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桂北猫儿山印支期花岗岩成因:来自岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素的证据

更新时间:2009-03-28

华南印支期花岗岩之前认为其形成于挤压环境,其成矿的可能性较小 [1],并未引起重视。但随着近年来越来越多的与成矿有关的印支期花岗岩被识别,尤其是南岭地区印支期花岗岩与铀矿的特殊关系,引起了越来越多的学者对其展开研究,并取得了重大进展。但是由于华南印支期构造演化历史极为复杂,对其岩浆活动的动力学背景存在极大的争议,各学者提出了各自的认识:大陆碰撞模式 [2-3];陆内地壳物质叠置加厚作用有关 [4-5];与古太平洋板块俯冲有关 [6-7]等,这些模式在一定程度上可能较好地解释了研究区花岗岩的成因,但是无法对整个华南印支期岩浆活动的动力学背景作出较为合理的解释,这在很大程度上制约了对华南大地构造发展进程的认识。笔者在详细野外地质调查的基础上,利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,对猫儿山印支期花岗岩进行精确定年,并结合岩石学、地球化学、Hf同位素组成及其包体岩相学等特征,探讨其成因、源区性质及形成的构造背景。

1 地质概况

猫儿山岩体(也称苗儿山岩体)位于湘桂交界地区, 呈北北东向展布, 与区域构造线方向基本一致(图1)。加里东期花岗岩组成了猫儿山岩体的主体,印支期花岗岩主要呈岩株产于猫儿山岩基内或接触带上,出露面积一般在0.01~ 7 km2,常成群产出,侵入于加里东期花岗岩或白垩系之前地层中,与围岩接触面多平直,具有宽度不等的冷凝边。岩体内沿断裂、节理裂隙及不同岩相界面不同程度地发育蚀变,包括绿泥石化、硅化、 电气石化。局部岩体中可见有包体,包体类型主要有捕虏体及镁铁质微粒包体两种类型。目前研究资料表明,猫儿山岩体与成矿有关的花岗岩主要为印支期花岗岩 [8-16]

  

图1 研究区区域地质图(据文献[16]修改)Fig.1 Regional geological map of study areaK—白垩系;Pz—古生代;Pt—元古代;燕山期花岗岩;印支期花岗岩;γ3—加里东期花岗岩;1—地质界线;2—断裂;3—采样点及编号;4—研究区范围

2 岩相学特征

研究区印支期花岗岩岩性较为单一,为浅色二长花岗岩。根据野外接触关系,分为早、晚两个阶段(图2a):早阶段花岗岩出露较少,仅少量分布于云头界-崖头山及金石乡胜源水电站附近;晚阶段花岗岩分布面积较为广泛,是区内印支期花岗岩主体。两阶段花岗岩岩性差别不大,均为细中粒二云母二长花岗岩与细—粗粒(似斑状)黑云母二长花岗岩。

细中粒二云母二长花岗岩具中细粒花岗结构,由石英(28%~30%)、 钾长石(32%~35%)、 斜长石(30%~32%)、 黑云母(3%~5%)及白云母(2%~3%)组成,副矿物含量少, 主要为少量锆石、 磷灰石及不透明矿物(图2c)。

PVA-g-PAA-c-PER的制备路径如图 1。单体丙烯酸(AA)在通过自由基聚合反应接枝到线性高分子聚乙烯醇(PVA)上,生成接枝共聚物PVA-g-PAA,与不同比例的PER交联剂混合均匀,在交联温度下发生酯化反应,得到网状的PVA-g-PAA-c-PER。

  

图2 猫儿山印支期花岗岩岩石学野外及镜下照片Fig.2 Photos of Indosinian granites from Maoershan in the field and under microscopea—早、晚两期花岗岩接触界线及电气石析离体;b—电气石石英伟晶岩团块; c—似斑状黑云母二长花岗岩显微照片;d—细粒二云母二长花岗岩显微照片。Elb—电气石;Q—石英;Pl—斜长石;Kfs—钾长石;Bi—黑云母;Ms—白云岩

细—粗粒(似斑状)黑云母二长花岗岩(图2d)、 细粒二长花岗岩及细粒二云母二长花岗岩。 似斑状黑云母二长花岗岩中, 斑晶主要为斜长石和钾长石, 7~10 mm, 含量最高可达15%~20%; 基质具花岗结构, 粒度0.2~5 mm不等, 由石英(25%~30%)、 斜长石(15%~30%)、 钾长石(20%~30%)、 黑云母(~5%)组成, 副矿物见少量锆石、磷灰石及不透明矿物; 晚阶段花岗岩中常可见有电气石析离体或电气石、 石英伟晶岩团块(图2b)。

镁铁质微粒包体仅见于晚阶段花岗岩中,呈深灰色-黑色浑圆状、椭球状、拉长的透镜状等(图3a—e), 具可塑性特征;大小3 cm×5 cm~5 cm×15 cm不等,岩性主要为黑云母花岗闪长(斑)岩,但各包体成分具有一定差异;包体与寄主岩体的接触关系多为截然的接触关系,可观察到明显的暗色边(图3d)或浅色边(图3e),暗色边是包体内部镁铁质物质聚集的结果,浅色边是包体中长英质物质由包体向外迁移的结果[17]。包体以细粒等粒半自形粒状结构为主,部分具斑状结构、石英的眼斑结构(图3b), 石英的眼斑结构是镁铁质矿物(如黑云母)围绕石英捕虏晶形成的黑云母中包含石英颗粒的结构,是镁铁质岩浆和长英质岩浆混合的重要指示[18]。斑晶为寄主花岗岩的巨大钾长石斑晶或石英晶体,个别斑晶骑跨包体与寄主花岗岩(图3a), 晶体位于包体内的部分多被熔蚀成浑圆状(图3a—c),说明斑晶就位时包体和花岗岩浆都处于熔融状态[19],一般认为是酸性岩浆早阶段结晶的长石呈固态运移到基性岩浆(包体)中及边缘或是包体从寄主岩浆中捕获到捕虏晶,是岩浆混合作用的佐证[20]

  

图3 暗色微粒包体野外照片Fig.3 Photos of mafic microgranular enclave in the fielda—暗色微粒包体含有寄主岩石斑晶,个别斑晶横跨包体和寄主,斑晶具有嵌晶结构; b—暗色微粒包体中含少量寄主石英斑晶,具眼斑结构; c—乳滴状暗色微粒包体含有寄主岩石斑晶,斑晶具嵌晶结构;d—拉长的透镜状包体,含少量斑晶,具暗色边;e—透镜状包体,含有少量斑晶,具有浅色边

  

图4 暗色微粒包体镜下照片Fig.4 Photos of mafic microgranular enclave under microscopea、b、c—针柱状磷灰石; d—刀刃状黑云母、针柱状磷灰石;e—钾长石斑晶内含有黑云母,呈嵌晶结构,同时含有晶出的斜长石,呈筛状结构; f—斜长石具有不连续环带。 Elb—电气石; Ap—磷灰石

镜下可以观察到包体具有典型的火成岩结构——细粒等粒半自形粒状结构,而缺乏变晶结构和片理构造,不存在富铝矿物,表明其不可能是围岩捕虏体或源区难熔物质残留 [21];含有大量的针柱状磷灰石晶体(长宽比30~40)[22]及少量刀刃状黑云母(图4a—d),针柱状磷灰石晶体是在淬冷环境中生成[23],在高温的基性岩浆与相对低温的花岗质岩浆混合后淬冷环境中快速晶出, 与寄主花岗岩中短柱状磷灰石(长宽比3~4)有明显区别。而刀刃状黑云母可能是由于黑云母生长空间受限和经历了快速冷却或生长环境中岩浆混合使得成分不均一所致[24];钾长石斑晶具嵌晶结构及“筛状结构”(图4e), 包体中斜长石发育不连续环带(图4f),嵌晶结构是高温的镁铁质岩浆与较冷的酸性岩浆混合后,早期淬冷环境下快速晶出的镁铁矿物等被后来低成核率高生长率下形成的较大晶体所包围而形成的一种特殊结构[21];斜长石的不连续环带可能是其生长过程中由于外界的突发事件而中断,从而导致光学不连续[25]

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上述包体宏观及显微特征均与MME类型包体特征吻合[24,26],暗示研究区内印支期晚阶段花岗岩局部发生了岩浆混合作用。

3 样品整理与测试方法

锆石定年样品PD1-2-1、PD1-2-2采集于崖头山钨矿窿道内,并于其两侧附近采集样品QYPD1-1~QYPD1-5作主量、微量及稀土元素分析。

锆石定年样品Bt1采集于金石乡胜源水电站公路边,并采集了相应QYBt1作主量、微量及稀土元素分析。

样品PZT-1岩性为细粒斑状黑云母二长花岗岩,共测试了30个点(图5),其Th含量(170~658)×10-6, U含量(215~1 668)×10-6, Th/U值为0.29~1.31, 平均0.49, 具有典型岩浆锆石特征, 全部年龄数据均和谐且未有继承锆石年龄, 取全部数据进行计算, 其年龄为216.1±0.52 Ma(MSWD=1.3),这些年龄均投影在谐和线上或其附近,表明这些锆石在结晶后其U-Pb体系是封闭的,可代表细粒斑状黑云母二长花岗岩结晶年龄。

各样品具体采样位置见图1。所采样品均新鲜,经肉眼及镜下鉴定,未见风化蚀变现象。样品处理前均由清水冲洗,自然风干,避免污染。

锆石单矿物分选由河北省区域地质调查院实验室完成。锆石阴极发光(CL)图像拍摄在北京中兴美科科技有限公司完成,使用仪器为FEI公司生产的 Quatan 200F 型场发射环境扫描电镜+Gatan 公司 Mono CL3 阴极荧光谱仪。锆石定年测定在中国科学院青藏高原研究所大陆碰撞与高原隆升重点实验室进行,仪器为激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪。激光取样系统为 UP193FX型193 nm ArF与Agilent 7500a ICP-MS链接。分析波长为193 nm,脉冲宽度小于4 ns,斑束直径为35 μm。测试中以91500 作为同位素分馏校正的标样,每6个样品测试点插入一组标样。样品的同位素比值及元素含量计算采用GLITTER 4.0程序,普通铅校正采用Anderson提出的ComPbCorr 3.17校正程序,谐和图和年龄分布图的绘制和年龄加权平均计算采用Isoplot/Ex 3.0程序完成,具体分析流程参见文献[27]。

锆石Hf同位素测试在天津地质矿产研究所完成, 仪器为多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS, Neptune)。 利用193 nm FX 激光器对锆石进行剥蚀, 激光剥蚀的斑束直径为35 μm, 能量密度为10~11 J/cm2, 频率为8~10 Hz, 激光剥蚀物质以高纯He为载气送入Neptune(MC-ICP-MS), 接收器配置与溶液进样方式相同[28]

除早阶段花岗岩具有相对较低的稀土总量(ΣREE=33.95×10-6~230.69×10-6)外,两阶段花岗岩稀土元素特征基本一致:轻重稀土比值LREE/HREE=2.60~11.76,平均5.92;LaN/YbN=1.45~16.15,平均6.05,表明轻稀土相对富集,轻重稀土之间分馏明显。稀土配分模式(图8a)形态总体上呈轻稀土略微富集而重稀土较为平坦、 铕亏损的海鸥型;轻稀土曲线较倾斜, 而重稀土曲线则相对平坦,表明轻稀土间分馏明显, 重稀土间则分馏相对较弱。 Eu亏损明显, δEu=0.11~0.40, 平均0.24, 与陆壳改造型花岗岩相当。 δCe=0.64~1.05,平均0.94,铈异常不明显。TE1,3为1.00~1.16, 显示出轻微的稀土四分组效应,表明岩浆经历了一定程度的结晶分异作用和岩浆期后流体作用 [29]

主量元素分析结果见表3。 两阶段花岗岩均具有较高的SiO2含量(70.82%~76.12%, 平均73.63%), 均相对富Al2O3(12.87%~14.78%, 平均13.83%),与岩石中出现电气石等高铝矿物相一致; 早阶段花岗岩铝饱和指数(A/CNK)为极高(1.40~1.67), 属强过铝花岗岩; 而晚阶段花岗岩A/CNK值在1.01~1.28, 为弱铝—强过铝花岗岩。 在A/NK-A/CNK图解中(图7a), 早阶段花岗岩所有样品点均落在强过铝质岩石区域, 而晚阶段花岗岩则相对分散。 两期花岗岩碱度基本一致, 碱度率指数AR为1.83~4.39;里特曼指数σ为1.42~2.25, 在SiO2-AR图解(图7b)上, 落入钙碱性-碱性系列; 高钾(K2O/Na2O=1.26~2.77, 平均为1.87), 属高钾钙碱性-钾玄岩系列范围内; 早阶段花岗岩相对低钙、 铁、 镁; 两期花岗岩均表现出较高的分异指数(DI=89.42~94.63)和较低的固结指数低(SI=1.45~6.78)。综上所述,猫儿山印支期花岗岩属于经过较强结晶分异作用的高钾钙碱性花岗岩,早阶段花岗岩极富铝而贫铁镁钙,晚阶段花岗岩则反之。

4 同位素分析结果

4.1 锆石U-Pb年龄

所有花岗岩样品锆石颗粒大,颜色以浅黄、浅褐色为主,多为自形锥柱状,透明—半透明,长宽比多为2∶1~3∶1。从CL图像可以看出,锆石大多属于“老核新壳”的复合型锆石,核部为老锆石,而边部为具有较好韵律环带的岩浆锆石。CL图像中颜色较暗者U、Th含量高,颜色较亮者U、Th含量低。锆石多具有黑色、模糊的增生边,少量增生边具有弱环带(图5)。本次均选择具有良好环带的锆石并在其环带清晰的部分进行LA-ICP-MS原位定年分析,结果见表1。

4.1.1 早阶段花岗岩 样品PD1-2-2为细粒二云母二长花岗岩,共测试了30个点(图5), Th含量为(50~718)×10-6, U含量(85~7 343)×10-6,Th/U值除两个测点分别为0.06、0.07外,其余为0.10~1.26,平均0.45,具有岩浆锆石特征。其中8个点打到核部,给出了较老的年龄,应属于继承锆石。另外部分分析点谐和度低,在剔除不谐和年龄及继承锆石年龄后,取19个点进行计算,获得样品年龄为230.8±1.4 Ma(MSWD=0.14)。这些年龄均投影在谐和线上或其附近,表明这些锆石在结晶后其U-Pb体系是封闭的,其年龄可代表细粒二云母二长花岗岩结晶年龄。

或如爱情,只有知晓并接受、包容对方的缺陷和弱点,只有懂得在片刻璀璨的激情之后是流年似水的无尽平淡,才能在花前月下的有限“温存”之后,能够承受柴米油盐的无限“辛酸”,才能得以“与子偕老”。

样品Bt1岩性为细粒似斑状黑云母二长花岗岩,共测试了30个点(图5), Th含量(107~3 230)×10-6, U含量(176~4 493)×10-6,Th/U值为0.12~1.47,平均0.49,具有岩浆锆石特征。其中1个点打到核部,给出了650±8 Ma的年龄,属于继承锆石;另有1个点谐和度低。剔除不谐和年龄及继承锆石年龄后,取28个点进行计算,其年龄为230.5±1.5 Ma(MSWD=1.6)。这些年龄均投影在谐和线上或其附近,表明这些锆石在结晶后其U-Pb体系是封闭的,可代表细粒似斑状黑云母二长花岗岩的结晶年龄。

业主共有权是一种新的不动产所有权的形态。关于业主对共有部分所有权的性质,学术界持总有说、共同共有说、按份共有说和区分说四种观点,但这些观点忽略了小区物业共有权具有平等性、完全性和开放性,物业共有权客体具有不可分割性以及共有权形式具有民主性的特点,因而这种物业共有权应为集合共有权。㉚一些学者也认为,业主共有权在性质上是复合共有,即在共有部分方面连成一体,是作为一个权利出现的。㉛因此,业主共有权只能作为整体来行使,这就产生了业主的成员权。

4.1.2 晚阶段花岗岩 样品PD1-2-1岩性为细粒二云母二长花岗岩, 共测试了30个点(图5), 其Th含量(137~970)×10-6, U含量(384~2 147)×10-6, Th/U值为0.12~0.68, 平均0.27, 具有岩浆锆石特征。 其中1个点给出了295±3 Ma的年龄, 推测为早阶段继承锆石。 取其余29个点进行计算, 其年龄为216.12±0.48 Ma(MSWD=0.16)。这些年龄均投影在谐和线上或其附近,表明这些锆石在结晶后其U-Pb体系是封闭的, 可代表细粒二云母二长花岗岩的结晶年龄。

  

图5 LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄谐和图及锆石阴极发光照片Fig.5 LA-ICP-MS U-Pb concordia diagrams and cathodoluminescence images of zircons

 

表1 猫儿山花岗岩锆石U-Pb分析结果

 

Table 1 U-Pb isotopic analyses of zircons from granites in Maoershan

  

点号wB/10-6ThUTh/U同位素比值207Pb/206Pb±1σ207Pb/235U±1σ206Pb/238U±1σ年龄/Ma 207Pb/206Pb±1σ207Pb/235U±1σ206Pb/238U±1σPD1-2-2012066740.310.050 920.001 360.254 700.006 910.036 280.000 452374023062303022541 2050.210.062 700.002 820.316 180.014 080.036 580.000 55503123256122303034743981.190.050 970.002 270.258 680.011 500.036 820.000 492397823492333046901 4730.470.052 350.001 520.262 420.007 750.036 360.000 453014523762303051527170.210.050 810.001 460.255 900.007 400.036 540.000 472324323162313061618390.190.051 440.001 600.275 650.008 650.038 870.000 482614924772463072501 0930.230.051 090.001 400.257 380.007 130.036 540.000 442454223362313084831 3420.360.050 910.001 310.255 050.006 650.036 340.000 442373823152303094631 3030.360.054 330.001 590.272 740.008 020.036 420.000 463854324562313102862 9950.100.052 890.009 800.263 820.005 060.036 180.000 432325722942293114547 3430.060.051 820.000 830.261 680.004 420.036 630.000 432771923642323121643890.420.054 070.002 390.455 920.020 110.061 170.000 8137475381143835133213350.960.055 530.002 920.538 910.028 280.070 400.000 9343494438194396141512810.540.051 380.004 580.259 040.023 040.036 570.000 54258174234192323153821 0080.380.053 610.001 160.403 050.008 930.054 530.000 653552934463424162921 1780.250.506 200.001 100.254 240.005 610.036 440.000 442242923052313177185691.260.050 880.002 530.254 140.012 600.036 230.000 4823590230102293184022 1180.190.052 260.002 310.260 890.011 450.036 210.000 502977523592293192531 8980.130.050 300.001 020.252 880.005 230.036 470.000 43209272294231301488070.180.057 340.001 910.286 880.009 540.036 300.000 46505512568230314095140.800.050 720.001 670.254 640.008 350.036 420.000 47228522307231322002 8460.070.050 820.001 610.257 230.008 150.036 720.000 47233492327232333911 1750.330.054 050.001 070.437 030.008 810.058 660.000 69373253686367441872850.660.050 760.003 920.256 720.019 680.036 690.000 5723014623216232451554210.370.050 450.003 370.253 240.016 790.036 420.000 542161242291423132650850.590.108 360.003 503.261 680.105 270.218 380.002 921 3181041 267361 2371676317540.840.055 540.002 240.278 950.011 220.036 440.000 45434672509231383499090.380.056 530.001 510.282 350.007 590.036 240.000 444733825362293291353440.390.053 790.001 690.456 310.014 350.061 550.000 7536249382103855305225121.020.066 930.001 041.239 980.019 890.134 430.001 548361681998139Bt1014581 1440.400.049 250.000 960.230 340.004 620.033 940.000 411602521042153027282 2490.320.049 950.000 900.251 980.004 710.036 610.000 441932322842323036061 6060.380.047 120.000 870.236 280.004 500.036 390.000 44552421542303042 6401 7901.470.050 110.000 970.248 890.004 960.036 040.000 432002522642283058622 1780.400.049 360.000 800.247 820.004 220.036 430.000 431652022532313065242 1810.240.049 160.000 780.247 060.004 120.036 470.004 301551922432313072092890.720.051 250.003 020.256 060.014 930.036 250.000 58252105231122304085673 0910.180.050 370.000 710.253 240.003 800.036 480.000 432121622932313095204 4930.120.049 080.000 680.248 240.003 680.036 700.000 431521622532323101 3442 9390.460.049 210.000 820.247 640.004 320.036 520.000 431582022542313111993120.640.050 880.002 730.254 470.0135 300.036 290.000 5523595230112303122322990.780.050 960.002 720.254 010.013 410.036 170.000 5523994230112293131 0613 4180.310.055 470.001 260.278 240.006 430.036 400.000 444313024952303141073160.340.061 260.001 270.896 300.018 930.106 150.001 3064825650106508155702 8180.200.050 850.001 220.260 020.006 260.037 100.000 462343323552353164811 5500.310.055 150.002 350.278 330.011 710.036 620.000 544186724992323176641 3080.510.051 000.001 840.259 460.009 290.036 920.000 502415723472343185441 5010.360.049 880.001 030.254 720.005 350.037 050.000 441892723042353

 

续表1

  

点号wB/10-6ThUTh/U同位素比值207Pb/206Pb±1σ207Pb/235U±1σ206Pb/238U±1σ年龄/Ma207Pb/206Pb±1σ207Pb/235U±1σ206Pb/238U±1σ192423020.800.050 620.003 360.245 970.016 130.035 250.000 59224119223132234202213870.570.050 920.003 230.257 400.016 180.036 680.000 56237116233132323216531 4170.460.050 670.001 070.254 940.005 440.036 510.000 442262823142313221783090.580.050 890.004 510.262 610.023 100.037 440.000 62236168237192374232114180.500.050 700.002 080.252 790.010 220.036 180.000 522276722982293241873700.510.051 000.002 360.253 800.011 640.036 100.000 512418023092293253901 4610.270.050 930.002 260.257 300.011 290.036 650.000 512387523292323267082 8910.240.050 320.001 700.254 470.008 520.036 690.000 492105323072323274621 3150.350.086 580.004 250.442 010.021 470.037 040.000 531 35172372152343281571760.890.051 220.005 020.255 250.024 810.036 160.000 66251186231202294293 2303 7640.860.050 780.001 010.256 330.005 160.036 630.000 432312623242323301 4772 2250.660.050 790.000 960.257 700.004 950.036 820.000 432312423342333PD1-2-1011821 0930.170.049 150.000 870.230 060.004 110.033 960.000 391552221032152022016040.330.050 370.001 440.236 080.006 750.034 010.000 412124421562163032498680.290.050 520.001 210.237 390.005 720.034 090.000 402193421652162042099710.220.049 760.001 090.233 310.005 100.034 020.000 411842921342163059701 5980.610.048 930.000 900.230 010.004 270.034 110.000 401442321042162062251 0600.210.047 650.000 990.223 410.004 680.034 010.000 40822820542162071751 4710.120.048 040.001 010.226 500.004 790.034 210.000 401012920742172082034170.490.050 440.001 570.236 080.007 270.033 960.000 442154721562153092231 1080.200.048 840.001 000.228 470.004 730.033 930.000 391402820942152102079390.220.049 420.001 110.232 030.005 250.034 060.000 401683121242162111628530.190.047 460.001 050.221 920.004 910.033 920.000 40723120442152122131 0180.210.047 190.001 030.220 990.004 880.033 970.000 40593120342152132271 1920.190.048 020.000 890.224 060.004 200.033 850.000 391002420532152141606710.240.047 880.001 260.224 240.005 920.033 980.000 41934020552153151685990.280.048 930.001 280.230 550.006 010.034 180.000 421443821152173162336480.360.048 630.001 170.229 100.005 520.034 180.000 411303420952173174211 0190.410.049 450.001 190.231 750.005 570.034 000.000 411693421252163182191 2740.170.046 940.000 860.220 560.004 100.034 080.000 39462420232162192689440.280.047 030.000 970.221 930.004 610.034 230.000 40512820442172202623840.680.050 080.001 830.236 660.008 590.034 280.000 441996021672173211695750.290.050 500.001 380.237 590.006 480.034 130.000 422184021652163223439750.350.048 390.001 180.229 090.005 590.034 340.000 411183520952183232109680.220.049 550.000 930.320 220.006 050.046 880.000 541742428252953241951 0870.180.048 820.000 950.229 110.004 510.034 050.000 401392520942162253132 1470.150.048 110.000 960.226 450.004 540.034 140.000 401052620742162261491 0240.150.047 190.000 910.223 150.004 340.034 300.000 40592520542172271967650.260.050 660.001 680.237 550.007 870.034 020.000 422255421662163281881 3890.140.050 520.000 880.239 960.004 230.034 460.000 402192121832182291818830.210.049 390.001 230.232 950.005 760.034 210.000 421663521352173301377250.190.047 770.001 190.226 550.005 620.034 400.000 41883620752183PZT-1015564261.310.052 310.002 360.246 200.011 090.034 150.000 442997922392163021702150.790.050 320.003 400.236 660.015 840.034 120.00 55210123216132163034195500.760.050 450.001 460.234 840.006 780.033 770.000 432164321462143042493550.700.050 760.002 070.236 990.009 530.033 880.000 492306621682153052593270.790.050 390.002 020.236 580.009 420.034 070.000 462136721682163065941 2620.470.049 150.001 010.229 800.004 820.033 920.000 411552721042153072733630.750.050 590.002 030.235 480.009 420.033 770.000 452226821582143

 

续表1

  

点号wB/10-6ThUTh/U同位素比值207Pb/206Pb±1σ207Pb/235U±1σ206Pb/238U±1σ年龄/Ma207Pb/206Pb±1σ207Pb/235U±1σ206Pb/238U±1σ083206170.520.048 770.001 230.227 720.005 780.033 880.000 431373620852153093718710.430.050 510.001 200.238 440.005 730.034 250.000 412193421752173102635380.490.050 350.001 750.235 510.008 180.033 930.000 442115621572153114079100.450.050 480.001 090.236 070.005 180.033 930.000 412172921542153124107570.540.050 480.001 500.235 990.007 010.033 910.000 432174521562153132502990.830.050 390.003 090.233 720.014 180.033 650.000 53213110213122133142864060.700.050 460.002 180.233 300.099 600.033 540.000 482167221382133153295630.580.050 360.002 030.235 820.009 490.033 970.000 432127021582153163495350.650.050 480.001 970.240 940.009 330.034 630.000 482176421982193173245800.560.059 820.002 690.283 520.012 710.034 380.000 46280146221122163183104510.690.050 560.002 350.237 700.010 940.034 100.000 502217921792163196589580.690.048 920.001 300.230 270.006 160.034 150.000 421444021052163203124340.720.050 410.002 760.236 410.012 940.034 020.000 44214103215112163212362630.900.050 690.002 370.236 090.010 960.033 790.000 482278121592143224871 6680.290.050 380.001 270.241 750.006 130.034 810.000 432133622052213233301 1220.290.050 540.001 770.238 150.008 270.034 190.000 462205521772173242103380.620.050 250.002 280.236 660.010 690.034 170.000 462078021692173253839890.390.050 500.001 450.239 650.006 870.034 430.000 442184321862183262136270.340.050 560.002 160.240 060.010 210.034 440.000 462217421882183276015041.190.050 300.002 240.234 660.010 350.033 850.000 492097521492153281713870.440.050 700.002 910.245 760.013 940.035 160.000 55227102223112233292044150.490.050 850.002 950.238 440.013 790.034 020.000 46234109217112163302032770.730.050 390.002 430.238 360.011 420.034 320.000 482138521792183

锆石定年样品PZT-1采集于两水乡宝山石材场,并于其附近同时采集相同岩性的QYPZT1作主量、微量及稀土元素分析。其余样品采集于华江乡高寨龙潭江一带,其中样品QY9-2~QY9-4位于晚阶段花岗岩中心,锆石U-Pb年龄为219.53±0.60 Ma(MSWD=0.61)、 221.0±1.7 Ma(MSWD=1.8)(项目未刊资料);样品YQ9-1、YQ9-2、YQ9-4、YQ9-16采集于龙潭江瀑布附近,其锆石U-Pb年龄为220.13±0.65 Ma(MSWD=2.4, 项目未刊资料); 样品Pm900采集于岩体与围岩接触带附近,其锆石U-Pb年龄为215.1 ± 0.71 Ma(MSWD=1.7, 项目未刊资料)。

挖泥司机根据船上的测深仪器控制开挖深度,测量工用测深水砣进行校核,每挖完一排斗位,即向前移,每挖完一条船位,即移往另一船位开挖。挖泥船移船时,要准确定位,控制移船前进的距离,以免造成漏挖。

4.2 锆石Hf同位素组成

在锆石U-Pb定年的基础上, 针对晚阶段花岗岩选择具有代表性的样品PD1-2-1进行了锆石微区Hf同位素分析, 所有测点均与U-Pb定年测点位置一致, 共测试了30个点, 结果见表2, εHf(t)频谱图见图6。 其176Hf/177Hf 值在0.282 355~0.282 505, εHf(t)值为-4.88~-8.91, 两阶段模式年龄范围为1 559~1 846 Ma。

  

图6 锆石εHf(t)分布直方图Fig.6 εHf(t) histogram of zircons

5 地球化学特征

5.1 主量元素特征

文章在尤金奈达提出的功能对等的理论基础上,重点分析医学英语翻译中复杂的句法结构,并通过具体实例来佐证如何将复杂的句子拆分,符合汉语的行文习惯,翻译出精炼、准确的译文。

 

表2 锆石Hf同位素分析结果(样品PD1-2-1)

 

Table 2 Hf analysis of zircon

  

点号t/Ma176Yb/177Hf176Lu/177Hf176Hf/177Hf2σ(176Hf/177Hf)TCHURεHf(0)εHf(t)TDM(Hf)/MaTCDM/MaTDM2(Hf)/MafLu/Hf 012150.052 8190.001 2350.282 4680.000 0190.282 638-10.76-6.221 1161 6441 642-0.96 022160.037 3530.000 8790.282 4360.000 0200.282 638-11.89-7.281 1501 7121 709-0.97 032160.055 0570.001 3580.282 3920.000 0170.282 638-13.45-8.911 2271 8141 812-0.96 042160.050 7590.001 2800.282 4210.000 0160.282 638-12.43-7.871 1841 7491 747-0.96 052160.092 3070.002 1900.282 4990.000 0190.282 638-9.66-5.231 1001 5831 580-0.93 062160.048 5500.001 2200.282 4060.000 0160.282 638-12.95-8.381 2031 7811 779-0.96 072170.062 9820.001 5050.282 5050.000 0150.282 637-9.43-4.881 0701 5621 559-0.95 082150.044 3660.001 1260.282 4220.000 0150.282 638-12.37-7.811 1761 7441 742-0.97 092150.062 8730.001 6140.282 4570.000 0160.282 638-11.14-6.651 1421 6711 669-0.95 102160.058 2050.001 4920.282 4460.000 0150.282 638-11.54-7.011 1551 6951 692-0.96 112150.048 5790.001 1700.282 4350.000 0160.282 638-11.91-7.361 1601 7161 714-0.96 122150.050 9390.001 3390.282 4230.000 0160.282 638-12.33-7.801 1821 7441 742-0.96 132150.052 7260.001 3690.282 3970.000 0170.282 638-13.25-8.731 2191 8021 800-0.96 142150.043 6930.001 1970.282 4540.000 0160.282 638-11.24-6.691 1341 6741 671-0.96 152170.045 2400.001 1600.282 4340.000 0150.282 637-11.94-7.341 1601 7171 714-0.97 162170.046 7470.001 2380.282 4410.000 0150.282 637-11.70-7.121 1531 7021 700-0.96 172160.063 6210.001 6190.282 4170.000 0150.282 638-12.57-8.061 2001 7611 758-0.95 182160.050 5890.001 3340.282 4520.000 0150.282 638-11.33-6.781 1411 6801 678-0.96 192170.056 2870.001 4530.282 4070.000 0170.282 637-12.91-8.361 2091 7801 778-0.96 202170.040 8190.001 0140.282 3940.000 0160.282 637-13.35-8.741 2121 8041 802-0.97 212160.050 1670.001 2660.282 4720.000 0180.282 638-10.59-6.031 1101 6331 631-0.96 222180.058 4490.001 4110.282 4960.000 0170.282 637-9.77-5.181 0811 5821 579-0.96 232950.044 6850.001 1110.282 3550.000 0170.282 589-14.75-8.491 2711 8501 846-0.97 242160.044 2490.001 0770.282 4260.000 0170.282 638-12.25-7.661 1701 7361 734-0.97 252160.060 2270.001 5010.282 4220.000 0180.282 638-12.36-7.831 1881 7471 744-0.95 262170.055 6350.001 3180.282 4670.000 0210.282 637-10.79-6.221 1191 6461 643-0.96 272160.058 3690.001 3620.282 4000.000 0180.282 638-13.17-8.631 2161 7971 794-0.96 282180.078 8000.001 9140.282 4560.000 0230.282 637-11.17-6.661 1531 6741 671-0.94 292170.043 5270.001 0740.282 4230.000 0170.282 637-12.32-7.721 1731 7401 738-0.97 302180.047 1150.001 1440.282 4240.000 0180.282 637-12.31-7.691 1751 7391 737-0.97

  

图7 A/NK-A/CNK图解(a)及SiO2-AR图解(b)Fig.7 A/NK-A/CNK diagram(a) and SiO2-AR diagram(b)

 

表3 猫儿山印支期花岗岩样品主量元素(wB/%)和微量元素(wB/10-6)分析结果

 

Table 3 Major elements and trace elements of Indosinian granitic sample from Maoershan battholith

  

晚阶段阶段花岗岩(似斑状)黑云母二长花岗岩二云母二长花岗岩早阶段阶段花岗岩 二云母二长花岗岩黑云母二长花岗岩样号QY9-2QY9-3QY9-4Pm900YQ9-1YQ9-2YQ9-4QYPZT1YQ9-16QYPD1-1QYPD1-2QYPD1-3QYPD1-4QYPD1-5QYBt1-1 SiO273.3576.1273.7270.8271.1272.5575.6074.3575.7374.8175.1671.8875.3874.7771.20 TiO20.150.120.200.430.490.130.180.270.170.190.170.310.100.100.38 Al2O314.6312.9414.0514.1813.8314.7013.0513.0212.8713.5613.5514.4914.3214.5614.78 Fe2O30.570.180.380.460.750.410.380.390.490.060.150.150.380.300.76 FeO0.820.841.122.152.321.031.101.511.121.121.151.880.520.811.71 MnO0.070.060.040.050.060.070.060.050.040.060.050.090.040.040.05 MgO0.280.140.390.821.020.310.350.480.230.290.280.660.190.210.78 CaO0.610.740.702.211.430.470.561.030.720.880.81.320.190.220.89 Na2O3.043.302.753.112.434.222.682.942.563.233.112.911.901.791.94 K2O4.964.795.284.515.155.324.945.185.184.604.324.834.884.965.35 P2O50.190.070.180.120.130.100.070.070.050.120.170.180.160.170.16 H2O+1.480.570.470.741.240.801.190.610.690.711.001.042.472.392.24 LOI1.310.701.151.071.170.671.000.660.801.041.051.241.942.061.91 SUM99.9810099.9699.9399.999.9899.9799.9599.9699.9699.9699.9410099.9999.91 A/CNK1.281.081.221.011.141.081.211.061.1561.141.201.171.641.671.40 A/NK1.411.221.371.421.451.161.341.251.311.321.381.451.701.751.64 AR1.834.391.942.322.502.482.702.252.212.442.402.242.162.742.08 σ1.702.191.422.132.182.251.902.101.832.021.962.021.861.882.23 A/MF4.575.233.953.462.895.854.973.774.635.615.194.077.227.843.49 C/MF0.550.450.610.140.270.530.530.450.470.670.560.430.830.480.38 DI90.7294.6389.4292.7491.5693.0493.7392.6391.6592.8392.9790.9192.6894.4490.71 SI5.704.226.781.711.882.132.403.092.363.163.242.803.351.453.06La11.726 011.198 022.605 026.323 029.412 023.196 028.572 046.296 064.944 023.508 019.488 042.840 011.008 85.784 047.880 0 Ce25.995 428.544 250.610 258.469 060.766 049.887 057.776 091.804 5115.977 547.012 039.157 582.719 514.973 011.224 096.312 5 Pr3.249 93.946 86.422 87.461 27.785 86.111 67.308 411.957 016.467 05.905 95.002 810.580 92.820 41.551 011.935 0 Nd12.052 015.479 023.069 027.485 033.684 024.336 028.836 047.460 063.504 024.024 019.668 041.388 011.736 06.313 247.076 0 Sm3.049 84.873 74.974 96.193 97.411 85.753 56.790 89.903 813.840 35.425 74.349 38.167 32.900 31.792 98.589 4 Eu0.354 20.162 20.399 10.677 40.897 60.307 20.310 80.556 80.536 40.318 00.264 00.816 00.207 60.070 80.812 4 Gd2.757 64.075 24.105 25.349 65.975 24.902 75.810 27.877 111.572 04.510 03.720 26.336 02.263 81.518 06.293 1 Tb0.554 40.957 00.621 50.944 91.100 61.066 71.228 31.453 22.309 70.972 90.766 11.092 70.504 00.371 80.969 5 Dy3.740 07.092 83.449 66.179 86.353 66.815 67.830 97.923 313.930 46.199 24.740 85.925 22.934 82.254 44.907 7 Ho0.674 31.416 80.583 01.197 91.156 11.360 81.513 11.466 92.761 51.255 80.900 91.077 30.499 80.398 00.829 5 Er1.677 04.058 01.596 03.317 03.363 03.843 74.458 43.982 47.639 93.571 12.562 22.803 51.371 81.044 12.222 1 Tm0.334 40.875 60.270 60.627 00.553 00.771 00.848 00.740 01.372 00.686 00.512 00.480 00.240 00.200 00.366 0 Yb1.986 05.523 01.682 03.758 03.329 54.889 85.434 44.581 67.914 84.480 43.287 22.856 61.440 71.205 22.127 0 Lu0.284 10.740 10.309 70.509 20.506 00.703 00.783 00.658 01.107 00.684 00.492 00.471 00.258 00.222 00.370 0 ΣREE68.4488.94120.70148.49162.29133.94157.50236.66323.88128.55104.91207.5553.1633.95230.69 LREE56.4364.20108.08126.61139.96109.59129.59207.98275.27106.1987.93186.5143.6526.74212.61 HREE12.0124.7412.6221.8822.3424.3527.9128.6848.6122.3616.9821.049.517.2118.08 LREE/HREE4.702.608.575.796.274.504.647.255.664.755.188.864.593.7111.76 LaN/YbN4.241.459.645.026.343.403.777.255.893.764.2510.765.483.4416.15 δEu0.370.110.260.350.400.170.150.190.130.190.200.330.240.130.32 δCe1.021.051.011.010.961.010.960.930.850.950.950.930.640.900.96 t11.071.111.091.070.951.010.990.980.940.970.990.970.790.950.99 t31.171.201.051.061.111.161.161.101.111.141.151.081.271.301.06 t41.161.250.941.161.021.161.131.121.121.101.141.000.971.000.96 TE1,31.121.161.071.061.031.081.071.041.021.051.071.021.001.111.02 TE3,41.171.220.991.111.071.161.141.111.111.121.141.041.111.141.01

 

续表3

  

晚阶段阶段花岗岩(似斑状)黑云母二长花岗岩二云母二长花岗岩早阶段阶段花岗岩 二云母二长花岗岩黑云母二长花岗岩样号QY9-2QY9-3QY9-4Pm900YQ9-1YQ9-2YQ9-4QYPZT1YQ9-16QYPD1-1QYPD1-2QYPD1-3QYPD1-4QYPD1-5QYBt1-1 Y16.623 036.108 014.076 028.998 031.001 237.315 942.418 138.877 671.547 233.833 624.890 228.100 913.424 810.961 020.593 1 Rb428.350 0557.900 0413.850 0377.250 0430.732 5435.562 5447.752 5411.987 5336.317 5416.242 5373.117 5401.982 5528.022 5565.397 5332.062 5 Sr37.521 012.015 039.688 078.760 076.284 019.524 018.048 028.908 018.540 026.436 021.036 059.256 010.356 02.191 259.772 0 Ba164.832 034.506 0234.906 0292.740 0370.590 082.687 075.020 0124.300 075.570 075.163 045.903 0239.360 021.362 05.315 2384.560 0 Th11.040 021.933 024.504 032.824 035.915 023.122 028.952 034.331 037.048 024.266 015.554 029.161 08.587 76.294 229.546 0 U5.340 616.116 09.895 515.142 57.226 18.549 110.953 012.366 04.776 321.357 017.865 011.952 012.519 06.791 46.244 2 Nb21.892 522.814 020.695 520.023 522.504 018.536 020.904 018.952 013.344 017.752 015.960 020.728 021.912 028.680 020.224 0 Ta0.916 85.428 53.340 82.741 62.683 83.850 23.618 93.202 21.241 13.000 63.114 92.261 73.088 84.749 31.948 5 Zr48.834 956.270 875.724 4145.272 2188.586 086.706 198.651 9115.353 0143.932 9107.670 777.479 7153.561 736.960 736.726 1193.333 1 Hf1.932 23.023 32.591 85.235 86.837 03.892 44.589 05.042 45.440 44.631 13.573 75.446 01.794 71.858 67.422 5 Co1.954 71.306 82.764 35.736 58.298 02.213 01.869 03.154 01.465 01.923 01.512 03.431 01.146 00.929 05.482 0 Ni2.150 41.150 82.953 76.061 78.326 81.579 51.662 32.958 31.203 32.891 72.048 44.520 71.949 40.495 96.643 8 Cr5.390 05.874 08.680 011.410 010.521 01.749 62.844 93.081 61.450 83.727 82.671 26.930 01.447 20.590 48.199 0 V16.090 018.657 023.690 046.100 050.226 011.297 012.595 016.995 06.083 012.760 08.668 023.397 04.862 02.314 430.151 0 Sc4.500 33.993 34.441 58.669 99.791 13.870 94.824 65.520 93.899 54.609 03.560 75.564 93.247 23.275 86.019 2 Li120.180 0171.255 097.220 096.710 0136.340 075.633 0154.955 072.020 552.963 560.078 056.270 0135.065 058.480 0199.665 068.170 0 Be10.520 09.177 33.773 05.726 05.396 47.527 64.530 67.985 72.878 23.024 91.939 55.386 55.126 41.705 53.839 4 Cs103.543 0107.503 053.669 059.004 057.192 044.124 063.456 036.696 018.492 038.196 032.892 052.608 040.092 062.616 027.900 0 Ga19.965 016.541 821.120 020.647 018.819 019.035 015.300 015.399 013.203 019.161 017.946 019.215 019.188 020.061 017.946 0 In0.126 00.135 60.103 20.100 80.068 80.046 90.052 90.055 80.048 20.094 00.139 10.067 60.061 20.079 40.063 1 Tl1.583 42.191 42.108 62.454 42.660 42.812 52.444 42.700 91.876 52.682 02.205 03.042 03.515 42.602 82.121 3 Pb42.756 056.433 042.312 040.560 050.619 541.600 552.678 547.023 546.936 535.046 526.158 037.207 020.068 019.241 545.022 5 Zn37.776 024.024 044.328 039.612 057.511 526.622 531.648 037.352 030.992 529.474 527.703 574.508 529.819 538.180 055.430 0 W7.158 05.177 21.990 23.177 01.960 44.472 43.815 80.961 10.761 530.455 856.132 44.913 814.691 417.556 619.348 8 Bi6.944 318.581 06.451 52.007 50.241 61.544 80.948 81.289 63.847 215.184 033.432 02.225 61.124 81.204 80.266 4 Mo0.165 31.353 08.129 20.596 60.154 80.104 40.096 30.140 40.171 00.874 81.044 00.985 50.194 40.066 60.094 5 Cd0.091 00.091 00.116 60.042 40.133 90.127 70.063 00.051 70.091 00.256 80.491 50.123 50.026 40.043 80.113 6 Nb/Ta23.884.206.197.308.394.815.785.9210.755.925.129.167.096.0410.38 Zr/Hf25.2718.6129.2227.7527.5822.2821.5022.8826.4623.2521.6828.2020.5919.7626.05 Rb/Sr11.4246.4310.434.795.6522.3124.8114.2518.1415.7517.746.7850.99258.035.56 Rb/Nb19.5724.4520.0018.8419.1423.5021.4221.7425.2023.4523.3819.3924.1019.7116.42

5.2 稀土元素特征

主量和微量元素测试在河北省区域地质矿产调查研究所实验室进行, 主量元素采用AxiosmaxX射线荧光光谱仪测试,主要氧化物的分析相对误差小于2%; 稀土及微量元素采用X Serise 2等离子体质谱仪测试, 分析相对误差低于5%。

碳纳米管纤维由大量的取向碳纳米管组装而成,碳纳米管之间有空隙形成多孔材料,环氧树脂附着于碳纳米管纤维表面,形成椭球状微滴,得到微滴包埋样品,其扫描电子显微镜(scanning elctron microscope,SEM)图如图3所示.值得注意的是,微滴大小对微滴包埋实验成败具有关键作用,当微滴过大时,微滴和纤维间剪切力大于纤维自身极限载荷,使得在实验过程中纤维首先发生拉伸断裂,而非微滴和纤维界面脱黏,导致实验失败.因此,本实验用针尖来点微滴并使其尽量小,所得环氧树脂微滴大小为70~150µm,实验中微滴和界面均发生脱黏.

5.3 微量元素特征

  

图8 稀土元素配分曲线(a)及微量元素蛛网图(b)(球粒陨石数据标准值据文献[34])Fig.8 Chondrite-normalized REE patterns(a) and chondrite-normaolized spide diagram(b)

据此认为,猫儿山印支期花岗岩的形成不是一蹴而就的,而是存在两个主要的活动峰期,其中晚阶段(224~208 Ma)岩浆活动最为强烈,形成了区内印支期花岗岩的主体,也是区内钨等多金属矿的赋矿花岗岩[8-16]

6 讨 论

6.1 猫儿山印支期花岗岩活动时限

由于华南印支期花岗岩与铀及钨钼等多金属矿具有较为密切的关系,引起了较多研究者的关注,并获得了大量精确的年代学数据,利用这些数据作出其年龄分布直方图。从图9中看出,华南印支期花岗岩岩浆活动具阶段性活动特征,即早阶段252~228 Ma及晚阶段224~204 Ma,与前人提出的华南内陆三叠纪两期花岗岩(243~233 Ma和 224~204 Ma)活动[35]相对应。而猫儿山印支期花岗岩岩浆活动也存在对应的两个阶段,即早阶段232~228 Ma及晚阶段224~208 Ma,同时在野外也观察到了两个阶段花岗岩的直接接触关系(图2a)。

印支期花岗岩蛛网图(图8b)显示,该岩体相对富集Rb、 Th、 U、 K等大离子亲石元素(LILE)及Zr、 Hf等高场强元素(HFSE), 而Ba、 Sr、 P、 Ti等元素相对亏损。 在蛛网图上,Ba、Sr形成明显的波谷, 属典型的低Ba-Sr花岗岩, 暗示其由壳源部分熔融形成 [30]。 Nb/Ta=4.20~23.88(平均8.06)和Zr/Hf=18.61~29.22(平均24.07)都低于正常花岗岩值(分别为11和33~40)[31-32],且Zr/Hf值低于25, 部分甚至小于20,可能与花岗岩显示出的稀土四分组效应相对应或受到岩浆热液的影响[33]。高的Rb含量(332.06×10-6~565.40×10-6), 而低Sr(2.19×10-6~78.76×10-6), Rb/Sr=4.79~258.03(平均34.20), Rb/Nb=16.42~25.20(平均21.35), 均远远高于上地壳对应比值, 也表明花岗岩源于壳源物质的部分熔融。

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图9 华南及猫儿山印支期花岗岩年龄分布直方图(部分年龄数据据文献[8-16,36]及项目未刊资料)Fig.9 Histogram of the Indosinian granites from south China and Maoershan

6.2 岩浆源区与岩石成因类型

猫儿山印支期花岗岩微量元素特征暗示其源于壳源物质的部分熔融, 在A/MF-C/MF图解上(图10a), 早阶段花岗岩样品全部落入变质杂砂岩部分熔融区; 晚阶段花岗岩除了部分落入变质杂砂岩部分熔融区外, 还有部分落入变质泥岩部分熔融区, 表明晚阶段花岗岩源区组成相对复杂。 晚阶段花岗岩锆176Hf/177Hf 值在0.282 355~0.282 505, εHf(t) 在-4.88~-8.91, 二阶段模式年龄范围为1.56 ~1.85 Ga, 表明其源区可能为中元古代的壳源物质。 在εHf(t)-t图解(图10b)上, 样品均落入球粒陨石下方, 靠近下地壳线, 但与大容山-十万大岩典型S型花岗岩εHf(t)值(-11~-9) [37]相比, 区内花岗岩εHf(t)值明显偏高, 可能暗示其岩浆源区有少量地幔物质的混入 [38], 晚阶段花岗岩体含有少量MME型包体也证明了其混入少量地幔物质。

  

图10 A/MF-C/MF图解(a)及εHf(t)-t图解(b)(大容山岩体线据文献[37])Fig.10 A/MF-C/MF diagram(a) and εHf(t)-t diagram (b)

研究区印支期花岗岩岩性主要为细—中粗粒斑状黑云母二长花岗岩,其次为中细—中粒二云母二长花岗岩,主要造岩矿物为石英、钾长石、斜长石、黑云母及白云母,副矿物主要为电气石、磷灰石及少量石榴石,与典型壳源型花岗岩的副矿物组合特征一致 [29]:主量元素富硅,SiO2含量远大于Lachlan 造山带I型花岗岩SiO2平均值(69.50%); K2O为接近5%(K2O为4.32%~5.32%, 平均4.95%), 而Na2O<3%(Na2O为1.793%~4.22%, 平均2.79%); K2O/Na2O高(平均1.87);A/CNK除晚阶段花岗岩4件样品小于1.1外, 其余均大于1.1; CIPW矿物计算无透辉石, 且刚玉>1%(平均1.90%),这些特征均与Lachlan 造山带S型花岗岩地球化学特征吻合[39]。花岗岩含有较多的“老核新壳”的复合型锆石[8,11,14,16],同时前人[8,11,16]通过计算获得锆石饱和温度平均729.95~748.64 ℃, 此温度值低于典型分异I型花岗岩的锆石饱和温度平均值764 ℃[40],表明猫儿山印支期花岗岩属于低温型,即S型花岗岩 [41-42]。然而晚阶段花岗岩同时又具有I型花岗岩的一些特征:部分样品A/CNK<1.1,为1.01~1.08;在Hark图解上(图11a),P2O5具有随着SiO2含量增高而逐步降低的趋势[39]。综上所述,笔者认为猫儿山印支期花岗岩源于壳源物质部分熔融,早阶段花岗岩属于典型S型花岗岩;而晚阶段花岗岩局部有少量幔源物质加入,属于HS型花岗岩[43]

6.3 地球动力学背景

越来越多的证据表明中生代华南板块受周边地块的多向挤压、地壳加厚 [44-45]及随后发生岩石圈伸展减薄 [46-47],华南三叠纪构造演化可划分为早、中三叠世的挤压变形和晚三叠世的伸展作用两个阶段[48]

利用SiO2-lg[CaO/(Na2O+K2O)]图解对猫儿山印支期花岗岩形成构造环境进行判别, 样品主要分布于挤压型与伸展型的重叠区(图11b),表明猫儿山印支期花岗岩正是构造体制变动下形成的高钾钙碱性花岗岩。

基于上述分析,认为研究区花岗岩成因模式如下:约258~243 Ma,华南板块受到周缘地块的多向挤压,靠近缝合带具有约240 Ma花岗岩浆活动记录 [35],是对板块碰撞的直接响应。而远离碰撞带的华南地区,地壳受挤压加厚至≤50 km[44-45],并导致地壳岩石发生变质,形成类似于西欧海西变质带的HT/LP变质岩系[49]。这种加厚的地壳在加厚10~20 Ma间隔内,会发生热-应力的松驰作用[49-50],此时中下地壳中-晚元古代变质沉积系在减压、减薄、导水条件下,发生部分融熔 [44-45],形成区内早阶段(232~228 Ma)过铝质花岗岩。在此过程,局部地壳由于加厚过程中的热-应力集中优先释放,使得小规模基性岩浆底侵到加厚地壳底部 [4-5],底侵基性岩浆通过热传导效应与围岩会在5~20 Ma的时间尺度上达到温度稳态平衡 [4,51],在岩石圈进一步减薄的背景下诱发大规模的地壳重熔,形成晚阶段(224~208 Ma)花岗岩,而局部少量地幔物质上涌,与花岗岩质岩浆发生混合作用,形成区内含有少量闪长质包体的花岗岩。

  

图11 Harker图解(a)和SiO2-lg[CaO/(Na2O+K2O)]图解Fig.11 Harker diagram (a) and SiO2-lg[CaO/(Na2O+K2O)]diagram(b)

7 结 论

(1) 猫儿山印支期花岗岩岩浆活动存在两个峰值,即232~228 Ma及224~208 Ma,表明猫儿山印支期花岗岩的形成不是一蹴而就的,而是多阶段岩浆活动的结果。

2)掘进机机身静止时,横滚角和俯仰角均在0.4°以内,航向角的变化在0.2°以内;在动态试验中,航向角的变化曲线基本与旋转台匀速运动的方位角曲线斜率相同。

(2) 猫儿山印支期早阶段花岗岩是加厚的地壳在减压、减薄、导水的条件下发生部分熔融形成的强过铝高钾钙碱性S型花岗岩;而晚阶段花岗岩则是在岩石圈进一步减薄的背景下受底侵基性岩浆诱发地壳重熔,同时局部混入了少量的地幔物质,形成了区内局部含有少量MME型包体的Hs型花岗岩。

致谢:在样品测试、数据处理及成文过程中得到了中国地质大学(武汉)周汉文教授及张东阳副教授的指导和帮助,审稿专家提出了宝贵的修改意见,在此一并表示衷心感谢!

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覃洪锋,黄锡强,蒋剑,谭斌,潘金光,谢植贵
《桂林理工大学学报》2018年第04期文献
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