云開地區(qū)月田巖體的成因:地球化學、鋯石U-Pb年齡及Hf同位素制約

黃錫強,王國燦,農軍年,郭尚宇,孫明行,周秋娥

(1.中國地質大學 地球科學學院， 武漢 430074;2.廣西地質調查院,南寧 530023)

華南加里東期的構造屬性至今仍存在很大的分歧,歸納起來主要有以下3種不同觀點:陸-弧-陸碰撞模式[1]、大陸邊緣弧俯沖模式[2]、陸內造山[3]模式等,如郭令智等[4]、丘元禧等[5]認為加里東造山帶為陸弧碰撞拼貼造山帶;與此類似,殷鴻福等[6]認為在加里東運動前揚子地塊與華夏地塊之間存在一個“華南小洋盆”,華南是特提斯多島洋的一部分;而另一部分學者認為,華南加里東運動為陸內造山運動[7],華南發(fā)育眾多的混合巖是這次構造熱事件的產物[8-9]?？傊?目前對華南加里東期揚子地塊和華夏地塊拼合的方式缺乏確鑿的證據(jù)資料,對華南早古生代構造屬性認識的最大分歧在于早古生代華南是否存在洋殼?；◢弾r是大陸地殼的重要組成部分,它記錄了陸殼形成和構造演化的各種信息,因此,研究華南加里東期花崗巖,對剖析該區(qū)加里東運動的構造屬性具有重要意義。

研究區(qū)大地構造位于揚子地塊與華夏地塊拼合帶西南段, 在廣西岑溪市三堡鎮(zhèn)附近發(fā)育的綠片巖-角閃巖相的變質基底及片麻狀花崗巖, 對于該套巖石的時代存在不同的認識, 《1∶50萬廣西壯族自治區(qū)數(shù)字地質圖》將“三堡混合巖”劃為奧陶紀地層, 《貴縣幅 1∶25萬區(qū)域地質調查成果報告》將“三堡混合巖”劃為中-新元古代云開巖群。 近年來,筆者等在1∶5萬容縣區(qū)域地質調查中, 對原“三堡混合巖”解體為新元古代天堂山巖群和云開巖群等變質表殼巖、加里東期片麻狀花崗巖(月田巖體)及印支期花崗閃長巖。 本次選擇加里東期月田巖體中主要組成的片麻狀花崗閃長巖作為研究對象, 開展鋯石U-Pb年代學和Hf同位素組成分析，以及全巖主量、 微量、 稀土元素的研究, 以探討月田巖體的形成時代及成因, 進而為華南加里東期構造屬性提供制約。

1 巖體地質概況

月田巖體出露面積約15.4 km2,呈北東向延伸至同心鎮(zhèn)一帶。巖體侵入天堂山巖群(Pt3T),巖體的邊緣混合巖化普遍發(fā)育,花崗質脈體大小規(guī)模不等,或呈脈狀，或呈不規(guī)則囊狀,脈體寬小至幾厘米,大至十余米—百米不等。花崗巖體與外接觸圍巖(天堂山巖群)呈漸變過渡接觸關系,巖體內接觸帶為混合質花崗巖,巖石中發(fā)育較多變粒巖殘余體,殘余體邊緣和內部均顯示有熔融跡象;外接觸帶圍巖為混合質含矽線堇青黑云變粒巖、混合質含紅柱堇青黑云變粒巖、混合巖化斜長變粒巖等,含有較多花崗質脈體或巖囊,其或大致平行于變粒巖面理呈脈狀或帶狀,或切割圍巖面理呈囊狀產出。巖體以片麻狀細粒-中粒(斑狀)花崗閃長巖為主(圖2a、 b), 少量片麻狀黑云母(混合)花崗巖(圖2c、 d)。

片麻狀細中粒黑云花崗閃長巖(圖2a、 b):灰白色,中細?；◢徑Y構,局部具似斑狀結構,片麻狀構造。巖石中的鉀長石呈他形粒狀;斜長石呈半自形板狀,常發(fā)生絹云母化蝕變;黑云母呈半自形-他形鱗片狀,部分顆粒發(fā)生明顯彎曲和不均勻狀,略顯定向分布;石英呈他形不規(guī)則粒狀;堇青石呈自形柱狀,常發(fā)育綠泥石化,晶體內常包裹有黑云母、鋯石、矽線石等。巖石的特點是黑云母與堇青石等礦物不均勻聚集斷續(xù)定向分布于長英礦物間形成片麻狀構造。

片麻狀黑云母(混合)花崗巖(圖2c、 d): 灰白色,局部為肉紅色, 半自形板柱狀鑲嵌結構, 片麻狀構造。 巖石主要由斜長石、 石英、 鉀長石、 黑云母略定向較均勻分布組成, 粒度0.5～5 mm不等。 斜長石自形-半自形板柱狀, 具有環(huán)帶和聚片雙晶,微裂紋發(fā)育, 核部略有泥化; 鉀長石半自形板柱狀晶形, 部分他形, 條紋、 格子雙晶發(fā)育, 部分不完全被石英和白云母、 綠泥石取代, 略定向較均勻分布; 石英他形、 卵形, 部分條帶狀聚集, 略定向較均勻分布; 黑云母呈細小褐色片狀, 略定向分布; 白云母呈片狀。 部分薄片見有矽線石, 呈毛發(fā)氈狀, 聚集于黑云母團塊核部分布。

圖1 月田巖體地質簡圖及采樣點位置(據(jù)廣西地質調查院1∶5萬三堡圩幅修改)Fig.1 Geological sketch of Yuetian rock mass and sampling sites Q—第四系; E—古近系; K—白堊系; O—奧陶系; Pt3T—新元古界天堂山巖群; 侏羅紀花崗斑巖; 侏羅紀細中粒斑狀含角閃黑云二長花崗巖; 侏羅紀粗中粒斑狀含角閃黑云鉀長花崗巖; ηγCT2—三疊紀中細粒(斑狀)堇青黑云二長花崗巖; 三疊紀中細粒黑云花崗閃長巖; 三疊紀中粒斑狀堇青黑云二長花崗巖; gγδS—志留紀片麻狀中粒花崗閃長巖

圖2 片麻狀細中粒黑云花崗閃長巖(a、 b)及片麻狀黑云母(混合)花崗巖(c、 d)Fig.2 Gneissic fine-medium grained biotite granodiorite(a,b) and gneissic biotite (migmatitic) granite(c,d)

該期侵入體中包體或者捕虜體較發(fā)育, 包體占主體巖石的0.62%～1.10%, 多呈透鏡狀、 長條狀, 長6～20 cm, 寬2～16 cm, 長寬比2∶1～3∶1。 包體的巖石類型有含矽線黑云紅柱堇青角巖、 含堇青黑云變粒巖、 含矽線紅柱黑云堇青片巖、片麻巖等。

2 樣品的制備和分析方法

在月田巖體典型片麻狀花崗閃長巖中采集1件樣品進行U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析,同時采集5件具代表性的新鮮樣品進行全巖主、微量元素分析,采樣位置見圖1。對選取的鋯石顆粒進行制靶、背散射和陰極發(fā)光(CL)照相,選取包裹體較少、在透射光下觀察無明顯裂隙且?guī)r漿環(huán)帶特征明顯完好晶形的鋯石進行微區(qū)分析。

鋯石U-Pb定年和Hf同位素分析均在武漢上譜分析科技有限責任公司進行。 鋯石U-Pb同位素定年采用LA-ICP-MS分析完成,詳細的儀器參數(shù)和分析流程見文獻[10]。ICP-MS型號為Agilent 7700e,由MicroLas光學系統(tǒng)和COMPexPro 102 ArF 193 nm準分子激光器組成 Geo lasPro激光剝蝕系統(tǒng)。激光剝蝕過程中以氦氣為載氣、以氬氣為補償氣,調節(jié)靈敏度,兩者先通過一個T型接頭混合后進入ICP,激光剝蝕系統(tǒng)配置有信號平滑裝置[11]。本次分析采用的激光束斑直徑為35 μm, 采用鋯石標準91500和玻璃標準物質NIST610作外標分別進行同位素和微量元素分餾校正。每個時間分辨分析數(shù)據(jù)包括50 s的樣品信號和約20～30 s的空白信號。采用軟件ICPMSDataCal[12]對分析數(shù)據(jù)進行離線處理(包括對樣品和空白信號的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Pb同位素比值和年齡計算)。采用Isoplot 3.00[12]進行U-Pb年齡諧和圖繪制和年齡加權平均計算。

原位微區(qū)鋯石Hf同位素比值分析測試采用激光剝蝕多接收杯等離子體質譜(LA-MC-ICP-MS)進行， MC-ICP-MS為Neptune Plus (Thermo Fisher Scientific, 德國), 激光剝蝕系統(tǒng)為Geolas HD (Coherent, 德國)。分析過程中為了提高信號穩(wěn)定性和同位素比值測試精密度而配備了信號平滑裝置[13-14]。以氦氣為載氣,并在剝蝕池之后加入少量的氮氣以提高Hf元素的靈敏度。采用Neptune Plus新設計高性能錐組合分析。激光輸出能量可以調節(jié),實際輸出能量密度為5.3 J/cm2。采用單點剝蝕模式,斑束直徑固定為44 μm。詳細儀器操作條件及分析方法參見文獻[15]。

主量和微量元素分析測試均在廣州澳實分析檢測有限公司完成。 主量元素和微量元素分別采用ME-XRF26(偏硼酸鋰熔融, X熒光光譜分析)和ICP-MS分析測試, 分析精密度及準確度分別優(yōu)于2%和10%。 微量元素在測試之前, 先將試樣加入到偏硼酸鋰/四硼酸鋰熔劑中, 混合均勻, 在1 025 ℃以上的熔爐中熔化。 熔液冷卻后, 用硝酸、 鹽酸和氫氟酸定容, 再用等離子體質譜儀分析。

3 分析結果

3.1 鋯石U-Pb年齡

從圖3可見,大部分鋯石具有較清晰的韻律振蕩環(huán)帶,為巖漿結晶鋯石,部分樣品含繼承核或者輪廓較渾圓,這些可能是捕獲的早期巖漿鋯石。對于年輕鋯石,206Pb/238U年齡更能代表鋯石的結晶年齡[15],因此采用鋯石的206Pb/238U年齡來代表巖體形成時代。

圖3 月田巖體代表性鋯石CL圖像Fig.3 CL images of representative zircons from Yuetian rock mass

樣品的鋯石U-Pb年齡測試結果見表1。選擇30個具有明顯韻律環(huán)帶的巖漿鋯石進行測年分析,其中28個分析點位于諧和線或附近(圖4),2個分析點輕度偏離諧和線。15個分析點的206Pb/238U和207Pb/206Pb年齡值明顯偏老,其年齡值分別為533～2 251 Ma、656～2 510 Ma,對照鋯石的內部結構特征,這些鋯石可能是花崗巖形成時期捕獲的繼承鋯石。而3個分析點(1、11、28)的206Pb/238U為350～398 Ma, 可能是U-Pb體系破壞導致Pb的丟失。 余下12個分析點集中分布在諧和線上, 其206Pb/238U年齡值分布于419～446 Ma, 加權平均年齡為433.6 ±4.8 Ma(MSWD=2.9),可代表巖體的形成年齡,屬加里東期。

表1 月田巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb同位素分析結果(樣品TW1054-8)Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb isotopic analyses of Yuetian pluton

圖4 LA-ICP-MS鋯石U-Pb諧和圖Fig.4 Concordia diagrams showing LA-ICP-MS zircon U-Pb age dating results for Yuetian pluton

3.2 主量元素特征

月田巖體花崗閃長巖的主量元素測試結果見表2。 SiO2含量在61.31%～69.42%, K2O+Na2O為3.48%～5.91%, 且K2O/Na2O為0.88～5.57; 在全堿-硅(TAS) 圖解中, 落入亞堿性系列的花崗閃長巖-閃長巖范圍(圖5)。 在SiO2-K2O圖解(圖6)中, 多數(shù)樣品顯示出高鉀鈣堿性系列特征; Al2O3含量為14.66%～17.24%,A/CNK值為1.32～3.42,屬于過鋁質系列。樣品Mg#值為39.18～44.22、TFe2O3(3.71%～8.29%)、MgO(1.47%～2.67%)、CaO(0.53%～2.21%)、P2O5(0.06%～0.30%)、MnO(0.04%～0.09%)、TiO2(0.33%～1.21%)。

圖5 SiO2-(K2O+Na2O)圖解(據(jù)Irvine等,1971)Fig.5 SiO2-(K2O+Na2O) diagram1—橄欖輝長巖;2a—堿性輝長巖;2b—亞堿性輝長巖;3—輝長閃長巖;4—閃長巖;5—花崗閃長巖;6—花崗巖;7—硅英巖;8—二長輝長巖;9—二長閃長巖;10—二長巖;11—石英二長巖;12—正長巖;13—副長石輝長巖;14—副長石二長閃長巖;15—副長石二長正長巖;16—副長正長巖;17—副長深成巖;18—霓方鈉巖/磷霞巖/粗白榴巖

圖6 SiO2-K2O圖解(底圖據(jù)Collins等,1982)Fig.6 SiO2-K2O diagram

表2 月田花崗閃長巖主量元素分析結果Table 2 Major elements analyses of Yuetian granodioritewB/%

3.3 稀土與微量元素

月田巖體花崗閃長巖的稀土元素分析結果列于表3。稀土總量較高(∑REE為(199.52～252.15)×10-6), LREE為(177.75～227.18)×10-6,HREE為(18.79～39.55)×10-6, 輕稀土富集, 輕稀土分餾程度中等, LREE/HREE為5.38～11.29, (La/Yb)N為5.64～14.43, 其稀土配分曲線為輕稀土富集型(圖7)。 具有較強的Eu負異常,δEu值為0.40～0.64。 Ce無明顯異常, δCe值為0.90～1.04。

表3 月田花崗閃長巖稀土元素分析結果Table 3 Rare earth elements analyses of Yuetian granodioritewB/10-6

圖7 巖石稀土元素球粒隕石標準化配分圖 (球粒隕石值據(jù)Sun等[16])Fig.7 Chondrite-normalized REE patterns for Yuetian pluton

月田巖體花崗閃長巖的微量元素分析結果見表4。在微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖(圖8)中,明顯虧損Ba、 Sr等大離子親石元素和Ta、 Nb、 P、 Ti等高場強元素,相對富集Th、 U、 Ce、 Zr、 Hf、 Y、 La、 Nd、 Sm等高場強元素和Rb、 K等大離子親石元素。在不相容元素總體富集的背景上,由于單斜輝石、 鈦鐵礦及磷灰石等的分離結晶, Ba、 Sr、 Ti、 P等不同程度的顯示出負異常, 而Rb、 Zr、 Hf、 Th、 REE則不同程度地顯示出正異常。相對富集Th、 U、 Zr、 Hf等元素和相對虧損Nb、 Ta、 Ti、 P等高場強元素的特征, 具類似火山島弧花崗巖的特征。

表4 月田花崗閃長巖微量元素分析結果Table 4 Trace elements analyses of Yuetian granodioritewB/%

圖8 巖石微量元素原始地幔標準化蛛網(wǎng)圖 (原始地幔據(jù)Sun等[16])Fig.8 Primitive mantle normalized trace element spidergrams for Yuetian pluton

3.4 鋯石Hf同位素特征

月田巖體花崗閃長巖樣品的鋯石Hf同位素分析結果見表5。 在U-Pb測年的基礎上, 對206Pb/238U年齡值在419～446 Ma的12顆鋯石進行Hf同位素分析, 獲得176Hf/177Hf值為0.282 223～0.282 417, 一階段Hf模式年齡(T1DM)為1.17～1.47 Ga, 二階段Hf模式年齡(T2DM)為1.62～2.06 Ga, εHf(t)為-10.01～-3.22。 所獲得的176Yb/177Hf值在0.018 276～0.076 179, 表明Yb含量較低, 因此所獲得的Hf同位素組成的實驗數(shù)據(jù)是可靠的。 在εHf(t)-t圖解(圖9)中, 樣品落在球粒隕石與平均地殼的Hf同位素演化線之間, 二階段Hf模式年齡(T2DM=1.62～2.06 Ga)遠大于巖體的形成年齡(433.6 ±4.8 Ma)。 月田巖體鋯石Hf同位素組成特征暗示其源巖可能來自古元古代地殼物質。 此外, 有15個分析點的206Pb/238U和207Pb/206Pb年齡值分別為533～2 251、 656～2 510 Ma,暗示物源來自古元古代—新元古代基底物質。

圖9 月田巖體εHf(t)-t圖解 (底圖據(jù)Rollison, 轉引自文獻[18])Fig.9 εHf(t)-t diagram for Yuetian pluton

表5 月田巖體LA-MC-ICP-MS鋯石Lu-Hf同位素分析結果(樣品TW1054-8)Table 5 LA-MC-ICP-MS zircon Lu-Hf isopote analyses for Yuetian pluton

4 討 論

4.1 加里東期華南巖漿活動時限

本次研究獲得月田巖體LA-ICP-MS鋯石U-Pb的結晶年齡為433.6±4.8 Ma,為早志留世花崗巖(加里東期花崗巖體)。目前華南地區(qū)獲得高精確的加里東期年齡主要有:桂東南的古龍巖體435±2 Ma[18],大村巖體438±1 Ma[19]、451.5±1.3 Ma[19],大進巖體457.7±1.2 Ma[20],社山巖體438±3 Ma[21],大王頂巖體463±5.0 Ma[22]; 桂北的貓兒山巖體429±4、409±4 Ma[23],牛塘界巖體422±2 Ma[24];桂東北的大寧巖體419±6 Ma[25];桂東-粵西的云開大山巖體(424±7)～(443±4) Ma[26];桂西的欽甲巖體412±2、435± 2、442± 2 Ma[27];湘南的彭公廟巖體435±1 Ma[28];湘東的板杉鋪巖體418±2 Ma[29],宏夏橋巖體432±6 Ma[29];湘東-贛西的寧岡巖體433±2 Ma[3];贛東的付坊巖體443±3、 433±4 Ma[30];贛西的山莊巖體460±1.5、424±3 Ma[31],張佳坊巖體427±1.2、440±2 Ma[31],武功山巖體(428±1) ～(462±2)Ma[31];贛中的麥斜巖體434±2 Ma[32];贛西北的豐頂山巖體(402±2)～(446±4)Ma[29,32]; 閩西南的瑋埔?guī)r體(429±3)～ (447±5) Ma[33]; 閩西的寧化巖體 (448±3) Ma[34]; 粵北的大寶山巖體427 ± 2 Ma等[35], 這些高精度的年齡數(shù)據(jù)顯示華南加里東期構造-巖漿活動主要分布于420～450 Ma(圖10),其分布至少在桂、 湘、 贛、 閩、 粵等5個省,說明華南加里東期花崗巖呈面狀展布。

圖10 華南地區(qū)早古生代部分中酸性侵入巖年齡的分布 直方圖(年齡數(shù)據(jù)來自文獻[19-35]和項目組未刊數(shù)據(jù))Fig.10 Age distribution histogram of some Early Paleozoic of intermediate-acidic intrusive rocks in South China

4.2 巖石類型及成因

月田巖體A/CNK值在1.41～3.42(>1.1), 屬于強過鋁質系列。 王德滋等[36]研究顯示,若花崗巖的Rb/Sr值>0.9, 其屬S型花崗巖;若花崗巖的Rb/Sr值<0.9, 其屬I型花崗巖; 月田巖體樣品Rb/Sr值較高(除一個樣品為0.3外, 其余介于1.20～6.27, 平均值為2.16), 顯示源區(qū)是演化比較充分的成熟地殼, 具有S型花崗巖的特征; 在K2O-Na2O圖解中(圖11), 所采集的4個樣品中,3個落入S型花崗巖區(qū)域, 1個落入I型花崗巖區(qū)域, 由此認為月田巖體主要為S型花崗巖為主, 兼有I型花崗巖特征。 月田巖體明顯虧損Ba、Sr等大離子親石元素和Ta、Nb、P、Ti等高場強元素, 相對富集Th、U、Ce、Zr、Hf、Y、La、Nd、Sm等高場強元素和Rb、K等大離子親石元素, 總體上月田巖體屬于低Ba-Sr花崗巖類。

圖11 K2O-Na2O圖解(底據(jù)Rollison,1993)Fig.11 K2O-Na2O diagram

月田巖體的巖石學、 巖石地球化學特征均表明, 其兼有S型和I型以及低Ba-Sr花崗巖的特征, 說明其在巖漿的起源上不可能像高Ba-Sr花崗巖一樣和洋殼俯沖有關, 成因上也不可能像富Ba、 Sr鐵鎂質巖石一樣由巖漿底侵或者巖石圈受流體交代富集有關, 而更有可能是殼源物質部分熔融的產物。 研究表明, Nb/Ta值在地幔部分熔融或在巖漿結晶分異過程中的變化非常小, 因此可通過Nb/Ta值的差異情況對生成巖漿的殼-幔作用和地幔演化過程提供重要的限制[37]。 月田巖體的 Nb/Ta值在10.13～12.18, 低于原始地幔值(Nb/Ta=17.4 ± 0.5)和虧損地幔值(Nb/Ta=15.5± 1)[38], 與大陸地殼值(Nb/Ta=11～12)[39]接近, 暗示具有殼源的特征。 在野外巖體和圍巖(片麻巖、 片粒巖、 片巖)之間呈漸變關系,在巖體圍巖常形成邊緣混合巖化, 在巖體邊部常見到塊狀或者不規(guī)則狀的片麻巖、 片粒巖、 片巖殘留體, 殘留體中的面理產狀與圍巖中的面理產狀通常一致。 此外, 在εHf(t)-t圖解(圖9)中, 月田巖體樣品位于球粒隕石與平均地殼的Hf同位素演化線之間, 其二階段Hf模式年齡(T2DM=1.62～2.06 Ga)遠高于巖體的形成年齡(433.6 ±4.8 Ma)。月田巖體Hf同位素組成特征暗示其源巖可能來自古元古代地殼物質。此外,有15個分析點的206Pb/238U和207Pb/206Pb年齡值分別為533～2 251、 656～2 510 Ma, 暗示物源來自古元古代—新元古代基底物質。

Sylvester[40]根據(jù)脫水熔融實驗的成果提出,過鋁花崗巖的源區(qū)物質成分可以通過CaO/Na2O值來判斷:過鋁花崗巖CaO/Na2O<0.3,源區(qū)物質通常是泥質巖;過鋁花崗巖CaO/Na2O值>0.3,源區(qū)物質通常是砂屑巖;但若TFeO+MgO+TiO2低于4%,在此條件下,CaO/Na2O>0.3的花崗巖的源巖仍為泥質巖[41]。月田巖體CaO/Na2O值為0.8～1.0>0.3,且TFeO+MgO+TiO2值為4.75%～12.17%(>4%),說明其源巖主要為砂屑巖。過鋁質花崗巖的源區(qū)部分熔融溫度可通過Al2O3/TiO2值來判別[1]:若Al2O3/TiO2> 100,部分熔融溫度低于875 ℃;若Al2O3/TiO2< 100,則部分熔融溫度高于875 ℃,月田巖體樣品的Al2O3/TiO2值為14.2～52.6,說明該巖體過鋁質花崗巖部分熔融溫度較高。另外,通過CIPW方法計算得出液相線溫度也較高(857～958 ℃), 在Q-Ab-Or相圖中(圖12),落在PH2O=200～500 MPa壓力范圍附近,形成時的溫度大于800 ℃,與上述分析吻合。

圖12 Q-Ab-Or圖解(據(jù)Barker等,1976)Fig.12 Q-Ab-Or diagram

綜上所述,月田巖體為古元古代—新元古代地殼物質(砂屑巖)經過深熔作用形成,同時還引起了混合巖化作用。

4.3 構造背景分析

月田巖體樣品在MgO-TFeO、 SiO2-TFeO/(TFeO+MgO)、 CaO-(TFeO+MgO)三組圖解中(圖13、 14、 15), 均落入IAG+CAG+CCG區(qū)域內, 判定月田巖體屬于IAG+CAG+CCG型, 又根據(jù)Shand指數(shù)(>1.41)和屬低Ba-Sr花崗巖類,說明月田巖體很有可能為CCG型。

圖13 MgO-TFeO圖解(據(jù)Maniar等, 1989)Fig.13 MgO-TFeO diagram IAG—島弧花崗巖類;CAG—大陸弧花崗巖類;CCG—大陸碰撞花崗巖類;POG—后造山花崗巖類;RRG—與裂谷有關的花崗巖類;CEUG—與大陸的造陸抬升有關的花崗巖類

至今，對華南加里東運動的構造屬性仍然存在很大的分歧,主要存在陸-弧-陸碰撞模式[42]、大陸邊緣弧俯沖模式[43]、陸內造山模式[7，30]等不同觀點。但隨高精度年代學的發(fā)展,以往被認為是華南早古生代的蛇綠巖,新測得的鋯石U-Pb年齡為新元古代年齡[44],迄今尚未見到確鑿的華南地區(qū)存在與加里東期侵入巖同期的島弧火山巖、蛇綠巖或者同期的高壓變質巖[45]報道;很多學者通過古生物地層學、地層年代學、地層地球化學、古生態(tài)生物演化、韌性變形運動學、沉積學等手段對華南的古生代地層的綜合研究表明,揚子地塊和華夏地塊之間是陸內海盆,并無洋盆存在。此外,華南加里東期花崗巖呈面狀展布等特征,說明華南早古生代的構造屬性不太可能是洋-陸俯沖作用[30]。綜上,無論是弧-陸碰撞模式觀點或者是陸-弧-陸碰撞模式觀點,均不能合理解釋華南加里東期花崗巖的形成構造背景。研究發(fā)現(xiàn)，華南地區(qū)于早古生代發(fā)育很多的褶皺造山帶,在造山帶中發(fā)育可達麻粒巖相的高級變質巖和普遍發(fā)育混合巖,但無高壓低溫型變質巖、無洋殼存在的證據(jù),且花崗巖呈面狀展布等獨特的地質特征,陸內構造模式更能說明華南加里東期花崗巖形成的構造背景。

圖14 SiO2-TFeO/(TFeO+MgO)圖解 (據(jù)Batchelor等, 1985)Fig.14 SiO2-TFeO/(TFeO+MgO) diagram

圖15 CaO-(TFeO+MgO)圖解(據(jù)Maniar等, 1989)Fig.15 CaO-(TFeO+MgO) diagram

綜上所述,認為月田巖體是在陸內造山作用引起的地殼加厚,導致高產熱元素在空間上重新分布,且在莫霍面深度增大的同時,將高產熱元素濃集于加厚帶內,引發(fā)古元古代—新元古代基底物質發(fā)生深熔作用形成,深熔作用同時還引起了混合巖化作用。

5 結 論

(1)月田巖體La-ICP-MS鋯石U-Pb結晶年齡為433.6±4.8 Ma, 該巖體為加里東期巖漿活動的產物。

(2)該巖體花崗閃長巖屬強過鋁質高鉀鈣堿性系列的S型及低Ba-Sr型花崗巖, 兼具I型花崗巖特征。

(3)該巖體花崗閃長巖鋯石εHf(t)值為-10.01～-3.22, 二階段模式年齡T2DM為1.62～2.06 Ga。 此外, 獲得大量的新—古元古代繼承鋯石, 暗示物源來自古元古代—新元古代基底物質。

(4)月田巖體是在陸內造山作用引起的地殼加厚, 引發(fā)古元古代—新元古代基底物質發(fā)生深熔作用形成, 深熔作用同時還引起了混合巖化作用。