晶表明斜长石为分离结晶相, 这得到Na2O、CaO、Al2O3含量随岩浆演化而降低这一现象的支持(图 6)。但中粒黑云母花岗岩没有明显的 Eu负异常(δEu = 0.7～1.1), 这是因为镁铁矿物(角闪石+黑云母)和长石共同分离结晶使得分离矿物相对 Eu的整体分配系数接近1。P2O5和TiO2随SiO2增加而减少可能说明有磷灰石和榍石的分离结晶, 这与显微镜下观察到中粒黑云母花岗岩中自形的磷灰石和榍石颗粒是一致的。

5.2 细粒二云母花岗岩岩石成因

细粒二云母花岗岩较中粒黑云母花岗岩具有更高的演化程度, 如较高的 SiO2和较低的 TFe2O3和MgO含量。细粒二云母花岗岩与中粒黑云母花岗岩具有相同的侵位时代, 分别为 103～105 Ma和101～104 Ma, 在误差范围内一致。同时两者也具有相似的 Nd 同位素组成, εNd(t)分别为–7.8～ –6.7 和–7.5～ –6.5。因此, 有两种模式可以解释细粒二云母花岗岩的成因: (1) 细粒二云母花岗岩为中粒黑云母花岗岩进一步分离结晶的产物; (2) 细粒二云母花岗岩和中粒黑云母花岗岩代表了两次独立的熔体。根据我们的研究, 认为细粒二云母花岗岩可能并不是中粒黑云母花岗岩通过分离结晶后形成的,而是玄武岩质岩浆底侵下地壳, 引起基底岩石发生新的一次部分熔融的产物。主要证据如下:

(1) 元素的行为可以反映岩浆的演化过程。在Na2O和K2O vs. SiO2图解(图6)中, 随SiO2的升高,细粒二云母花岗岩的 Na2O含量升高, 而 K2O含量降低; 而中粒黑云母花岗岩的演化趋势则恰好相反。这与细粒二云母花岗岩为中粒黑云母花岗岩的演化产物这一假设不想符, 说明细粒二云母花岗岩来源于不同的源区。

(2) 细粒二云母花岗岩相对于中粒黑云母花岗岩具有更高的演化程度(如较高的SiO2含量, 较低的Fe2O3、MgO 含量)。如前文所述, 中粒黑云母花岗岩在演化过程中主要是以角闪石+少量斜长石的分离结晶为主。在这样的的演化体系下, 其进一步的演化产物必然具有较低的CaO含量(因为角闪石、斜长石都为含 Ca矿物)。但是细粒二云母花岗岩具有比中粒黑云母花岗岩高的CaO含量(图6), 这表明细粒二云母花岗岩并非中粒黑云母花岗岩通过分离结晶的产物。同时, 细粒二云母花岗岩中较高的Sr含量也支持这一推论(图8)。

(3) 在部分熔融过程中, 源岩残留矿物中辉石占较大部分。因为辉石的中LREE比HREE不相容的多[62], 所以在部分熔融过程中, 辉石残留会造成熔体中 LREE/HREE比值的升高。而分离结晶过程中辉石并非为主要分离相, 所以并不会造成 LREE/HREE比值的明显变化。Peccerillo et al.[63]的主元素和微量元素的模拟计算结果也表明, 在部分熔融过程中, 不相容元素的比值变化较大(如La/Lu、Th/Nb),而在分离结晶过程中由于分离相对不相容元素的分配系数相似, 故其比值不会产生较大变化。在La/Lu-Rb图解(图 10)中, 细粒二云母花岗岩的La/Lu比值明显要高于中粒黑云母花岗岩, 这表明两者是受部分熔融作用控制的, 两者之间不存在分离结晶演化关系。

图10 三叉冲岩体La/Lu vs. Rb图解Fig.10 Plot of La/Lu vs. Rb for the Sanchachong pluton

细粒二云母花岗岩具有低的 εNd(t)值(–7.8～–6.7), 表明其主要来源于古老地壳基底的部分熔融。但同时细粒二云母花岗岩的εNd(t)值又明显高于基底岩石, 而低于中生代地幔来源的岩浆(图9)。Nd同位素特征暗示了壳幔混合作用在细粒二云母花岗岩的形成过程中起了重要作用。幔源基性岩浆不但提供了基底部分熔融所需要的热能, 同时也提供了幔源物质。

细粒二云母花岗岩的Nd模式年龄为1442～1537 Ma,表明其原始岩浆主要来源于下地壳中元古界基底的部分熔融。细粒二云母花岗岩中未见角闪石, 黑云母也多为晚期结晶, 表明岩体系为贫水体系[64]。细粒二云母花岗岩中低演化程度的样品(SiO2=68.58%), 其 K2O、Na2O和 K2O/Na2O比值分别为3.90%、2.78%和 1.40。并且随着岩浆的演化, 细粒二云母花岗岩Na2O升高而K2O含量降低。这说明细粒二云母花岗岩的原始岩浆是相对富K的。细粒二云母花岗岩相对于中粒黑云母花岗岩具有较低的La/Lu比值, 表明源区具有更多的辉石残留[65]。平缓的HREE分布模式表明源区没有石榴子石的残余。所以我们推测细粒二云母花岗岩的源岩可能为古元古代的长英质麻粒岩。另外细粒二云母花岗岩相对于中粒黑云母花岗岩具有较低K2O含量, 较高Na2O含量, 以及较低的K2O/Na2O比值。实验岩石学表明,拉斑质斜长角闪岩脱水熔融可以产生高Na2O、低K2O含量的中性-酸性熔体[59–60]。所以我们认为细粒二云母花岗岩的源岩中拉斑玄武质成分也占了一定比例。

随着岩浆的演化, 细粒二云母花岗岩越来越富集Na2O (图6)。这是因为细粒二云母花岗岩为富F体系, 如在细粒二云母花岗岩中常见萤石矿物的出现(图 3e)。实验数据表明花岗质岩浆中 F的加入会改变石英和长石相平衡关系[66–67], 会使体系三端元最小熔融组分从石英端向钠长石端元移动。这会使得岩浆体系朝富Na2O的方向演化。细粒二云母花岗岩的富F性质可能与地幔岩浆的添加有关。Stefano et al.[68]和Black et al.[69]通过对玄武岩橄榄石中熔融包裹体成分的测定, 发现熔融包裹体中具有相当高的 F、Cl含量(熔融包裹体中 F、Cl含量最高可达1.95%和 9400 μg/g)。Partey et al.[70]通过 Sr-Nd 和 Cl同位素(萤石中流体包裹体)证据, 指出美国Rio大型重晶石-萤石-方铅矿矿床中F、Cl来源于软流圈岩浆和蒸发岩, 其中软流圈源区可占 40%～49%。并且,我们对骑田岭岩体研究中也发现, 镁铁质暗色包体中F、Cl含量最高为0.52%和728 μg/g, 而寄主花岗岩中F、Cl含量最高为0.47%和600 μg/g, 暗色包体中的F、Cl含量明显高于寄主花岗岩。Zhao et al.[17]通过地球化学及 Nd-Hf同位素, 指出骑田岭岩体中镁铁质暗色包体来源于软流圈地幔, 并与少量地壳来源长英质岩浆发生混合后形成。综上所述, 我们认为软流圈地幔来源的玄武质岩浆可能是细粒二云母花岗岩岩浆体系中挥发分 F的主要来源, 挥发分F对细粒二云母花岗岩的演化起了重要作用。

Fe2O3和MgO与SiO2负相关关系指示了镁铁矿物(如黑云母、角闪石、少量钛铁氧化物)的分离结晶,这与V、Co随SiO2的增加而减小是一致的。在Rb-V图解(图8)中, 细粒二云母花岗的Rb随V含量的降低而降低。因为Rb主要富集于黑云母中, 所以这种关系表明在细粒二云母花岗岩的演化过程中, 暗色矿物主要是以黑云母的分离结晶为主。同时, K2O、CaO和Al2O3随SiO2的升高而降低表明有钾长石和斜长石的分离结晶。但细粒二云母花岗岩没有或者有弱的Eu负异常(δEu = 0.7～1.1), 这是镁铁矿物(主要是黑云母)与长石的分离结晶共同作用的结果, 使得分离矿物相对Eu的整体分配系数接近1。P2O5和TiO2随SiO2增加而减少指示了磷灰石和榍石的分离结晶。

5.3 对成矿的指示意义

通过野外地质调查、岩相学及地球化学数据,我们认为具有较高演化程度的细粒二云母花岗岩与成矿关系更为密切。主要证据如下:

(1) 图 2所示为三叉冲钨矿区一典型钻孔剖面图, 细粒二云母花岗岩与钨钼矿体直接接触, 而中粒黑云母花岗岩则位于远离矿体的位置。这种接触关系表明了细粒二云母花岗岩与成矿的密切关系。

(2) 在细粒二云母花岗岩中常见辉钼矿的出现(图3f), 且出现大量黄铁矿化, 而在中粒黑云母花岗岩则未发现辉钼矿。同时, 微量元素数据表明, 细粒二云母花岗岩具有比中粒黑云母花岗岩高的多的W、Mo含量(图11)。岩相学及微量元素数据表明细粒二云母花岗岩具有更强的W、Mo成矿能力。

图11 三叉冲岩体Mo-W图解Fig.11 Plot of Mo vs. W for the Sanchachong pluton

5.4 构造指示意义

华夏板块在中生代有三次大规模岩浆活动:180～160 Ma、160～140 Ma、140～125 Ma 和 125～90 Ma[71–72]。并且太平洋板块的俯冲角度在125 Ma和100 Ma发生突然转变, 太平洋板块俯冲角度的突然转变对中国东部成矿及地质构造演化产物巨大影响[72]。燕山早期的花岗岩-火山岩主要分布于华夏内陆地区。而燕山晚期花岗岩-火山岩则主要分布在浙江-福建-广东沿海地区。在粤西-桂东南地区也少量分布有白垩纪火山-侵入岩, 如马山和周公顶流纹英安岩(100 Ma)、德庆二长岩(99 Ma)、杏花花岗闪长岩(100 Ma)、调村花岗闪长岩(104 Ma)[73]和米场岩体(107 Ma, 未发表数据), 以及本文研究的三叉冲岩体。前人对于华南内陆中生代大规模岩浆作用的构造背景提出不同认识, 如太平洋板块俯冲背景[71,74]和陆内裂谷环境[75–76]。但对于东南沿海地区白垩纪火山-侵入岩的动力学背景, 学者们普遍认为这些岩石形成于太平洋动力体系下的拉张构造环境[28,73,77,78]。由于库拉-太平洋板片的俯冲, 中国东部在燕山晚期处于拉张背景, 如双峰式火山岩、A型花岗岩、辉绿岩墙群、变质核杂岩及拉张盆地的出现[29,79–81]。太平洋板块的俯冲对于中国东部的成矿起着重要作用。长江中下游地区是重要的 Cu-Fe-Au-Mo-Zn-Pb-Ag矿集区, 该地区矿床成矿年龄以及与成矿有关的岩体的年龄集中于 144～123 Ma[82–84]。大规模Cu-Ag矿床的形成主要是由于大洋板片的俯冲和熔融[85]。洋脊俯冲作用也可能与长江中下游地区Cu、Au矿床密切相关[86–87]。在中国东南沿海地区也产出大量白垩纪 Cu-Au-Ag矿床, 如福建紫金山铜金矿(100 Ma[88])、广东长坑金矿(110 Ma[89])、广西龙头山金矿(100 Ma[90]), 这些矿床的形成与太平洋板片的俯冲关系密切[3,91]。Sun et al.[72,92]认为125 Ma时太平洋板片俯冲方向的突然转变对中国东部地区白垩纪金矿的形成起了重要作用。

华夏板块在中生代发生大规模岩浆活动, 包括大量的花岗岩、流纹岩以及广泛发育的基性岩, 玄武质岩浆的底侵为大量长英质岩浆的形成提供了必要的热能[71]。玄武质岩浆底侵主要证据有: (1) 在南岭地区及桂东发育有同期的基性岩浆岩, 如诸广山岩体中的辉绿岩脉、煌斑岩脉(88～105 Ma[93]), 广东南雄玄武岩(95 Ma[94])和广西龙昌煌斑岩脉(89 Ma[95]),表明在晚中生代具有较强基性岩浆活动; (2) 根据地球物理数据, 在福建和江西识别出一个壳-幔混合带, 在该带中, P波波速随深度的变化趋势是相反的[96];(3) 广东麒麟新生代玄武岩角砾岩筒中发现辉长质麻粒岩捕掳体, 其Sm-Nd同位素年龄为(112.3±17.8) Ma,而辉长质麻粒岩被认为是底侵作用形成的基性岩浆底垫于下地壳, 并经变质作用的产物[97]。这些证据表明在晚中生代华夏板块广泛发生玄武质岩浆的底侵。

我们认为在太平洋板块俯冲作用下, 华夏板块在白垩纪处于强烈的伸展阶段。伸展作用诱发大规模软流圈物质上涌及玄武质岩浆底侵下地壳, 早中元古代中-高钾玄武质岩石部分熔融产生高K2O/Na2O比值的中酸性熔体, 并与玄武质岩浆发生岩浆混混合作用, 形成三叉冲中粒黑云母花岗岩。与此同时, 长英质麻粒岩+少量拉斑玄武岩质基底岩石部分熔融产生低K2O/Na2O比值的中酸性岩浆,并与玄武质岩浆发生岩浆混合作用, 形成三叉冲细粒二云母花岗岩, 并伴随相关的W-Mo成矿作用。

6 结 论

(1) 锆石U-Pb同位素定年表明, 三叉冲岩体中粒黑云母花岗岩形成年龄为101～104 Ma; 细粒二云母花岗岩形成年龄为103～105 Ma。三叉冲岩体为早白垩纪晚期岩浆作用的产物。

(2) 中粒黑云母花岗岩为典型I型花岗岩, 同位素证据表明岩体形成于壳幔混合作用。岩石学及地球化学数据表明其基底岩石可能为中-高钾玄武岩组分。同时, 中粒黑云母花岗岩在演化过程中也经历了小程度的角闪石+少量斜长石的分离结晶作用。

(3) 细粒二云母花岗岩具有明显不同于中粒黑云母花岗岩的 Na2O和 K2O演化趋势; 且具有更高的CaO和Sr含量; 同时, 细粒二云母花岗岩具有高的多的 La/Lu比值, 这些证据都表明细粒二云母花岗岩并非中粒黑云母岩通过分离结晶形成的。细粒二云母花岗岩是由长英质麻粒岩+少量拉斑玄武质基底岩石部分熔融, 并与幔源基性岩浆发生混合作用后形成的。幔源岩浆贡献的挥发分F使得细粒二云母花岗岩朝更富Na2O的方向演化。在岩浆演化过程中, 以黑云母+钾长石+斜长石的分离结晶为主。

(4) 野外地质调查、岩石学及地球化学数据表明细粒二云母花岗岩与三叉冲钨钼成矿作用的关系更为密切。

:

[1] 华仁民, 李光来, 张文兰, 胡东泉, 陈培荣, 陈卫峰, 王旭东. 华南钨和锡大规模成矿作用的差异及其原因初探[J].矿床地质, 2010, 29(1): 9–23.Hua Ren-min, Li Guang-lai, Zhang Wen-lan, Hu Dong-quan,Chen Pei-rong, Chen Wei-feng, Wang Xu-dong. A tentative discussion on differences between large-scale tungsten and tin mineralizations in South China [J]. Mineral Deposit, 2010,29(1): 9–23 (in Chinese with English abstract).

[2] 毛景文, 谢桂青, 李晓峰, 张长青, 梅燕雄. 华南地区中生代大规模成矿作用与岩石圈多阶段伸展[J]. 地学前缘,2004, 11(1): 45–55.Mao Jing-wen, Xie Gui-qing, Li Xiao-feng, Zhang Changqing, Mei Yan-xiong. Mesozoic large scale mineralization and multiple lithospheric extension in South China [J]. Earth Sci Front, 2004, 11(1): 45–55 (in Chinese with English abstract).

[3] Mao J W, Cheng Y B, Chen M H, Pirajno F. Major types and time-space distribution of Mesozoic ore deposits in South China and their geodynamic settings [J]. Miner Deposit, 2013,48(3): 267–294.

[4] 蔡明海. 桂东-粤西地区中生代有色、贵金属矿床成矿规律及成矿动力学研究[D]. 北京: 中国地质科学院, 2002.Cai Ming-hai. Study on metallogenic regularity and dynamics of Mesozoic nonferrousmetal and precious deposits in eastern Guangxi and western Guangdong [D]. Beijing: Chinese Academy Geological Sciences, 2002 (in Chinese with English abstract).

[5] 付强, 葛文胜, 温长顺, 李世富, 李小飞, 张志伟. 广西油麻坡钨钼矿床地质特征及成因探讨[J]. 矿床地质, 2010,29(增刊): 183–184.Fu Qiang, Ge Wen-sheng, Wen Chang-shun, Li Shi-fu, Li Xiao-fei, Zhang Zhi-wei. Geological characteristics and origin of the Youmapo tungsten-molybdenum deposit, Guangxi [J].Mineral Deposit, 2010, 29(suppl): 183–184 (in Chinese).

[6] 唐应亮. 广西博白县松旺钨锡钼矿床地质特征及控矿因素分析[J]. 矿产与地质, 2009, 23(2): 158–162.Tang Ying-liang. Geological characteristics and ore-controlling factors of the Songwang W-Sn-Mo deposit in Bobai County, Guangxi [J]. Mineral Resour Geol, 2009, 23(2):158–162 (in Chinese with English abstract).

[7] 叶振广. 广西博白县三叉冲钨矿床地质特征及控矿因素[J].南方国土资源, 2005 (12): 31–32, 34.Ye Zhen-guang. Geological characteristics and ore-controlling factors of the Sanchachong tungsten deposit in Bobai County,Guangxi [J]. Land Resour South China, 2005 (12): 31–32, 34(in Chinese).

[8] 钟春梅, 孙超. 陆川米场-博白三滩钨钼矿带矿床地质特征及找矿前景[J]. 南方国土资源, 2012 (6): 36–38.Zhong Chun-mei, Sun Chao. Geological characteristics and prospecting potential of the Michang-Santan tungsten-molybdenum deposit belt, Guangxi [J]. Land Resour South China,2012 (6): 36–38 (in Chinese).

[9] 钟卡彬, 黄芳燕. 广西陆川县米场钨钼矿床地质特征及找矿前景[J]. 南方国土资源, 2007 (9): 27–28, 31.Zhong Ka-bin, Huang Fang-yan. Geological characteristics and prospecting potential of the Michang tungsten-molybdenum deposit in Luchuang County, Guangxi [J]. Land Resour South China, 2007 (9): 27–28, 31 (in Chinese).

[10] 傅勇, 韦子任. 广西陆川安垌钼矿床地质特征及成因探讨[J]. 南方国土资源, 2005 (11): 36–38.Fu Yong, Wei Zi-ren. Geological characteristics and origin of the Andong molybdenum deposit in Luchuan county, Guangxi[J]. Land Resour South China, 2005 (11): 36–38 (in Chinese).

[11] 付强, 葛文胜, 温长顺, 蔡克勤, 李世富, 张志伟, 李小飞.广西米场花岗岩及其暗色微粒包体的地球化学特征和成因分析[J]. 地球学报, 2011, 32(3): 293–303.Fu Qiang, Ge Wen-sheng, Wen Chang-shun, Cai Ke-qin, Li Shi-fu, Zhang Zhi-wei, Li Xiao-fei. Geochemistry and genesis of the Michang granites and their dark microgranular enclaves in Guangxi [J]. Acta Geosci Sin, 2011, 32(3): 293–303 (in Chinese with English abstract).

[12] Shu L S, Faure M, Yu J H, Jahn B M. Geochronological and geochemical features of the Cathaysia block (South China):New evidence for the Neoproterozoic breakup of Rodinia [J].Precamb Res, 2011, 187(3/4): 263–276.

[13] 孙涛. 新编华南花岗岩分布图及其说明[J]. 地质通报, 2006,25(3): 332–335, 426–427.Sun Tao. A new map showing the distribution of granites in South China and its explanatory notes [J]. Geol Bull China,2006, 25(3): 332–335, 426–427 (in Chinese with English abstract).

[14] 毛景文, 谢桂青, 郭春丽, 袁顺达, 程彦博, 陈毓川. 华南地区中生代主要金属矿床时空分布规律和成矿环境[J]. 高校地质学报, 2008, 14(4): 510–526.Mao Jing-wen, Xie Gui-qing, Guo Chun-li, Yuan Shun-da,Cheng Yan-bo, Chen Yu-chuan. Spatial-temporal distribution of Mesozoic ore deposits in South China and their metalogenic settings [J]. Geol J China Univ, 2008, 14(4): 510–526.

[15] 邱瑞照, 邓晋福, 蔡志勇, 周肃, 常海亮, 杜绍华. 湖南香花岭430花岗岩体Nd同位素特征及岩石成因[J]. 岩石矿物学杂志, 2003, 22(1): 41–46.Qiu Rui-zhao, Deng Jin-fu, Cai Zhi-yong, Zhou Su, Chang Hai-liang, Du Shao-hua. Nd isotopic characteristics and genessi of Xianghualing 430 granitic body, Hunan Province[J]. Acta Petrol Mineral, 2003, 22(1): 41–46 (in Chinese with English abstract).

[16] Wang Zhiqiang, Chen Bin, Ma Xinghua. Petrogenesis of the Late Mesozoic Guposhan composite plutons from the Nanling Range, South China: Implications for W-Sn mineralization [J].Am J Sci, 2014, 314(1): 235–277.

[17] Zhao K D, Jiang S Y, Yang S Y, Dai B Z, Lu J J. Mineral chemistry, trace elements and Sr-Nd-Hf isotope geochemistry and petrogenesis of Cailing and Furong granites and mafic enclaves from the Qitianling batholith in the Shi-Hang zone,South China [J]. Gondw Res, 2012, 22(1): 310–324.

[18] Shu X J, Wang X L, Sun T, Xu X S, Dai M N. Trace elements,U-Pb ages and Hf isotopes of zircons from Mesozoic granites in the western Nanling Range, South China: Implications for petrogenesis and W-Sn mineralization [J]. Lithos, 2011,127(3/4): 468–482.

[19] Li X H, Li Z X, Li W X, Liu Y, Yuan C, Wei G, Qi C. U-Pb zircon, geochemical and Sr-Nd-Hf isotopic constraints on age and origin of Jurassic I- and A-type granites from central Guangdong, SE China: A major igneous event in response to foundering of a subducted flat-slab? [J]. Lithos, 2007, 96(1/2):186–204.

[20] 黄会清, 李献华, 李武显, 刘颖. 南岭大东山花岗岩的形成时代与成因——SHRIMP锆石U-Pb年龄、元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学[J]. 高校地质学报, 2008, 14(3): 317–333.Huang Hui-qing, Li Xian-hua, Li Wu-xian, Liu Ying. Age and origin of the Dadongshan granite from the Nanling Range:SHRIMP U-Pb zircon age, geochemistry and Sr-Nd-Hf isotopes [J]. Geol J China Univ, 2008, 14(3): 317–333 (in Chinese with English abstract).

[21] 孙健, 倪艳军, 柏道远, 马铁球. 湘东南瑶岗仙岩体岩石化学特征、成因与构造环境[J]. 华南地质与矿产, 2009 (3):12–18.Sun Jian, Ni Yan-jun, Bai Dao-yuan, Ma Tie-qiu. Geochemistry, petrogenesis and tectonic setting of Early Yanshanian Yaogangxian granite pluton, southeastern Hunan Province [J].Geol Mineral Resour South China, 2009 (3): 12–18 (in Chinese with English abstract).

[22] Guo C L, Chen Y C, Zeng Z L, Lou F S. Petrogenesis of the Xihuashan granites in southeastern China: Constraints from geochemistry and in-situ analyses of zircon U-Pb-Hf-O isotopes [J]. Lithos, 2012, 148: 209–227.

[23] Xu X X, Dong C W, Li W X, Zhou X M. Late Mesozoic intrusive complexes in the coastal area of Fujian, SE China:The significance of the gabbro-diorite-granite association [J].Lithos, 1999, 46(2): 299–315.

[24] Hsieh P S, Chen C H, Yen C M, Lee C Y. Origin of mafic microgranular enclaves (MMEs) and their host rocks of the Cretaceous Xiaojiang-Liangnong granitic complexes in the southeast coast magmatic belt, S China [J]. Terrestr Atmos Ocean Sci, 2009, 20(3): 481–500.

[25] Chen J Y, Yang J H, Zhang J H, Sun J F, Wilde S A. Petrogenesis of the Cretaceous Zhangzhou batholith in southeastern China: Zircon U-Pb age and Sr-Nd-Hf-O isotopic evidence [J].Lithos, 2013, 162–163: 140–156.

[26] Liu L, Qiu J S, Li Z. Origin of mafic microgranular enclaves(MMEs) and their host quartz monzonites from the Muchen pluton in Zhejiang Province, Southeast China: Implications for magma mixing and crust-mantle interaction [J]. Lithos,2013, 160–161: 145–163.

[27] Chen C H, Lee C Y, Lu H Y, Hsieh P S. Generation of Late Cretaceous silicic rocks in SE China: Age, major element and numerical simulation constraints [J]. J Asian Earth Sci, 2008,31(4–6): 479–498.

[28] Li X H. Cretaceous magmatism and lithospheric extension in Southeast China [J]. J Asian Earth Sci, 2000, 18(3): 293–305.

[29] Chen C H, Hsieh P S, Lee C Y, Zhou H W. Two episodes of the Indosinian thermal event on the South China Block: Constraints from LA-ICPMS U-Pb zircon and electron microprobe monazite ages of the Darongshan S-type granitic suite [J].Gondw Res, 2011, 19(4): 1008–1023.

[30] 焦淑娟, 郭敬辉, 彭松柏. 华南大容山-十万大山花岗岩体中石榴石成因以及麻粒岩包体变质作用研究 [J]. 岩石学报, 2013, 29(5): 1740–1758.Jiao Shu-juan, Guo Jing-hui, Peng Song-bai. Petrogenesis of garnet in the Darongshan-Shiwandashan granitic suite of the South China Block and the metamorphism of the granulite enclave [J]. Acta Petrol Sin, 2013, 29(5): 1740–1758 (in Chinese with English abstract).

[31] Chen C H, Liu Y H, Lee C Y, Xiang H, Zhou H W. Geochronology of granulite, charnockite and gneiss in the poly-metamorphosed Gaozhou Complex (Yunkai massif),South China: Emphasis on the in-situ EMP monazite dating[J]. Lithos, 2012, 144: 109–12.

[32] 邓希光, 陈志刚, 李献华, 刘敦一. 桂东南地区大容山——十万大山花岗岩带SHRIMP锆石 U-Pb定年[J]. 地质论评,2004, 50(4): 426–432.Deng Xi-guang, Chen Zhi-gang, Li Xian-hua, Liu Dun-yi.SHRIMP U-Pb zircon dating of the Darongshan-Shiwandashan granittoid belt in southeastern Guangxi, China [J].Geol Rev, 2004, 50(4): 426–432 (in Chinese with English abstract).

[33] 祁昌实, 邓希光, 李武显, 李献华, 杨岳衡, 谢烈文. 桂东南大容山-十万大山 S型花岗岩带的成因: 地球化学及Sr-Nd-Hf同位素制约[J]. 岩石学报, 2007, 23(2): 403–412.Qi Chang-shi, Deng Xi-guang, Li Wu-xian, Li Xian-hua, Yang Yue-heng, Xie Lie-wen. Origin of the Darongshan-Shiwandashan S-type granitoid belt from southeastern Guangxi:Geochemical and Sr-Nd-Hf isotopic constraints [J]. Acta Petrol Sin, 23(2): 403–412 (in Chinese with English abstract).

[34] Wan Y S, Liu D Y, Wilde S A, Cao J J, Chen B, Dong C Y,Song B, Du L L. Evolution of the Yunkai Terrane, South China: Evidence from SHRIMP zircon U-Pb dating, geochemistry and Nd isotope [J]. J Asian Earth Sci, 2010, 37(2):140–153.

[35] Wang Y J, Fan W M, Zhao G C, Ji S C, Peng T P. Zircon U-Pb geochronology of gneissic rocks in the Yunkai massif and its implications on the Caledonian event in the South China Block [J]. Gondw Res, 2007, 12(4): 404–416.

[36] Wang Y J, Zhang A M, Fan W M, Zhao G C, Zhang G W,Zhang Y Z, Zhang F F, Li S Z. Kwangsian crustal anatexis within the eastern South China Block: Geochemical, zircon U-Pb geochronological and Hf isotopic fingerprints from the gneissoid granites of Wugong and Wuyi-Yunkai Domains [J].Lithos, 2011, 127(1/2): 239–260.

[37] Griffin W L, Powell W J, Pearson N J, O’Reilly S Y.GLITTER: Data reduction software for laser ablation ICP-MS[J]. Laser Ablation-ICP-MS Earth Sci Mineral Assoc Can Short Course Ser, 2008, 40: 204–207.

[38] Andersen T. Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report204Pb [J]. Chem Geol, 2002, 192(1/2): 59–79.

[39] Ludwig K R. User’s Manual for Isoplot 3.00: A Geochronological Toolkit for Microsoft Excel [K]. 2003.

[40] Liu S W, Pan Y M, Xie Q L, Zhang J, Li Q G, Yang B. Geochemistry of the Paleoproterozonic Nanying granitic gneisses in the Fuping Complex: Implications for the tectonic evolution of the Central Zone, North China Craton [J]. J Asian Earth Sci, 2005, 24(5): 643–658.

[41] Bower N W, Lewis C M, Galbraith J M, Luedemann G.Elemental concentrations of Chinese rock standards GSR 1-6:A comparison with the certificate values [J]. Geostand Newsl,1993, 17(1): 117–121.

[42] Wang C S, Gu T X, Chi Q H, Yan W D, Yan M C. New series of rock and sediment geochemical reference materials [J].Geostand Newsl, 2001, 25(1): 145–152.

[43] Tanaka T, Togashi S, Kamioka H, Amakawa H, Kagami H,Hamamoto T, Yuhara M, Orihashi Y, Yoneda S, Shimizu H,Kunimaru T, Takahashi K, Yanagi T, Nakano T, Fujimaki H,Shinio R, Asahara Y, Tanimizu M, Dragusanu C. JNdi-1: A neodymium isotopic reference in consistency with LaJolla neodymium [J]. Chem Geol, 2000, 168(3/4): 279–281.

[44] Niu X L, Chen B, Ma X. Petrogenesis of the Dengzhazi A-type pluton from the Taihang-Yanshan Mesozoic orogenic belts, North China Craton [J]. J Asian Earth Sci, 2011, 41(2):133–146.

[45] Sun S-s, McDonough W F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes [J]. Geol Soc London Spec Pub, 1989, 42(1):313–345.

[46] Watson E B, Harrison T M. Zircon saturation revisited: Temperature and composition effects in a variety of crustal magma types [J]. Earth Planet Sci Lett, 1983, 64(2): 295–304.

[47] Middlemost E A K. Naming materials in the magma/igneous rock system [J]. Earth Sci Rev, 1994, 37(3/4): 215–224.

[48] Li X H, Chung S L, Zhou H W, Lo C H, Liu Y, Chen C H. Jurassic intraplate magmatism in southern Hunan-eastern Guangxi:40Ar/39Ar dating, geochemistry, Sr-Nd isotopes and implications for the tectonic evolution of SE China [J]. Geol Soc London Spec Pub, 2004, 226(1): 193–215.

[49] Chen J F, Jahn B M. Crustal evolution of southeastern China:Nd and Sr isotopic evidence [J]. Tectonophysics, 1998,284(1/2): 101–133.

[50] Soesoo A. Fractional crystallization of mantle-derived melts as a mechanism for some I-type granite petrogenesis: An example from Lachlan Fold Belt, Australia [J]. J Geol Soc, 2000,157(1): 135–149.

[51] Chappell B, Stephens W. Origin of infracrustal (I-type) granite magmas [J]. Trans Roy Soc Edinb Earth Sci, 1988, 79(2/3):71–86.

[52] Roberts M P, Clemens J D. Origin of high-potassium,talc-alkaline, I-type granitoids [J]. Geology, 1993, 21(9):825–828.

[53] Collins W J. Lachlan Fold Belt granitoids: Products of three-component mixing [J]. Trans Roy Soc Edinb Earth Sci,1996, 87(1): 171–182.

[54] Griffin W L, Wang X, Jackson S E, Pearson N J, O’Reilly S Y,Xu X S, Zhou X M. Zircon chemistry and magma mixing, SE China: In-situ analysis of Hf isotopes, Tonglu and Pingtan igneous complexes [J]. Lithos, 2002, 61(3/4): 237–269.

[55] Charoy B, Barbey P. Ferromagnesian silicate association in S-type granites: The Darongshan granitic complex (Guangxi,South China) [J]. Bull Soc Geol Fr, 2008, 179(1): 13–27.

[56] Li Xianhua, Li Wuxian, Wang Xuance, Li Qiuli, Liu Yu, Tang Guoqiang. Role of mantle-derived magma in genesis of early Yanshanian granites in the Nanling Range, South China: In situ zircon Hf-O isotopic constraints [J]. Sci China (D), 2009,52(9): 1262–1278.

[57] Chen B, Chen Z C, Jahn B M. Origin of mafic enclaves from the Taihang Mesozoic orogen, north China craton [J]. Lithos,2009, 110(1–4): 343–358.

[58] Montel J M, Vielzeuf D. Partial melting of metagreywackes,Part II. Compositions of minerals and melts [J]. Contrib Mineral Petrol, 1997, 128(2): 176–196.

[59] Rushmer T. Partial melting of two amphibolites: contrasting experimental results under fluid-absent conditions [J]. Contrib Mineral Petrol, 1991, 107(1): 41–59.

[60] Rapp R P, Watson E B. Dehydration melting of metabasalt at 8–32 kbar: Implications for continental growth and crust-mantle recycling [J]. J Petrol, 1995, 36(4): 891–931.

[61] Sisson T W, Ratajeski K, Hankins W B, Glazner A F. Voluminous granitic magmas from common basaltic sources [J].Contrib Mineral Petrol, 2005, 148(6): 635–661.

[62] Mahood G, Hildreth W. Large partition coefficients for trace elements in high-silica rhyolites [J]. Geochim Cosmochim Acta, 1983, 47(1): 11–30.

[63] Peccerillo A, Barberio M R, Yirgu G, Ayalew D, Barbieri M,Wu T W. Relationships between mafic and peralkaline silicic magmatism in continental rift settings: A petrological, geochemical and isotopic study of the Gedemsa Volcano, Central Ethiopian Rift [J]. J Petrol, 2003, 44(11): 2003–2032.

[64] Anderson J L. Proterozoic anorogenic granite plutonism of North America [J]. Geol Soc Am Memoir, 1983, 161:133–154.

[65] Jiang Y H, Ling H F, Jiang S Y, Fan H H, Shen W Z, Ni P.Petrogenesis of a Late Jurassic peraluminous volcanic complex and its high-Mg, potassic, quenched enclaves at Xiangshan, Southeast China [J]. J Petrol, 2005, 46(6): 1121–1154.

[66] van Groos A F K, Wyllie P J. Melting relationships in the system NaAlSi3O8-NaF-H2O to 4 kilobars pressure [J]. J Geol,1968, 76(1): 50–70.

[67] Manning D A C. The effect of fluorine on liquidus phase relationships in the system Qz-Ab-Or with excess water at 1 kb[J]. Contrib Mineral Petrol, 1981, 76(2): 206–215.

[68] Stefano C J, Mukasa S B, Andronikov A, Leeman W P. Water and other volatile systematics of olivine-hosted melt inclusions from the Yellowstone hotspot track [J]. Contrib Mineral Petrol, 2011, 161(4): 615–633.

[69] Black B A, Elkins-Tanton L T, Rowe M C, Peate I U. Magnitude and consequences of volatile release from the Siberian Traps [J]. Earth Planet Sci Lett, 2012, 317–318: 363–373.

[70] Partey F, Lev S, Casey R, Widom E, Lueth V W, Rakovan J.Source of fluorine and petrogenesis of the Rio Grande Rift-type barite-fluorite-galena deposits [J]. Econ Geol, 2009,104(4): 505–520.

[71] Zhou X M, Li W X. Origin of Late Mesozoic igneous rocks in Southeastern China: Implications for lithosphere subduction and underplating of mafic magmas [J]. Tectonophysics, 2000,326(3/4): 269–287.

[72] Sun W D, Ding X, Hu Y H, Li X H. The golden transformation of the Cretaceous plate subduction in the west Pacific[J]. Earth Planet Sci Lett, 2007, 262(3): 533–542.

[73] Geng Hongyan, Xu Xisheng, O’Reilly S Y, Zhao Ming, Sun Tao. Cretaceous volcanic-intrusive magmatism in western Guangdong and its geological significance [J]. Sci China (D),2006, 49(7): 696–713.

[74] Li Z X, Li X H. Formation of the 1300-km-wide intracontinental orogen and postorogenic magmatic province in Mesozoic South China: A flat-slab subduction model [J].Geology, 2007, 35(2): 179–182.

[75] Gilder S A, Gill J, Coe R S, Zhao X X, Liu Z W, Wang G X,Yuan K R, Liu W L, Kuang G D, Wu H R. Isotopic and paleomagnetic constraints on the Mesozoic tectonic evolution of south China [J]. J Geophys Res, 1996, 101(B7): 16137–16154.

[76] Wang Y J, Fan W M, Cawood P A, Li S Z. Sr-Nd-Pb isotopic constraints on multiple mantle domains for Mesozoic mafic rocks beneath the South China Block hinterland [J]. Lithos,2008, 106(3/4): 297–308.

[77] Wang Z H. The origin of the Cretaceous gabbros in the Fujian coastal region of SE China: Implications for deformationaccompanied magmatism [J]. Contrib Mineral Petrol, 2002,144(2): 230–240.

[78] 徐夕生, 谢昕. 中国东南部晚中生代-新生代玄武岩与壳幔作用[J]. 高校地质学报, 2005, 11(3): 318–334.Xu Xi-sheng, Xie Xin. Late Mesozoic-Cenozoic basaltic rocks and crust-mantle interaction, SE China [J]. Geol J China Univ,2005, 11(3): 318–334 (in Chinese with English abstract).

[79] Wu F Y, Lin J Q, Wilde S A, Zhang X O, Yang J H. Nature and significance of the Early Cretaceous giant igneous event in eastern China [J]. Earth Planet Sci Lett, 2005, 233(1):103–119.

[80] Zhou X M, Sun T, Shen W Z, Shu L S, Niu Y L. Petrogenesis of Mesozoic granitoids and volcanic rocks in South China: A response to tectonic evolution [J]. Episodes, 2006, 29(1):26–33.

[81] Shu L S, Zhou X M, Deng P, Wang B, Jiang S Y, Yu J H, Zhao X X. Mesozoic tectonic evolution of the Southeast China Block: New insights from basin analysis [J]. J Asian Earth Sci,2009, 34(3): 376–391.

[82] Mao J W, Wang Y T, Lehmann B, Yu J H, Du A D, Mei Y X,Li Y F, Zang W S, Stein H J, Zhou T F. Molybdenite Re–Os and albite40Ar/39Ar dating of Cu-Au-Mo and magnetite porphyry systems in the Yangtze River valley and metallogenic implications [J]. Ore Geol Rev, 2006, 29(3): 307–324.

[83] Zhou Taofa, Fan Yu, Yuan Feng, Lu Sanming, Shang Shigui,Cooke D, Meffre S, Zhao Guochun. Geochronology of the volcanic rocks in the Lu-Zong basin and its significance [J].Sci China (D), 2008, 51(10): 1470–1482.

[84] Li J W, Zhao X F, Zhou M F, Ma C Q, De Souza Z S, Vasconcelos P. Late Mesozoic magmatism from the Daye region,eastern China: U-Pb ages, petrogenesis, and geodynamic implications [J]. Contrib Mineral Petrol, 2009, 157(3): 383–409.[85] Liu S A, Li S, He Y, Huang F. Geochemical contrasts between Early Cretaceous ore-bearing and ore-barren high-Mg adakites in central-eastern China: Implications for petrogenesis and Cu-Au mineralization [J]. Geochim Cosmochim Acta,2010, 74(24): 7160–7178.

[86] Ling M X, Wang F Y, Ding X, Hu Y H, Zhou J B, Zartman R E, Yang X Y, Sun W D. Cretaceous ridge subduction along the lower Yangtze River belt, eastern China [J]. Econ Geol, 2009,104(2): 303–321.

[87] Sun Weidong, Ling Mingxing, Yang Xiaoyong, Fan Weiming,Ding Xing, Liang Huaying. Ridge subduction and porphyry copper-gold mineralization: An overview [J]. Sci China (D),2010, 53(4): 475–484.

[88] 张德全, 丰成友, 李大新, 佘宏全, 董英君. 福建碧田矿床冰长石的40Ar-39Ar年龄及其地质意义[J]. 矿床地质, 2003,22(4): 360–364.Zhang De-quan, Feng Cheng-you, Li Da-xin, She Hong-quan,Dong Ying-jun.40Ar-39Ar dating of adularia from Bitian sericite-adularia type epithermal Ag-Au deposit in Fujian Province and its geological significance [J]. Mineral Deposit,2003, 22(4): 360–364 (in Chinese with English abstract).

[89] Sun Xiaoming, Chen Wen, Wang Min, Xue Ting, Sun Kai,Chen Binghui. Dating of sediment-hosted disseminated-type gold deposit by using40Ar/39Ar laser probe: A case study of Changkeng large-scale gold deposit, China [J]. Chinese Sci Bull, 2003, 48(17): 1887–1891.

[90] 陈富文, 李华芹, 梅玉萍. 广西龙头山斑岩型金矿成岩成矿锆石 SHRIMP U-Pb年代学研究[J]. 地质学报, 2008,82(7): 921–926.Chen Fu-wen, Li Hua-qin, Mei Yu-ping. Zircon SHRIMP U-Pb chronology of diagenetic mineralization of the Longtoushan porphyry gold orefield, Gui County, Guangxi [J].Acta Geol Sin, 2008, 82(7): 921–926 (in Chinese with English abstract).

[91] Jiang S H, Liang Q L, Bagas L, Wang S H, Nie F J, Liu Y F.Geodynamic setting of the Zijinshan porphyry-epithermal Cu-Au-Mo-Ag ore system, SW Fujian Province, China: Constrains from the geochronology and geochemistry of the igneous rocks [J]. Ore Geol Rev, 2013, 53: 287–305.

[92] Sun W D, Li S, Yang X Y, Ling M X, Ding X, Duan L A, Zhan M Z, Zhang H, Fan W M. Large-scale gold mineralization in eastern China induced by an Early Cretaceous clockwise change in Pacific plate motions [J]. Int Geol Rev, 2013, 55(3):311–321.

[93] 李献华, 胡瑞忠, 饶冰. 粤北白垩纪基性岩脉的年代学和地球化学[J]. 地球化学, 1997, 26(2): 14–31.Li Xian-hua, Hu Rui-zhong, Rao Bing. Geochronology and geochemistry of Cretaceous mafic dikes from northern Guangdong, SE China [J]. Geochimica, 1997, 26(2): 14–31(in Chinese with English abstract).

[94] Shu Liangshu, Deng Ping, Wang Bin, Tan Zhengzhong, Yu Xinqi, Sun Yan. Lithology, kinematics and geochronology related to Late Mesozoic basin-mountain evolution in the Nanxiong-Zhuguang area, South China [J]. Sci China (D),2004, 47(8): 673–688.

[95] Li X Y, Zheng J P, Ma Q, Xiong Q, Griffin W L, Lu J G. From enriched to depleted mantle: Evidence from Cretaceous lamprophyres and Paleogene basaltic rocks in eastern and central Guangxi Province, western Cathaysia block of South China[J]. Lithos, 2014, 184–187: 300–313.

[96] 王培宗, 陈耀安, 曹宝庭, 潘金滇, 王长炎. 福建省地壳-上地幔结构及深部构造背景的研究[J]. 福建地质, 1993,12(2): 79–158.Wang Pen-zong, Chen Yao-an, Cao Bao-ting, Pan Jin-dian,Wang Chang-yan. Crust-upper-mantle structure and deep structural setting of Fujian Province [J]. Geol Fujian, 1993,12(2): 79–158 (in Chinese with English abstract).

[97] 徐夕生, 周新民, O’Reilly S Y, 唐红峰. 中国东南部下地壳物质与花岗岩成因探索[J]. 岩石学报, 1999, 15(2): 58–64.Xu Xi-sheng, Zhou Xin-min, O’Reilly S Y, Tang Hong-feng.Exploration for the lower crustal materials and granite genesis in southeast China [J]. Acta Petrol Sin, 1999, 15(2): 58–64 (in Chinese with English abstract).