贛南坪市花崗巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡、地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義*

羅春林，劉高峰，左祖發(fā)

(江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，南昌 330030)

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贛南坪市花崗巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡、地球化學(xué)特征及構(gòu)造意義*

羅春林，劉高峰，左祖發(fā)

(江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，南昌 330030)

摘要：本文對贛南橫市地區(qū)坪市花崗巖體進行LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年、巖石學(xué)和地球化學(xué)研究。結(jié)果表明：鋯石U-Pb年齡分別為456.1±3.8 Ma和441.3±5.2 Ma，表明坪市花崗巖體形成于晚奧陶世—早志留世。地球化學(xué)特征顯示，坪市花崗巖體的鋁飽和指數(shù)為1.1～1.29，K2O/Na2O為0.97～1.51，屬強過鋁質(zhì)及高鉀鈣堿性巖石；稀土元素總量為(113～250)×10-6，輕稀土元素富集，稀土配分模式呈明顯的右傾型；δEu為0.38～0.67，Eu虧損中等偏高；巖體Rb、Th+U、La+Ce、Nd、Zr+Hf+Sm相對富集，Ba、Nb、Sr、Ti相對虧損。巖體Rb/Sr為0.60～2.82，平均1.66，明顯高于大陸地殼平均值和上地殼平均值，具殼源花崗巖特征。坪市花崗巖體形成于早古生代晚期的加里東構(gòu)造運動，是華夏古陸塊與揚子古陸塊在新元古代碰撞拼貼之后發(fā)生裂解，在中奧陶世至志留紀上地殼部分熔融形成的S型花崗質(zhì)巖漿，在碰撞至后碰撞過渡期上升至地殼淺部形成的花崗巖體。

關(guān)鍵詞：地球化學(xué)；鋯石U-Pb定年；S型花崗巖；坪市花崗巖體；加里東運動；華南陸內(nèi)造山；贛南

贛南地區(qū)位于南嶺東西向構(gòu)造—巖漿帶東段，加里東期巖漿活動強烈，以花崗巖為主，屬華南陸內(nèi)加里東期花崗巖。華南加里東期花崗巖主要集中分布于湘粵贛交界的萬洋山—諸廣山地區(qū)、武夷山兩側(cè)及贛中武功山地區(qū)[1]。以往采用礦物K-Ar、獨居石U-Th-Pb、全巖Rb-Sr和鋯石U-Pb定年，獲得華南加里東期花崗巖主要形成于470～382Ma[1-4]。華南早古生代晚期花崗巖主要有片麻狀花崗巖與塊狀花崗巖，兩者具有相似的形成年齡[5-6]。前人對華南地區(qū)新元古代及中生代巖漿活動及成因的研究較為深入，而對華南地區(qū)加里東期花崗巖成因及形成構(gòu)造背景存在明顯分歧[7-11]。關(guān)于華南地區(qū)加里東運動構(gòu)造屬性主要有兩種認識：(1)陸內(nèi)造山模式：沈渭洲等[10]認為華南加里東期花崗巖形成于板內(nèi)造山環(huán)境；舒良樹等[15]認為華南加里東期造山帶是震旦—早古生代巨厚沉積物褶皺造山形成；Li等[16]認為造山前的南華紀盆地及部分前陸盆地沉積經(jīng)板內(nèi)逆沖作用，將這些盆地沉積單元埋深至中地殼，引發(fā)一系列巖漿和變質(zhì)作用；周新民[11]及王德滋[17]認為花崗巖的形成與巖漿發(fā)生在較深且閉合的非伸展環(huán)境有關(guān)。(2)陸—陸碰撞造山模式：盡管岡瓦納的匯聚主要發(fā)生在新元古代晚期到寒武紀[22-24]，陳相艷等[21]認為一些位于岡瓦納大陸邊緣的微小陸塊向?qū)呒{匯聚可能持續(xù)至志留紀；Zhao和Cawood[25]提出華夏屬于加里東期陸—陸碰撞造山帶，認為在440～430 Ma期間，由揚子和華夏構(gòu)成的華南陸塊與位于岡瓦納北緣的一個未知陸塊碰撞，導(dǎo)致整個華夏俯沖到另一個未知大陸之下；Zhang等[26]認為華夏古陸為典型的碰撞型造山帶，并非板內(nèi)帶，包括華南在內(nèi)的岡瓦納大陸邊緣一些微大陸或地體的合并可能沿大陸邊緣持續(xù)進行直至450～430 Ma。

筆者在進行“江西1∶50000遂川縣(G50E011003)、良口(G50E011004)、橫市井(G50E012003)、夏府 (G50E012004)幅區(qū)調(diào)項目時，對橫市地區(qū)出露的加里東期坪市花崗巖體進行了詳細的野外調(diào)查、地球化學(xué)及LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年研究，旨在查明巖體形成年齡及形成演化過程，為深入研究華南加里東期花崗巖形成及華南地區(qū)加里東構(gòu)造屬性提供參考。

1地質(zhì)背景與巖體特征

坪市花崗巖體位于贛南之北部橫市地區(qū)，大地構(gòu)造屬華夏板塊羅霄褶皺帶中部[27]。巖體略呈北東東至近東西向延展，出露面積約百余平方千米。研究區(qū)岀露南華紀—寒武紀地層，為一套以砂巖和板巖為主的巨厚類復(fù)理石碎屑巖建造，受加里東運動影響，奧陶紀—志留地層缺失，泥盆紀地層高角度不整合于寒武紀地層之上，伴隨加里東運動，南華紀—寒武紀地層褶皺以原始層理面為主要變形面，表現(xiàn)為一系列規(guī)模不等褶皺軸跡軸向多呈近南北向弧形延伸的復(fù)背斜、復(fù)向斜、背斜、向斜交替出現(xiàn)，屬緊密線形倒轉(zhuǎn)褶皺且大多數(shù)背斜是東翼倒轉(zhuǎn)，卷入褶皺的地層主要為南華系沙壩黃組、震旦系壩里組及老虎塘組、寒武系牛角河組，同時形成大規(guī)?；◢弾r體。坪市花崗巖體侵入于震旦紀—寒武紀淺變質(zhì)砂巖、板巖、千枚巖之中，與燕山期花崗巖呈侵入接觸關(guān)系(圖1)。巖體與圍巖侵入界線清楚，切割侵入現(xiàn)象清晰可見，侵入接觸面不平整，呈港灣狀、不規(guī)則狀、波狀，有時呈鋸齒狀，接觸面外傾，傾角為30°～65°不等，在接觸面內(nèi)側(cè)，見圍巖的殘留體或捕擄體，殘留體大小不一。外接觸帶巖石普遍遭受較強的角巖化，內(nèi)接觸帶發(fā)生混合巖化。

坪市花崗巖體由3個巖石單元組成，分別為鏡口細粒黑云母二長花崗巖體、洋嶺腦中細粒黑云母二長花崗巖體及老屋里中粒黑云母二長花崗巖體。鏡口細粒黑云母二長花崗巖具細粒等粒狀花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由斜長石(15%～45%)、微斜條紋長石(25%～55%)、石英(20%±)、黑云母(6%～9%)組成，斜長石多發(fā)生絹云母化；洋嶺腦中細粒黑云母二長花崗巖體(圖2a)具中細粒等粒狀花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由斜長石(35%～55%)、微斜條紋長石(25%～35%)、石英(20%～22%)、黑云母(14%～17%)組成，斜長石多發(fā)生絹云母化；老屋里中粒黑云母二長花崗巖體(圖2b)具有似斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為中粒花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要有斜長石(15%～20%)、微斜長石(10%～15%)、石英(3%±)，基質(zhì)主要由斜長石(20%～25%)、微斜長石(15%～20%)、石英(20%±)、黑云母(9%±)組成。斑晶粒徑5～8 mm，基質(zhì)粒徑1～4.8 mm，斜長石呈自形—半自形板狀，多發(fā)生絹云母化，微斜長石多呈現(xiàn)格子雙晶，蝕變較斜長石弱，石英呈他形粒狀，巖石中的礦物不具有明顯定向性。

圖1　贛南橫市地區(qū)地質(zhì)簡圖[28]Fig.1　Generalized geologic map of the Hengshi area, southern Jiangxi Province

圖2　坪市花崗巖體顯微照片F(xiàn)ig.2　Photomicrographs showing medium-grained biotite monzogranites from samples b6902-1 (a) and b6902-5 (b) in the Pingshi granitic pluton

2分析方法

樣品主量元素、微量元素和稀土元素測試分別在南昌礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心和武漢市綜合巖礦測試中心完成。主量元素采用等離子體發(fā)射光譜儀(型號ICAP6300)分析，除SiO2采用堿熔法測定外，其他氧化物采用酸溶法測定，分析精度優(yōu)于2%；微量元素與稀土元素采用質(zhì)譜儀(型號Thermo Elemental X7)、X熒光光譜儀(型號1800)分析，分析精度優(yōu)于3%。分析測試結(jié)果均達到DZ/T0130-2006《地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范》要求。

LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年的樣品經(jīng)顎式粉碎機粗碎后，經(jīng)細磨過篩，淘洗，在雙目鏡下挑選晶形和透明度較好的鋯石顆粒。將鋯石顆粒用環(huán)氧樹脂固定于樣品靶上，樣品表面經(jīng)研磨拋光至鋯石晶體近中心截面，對靶上鋯石進行鏡下透射光、反射光照相。對鋯石進行陰極發(fā)光(CL)分析及拍照，選擇典型的巖漿鋯石進行鋯石U-Pb測年分析。鋯石U-Pb定年在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室采用LA-ICP-MS完成，ICP-MS型號為Agilent 7500a型，激光剝蝕系統(tǒng)為New Wave公司生產(chǎn)UP213固體激光剝蝕系統(tǒng)。分析過程中，激光束斑直徑采用20～30μm頻率為5 Hz。樣品經(jīng)剝蝕后，由He作為載氣，與Ar混合后進入ICP-MS進行分析。U-Pb分餾根據(jù)澳大利亞鋯石標樣GEMOC GJ-1(207Pb/206Pb=608.5±1.5Ma)[29]校正，鋯石標樣Mud Tank(732±5 Ma)[30]作內(nèi)標。U-Pb年齡和U、Th、Pb計數(shù)由GLITTER軟件(ver.4.4)(www.mq.edu.an/GEMOC)在線獲得，實驗原理、分析方法和流程見Griffinetal[31]及Jacksonetal[29]。普通鉛校正用Andersen[32]法校正，用Isoplot程序(V.3.23)完成年齡計算及諧和圖的繪制[33]。

3分析結(jié)果

3.1主量和微量元素地球化學(xué)特征

樣品主量、微量和稀土元素分析結(jié)果見表1。巖體SiO2含量為67.19%～73.01%，平均含量為71.03%，CaO平均含量為1.90%，MgO平均含量為0.98%，Na2O平均含量為3.18%，K2O平均含量為4.09%，K2O/Na2O為0.97～1.51，平均值為1.29，總體上顯示貧鈉、富鉀的特征；Al2O3含量為13.76%～16.11%，平均值為14.71%，A/NKC除6902-5為1.07外，其它均>1.1；Fe/Fe+Mg穩(wěn)定且較低，為0.52～0.60；MALI值為3.87～6.71。這些特征表明坪市花崗巖屬強鋁過飽和巖石。

在(Na2O+K2O)-SiO2圖解(圖3a)上，8個樣品落在花崗巖區(qū)，1個樣品位于花崗閃長巖區(qū)，與礦物組合吻合；在A/NK-A/NKC圖解(圖3b)上，所有樣品均落在過鋁質(zhì)花崗巖區(qū)；從ACF圖解(圖4)中可知，樣品落于S型花崗巖區(qū)。這些特征與華南S型花崗巖特征相似[38]，說明坪市加里東期花崗巖是一種強過鋁質(zhì)S型花崗巖。

表1坪市花崗巖體主量元素含量(%)、微量元素含量(×10-6)及稀土元素含量(×10-6)分析結(jié)果

Table 1Analyzed results of major elements (%), trace elements(×10-6)and rare earth elements(×10-6)of the Pingshi granitic pluton

樣號6902-16902-5JX10JX11JX12JX20JX21JX34JX35SiO272.7470.0473.0171.4267.1971.1171.6171.1071.02Al2O313.7614.6814.2714.3516.1114.9814.7214.8214.72TiO20.330.470.270.370.540.320.260.310.35Fe2O30.210.530.300.360.580.370.280.370.28FeO2.062.431.432.052.601.851.631.902.00K2O4.313.614.524.153.473.744.404.064.53Na2O3.082.962.993.163.563.253.383.143.11MgO0.861.250.670.871.580.950.780.880.94CaO1.502.700.801.692.842.211.502.171.67P2O50.180.150.190.190.170.140.150.120.17MnO0.050.080.040.060.070.070.050.060.05LOI1.001.631.341.151.110.851.060.860.98∑100.08100.5399.8399.8299.8299.8499.8299.7999.82A/CNK1.101.071.291.141.111.131.141.111.15A/NK1.411.671.451.481.681.591.431.551.47K2O/Na2O1.401.221.511.310.971.151.301.291.46A/MF2.602.113.472.581.912.723.172.752.64MALI5.893.876.715.624.194.786.285.035.97Fe/Fe+Mg0.570.520.590.600.530.560.580.590.57Zr10611998.315515910396.5135152Nb15.715.118.221.815.914.513.915.317.0Ba505598486407564386489546446Hf4.184.283.284.954.643.173.164.094.77Ta2.631.813.632.051.762.721.931.801.80Sc6.088.767.077.4510.78.427.068.377.17Cr19.921.028.730.739.141.431.632.534.0Co5.427.923.945.499.526.594.605.705.54Ni7.6212.56.037.1617.611.26.728.287.92Cu35.312.06.4611.67.607.383.788.6113.1Pb91.3126.432.826.826.635.433.535.135.1Zn98.056.250.673.671.858.846.756.770.6Rb239150256195145212211138252Th17.814.911.418.110.911.79.7212.418.2U6.262.2311.115.13.343.312.856.826.48Sr112.814390.7124242115117148114V56.00.8522.932.448.732.225.031.829.5Rb/Sr2.121.052.821.570.601.851.800.932.21Sr/Ba0.220.240.190.300.430.300.240.270.26La32.3050.8024.531.122.222.320.625.330.1Ce63.00102.0046.864.943.043.639.649.263.2Pr7.7111.405.277.614.984.824.415.537.51Nd28.2039.8018.827.718.417.115.820.027.6Sm5.777.014.126.033.943.493.424.125.84Eu0.721.220.6630.7461.030.6340.6790.8200.694Gd4.615.194.065.703.913.153.504.115.12Tb0.710.770.6030.8070.5790.4190.5210.6120.689Dy3.724.303.294.193.152.243.073.583.47Ho0.630.780.590.770.600.430.550.720.62Er1.692.201.612.031.651.251.572.131.65Tm0.250.340.2520.3060.2580.1940.2490.3410.255Yb1.582.251.671.901.581.401.722.251.56Lu0.240.370.2530.2750.2330.2110.2570.3260.234Y18.9022.1017.821.517.213.017.022.517.9∑REE170250130176123114113141166∑LREE138212100138949285105135∑HREE323830382922283631L/H4.315.583.333.633.244.183.042.924.35δEu0.410.590.490.380.790.570.600.600.38

圖3　坪市花崗巖體(K2O+Na2O)-SiO2 圖解[34]及A/NK-A/NKC圖解[35]Fig.3　(K2O+Na2O) vs. SiO2 and A/NK vs. A/NKC diagrams of the Pingshi granitic pluton

圖4　坪市花崗巖體的ACF圖解[36]Fig.4　ACF diagram of the Pingshi granitic pluton

從表1可知，坪市花崗巖稀土元素總量偏低，∑REE含量為(113～250)×10-6；∑LREE含量為(92～212)×10-6，∑HREE含量為(22～38)×10-6，屬輕稀土富集型，在稀土元素球粒隕石標準化配分曲線圖(圖5a)上，稀土元素呈明顯的右傾型，∑LREE/∑HREE為2.92～5.58，平均3.84，接近地殼比值(2.65～2.93)，說明該花崗巖巖漿主要來自于地殼熔融。δEu<1.0，Eu虧損程度中等偏高，反映巖漿作用過程中發(fā)生了斜長石分離結(jié)晶作用。輕稀土元素一側(cè)曲線較重稀土元素一側(cè)陡，輕稀土元素的分餾較重稀土元素明顯。

由表1可以看出，坪市花崗巖是一種典型的低Sr(含量<150×10-6)、低Yb(含量<2.5×10-6)花崗巖。微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖(圖5)顯示，巖體中Rb、Th+U、La+Ce、Nd、Zr+Hf+Sm相對富集，Ba、Nb、Sr、Ti相對虧損，與南嶺地區(qū)S型或殼源型花崗巖相似[40-42[43]。

3.2LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡

在坪市花崗巖體采集樣品2件(樣品編號6902-1，6902-5)，采用LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年法進行同位素測年，鋯石U-Pb分析數(shù)據(jù)見表2。6902-1樣品鋯石形態(tài)自形，CL圖像顯示結(jié)構(gòu)單一，巖漿環(huán)帶清晰(圖6)；6902-5樣品鋯石形態(tài)自形，CL圖像顯示結(jié)構(gòu)單一，巖漿環(huán)帶清晰，鋯石具有明顯振蕩韻律環(huán)帶結(jié)構(gòu)，屬巖漿成因鋯石(圖6)。在206Pb/238U-207Pb/235U年齡諧和圖上(圖7)，6902-1樣品中14個定年點得出的年齡近一致，加權(quán)平均年齡為456.1±3.8Ma，為巖石的結(jié)晶年齡；6902-5樣品14個定年點得出的年齡近一致，加權(quán)平均年齡為441.3±5.2Ma，為巖石的結(jié)晶年齡?？傊?，6902-1樣品中14個分析點及6902-5樣品中14個分析點均靠近諧和線，其諧和年齡值分別為456.1±3.8 Ma和441.3±5.2 Ma，屬晚奧陶世—早志留世。

圖6　坪市花崗巖(樣品6902-1、6902-5)鋯石陰極發(fā)光圖像及206Pb/238U表面年齡值(圓圈為測點位置)Fig.6　CL images and 206Pb/238U surface ages of zircons from samples 6902-1and 6902-5 in the Pingshi granitic pluton

圖7　坪市花崗巖(樣品6902-1、6902-5)LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.7　LA-ICP-MS zircon U-Pb concordia diagrams of sample 6902-1 and 6902-5 from the Pingshi granitic pluton

4討論

4.1坪市花崗巖物源分析

巖石地球化學(xué)特征表明，贛南橫市地區(qū)坪市花崗巖是強過鋁質(zhì)S型花崗巖。Sylveste等[44]認為強過鋁質(zhì)S型花崗巖是地殼物質(zhì)部分熔融的產(chǎn)物。劉昌實等[43]對比華南地區(qū)不同物源成因的花崗巖地球化學(xué)特征，得出華南不同物源成因花崗巖化學(xué)成分的平均值。坪市花崗巖體地球化學(xué)特征與殼源改造(重熔)系列十分吻合，說明研究區(qū)加里東期巖體來源于地殼重熔。王德滋等[45]指出Rb和K具有相似的地球化學(xué)性質(zhì)，隨著殼幔分異與陸殼演化，Rb富集于成熟度高的地殼中；Sr和Ca具有相似的地球化學(xué)性質(zhì)，在成熟度低、演化不充分的地殼中富集，w(Rb)/ w(Sr)能靈敏記錄源區(qū)物質(zhì)性質(zhì)。坪市花崗巖體w(Rb)/ w(Sr)為0.60～2.82，平均值為1.66，明顯高于大陸地殼與上地殼的平均值，說明巖體來源于成熟上地殼物質(zhì)熔融。

表2　坪市花崗巖LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分析結(jié)果

4.2區(qū)域構(gòu)造意義

總結(jié)前人對華南陸內(nèi)加里東期花崗巖的研究成果[2-26]，結(jié)合本文早古生代晚期花崗巖體鋯石定年數(shù)據(jù)及加里東期巖體地球化學(xué)特征，我們認為“一直被認為是華夏板塊與揚子板塊俯沖縫合線的玉山—萍鄉(xiāng)—茶陵—郴州—灌陽—柳州”一線兩側(cè)的加里東期巖體具有相似的地球化學(xué)特征[46]。

在新元古代初期，華夏地塊與揚子地塊四堡運動或晉寧運動過程中發(fā)生碰撞，導(dǎo)致華南洋消失，形成統(tǒng)一的華南地塊[13]。新元古代蛇綠巖套與火山巖的發(fā)現(xiàn)，表明在成冰紀時期華南地區(qū)由于深部地幔巖漿活動的影響而發(fā)生裂解[47]，就Rondinia超大陸裂解(820Ma)來說, 引起部分熔融的構(gòu)造機制可能與弧陸碰撞后拉張垮塌有關(guān)[48]，這一裂解事件使原先的華夏地塊被肢解成許多次級塊體，如云開、贛南、浙閩等次級塊體。

隨著岡瓦納超級大陸的形成，各裂解次級塊體以及揚子陸塊之間發(fā)生多期次碰撞過程，華南加里東運動主要是不同地塊碰撞拼貼增生造成的，舒良樹[13]認為是一種陸內(nèi)造山過程, Zhang等[26]認為華夏古陸為典型的碰撞型造山帶，而并非板內(nèi)帶，包括華南在內(nèi)的岡瓦納大陸邊緣一些微大陸或地體的合并可能沿大陸邊緣持續(xù)進行直至450～430 Ma。在中奧陶世并持續(xù)到志留紀，可能受華夏陸塊北側(cè)揚子型地體群拼貼及南東側(cè)未知地體群碰撞-拼貼影響，華夏陸塊之間海盆被擠壓關(guān)閉，形成華南早古生代造山帶[13]。塊體的碰撞拼貼使早古生代地層褶皺隆升，地殼加厚。強烈擠壓使地殼縮短變厚、地溫增高，上地殼某一深部達到巖石初熔溫度，上地殼物質(zhì)逐漸軟化并部分熔融，形成鋁過飽和花崗巖巖漿，華夏古陸殘塊的匯聚為巖漿層的形成與向上移動至地殼淺部提供了能量[49-50]。鋁過飽和花崗巖巖漿在碰撞至后碰撞過渡期上升侵位，形成坪市花崗巖體。

5結(jié)論

(1)贛南橫市地區(qū)加里東期坪市花崗巖以似斑狀黑云母二長花崗巖為主，花崗閃長巖次之。SiO2含量較高，鋁飽和指數(shù)均>1，K2O/Na2O值為0.97～1.51，平均值為1.29，屬強鋁過飽和巖石。δEu<1.0，Eu虧損程度中等偏高，巖體中Rb、Th+U、La+Ce、Nd、Zr+Hf+Sm相對富集，Ba、Nb、Sr、Ti相對虧損。坪市加里東期花崗巖是一種強過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性S型花崗巖，屬殼源物質(zhì)低程度部分熔融的產(chǎn)物。

(2)坪市花崗巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡分別為456.1±3.8 Ma和441.3±5.2 Ma，反映坪市花崗巖體是在晚奧陶世—早志留世形成的，這個時間也是華南加里東(廣西運動)發(fā)生的時期。

(3)坪市花崗巖體形成于中奧陶世加里東構(gòu)造運動(廣西運動)后期的碰撞至后碰撞過渡期，是華夏古陸與揚子古陸在新元古代碰撞后發(fā)生裂解，在中奧陶世并持續(xù)至志留紀，華夏陸塊北側(cè)揚子型地體群拼貼及南東側(cè)未知地體群碰撞-拼貼，塊體碰撞拼貼使早古生代地層褶皺隆升，地殼加厚。強烈擠壓使地殼縮短變厚、地溫增高，上地殼某一深部達到巖石初熔溫度，上地殼物質(zhì)逐漸軟化并部分熔融，形成鋁過飽和花崗巖巖漿，由上地殼源區(qū)物質(zhì)部分熔融形成S型花崗質(zhì)巖漿，在碰撞至后碰撞過渡期上升至地殼淺部形成坪市花崗巖體。

致謝：感謝樓法生教授級高工、劉邦秀高工、張芳榮博士、胡剛碩士、廖六根高工等在地質(zhì)調(diào)查工作給予的大力支持與幫助！感謝審稿專家對本文提出的寶貴意見！

參考文獻

[1]孫濤.新編華南花崗巖分布圖及其說明[J].地質(zhì)通報, 2006，25(3): 332-335，426-427.

[2]張菲菲,王岳軍,范蔚茗,等.湘東—贛西地區(qū)早古生代晚期花崗巖體的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年研究[J].地球化學(xué), 2010, 39(5): 414-426.

[3]付建明,馬昌前,謝才富,等. 湖南九嶷山復(fù)式花崗巖體SHRIMP鋯石定年及其地質(zhì)意義[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué), 2004, 28(4): 370-378,

[4]張芳榮, 舒良樹, 王德滋, 等. 華南東段加里東期花崗巖類形成構(gòu)造背景探討[J]. 地學(xué)前緣，2009, 16(1): 248-260.

[5]WANG Yuejun, FAN Weiming, ZHAO Guochun, etal. Zircon U-Pb geochronology of gneissic rocks in the Yunkai massif and its implications on the Caledonian event in the South China Block[J]. Gondwana Research, 2007, 12(4): 404-416.

[6]WAN Yusheng, LIU Dunyi, Wilde Simon A, etal. Evolution of the Yunkai Terrane, South China:Evidence from SHRIMP zircon U-Pb Dating,geochemistry and Nd isotope[J]. Journal of Asian earth Sciences, 2010, 37(2): 140-153.

[7]楊樹鋒,陳漢林,武光海,等.閩北早古生代島弧火山巖的發(fā)現(xiàn)及其大地構(gòu)造意義[J].地質(zhì)科學(xué),1995,30(2): 105-116.

[8]孫明志,徐克勤.華南加里東花崗巖及其形成地質(zhì)環(huán)境淺析[J].南京大學(xué)學(xué)報:地球科學(xué)版,1990,2(4):10-22.

[9]許德如,陳廣浩,夏斌,等.湘東地區(qū)板杉鋪加里東期埃達克質(zhì)花崗閃長巖的成因及地質(zhì)意義[J].高校地質(zhì)學(xué)報, 2006, 12(4): 507-521.

[10]沈渭洲,張芳榮,舒良樹,等.江西寧岡巖體的形成時代、地球化學(xué)特征及其構(gòu)造意義[J].巖石學(xué)報, 2008, 24(10): 2244-2254.

[11]周新民. 對華南花崗巖研究的若干思考[J].高校地質(zhì)學(xué)報, 2003, 9(4): 556-565.

[12]LI Zhengxiang, LI Xianhua, Wartho J A, et al. Magmatic and metamorphic events during the early Paleozoic Wuyi-Yunkai Orogeny, southeastern south China: New age constraints and P-T conditions[J]. Geological Society of America Bulletin, 2010, 122(5/6): 772-793.

[13]舒良樹, 于津海, 賈東, 等. 華南東段早古生代造山帶研究[J]. 地質(zhì)通報, 2008, 27(10): 1581-1593.

[14]Faure M, SHU Liangshu,WANG Bo, et al. Intracontinental subduction: A possible mechanism for the Early Palaeozoic Orogen of SE China[J]. Terra Nova, 2010, 21(5): 360-368.

[15]舒良樹. 華南前泥盆紀構(gòu)造演化: 從華夏地塊到加里東期造山帶[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報, 2006, 12(4): 418-431.

[16]LI Xianhua, LI Zhengxiang, LI Wuxian. Detrital zircon U-Pb age and Hf isotope constrains on the generation and reworking of Precambrian continental crust in the Cathaysia Block, South China: A synthesis[J]. Gondwana Research, 2014, 25(3): 1202-1215.

[17]王德滋. 華南花崗巖研究的回顧與展望[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報, 2004, 10(3): 305-314.

[18]GUO Lingzhi, SHI Yangshen, LU Huafu, et al. The pre-Devonian tectonic patterns and evolution of South China[J].Journal of Asian Earth Science, 1989, 3 (1): 87-93.

[19]Hsü K J, LI Jiliang, CHEN Haihong, et al. Tectonics of South China: Key to understanding west Pacific geology[J]. Tectonophysics, 1990, 183(1/4): 9-39.

[20]馬瑞士. 華南構(gòu)造演化新思考——兼論“華夏古陸”說中的幾個問題[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報, 2006, 12(4): 448-456.

[21]陳相艷，仝來喜，張傳林，等. 浙江龍游石榴石角閃巖(退變榴輝巖):華夏加里東期碰撞造山事件的新證據(jù)[J].科學(xué)通報, 2015, 60(13)：1207-1217.

[22]Meert J G, Lieberman B S. The Neoproterozoic assembly of Gondwana and its relationship to the Ediacaran-Cambrian radiation[J]. Gondwana Research, 2008, 14(1/2): 5-21.

[23]Nance R D, Murphy J B, Santosh M. The supercontinent cycle: A retrospective essay[J]. Gondwana Research, 2014, 25(1): 4-29.

[24]Santosh M, Maruyama S, Sawaki Y, et al. The Cambrian explosion: Plume-driven birth of the second ecosystem on Earth[J]. Gondwana Research,2014, 25(3): 945-965.

[25]ZHAO Guochun, Cawood P A. Precambrian geology of China[J]. Precambrian Research, 2012,(222-223)：13-54.

[26]ZHANG Chuanlin , Santosh M, ZHU QingBo, et al. The Gondwana connection of South China: Evidence from monazite and zircon geochronology in the Cathaysia Block[J] . Gondwana Research,2014, 28(3): 1137-1151.

[27]楊明桂, 梅勇文. 欽—杭古板塊結(jié)合帶與成礦帶的主要特征[J].華南地質(zhì)與礦產(chǎn), 1997, 10(3): 52-58.

[28]江西省地質(zhì)調(diào)查研究院. 江西1∶10萬遂川縣(G50E011003)、良口(G50E011004)、橫市井(G50E012003)、夏府幅(G50E012004)含礦地質(zhì)建造構(gòu)造圖[R].南昌：江西省地質(zhì)調(diào)查研究院，2013.

[29]Jackson S E, Pearson N J, Griffin W L, etal. The application of laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry to in situ U-Pb zircon geochronology[J]. Chemical Geology, 2004, 211(1/2): 47-69.

[30]Black L P, Gulson B L. The age of the Mud Tank carbonatite, Strangways Range, Northern Territory[J]. BMR Journal of Australian Geology and Geophysics, 1978,3(3): 227-232.

[31]Griffin W L, Belousova E, Shee S, etal. Crustal evolution in the northern Yilam Craton: U-Pb and Hf-isotope evidence from detrital zircons[J]. Precambrian Research, 2004, 131(3/4): 231-282.

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

[33]Ludwi K R. User’s manual for Isoplot 3.00, a geochronlogical toolkit for Microsoft Excel[M]. Berkeley: Berkeley Geochronology Center Special Publication No.4 , 2004: 70-74.

[34]Middlemost A K. Naming materials in the magmas/igneous rock system[J]. Earth-Science Reviews, 1994, 37(3/4): 215-224.

[35]陳小明, 王汝成, 劉昌實, 等. 廣東從化佛岡(主體)黑云母花崗巖定年和成因[J]. 高校地質(zhì)學(xué)報, 2002, 8(3): 293-307.

[36]邱檢生,胡建,王孝磊,等.廣東河源白石岡巖體:一個高分異的I型花崗巖[J].地質(zhì)學(xué)報,2005, 79(4): 503-514.

[37]孫濤, 周新民, 陳培榮, 等. 南嶺東段中生代強過鋁花崗巖成因及其大地構(gòu)造意義[J]. 中國科學(xué)(D輯:地球科學(xué))， 2003, 33(12): 1209-1218.

[38]Taylor S R, Mclennan S M. The continental crust: Its composition and evolution[M]. Oxford: Blackwell Science Publication，1985：1-312.

[39]Sun S-S, McDonough W. F. Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes[C]//Saunders A D, Norry M J. Magmatism in the Ocean Basins. London: Special Publication, 1989: 313-345.

[40]張旗, 王焰, 李承東, 等. 花崗巖的Sr-Yb分類及其地質(zhì)意義[J].巖石學(xué)報, 2006, 22(9): 2249-2269.

[41]周新民. 南嶺地區(qū)晚中生代花崗巖成因與巖石圈動力學(xué)演化[M].北京: 科學(xué)出版社, 2007.

[42]Harris H B W, Inger S. Trace element modelling of pelite-derived granites[J]. Contributions to Mineralogy and Petrlogy, 1992, 110(1): 46-56.

[43]劉昌實,朱金初,沈渭洲,等.華南花崗巖物源成因特征與陸殼演化[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué),1990,14(2): 125-138.

[44]Sylvester P J.Post-collisional strongly peraluminous granites[J]. Lithos, 1998, 45(1): 29-44.

[45]王德滋, 劉昌實, 沈渭洲, 等. 桐廬I型和相山S型兩類碎斑熔巖對比[J].巖石學(xué)報, 1993, 9(1): 44-54.

[46]李聰, 陳世悅, 張鵬飛, 等. 華南加里東期陸內(nèi)構(gòu)造屬性探討[J]. 中國石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版, 2010, 34(5): 18-24.

[47]LI Z X, Kinny P D. Grenvillian continental collision in South China: new SHRIMP U-Pb zircon results and implications for the configuration of Rodinia[J]. Geology, 2002, 30(2): 163-166.

[48]吳福元, 李獻華, 楊進輝, 等.花崗巖成因研究的若干問題[J]. 巖石學(xué)報, 2007, 23(6): 1217-1238.

[49]陳國能. 巖石成因與巖石圈演化思考[J].地學(xué)前緣, 2011, 18(1): 1-8.

[50]陳國能, 張珂,邵榮松,等. 原地重熔及其地質(zhì)效應(yīng)[J]. 中山大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版, 2001, 40(3): 95-99.

DOI:10.16788/j.hddz.32-1865/P.2016.02.001

* 收稿日期：2015-09-09改回日期：2015-12-03責(zé)任編輯：譚桂麗

基金項目:中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目“江西1∶50000遂川縣(G50E011003)、良口(G50E011004)、橫市井(G50E012003)、夏府 (G50E012004) 幅區(qū)調(diào)”(項目編碼：1212011120812)。

第一作者簡介：羅春林，1967年生，男，高級工程師，主要從事巖石學(xué)、區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查及研究工作。

中圖分類號：P588.12

文獻標識碼：A

文章編號：2096-1871(2016)02-079-10

LA-ICP-MS zircon U-Pb ages and geochemical characteristics of the Pingshi granitic pluton in southern Jiangxi and their tectonic significance

LUO Chun-lin, LIU Gao-feng, ZUO Zu-fa

(GeologicalSurveyofJiangxiProvince,Nanchang330030,China)

Abstract：This study conducted analysis on the Pingshi granitic pluton in the Hengshi area, southern Jiangxi Province using LA-ICP-MS zircon U-Pb dating, petrological and geochemical methods. The results show that the zircon U-Pb ages of the biotite monzogranite in the studied areas are 456.1±3.8 Ma and 441.3±5.2 Ma, indicating the Pingshi granitic pluton formed in Late Ordovician to Early Silurian. Geochemical result shows that the Pingshi granitic pluton has ACNK of 1.1～1.29 and K2O /Na2O of 0.97～1.51, suggesting that they belong to peraluminous and high-K calc-alkaline rock. The pluton has a total REE content of (113～250)×10-6, and is enriched in LREE, with distinct right oblique REE patterns, Eu values of 0.38 to 0.67 and obvious negative Eu anomaly. The REE analysis shows the pluton is enriched in Rb, Th+U, La+Ce, Nd and Zr+Hf+Sm, and depleted in Ba, Nb, Sr and Ti, with Rb/Sr ratio of 0.60～2.82 (averaging 1.66) obviously higher than the average values of continental crust and the upper crust, suggesting that the pluton is of the characteristics of crust derived granite. The Pingshi granite pluton might result from the Caledonian movement of late Early Paleozoic, and broke up after collision matching between Cathaysian block and Yangtze block. S-type granitic magmas, formed by partial melting of the upper crust in the period of Middle Ordovician to Silurian, ascended to the shallow part of the crust and yielded the Pingshi granite pluton in the period of collision to post-collision.

Key words:geochemistry; zircon U-Pb dating; S-type granite; Pingshi granitic pluton; Caledonian movement; intracontinental orogeny in South China; Southern Jiangxi