大別山造山帶新縣二長花崗巖體地球化學(xué)與巖石成因

楊春玥，何 俊，楊一增，陳福坤

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院，合肥230026

大別造山帶形成于三疊紀(jì)華南和華北板塊俯沖碰撞作用，為典型的陸—陸碰撞造山帶（Cong,1996;Liet al.,1999）。因高壓—超高壓變質(zhì)巖大面積出露且保存良好，使得大別造山帶具有重要的科研價(jià)值。伴隨這些高壓—超高壓變質(zhì)巖石折返的巖漿活動也尤為強(qiáng)烈，因此，研究巖漿巖和巖漿活動對于了解構(gòu)造熱事件成因機(jī)制具有重要意義。

大別造山帶晚中生代大規(guī)模、頻繁的巖漿活動使其三分之一的面積被巖漿巖所覆蓋。燕山期巖漿活動最為強(qiáng)烈（閆峻等,2005;Ying et al.,2006;Zhang et al.,2008），發(fā)育深成巖體、淺成—超淺成巖體和爆發(fā)角礫巖體，構(gòu)成了以燕山期中酸性侵入巖為主的巖漿巖帶（圖1）。早白堊世巖漿巖主要為花崗質(zhì)巖石，并含有少量鎂鐵質(zhì)—超鎂鐵質(zhì)巖（如輝石巖、角閃石巖、輝長巖）（Jahn et al.,1999;Zhao et al.,2005,2011;Huang et al.,2007;Xu et al.,2007;Dai et al.,2012;He et al.,2013）；同時(shí)可見大量近同期的中酸性、基性脈巖穿插巖體。早白堊世巖漿巖可分為三期 （Zheng et al.,2005;Zhao and Zheng,2009）：143～130 Ma巖體存在不同程度的變形，具有埃達(dá)克巖特征（馬昌前等,2003;Zhao et al.,2005;Wang et al.,2007;Xu et al.,2007;Huang et al.,2008）；130～125 Ma顯示弱的或缺乏構(gòu)造變形，較第一期Sr/Y比值較低（劉曉強(qiáng),2018）；125～112 Ma巖體更為酸性，以花崗斑巖為主，與大型Mo礦床成礦有密切關(guān)系。更多的研究發(fā)現(xiàn)，巖漿活動高峰期（134～125 Ma）后出現(xiàn)小規(guī)模的類似A型花崗巖的堿性巖 （謝智等,2004;Chen et al.,2009;張紅等,2011;陳紅瑾等,2013）。由于在130 Ma前后，北大別地區(qū)巖漿巖的地球化學(xué)性質(zhì)存在明顯的差異 （馬昌前等,2003;何永勝,2010），很多學(xué)者將130 Ma作為劃分中生代巖漿巖的界線，因此，研究該階段巖漿巖對理解大別造山帶晚中生代巖漿活動及內(nèi)部動力學(xué)過程具有重要研究意義。

圖1 大別造山帶燕山期花崗巖分布圖（修改自Chen et al.,2017）Fig.1 Distribution map of the Yanshanian granites in Dabie orogenic belt(modified after Chen et al.,2017）

大別造山帶同時(shí)也是重要的鉬礦帶，分布有大銀尖、千鵝沖、姚沖、湯家坪、沙坪溝等多個(gè)中大型鉬礦床，其中千鵝沖、大銀尖、寶安寨和姚沖礦床位于新縣巖體周圍。目前大量研究成果著眼于賦礦花崗斑巖的地球化學(xué)特征、礦床地質(zhì)特征和礦床類型、成礦年齡和期次、流體演化和成礦元素富集等方面 （Mao et al.,2008;魏慶國等,2010;徐兆文等,2013;Gao et al.,2016;Ni et al.,2015;Chen et al.,2017），但鮮有討論賦礦巖體與周圍大型巖基成因關(guān)系的研究報(bào)道。

多位學(xué)者報(bào)道了新縣花崗巖體的鋯石U-Pb年齡，如125.5±1.5 Ma（陳偉等,2013）、134.3±1.4 Ma（周紅升等,2013）、153.4±1.1～131.6±1.8 Ma（劉清泉等，2016）。同位素組成表明，源巖很可能來源于揚(yáng)子北緣下地殼，成分類似新元古代TTG巖石（陳偉等,2013;劉清泉等,2016）。雖然關(guān)于大別造山帶晚中生代巖漿巖的研究成果豐碩，但對新縣花崗巖的研究相對薄弱。前人的研究結(jié)果顯示，巖體的中部和西北部的鋯石U-Pb年齡相差10～28 Ma，其同位素組成特征也存在較大的差異（陳偉等,2013;劉清泉等,2016）。其次，在構(gòu)造位置和成巖年齡方面，新縣巖體與鄰區(qū)鉬礦床，如大銀尖和千鵝沖鉬礦的賦礦巖漿巖相似，而對它們的地質(zhì)和地球化學(xué)組成特征的對比研究較薄弱，與鉬成礦作用的成因聯(lián)系更是鮮有涉及。因此，本文在詳細(xì)的野外地質(zhì)調(diào)查基礎(chǔ)上，采集新縣巖體不同位置的樣品，利用高精度地球化學(xué)測試，揭示其地球化學(xué)特征，闡明其成因、巖漿演化和構(gòu)造背景，并進(jìn)一步與大銀尖鉬礦床的巖漿巖進(jìn)行對比研究，探尋其成因關(guān)系。

1 地質(zhì)背景

大別造山帶西起河南桐柏山，向東被郯廬斷裂截?cái)?，中部被商麻斷裂分割為東、西兩部分；南北分別以襄樊—廣濟(jì)斷裂和欒川—固始斷裂為界線與揚(yáng)子、華北板塊相鄰。前人根據(jù)變質(zhì)溫壓條件和斷裂帶位置，將大別造山帶從北向南分為五個(gè)巖石構(gòu)造單元（Zheng et al.,2005）：（1）北淮陽低溫—低壓綠片巖相變質(zhì)帶、（2）北大別高溫—超高壓麻粒巖相變質(zhì)帶、（3）中大別中溫—超高壓榴輝巖相變質(zhì)帶、（4）南大別低溫—超高壓榴輝巖相變質(zhì)帶、（5）宿松低溫—高壓藍(lán)片巖相變質(zhì)帶。

新縣花崗巖體位于河南省新縣縣城西部，是西大別地區(qū)出露規(guī)模巨大的花崗巖基之一，圍巖主要為太古代大別巖群變質(zhì)表殼巖、元古界大別片麻雜巖及第四系（陳麗娟和陳鵬,2011）。出露地層主要由一套區(qū)域變質(zhì)巖——下元古界卡房組、新縣組、七角山組，中元古界滸灣組所組成，以及震旦至奧陶系肖家廟組，泥盆系南灣組；白堊系下統(tǒng)陳棚組火山碎屑巖和第四系沉積巖?？ǚ拷M巖性主要為白云二長片麻巖；新縣組與卡房組整合接觸，巖性主要為白云斜長片麻巖、白云母片巖、淺粒巖等；七角山組與新縣組整合接觸，主要巖性為片麻巖類巖石，如角閃石斜長片麻巖、眼球狀片麻巖等；滸灣組巖性分為上、下兩段，與七角山組呈斷層接觸；肖家廟組與滸灣組呈斷層接觸，巖性以白云鈉長片巖、絹云片巖、石英片巖為主；南灣組與肖家廟組呈斷層接觸，是一套陸源碎屑巖；陳棚組與南灣組不整合接觸，主要由凝灰質(zhì)火山巖組成，斷裂構(gòu)造發(fā)育 （陳偉等,2013;何孝良,2014;劉清泉等,2016）。區(qū)內(nèi)巖漿活動比較強(qiáng)烈，致使火成巖出露面積廣泛，不僅形成了具有代表性的靈山、新縣、商城、天堂寨等大型巖基，同樣也有大銀尖、千鵝沖與姚沖等賦礦的小型巖體。

2 地質(zhì)特征

新縣巖體所在的北大別變質(zhì)帶經(jīng)歷了高溫超高壓麻粒巖相變質(zhì)作用，巖體出露面積約200 km2（周紅升等,2013;劉清泉等,2016），長軸呈北北西向展布（圖2）。通過野外地質(zhì)調(diào)查與室內(nèi)巖相學(xué)觀察，再結(jié)合巖石結(jié)晶粒度及相互之間接觸關(guān)系將其分為三個(gè)單元，分別是：細(xì)粒二長花崗巖、中粒二長花崗巖與粗粒二長花崗巖。巖石主要礦物組成為鉀長石、斜長石、石英、黑云母，地表存在不同程度的風(fēng)化，有時(shí)可見少量輝鉬礦。

圖2 新縣巖體地質(zhì)簡圖（據(jù)陳偉等，2013修改）Fig.2 Geological sketch of the Xinxian batholith

樣品BHY1632采自細(xì)粒二長花崗巖單元，采樣點(diǎn)位于新縣巖體內(nèi)部偏南東方向，巖石呈淺肉紅色，塊狀構(gòu)造，細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，鉀長石為40%左右，斜長石約30%，石英約25%，黑云母、不透明礦物等約5%（圖3a，b）。其中鉀長石呈半自形—他形粒狀，多為條紋長石，干涉色為一級灰白；斜長石呈自形—半自形的柱—板狀，發(fā)育聚片雙晶，一級灰白干涉色；石英呈他形，常充填于其他礦物間隙中，可見波狀消光，干涉色為一級灰—黃白。黑云母呈片狀，一組平行的完全解理發(fā)育，單偏光下觀察黑云母呈綠—褐色，有明顯多色性和吸收性，正交偏光下其干涉色較為鮮艷。

樣品BHY1627-BHY1631采自中粒二長花崗巖單元，采樣點(diǎn)位于新縣巖體中心及北部。巖石呈淺肉紅色、灰白色，鉀長石為30%～40%，斜長石為30%～40%，石英約30%，黑云母、不透明礦物等小于4%（圖3c，d）。鉀長石多為條紋長石，半自形—他形；斜長石呈半自形板狀，聚片雙晶發(fā)育，風(fēng)化較強(qiáng)；石英為他形粒狀結(jié)構(gòu)，波狀消光；黑云母一組完全解理發(fā)育，并觀察到綠泥石化（靛藍(lán)色干涉色）。BHY1630手標(biāo)本中見有少量輝鉬礦。

BHY1626樣品采自粗粒二長花崗巖單元，采樣點(diǎn)位于新縣巖體北部，巖石呈灰白色，鉀長石為40%左右，斜長石約30%，石英為25%～30%，黑云母、不透明礦物等約2%（圖3e，f）。鉀長石多為條紋長石，顆粒較大，常包裹其他礦物如斜長石、石英等（圖3g，h）；斜長石呈板狀，聚片雙晶發(fā)育；石英他形粒狀，波狀消光，填隙結(jié)構(gòu)。

3 分析方法

在廊坊市宏信地質(zhì)勘查技術(shù)服務(wù)有限公司完成樣品薄片磨制和全巖粉末的制備。樣品的挑選遵循新鮮無蝕變、無包裹體、無脈體的原則，斑晶較大的樣品碎樣的巖石體積足夠大，以保證對全巖的代表性。所制備的樣品粉末粒度大于200目，用于主、微量元素及同位素分析測試，并完成鋯石分選工作。

圖3 新縣巖體手標(biāo)本及顯微照片F(xiàn)ig.3 Field pictures and microphotographs of the Xinxian batholith

樣品的主量元素分析在廣州澳實(shí)礦物實(shí)驗(yàn)室有限公司進(jìn)行，利用X射線熒光光譜儀（XRF）進(jìn)行全巖主量元素測試，分析誤差一般小于5%。在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)采用電感耦合等離子質(zhì)譜儀（ICP-MS）完成全巖微量元素測試，精度在5%以內(nèi)。

鋯石陰極發(fā)光（CL）圖像在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn)室完成，并利用激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（LA-ICP-MS）進(jìn)行U-Pb同位素定年。分析測試過程中鋯石樣品與國際標(biāo)樣（91500）按照4:1交替輪換測定，激光剝蝕束斑直徑24～32μm。

Sr-Nd-Pb同位素測試在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的放射成因同位素地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成。首先將樣品烘干，然后稱取粉末樣品置入干凈的Teflon杯中，加入少量HClO4，1 mL HF、3 mL HNO3溶解，120℃加熱7 d左右，確保樣品充分溶解。采用80μl AG1x8（100～200目）陰離子交換柱分離純化Pb，AG50Wx12（200～400目）陽離子交換樹脂分離純化Sr與稀土元素，最后在裝有1.7 mL Teflon粉末的石英交換柱內(nèi)分離純化Nd。Sr和Pb同位素比值測定在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀上完成，期間采用國際標(biāo)樣NBS987、NBS981進(jìn)行監(jiān)測，所測標(biāo)樣結(jié)果分別為86Sr/87Sr=0.710250±0.000012（2σ，n=7）、206Pb/204Pb=16.9358、207Pb/204Pb=15.4893、208Pb/204Pb=36.7011。Nd同位素比值的測定在MAT262固體熱電離質(zhì)譜儀上完成，利用國際標(biāo)樣Jndi進(jìn)行監(jiān)測，143Nd/144Nd=0.512106±0.000010（2σ，n=10），同位素比值測量精度優(yōu)于0.003%。

4 分析結(jié)果

4.1 鋯石U-Pb同位素年齡

分別選取新縣花崗巖體三個(gè)單元樣品（BHY1626、BHY1630、BHY1632）進(jìn)行鋯石U-Pb定年分析，其鋯石無色透明，呈短柱—長柱狀，晶形較好，長度為100～300μm，長寬比為1:1～3:1。在陰極發(fā)光圖像中大多數(shù)鋯石韻律環(huán)帶清晰，個(gè)別鋯石環(huán)帶較寬且相鄰環(huán)帶對比度不明顯（圖4）。

圖4 新縣巖體鋯石CL陰極發(fā)光圖像及U-Pb年齡諧和圖Fig.4 CL images and U-Pb concordia diagrams of zircons from the Xinxian batholith

細(xì)粒二長花崗巖樣品BHY1632選出11個(gè)有效分析點(diǎn)，206Pb/238U年齡較為集中，為131～137 Ma，加權(quán)平均年齡為133.2±1.7 Ma，樣品中有一顆古元古代繼承鋯石，207Pb/235U年齡為1922 Ma。中粒二長花崗巖樣品BHY1630選出12個(gè)有效分析點(diǎn)，206Pb/238U年齡較為集中，為129～132 Ma，一顆鋯石年齡稍早，為142 Ma，加權(quán)平均年齡為131.5±1.9 Ma。粗粒二長花崗巖樣品BHY1626挑選出9個(gè)數(shù)據(jù)精度合適、偏差較小的有效分析點(diǎn)，它們的206Pb/238U年齡較為集中，為131～137 Ma，加權(quán)平均年齡為129.4±3.6 Ma，分析數(shù)據(jù)列于表1中。

4.2 主量元素地球化學(xué)組成

新縣花崗巖體的主量、微量元素含量測試結(jié)果見表2（BHY1630樣品，因風(fēng)化嚴(yán)重導(dǎo)致數(shù)據(jù)不具代表性），SiO2含量偏高，為73.85%～76.08%，在TAS圖中樣品均集中于花崗巖區(qū)域（圖5a）；其Al2O3含量為13.61%～14.48%，Na2O含量為3.87%～4.19%，K2O含量為4.39%～4.60%，CaO含量較低，為0.40%～0.73%；鋁飽和指數(shù)（A/CNK）為1.08～1.12，屬于過鋁質(zhì)—弱過鋁質(zhì)巖石（圖5b）。在SiO2-K2O關(guān)系圖中，樣品落在高鉀鈣堿性系列區(qū)域（圖5c）。

表1 新縣巖體鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果Table 1 Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating results of the Xinxian batholith

表2 新縣巖體主量元素分析結(jié)果（%）Table 2 Whole-rock major element contents of the Xinxian batholith(%)

圖5 新縣巖體SiO2-(Na2O+K2O)(a,底圖據(jù)Le Maitre et al.,1989)；A/NK-A/CNK圖解(b,底圖據(jù)Maniar and Piccoli,1989)；SiO2-K2O圖解(c，底圖據(jù)Peccerillo and Taylor,1976)Fig.5 TAS diagram(a,the base map is after Le Maitre et al.,1989),A/NK-A/CNK diagram(b,the base map is after Maniar and Piccoli,1989)and SiO2-K2O plot(c,the base map is after Peccerillo and Taylor,1976)of the Xinxian batholith

4.3 微量和稀土元素地球化學(xué)組成

微量元素和稀土元素含量測試結(jié)果詳見表3。在微量元素蛛網(wǎng)圖中（圖6a），新縣花崗巖體呈現(xiàn)出虧損Ba（除樣品BHY1631和BHY1632虧損不強(qiáng)烈外）、Sr等大離子親石元素和P、Ti等高場強(qiáng)元素，Nb、Ta輕微或無虧損，Sr/Y比值為5.33～17.86。稀土元素分析結(jié)果表明（圖6b），樣品稀土總量為 61×10-6～107×10-6，(La/Yb)N比值為 12～14，(Ho/Yb)N比值為0.57～0.94，具明顯的Eu負(fù)異常（δEu=0.43～0.70），表現(xiàn)出輕稀土元素強(qiáng)烈富集、中稀土元素虧損，重稀土元素弱富集特征，呈海鷗型稀土元素配分模式。

4.4 Sr-Nd-Pb同位素組成特征

全巖Sr-Nd-Pb同位素測試結(jié)果見表4。新縣花崗巖87Rb/86Sr比值為 0.06～20.86，87Sr/86Sr比值為0.7091～0.7411，(87Sr/86Sr)t為0.702～0.709，數(shù)值較為離散（圖7b），原因是3個(gè)樣品具有較高的Rb/Sr比值，影響初始值的準(zhǔn)確計(jì)算；其εNd(t)值為-18.4～-20.8，兩階段 Nd模式年齡 TDM2為2.43～2.61 Ga。在圖7a中，新縣巖體樣品主要落入北大別混雜巖與揚(yáng)子下地殼巖石疊合區(qū)。根據(jù)平均侵位年齡(130 Ma)和全巖U、Th、Pb元素含量，計(jì)算獲得Pb同位素初始比值如下：(206Pb/204Pb)t=16.30～16.60、(207Pb/204Pb)t=15.25～15.32、(208Pb/204Pb)t=37.50～37.81。Pb同位素比值變化范圍小，分布均一（圖8）。

表3 新縣巖體全巖微量元素分析結(jié)果(×10-6)Table 3 Whole-rock trace element concentrations of the Xinxian batholith(×10-6)

圖6 (a)新縣巖體原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖；(b)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素分布模式；(c)千鵝沖、寶安寨礦床巖漿巖原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖；(d)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素分布模式（千鵝沖、寶安寨數(shù)據(jù)引自楊梅珍等,2010;高陽,2014）；原始地幔和球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)引自Sun and McDonough,1989和McDonough and Sun,1995Fig.6 Primitive mantle-normalized spidergrams of trace elements(a)and chondrite-normalized REE patterns(b)of the Xinxian batholith;Primitive mantle-normalized spidergrams of trace elements(c)and chondrite-normalized REE patterns(d)for magmatic rock of the Qian’echong and Bao’anzhaideposit;the primitive mantle values are from Sun and McDonough,1989;the chondrite values are from McDonough and Sun,1995

圖7 新縣巖體(87Sr/86Sr)t-εNd(t)同位素圖解（千鵝沖、寶安寨數(shù)據(jù)引自楊梅珍等,2010；高陽,2014；圖a底圖引自Chen et al.,2017）Fig.7 The(87Sr/86Sr)t-εNd(t)diagram for the Xinxian batholith(The base map for Fig.a is after Chen et al.,2017)

5 討論

5.1 成巖時(shí)代及巖漿演化

新縣花崗巖體三個(gè)巖石單元的成巖年齡相近，由粗粒到細(xì)粒單元成巖年齡分別為129.4±3.6 Ma、131.5±1.9 Ma、133.2±1.7 Ma，并與前人報(bào)道的鋯石U-Pb年齡相近：（131.6±1.8）Ma～（153.4±1.1）Ma（劉清泉等,2016）、125.5±1.5 Ma（陳偉等,2013）、134.3±1.4 Ma（周紅升等，2013）；屬于早白堊世花崗巖。

表4 新縣巖體全巖Sr-Nd-Pb同位素測試結(jié)果Table 4 Whole-rock Sr-Nd-Pb isotopic compositions of the Xinxian batholith

圖8 新縣巖體Pb同位素組成圖解（千鵝沖和大銀尖巖體數(shù)據(jù)及底圖均引自Chen et al.,2017）Fig.8 Pb-isotopic composition plotsofthe Xinxian batholith(Data of the Qian’echong and Dayinjian pltuons,and base mapsare from Chen etal.,2017)

大別造山帶經(jīng)歷的構(gòu)造運(yùn)動復(fù)雜，中生代巖漿巖十分發(fā)育，前人根據(jù)年代學(xué)、巖石地球化學(xué)特征、成礦特性等因素將區(qū)域內(nèi)中生代巖漿巖大致分為三個(gè)階段（Zheng et al.,2005;Zhao and Zheng,2009）。第一階段巖漿巖成巖年齡約143～130 Ma，主要由商城、天堂寨、團(tuán)嶺、大同等巖體為代表的高鉀鈣堿性二長花崗巖以及主簿源（中性端元）、岳西等巖體等為代表的高鉀鈣堿性石英二長巖組成。該階段大多數(shù)巖體具有高Sr低Y的埃達(dá)克巖特質(zhì)，是加厚下地殼部分熔融的產(chǎn)物，并存在不同程度的變形（馬昌前等,2003;Zhao et al.,2005;Wang et al.,2007;Xu et al.,2007;Huang et al.,2008）。第二階段巖漿巖成巖年齡約130～125 Ma，發(fā)育中酸性—基性侵入巖與火山巖，大巖基多以高鉀鈣堿性的二長花崗巖、鉀長花崗巖為主，與第一階段相比具有稍低的Sr/Y，具有正常厚度下地殼部分熔融產(chǎn)物的特征；基性侵入巖以祝家鋪、椒子巖等巖體為代表，分布范圍與第一階段中性巖體大致相同（劉曉強(qiáng),2018）?；鹕綆r主要分布于北淮陽構(gòu)造單元（Wang et al.,2002;Zhao and Zheng,2009）。第三階段巖漿巖成巖年齡約125～112 Ma，巖性以花崗斑巖為主，較一、二階段更為酸性，具有A型花崗巖特征（謝智等,2004;Chen et al.,2009;張紅等,2011;陳紅瑾等,2013），集中分布于北淮陽構(gòu)造單元，與沙坪溝、湯家坪大型鉬礦床成礦有密切關(guān)系。

前人觀察到，在岳西地區(qū)大于130 Ma巖漿巖主要含有古元古代的繼承鋯石，而130 Ma之后巖漿巖的繼承鋯石多為160～140 Ma，存在原巖性質(zhì)的差異（劉曉強(qiáng),2014），因此，130 Ma左右是大別造山帶的構(gòu)造轉(zhuǎn)折期，兩階段巖漿巖的成巖構(gòu)造背景由加厚下地殼部分熔融轉(zhuǎn)變?yōu)檎：穸鹊貧げ糠秩廴?。新縣花崗巖的成巖年齡在130 Ma左右，地球化學(xué)組成特征表現(xiàn)為高硅、富堿，鋁弱過飽和，較低的Sr/Y比值，不具有典型埃達(dá)克質(zhì)巖石特征，而與第二階段中酸性巖漿巖性質(zhì)相似。前人結(jié)合巖石類型判別圖解認(rèn)為，新縣巖體是高分異的I型花崗巖（陳偉等,2013;劉清泉等,2016），屬于區(qū)域第二階段成巖作用。

新縣花崗巖的MgO和Fe2O3含量隨SiO2增加而降低，表明存在鎂鐵質(zhì)礦物的結(jié)晶分異；Eu負(fù)異常明顯，CaO和δEu隨SiO2增加而降低（圖9），表明存在斜長石結(jié)晶分異作用，而各個(gè)巖石單元中P2O5含量較低，但沒有明顯的變化，表明未出現(xiàn)磷灰石結(jié)晶分異；輕稀土元素強(qiáng)烈富集、中稀土元素虧損、重稀土元素弱富集，(Ho/Yb)N較低，代表源區(qū)可能為角閃石穩(wěn)定區(qū)（劉文斌等,2003），而非石榴石穩(wěn)定區(qū)域。這一特征表明新縣巖體的巖漿起源深度不大，可能派生于正常厚度地殼部分熔融而并非加厚地殼。在SiO2-εNd(t)中，數(shù)據(jù)并未顯示出相關(guān)性，表明巖漿上升過程中沒有顯著的圍巖混染，主要體現(xiàn)分離結(jié)晶作用，在Yb-La/Yb和1/Nd×1000-εNd(t)判別圖中（圖10），也可觀察到相應(yīng)規(guī)律。

圖9 新縣巖體哈克圖解Fig.9 Harker diagrams of the Xinxian batholith

圖10 (a)新縣巖體1/Nd×1000-εNd(t)；(b)Yb-La/Yb 圖解Fig.10 1/Nd×1000-εNd(t)(a)and Yb-La/Yb(b)plots of the Xinxian batholith

5.2 巖漿源區(qū)及成巖動力學(xué)背景

對大別造山帶中生代中酸性巖石的成因有以下兩種觀點(diǎn)：（1）與幔源巖漿有關(guān)。加厚陸殼受來自地幔的基性巖漿侵入造成花崗質(zhì)巖漿出熔，并與之混合(Chen et al.,2002)；或在幔源巖漿上升過程中受圍巖同化混染影響消耗熱能，導(dǎo)致分離結(jié)晶，后又在分離結(jié)晶的作用下為巖漿補(bǔ)充熱能（AFC模式）（馬昌前等,2003）。（2）與幔源基性巖漿無關(guān)，與俯沖陸殼板片的部分熔融有關(guān)（趙子福和鄭永飛,2009）。俯沖陸殼中的基性及中性成分脫水熔融，在上升過程中經(jīng)歷分離結(jié)晶作用產(chǎn)生中酸性巖漿，而根據(jù)花崗巖均一的地球化學(xué)組成，認(rèn)為源巖是北大別TTG片麻巖中性地殼（趙子福等，2004）。

新縣巖體保存了古元古代繼承鋯石，結(jié)合其兩階段Nd同位素模式年齡（2.6～2.4 Ga）和Hf模式年齡 （2.9～2.4 Ga）（陳偉等,2013;劉清泉等,2016），指示源巖為古元古代—太古代古老巖石，類似于崆嶺群或陡嶺群巖石（劉曉強(qiáng)等,2017;邱嘯飛等,2019）。新縣花崗巖的微量、稀土元素和Nd-Hf同位素特征都顯示具有殼源特征，并指示巖漿巖為正常厚度的地殼受軟流圈物質(zhì)影響發(fā)生部分熔融形成。在(87Sr/86Sr)t-εNd(t)判別圖中，有效數(shù)據(jù)點(diǎn)落于北大別變質(zhì)雜巖與揚(yáng)子下地殼重合部分，暗示了早白堊世花崗巖是大別雜巖或與北大別變質(zhì)雜巖相似的陸殼部分熔融產(chǎn)物（Ma et al.,1998;Zhang et al.,2002）。

如前所述，新縣巖體的巖漿形成于正常厚度的大陸地殼中，而非加厚地殼環(huán)境，與之對應(yīng)的構(gòu)造背景是在130 Ma前后加厚下地殼減薄至正常厚度地殼。前人關(guān)于造成這種構(gòu)造體制變化的動力學(xué)原因解釋不一：（1）華南板塊向華北板塊俯沖后陸陸碰撞導(dǎo)致地殼加厚，隨后因俯沖板片后撤、斷離、折返至地殼深度（王國燦和楊巍然,1998;許長海等,2001;李曙光等,2001,2005），導(dǎo)致加厚下地殼發(fā)生拆沉作用，地殼由擠壓狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯煺範(fàn)顟B(tài)，地殼減薄至正常厚度；（2）華南和華北板塊陸陸碰撞導(dǎo)致地殼加厚后受古太平洋板塊向西俯沖的影響，使內(nèi)陸地區(qū)的構(gòu)造體制由南北方向擠壓轉(zhuǎn)變?yōu)闁|西向擠壓、南北向拉張，致使地殼大規(guī)模伸展（毛景文等,2003）。

5.3 與千鵝沖等賦礦花崗巖體對比

斑巖型礦床的巖漿活動往往是多期次的，在成礦前期、中期和后期中均有發(fā)育。例如Bajo de la Alumbrera中發(fā)育7期侵入巖（Proffett,2003），在Yerington發(fā)育5期侵入巖（Proffett,2009）。新縣巖體外圍發(fā)育有千鵝沖、寶安寨、大銀尖等多個(gè)鉬礦床，其中姚沖礦床位于新縣巖體北東側(cè)，千鵝沖、寶安寨和大銀尖鉬礦床位于新縣巖體北西側(cè)，千鵝沖和寶安寨礦床賦礦巖體主要為花崗斑巖和二長花崗巖，成巖年齡分別為129±2 Ma和130±2 Ma，且在花崗斑巖中發(fā)現(xiàn)鋯石U-Pb年齡為1943±37 Ma的繼承鋯石，屬于I型花崗巖（高陽等,2014）。這些賦礦巖體與新縣巖體的成因關(guān)系尚待進(jìn)一步討論。

千鵝沖和寶安寨礦床賦礦巖體地球化學(xué)組成與新縣巖體相近：均表現(xiàn)為富硅（二長花崗巖類SiO2為71.82%～73.34%，花崗斑巖SiO2為71.56%～74.93%）、富鈉鉀、貧鈣（Na2O含量為3.25%～4.03%；K2O含量為4.39%～5.42%；CaO含量低約1%）。微量元素和稀土元素特征與新縣巖體比較相似（圖6c，d），虧損大離子親石元素Ba、Sr和高場強(qiáng)元素P、Ti，但是Nb相對新縣巖體更虧損；稀土元素均表現(xiàn)為輕稀土強(qiáng)烈富集、中稀土虧損，重稀土弱富集的展布形式，其中Eu表現(xiàn)出負(fù)異常。

在(87Sr/86Sr)t-εNd(t)和Pb同位素圖解中（圖7，8），新縣巖體與千鵝沖、寶安寨賦礦巖體具有相似的同位素組成特征。前人對千鵝沖礦床賦礦巖體和新縣巖體的鋯石Hf同位素研究表明（陳偉等,2013;高陽等,2014;劉清泉等,2016），千鵝沖礦床花崗斑巖和二長花崗巖具有富集的Hf同位素組成，εHf(t)值集中于-24.5～-11.3，暗示千鵝沖和寶安寨賦礦花崗巖體與新縣巖體具有極為相似的巖漿物源，屬于同源巖漿不同演化階段的產(chǎn)物，均是區(qū)域第二階段巖漿作用的產(chǎn)物。

新縣巖體成巖年齡比千鵝沖賦礦花崗巖稍早一些，二者主量元素特征較為相似，均表現(xiàn)為高硅、富鉀和富鈉等特征，但千鵝沖賦礦巖體具有更高的稀土元素總量（96×10-6～203×10-6） 和更明顯的輕、重稀土分異(La/Yb)N（23～32）（高陽,2014），指示千鵝沖賦礦花崗巖是比新縣巖體演化至更晚期的產(chǎn)物。

6 結(jié)論

（1）新縣花崗巖體成巖年齡為133～129 Ma，形成于早白堊世。三個(gè)巖石單元具有相似的地質(zhì)和地球化學(xué)特征，屬于（弱）過鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列，均表現(xiàn)為輕稀土強(qiáng)烈富集、中稀土虧損、重稀土弱富集和明顯的Eu負(fù)異常，以及富集的同位素組成特征。

（2）巖漿起源于角閃石穩(wěn)定區(qū)域，派生于正常厚度的下地殼物質(zhì)（陡嶺群或崆嶺群TTG巖石）部分熔融而非加厚的下地殼，并且在演化的過程中發(fā)生鎂鐵質(zhì)礦物和斜長石結(jié)晶分異作用。

（3）新縣巖體與千鵝沖、寶安寨等礦床賦礦巖石具有相似的地球化學(xué)特征，暗示它們存在密切的成因聯(lián)系，可能為同源巖漿演化的產(chǎn)物。

致謝：感謝豆敬兆博士在野外地質(zhì)觀察、采樣過程中的幫助；感謝中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)肖平老師、賀劍鋒老師在樣品測試工作中的指導(dǎo)；感謝兩位審稿專家的寶貴意見，對完善本文的內(nèi)容和細(xì)節(jié)具有重要指導(dǎo)作用。