桂嶺巖體及其暗色微粒包體的巖石成因和地質(zhì)意義

楊金豹 ，馮佐海 ，康志強(qiáng) ，白艷萍，吳 杰，張成龍，馮 夢(mèng)

1. 有色金屬礦產(chǎn)勘查與資源高效利用協(xié)同創(chuàng)新中心 桂林理工大學(xué)，桂林 541004；

2. 廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，桂林理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，桂林 541004

早古生代加里東運(yùn)動(dòng)是華南地質(zhì)演化史上極為重要的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，不僅形成了巨型的加里東褶皺帶，還孕育了強(qiáng)烈的花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)（杜遠(yuǎn)生和徐亞軍,2012; 舒良樹等, 2020）。在湘粵桂三省交界處的南嶺西段桂東北地區(qū)與華南其他地區(qū)一樣，花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)在加里東期首次達(dá)到高潮，形成桂嶺、貓兒山、越城嶺、都龐嶺、海洋山和大寧等多個(gè)花崗巖體（李文杰等, 2006; 程順波等, 2013）。因此，開展南嶺西段桂東北加里東期花崗巖類成因和構(gòu)造背景的研究，對(duì)科學(xué)詮釋華南巖石圈的形成與演化具有重要意義。

桂嶺巖體呈SN向帶狀展布，夾持于燕山期姑婆山花崗巖體和加里東期大寧花崗巖體之間，與其西側(cè)EW向展布的姑婆山花崗巖體和東側(cè)NW向展布的大寧花崗巖體相比，規(guī)模較小，構(gòu)造樣式上存在明顯差異。近年來(lái)在該巖體中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)鉬礦等內(nèi)生金屬礦床（李曉峰等, 2009），使得查明該巖體及與之相關(guān)的內(nèi)生金屬礦床時(shí)空及成因關(guān)系就顯得尤為重要，但該巖體與區(qū)域上其他巖體相比，研究程度較低。本文在地質(zhì)背景和巖石學(xué)研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)桂嶺巖體及其暗色微粒包體地球化學(xué)特征研究，確定巖體的成巖時(shí)代、物質(zhì)源區(qū)、巖漿演化，旨在進(jìn)一步揭示南嶺西段早古生代殼幔相互作用及其構(gòu)造背景，為華南巖石圈的形成與演化提供重要科學(xué)依據(jù)。

1 地質(zhì)背景和巖石學(xué)特征

1.1 地質(zhì)背景

桂嶺巖體位于桂東北賀州市桂嶺鎮(zhèn)西約2.5 km處，大地構(gòu)造位置上，地處南嶺花崗巖帶西段，處于揚(yáng)子與華夏地塊結(jié)合帶附近（圖1a, b），地表南北長(zhǎng)17 km、東西寬1～3 km，出露面積約34 km2，呈巖株產(chǎn)出（圖1c）。巖體南部侵入南華系、震旦系和寒武系中（圖2a），在圍巖中產(chǎn)生寬100～300 m微弱角巖化帶 （廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查研究院,2005）；巖體北部與泥盆系碎屑巖呈沉積接觸，西部被姑婆山花崗巖體侵入，東部與大寧花崗巖體呈斷層接觸（鐘自云和駱靖中, 1983; 李曉峰等,2009），斷層之間為泥盆系碎屑巖，斷裂帶內(nèi)發(fā)育壓碎的花崗閃長(zhǎng)巖（屬大寧巖體）和構(gòu)造片巖。在區(qū)域上，桂嶺巖體主要受南北向構(gòu)造改造，南北向脆韌性斷裂發(fā)育，發(fā)育數(shù)條花崗質(zhì)糜棱巖帶；巖體節(jié)理主要以近南北向和近東西向兩組最為發(fā)育。

圖1 (a) 華南構(gòu)造簡(jiǎn)圖 (據(jù)王鵬鳴等, 2013)；(b) 南嶺西段地質(zhì)簡(jiǎn)圖 (據(jù)孫濤, 2006; 毛景文等, 2008; 朱金初等, 2008; Zhao and Guo, 2012繪制)；(c) 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及采樣點(diǎn) (據(jù)賀州幅1: 25萬(wàn)地質(zhì)圖① 廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查研究院. 2005. 1: 25萬(wàn)賀州幅區(qū)域地質(zhì)報(bào)告[R]. 南寧：廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局.繪制; 白石頂鉬礦床據(jù)李曉峰等, 2009, 北為白石頂?shù)V段，南為園山頂?shù)V段)Fig. 1 (a) Sketch tectonic map of South China; (b) Simplified geological map of Western Nanling Mountain; (c) Geological map of the study area and sampling sites

1.2 巖石特征

根據(jù)手標(biāo)本和顯微鏡下觀察的結(jié)果，桂嶺巖體巖石類型主要為黑云母二長(zhǎng)花崗巖（圖2b）。呈灰白色—肉紅色，塊狀構(gòu)造，似斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)以細(xì)粒為主，少量為中?；蛑小?xì)粒。斑晶含量5%～25%，以20%～25%居多，以正長(zhǎng)石為主，少量為斜長(zhǎng)石，粒徑12～30 mm；基質(zhì)由正長(zhǎng)石（10%～20%），斜長(zhǎng)石（20%～25%），石英（25%～35%），黑云母（5%～10%），普通角閃石（～ 5%）組成（圖2c）；副礦物有鋯石、褐簾石、綠簾石、磷灰石、榍石等；其中，在礦區(qū)采集的微弱礦化黑云母二長(zhǎng)花崗巖樣品中，還有極少量磁鐵礦和黃鐵礦出現(xiàn)。

桂嶺巖體中可見數(shù)量較多的暗色微粒包體，包體具有典型的火成巖斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶礦物主要為正長(zhǎng)石（5%；圖2d，e），基質(zhì)主要礦物為黑云母或角閃石（50%），斜長(zhǎng)石（40%），石英（＜5%）（圖2f）；副礦物為磁鐵礦、磷灰石等。包體顏色呈深灰色至黑灰色，多呈橢圓狀、紡錘狀、云霧狀和不規(guī)則撕裂狀等，它們?cè)诩闹鲙r體內(nèi)呈分散狀隨機(jī)分布，總體看巖體北部分布較為密集 ；包體大小懸殊，一般直徑在3～80 cm，規(guī)模大者直徑可達(dá)200～300 cm，其與寄主巖界線多呈溶蝕的港灣狀，或截然清楚、或模糊漸變，在兩者交代熔蝕處，正長(zhǎng)石斑晶往往較發(fā)育，有的正長(zhǎng)石斑晶橫跨包體和寄主巖（圖2d），并發(fā)育反向巖脈（圖2e）。

圖2 桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖及其暗色微粒包體巖相學(xué)特征Fig. 2 Petrographic characteristics of the Guilling biotite monzogranite and its MMEs

2 測(cè)試方法

桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體樣品均采自野外新鮮露頭。巖石的主量元素和微量元素在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所完成分析測(cè)試，主量元素分析采用X熒光光譜儀（3080E）。分析方法為：主量元素除Fe2+采用容量法、CO2采用非水滴定法、燒失量（LOI）和H2O采用高溫加熱-重量法外，其余氧化物均采用 X熒光光譜儀分析，各項(xiàng)元素分析精度優(yōu)于5%；微量元素在等離子質(zhì)譜儀（ICP-MS）上完成，樣品處理采用酸溶法，各項(xiàng)元素分析精度優(yōu)于5%。

Rb-Sr和Sm-Nd同位素測(cè)定在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所同位素研究室完成。全巖Rb-Sr 同位素測(cè)定采用陽(yáng)離子交換樹脂分離、純化Rb和Sr元素，用固體熱電離質(zhì)譜儀ISOPROBE-T測(cè)試Rb、Sr 同位素組成，用同位素稀釋法計(jì)算測(cè)試樣品的Rb、Sr 含量及Sr同位素比值，分析過(guò)程中，用國(guó)際標(biāo)樣NBS987監(jiān)測(cè)熱電離質(zhì)譜儀的工作狀態(tài)，用國(guó)際標(biāo)樣NBS607和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW04411監(jiān)探分析流程，全流程空白本底小于20 pg。全巖Sm-Nd 同位素分析采用HF+HClO4混合酸進(jìn)行分解，用陽(yáng)離子交換樹脂進(jìn)行Sm、Nd元素分離和純化。Sm、Nd含量和 Nd 同位素比值測(cè)試?yán)霉腆w熱電離質(zhì)譜儀ISOPROBE-T完成，Sm、Nd 含量采用同位素稀釋法公式計(jì)算得到，用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW04419 和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)樣對(duì)分析流程和儀器進(jìn)行監(jiān)控，全流程空白本底小于20 pg。

3 測(cè)試結(jié)果

3.1 主量元素

桂嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體主量元素分析結(jié)果見表1。其中，黑云母二長(zhǎng)花崗巖SiO2含量為70.24%～75.13%，變動(dòng)范圍較小， SiO2平均含量72.32%，全堿含量7.95%～8.44%。在侵入巖TAS圖解上（圖3a），樣品均投在花崗巖區(qū)域；K2O含量4.50%～5.25%，為高鉀鈣堿性系列（圖3b）。巖石鋁飽和指數(shù)A/NCK介于0.95～1.01之間，平均值為1.00，鋁堿比A/NK介于1.16～1.3之間，平均值為1.23。在A/NK-A/CNK 圖解上（圖3c），樣品投在準(zhǔn)鋁質(zhì)和過(guò)鋁質(zhì)界線附近，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)到弱過(guò)鋁質(zhì)巖石。

表1 桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體主量元素（wt%）和微量元素（×10-6）測(cè)試數(shù)據(jù)Table 1 Major (wt %) and trace (×10-6) elements data of the biotite monzogranite and MMEs in Guiling pluton

暗色微粒包體SiO2含量為48.38%～51.95%，MgO和Fe2O3含量均明顯高于其寄主巖黑云母二長(zhǎng)花崗巖，顯示包體比寄主巖更偏基性，Mg#值為59～67；巖石全堿含量為3.81%～5.05%。在侵入巖TAS圖解上（圖3a），投在輝長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖區(qū)域。K2O含量為1.44%～1.50%，巖石為中鉀鈣堿性系列（圖3b）。包體鋁飽和指數(shù)A/NCK介于0.62～0.68之間，平均值為0.65。鋁堿指數(shù)A/NK介于1.97～2.40之間，平均值為2.19。在A/NK-A/CNK圖解上（圖3c），樣品投在準(zhǔn)鋁質(zhì)區(qū)域，顯示其為準(zhǔn)鋁質(zhì)巖石。

圖3 桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體主量元素圖解Fig. 3 Major elemental classification diagrams of Guiling biotite monzogranite and MMEs

3.2 微量元素

桂嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體微量元素分析結(jié)果見表1。桂嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖稀土元素總量ΣREE = 85×10-6～162×10-6，平均值127×10-6；LREE/HREE=6.31～9.03，平均值7.96；(La/Yb)N值為5.0～8.4，輕重稀土分異明顯，輕稀土富集，重稀土虧損，稀土配分曲線均右傾（圖4a）；(La/Sm)N值為4.16～5.23，平均值4.73；(Gd/Yb)N值為 0.84～1.26，平均值1.05；在輕稀土區(qū)間，斜率較陡，在重稀土區(qū)間，斜率較緩，顯示輕稀土內(nèi)部具有明顯的分餾作用，而重稀土分餾不明顯；δEu值為0.37～0.58，為中度負(fù)Eu異常且異常明顯。

暗色微粒包體稀土元素總量ΣREE=174×10-6～200×10-6，平均值為187×10-6；LREE/HREE 值為8.63～8.72；(La/Yb)N值為11.74～12.12，輕重稀土分異明顯，輕稀土富集，重稀土虧損，稀土配分曲線也均右傾（圖4a）；(La/Sm)N值為3.41～3.52，(Gd/Yb)N值為 2.51～2.66，輕稀土和重稀土的分餾程度差別不大；δEu值為0.92～0.94，負(fù)Eu異常不明顯。

在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上（圖4b），桂嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖Rb、K、Pb等大離子親石元素明顯富集，Ba、Sr明顯虧損，高場(chǎng)強(qiáng)元素Th、U、Ta、Zr、Hf等富集， Nb、P、Ti等明顯虧損。而暗色微粒包體富集和虧損的特征沒(méi)有其寄主巖黑云母二長(zhǎng)花崗巖明顯，其中大離子親石元素Rb相對(duì)富集， Ba 相對(duì)虧損，高場(chǎng)強(qiáng)元素Ta、Hf等相對(duì)富集， Nb、Zr等相對(duì)虧損，Ti虧損明顯，虧損程度遠(yuǎn)小于寄主巖。

圖4 桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化 (a) 和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化 (b) 配分圖解（標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)引自Sun and McDonough, 1989)Fig. 4 Chondrite-normalised REE (a) and primitive mantle-normalised trace element (b) patterns of the biotite monzogranite and MMEs in Guiling pluton (Normalised data cited from Sun and McDonough, 1989)

3.3 Sr-Nd同位素

桂嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體Sr-Nd同位素分析結(jié)果見表2和圖5。其中，桂嶺黑云 母 二 長(zhǎng) 花 崗 巖εNd(t)=-13.6～-5.0，TDM2=1.6～2.3 Ga；(87Sr/86Sr)i=0.70483～0.72063。暗 色 微 粒 包 體的εNd(t)=3.4～3.6，TDM2=0.88～0.89 Ga；(87Sr/86Sr)i=0.70589～0.70848。

表2 桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體Sr-Nd同位素測(cè)試數(shù)據(jù)Table 2 Sr-Nd isotopic data of the biotite monzogranite and MMEs in Guiling pluton

圖5 桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體Sr-Nd同位素組成(片麻狀花崗巖引自Wang et al., 2011)Fig. 5 Sr-Nd isotopic compositions diagram of the granite monzogranite and MMEs in Guiling pluton (Gneissic granite data cited from Wang et al., 2011)

4 討論

4.1 桂嶺巖體形成時(shí)代

桂嶺巖體形成時(shí)代長(zhǎng)期存在爭(zhēng)議。廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)局（1965）①?gòu)V西壯族自治區(qū)地質(zhì)局. 1965. 賀縣幅1: 20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 南寧: 廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)局.、鐘自云和駱靖中（1983）及廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查研究院（2005）將桂嶺巖體作為大寧花崗巖體的一部分歸為加里東期花崗巖體；湖南省地質(zhì)局（1975）②湖南地質(zhì)局. 1975. 江永幅1: 20 萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 長(zhǎng)沙: 湖南省地質(zhì)局.、馮佐海等（2002）則依據(jù)巖漿演化視其為燕山期花崗巖體；朱金初等（2006）利用LA-ICP-MS法測(cè)得該巖體鋯石U-Pb年齡為368±8 Ma，該樣品在巖體北緣采集；李曉峰等（2009）利用高精度SHRIMP 鋯石 U-Pb同位素定年方法，分別對(duì)巖體南緣的桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體進(jìn)行了年齡測(cè)試工作，測(cè)得黑云母二長(zhǎng)花崗巖年齡為424.4±5.6 Ma，暗色微粒包體年齡為428±4 Ma，同時(shí)還對(duì)產(chǎn)于巖體南緣白石頂石英—輝鉬礦脈中的輝鉬礦進(jìn)行了Re-Os定年，獲得424.6±5.7 Ma的輝鉬礦成礦年齡，認(rèn)為三者同屬志留紀(jì)羅德洛世至文洛克世構(gòu)造—巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。從朱金初等（2006）對(duì)采于桂嶺巖體北緣二長(zhǎng)花崗巖樣品的鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果看，其14個(gè)206Pb/238U年齡數(shù)據(jù)很離散、不集中，從210～381 Ma均有出現(xiàn)，其加權(quán)平均值似乎沒(méi)有意義。另外，從區(qū)域巖漿作用看，在桂東北地區(qū)除此之外還尚未見有海西期巖漿活動(dòng)報(bào)道，故此年齡存疑。鑒于李曉峰等（2009）獲得的桂嶺巖體內(nèi)黑云母二長(zhǎng)花崗巖、暗色微粒包體和輝鉬礦基本一致的、系統(tǒng)的同位素年齡數(shù)據(jù)，結(jié)合桂嶺巖體侵位于南華系（圖2a）并與下泥盆統(tǒng)碎屑巖呈沉積接觸關(guān)系（鐘自云和駱靖中, 1983; 廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查研究院, 2005）的地質(zhì)事實(shí)。本文認(rèn)為，桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體均形成于加里東晚期，鋯石SHRIMP U-Pb年齡的一致性間接否定了暗色微粒包體是深部巖石熔融殘留體和淺部圍巖捕虜體的可能性，并為二者不同物源的巖漿混合成因提供了關(guān)鍵性證據(jù)。

4.2 桂嶺巖體源區(qū)特征和巖石成因

Chappell和White（1974）提出了I型和S型花崗巖的概念，認(rèn)為I型花崗巖的源區(qū)為火成巖，而S型花崗巖的源區(qū)為沉積巖。桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖K2O含量為4.50%～5.25%，A/CNK值小于1.1，屬于高鉀鈣堿性系列準(zhǔn)鋁到弱過(guò)鋁巖石（圖3b, c）。此外，黑云母二長(zhǎng)花崗巖具有低的FeO*/MgO值（圖6a），且在ACF圖解上落在S型花崗巖區(qū)域（圖6b）。

圖6 桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖巖石類型判別圖解Fig. 6 Classification diagrams of the Guiling biotite monzogranite

鑒別S型花崗巖的重要礦物學(xué)標(biāo)志是堇青石，而不是白云母和石榴子石（Miller, 1985）。雖然早期研究提出了含鋁指數(shù)（A/CNK值）1.1可作為I型和S型花崗巖的劃分依據(jù)，但其僅適用于未經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈分異的花崗巖，判別高分異的花崗巖會(huì)失效（吳福元等, 2007）。因此，不能簡(jiǎn)單地用含鋁指數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)礦物計(jì)算出現(xiàn)剛玉作為判斷S型花崗巖的主要依據(jù)，應(yīng)結(jié)合元素和同位素的地球化學(xué)特征進(jìn)行綜合判斷（Chappell and White, 1992）。

王德滋等（1993）指出，元素Rb和K有比較相似的地球化學(xué)行為，隨著殼幔的分離和陸殼的不斷演化，Rb不斷富集于成熟度高的地殼中；元素Sr 和Ca也有著較為相似的地球化學(xué)行為，它們往往在演化不充分、成熟度低的地殼中富集。因此，Rb/Sr值可以靈敏的記錄源區(qū)物質(zhì)的性質(zhì)，當(dāng)Rb/Sr＞0.9 時(shí)，為 S 型花崗巖，且ΣREE＞200；當(dāng)Rb/Sr ＜ 0.9 時(shí)，為 I 型花崗巖。桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖Rb/Sr=2.4～8.4，表明其源區(qū)主要為演化充分的成熟陸殼。此外，黑云母二長(zhǎng)花崗巖具有明顯的Eu、Ba、Sr、P、Ti負(fù)異常（圖4），且ΣREE＜200，表明其為典型的高分異花崗巖（Wu et al., 2003），這與較大的Rb/Sr值顯示的演化成熟陸殼（S型花崗巖）并不矛盾。同時(shí)，黑云母二長(zhǎng)花崗巖的(87Sr/86Sr)i值主要分布在0.705～0.720之間（表2），且原巖主要為變質(zhì)雜砂巖（圖7）。因此，桂嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖的巖相學(xué)和地球化學(xué)特征表明其為高分異的S型花崗巖。

桂嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖Sr-Nd同位素分析結(jié)果顯示其具有(87Sr/86Sr)i值變化范圍較大（0.704943～0.719996）（圖5），其中樣品650-2和樣品648具有相對(duì)較高的Rb/Sr值（7.8～8.4）和相對(duì)較低的(87Sr/86Sr)i值（0.705～0.706） （表1和表2），這主要由巖石源區(qū)和巖漿形成過(guò)程中發(fā)生強(qiáng)烈的分異使得Rb元素高度富集所致（Jung et al., 2000）；其他花崗巖樣品較高的(87Sr/86Sr)i值和較低的εNd(t)值（圖5）表明其為成熟的地殼源區(qū)物質(zhì)部分熔融形成。全巖A/MF-C/MF圖解顯示黑云母二長(zhǎng)花崗巖為變質(zhì)雜砂巖部分熔融的產(chǎn)物（圖7）。結(jié)合樣品TDM

圖7 桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖和暗色微粒包體的A/MF－C/MF圖解（Altherr et al., 2000）Fig. 7 A/MF－C/MF diagram (Altherr et al., 2000) of the biotite monzogranite and MMEs of Guiling pluton

2為1.6～2.3 Ga（表2）和區(qū)域上分布的中、新元古代變質(zhì)地體來(lái)看，桂嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖為中元古代中、下地殼變質(zhì)雜砂巖重熔形成。

4.3 暗色微粒包體的源區(qū)特征和巖石成因

野外地質(zhì)特征顯示，桂嶺黑云母二長(zhǎng)花崗巖內(nèi)發(fā)育大量暗色微粒包體且二者接觸邊界清晰，包體中發(fā)育有寄主巖黑云母二長(zhǎng)花崗巖的正長(zhǎng)石斑晶，部分正長(zhǎng)石斑晶有溶蝕現(xiàn)象（圖2d），黑云母二長(zhǎng)花崗巖巖漿呈彎曲的細(xì)脈狀灌入暗色微粒包體中形成反向脈（圖2e），暗示黑云母二長(zhǎng)花崗巖與暗色微粒包體近于同時(shí)或略晚于暗色微粒包體形成。這表明組成暗色微粒包體的基性漿和黑云母二長(zhǎng)花崗巖漿在侵位過(guò)程中并沒(méi)有完全固結(jié)，二者清晰的接觸邊界表明化學(xué)成份上無(wú)明顯的混合，大量出現(xiàn)的暗色微粒包體說(shuō)明基性巖漿與其寄主黑云母二長(zhǎng)花崗巖的準(zhǔn)固態(tài)巖漿僅僅發(fā)生了強(qiáng)烈的機(jī)械混合（Pitcher, 1997）和不同程度的化學(xué)混合（康磊等,2009; 楊金豹等, 2013; 雷傳揚(yáng)等, 2019）。

稀土元素總量（ΣREE）數(shù)據(jù)顯示，暗色微粒包體的ΣREE值（174～200）大于其寄主巖石黑云母二長(zhǎng)花崗巖的ΣREE值（85～162；表1），表明其不可能是黑云母二長(zhǎng)花崗巖巖漿早期分離結(jié)晶產(chǎn)物的集合體，這是因?yàn)镽EE屬于強(qiáng)不相容元素，若暗色微粒包體是黑云母二長(zhǎng)花崗巖母巖漿早期結(jié)晶分異出來(lái)的產(chǎn)物，其ΣREE值應(yīng)低于寄主黑云母二長(zhǎng)花崗巖。因此，暗色微粒胞體不是寄主黑云母二長(zhǎng)花崗巖巖漿分離結(jié)晶作用的產(chǎn)物。稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化圖解顯示，暗色微粒包體無(wú)明顯的Eu負(fù)異常；在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化圖解上，暗色微粒包體Ba、Sr、P、Ti負(fù)異常同樣不如其寄主巖黑云母二長(zhǎng)花崗巖明顯（圖4），說(shuō)明其未經(jīng)歷過(guò)高分異演化過(guò)程；暗色微粒包體Th、U相對(duì)富集，但富集程度遠(yuǎn)低于黑云母二長(zhǎng)花崗巖，表明其與黑云母二長(zhǎng)花崗巖并不同源。同時(shí)，暗色微粒包體的Sr、Nd同位素組成顯示其靠近虧損地幔端員（圖5），全巖A/MF-C/MF圖解顯示為變質(zhì)玄武巖（玄武質(zhì)下地殼）部分熔融形成（圖7），表明其來(lái)自巖石圈地幔物質(zhì)組分，在成巖演化過(guò)程中受到了低程度的地殼物質(zhì)混染；且暗色微粒包體和黑云母二長(zhǎng)花崗巖的鋯石SHRIMP U-Pb年齡近于一致（李曉峰等, 2009）。因此，暗色微粒包體為先前底侵至下地殼底部的幔源玄武質(zhì)巖石經(jīng)高度部分熔融形成的基性巖漿上升侵位，侵位過(guò)程中導(dǎo)致黑云母二長(zhǎng)花崗巖的源區(qū)巖石發(fā)生部分熔融，并有少量黑云母二長(zhǎng)花崗巖巖漿與之發(fā)生低程度化學(xué)混合形成。

由于形成暗色微粒包體的基性巖漿體積較小，在侵入到溫度相對(duì)較低、粘度較大的準(zhǔn)固態(tài)黑云母二長(zhǎng)花崗巖巖漿中會(huì)發(fā)生快速冷卻，形成了結(jié)晶程度較差的暗色微粒包體；同時(shí)，二者的化學(xué)成分并未發(fā)生明顯的混合（Pitcher, 1997; Nédélec and Bouchez, 2015）。因此，暗色微粒包體顯示了略低于虧損地幔的εNd(t)值（圖5）。

4.4 構(gòu)造背景

前人將華南大陸的巖石圈演化歸納為四個(gè)階段。新元古代早期（1.0～0.9 Ga），古華南洋板塊朝揚(yáng)子板塊的東南緣俯沖，形成江南活動(dòng)大陸邊緣；大約從0.87 Ga開始，揚(yáng)子與華夏兩大塊體發(fā)生直接碰撞，形成了擠壓褶皺、逆沖推覆構(gòu)造、韌性剪切等一些列變形變質(zhì)作用，導(dǎo)致地殼逐漸增厚；在0.85～0.80 Ga期間，隨著變形變質(zhì)作用的持續(xù)作用，地溫持續(xù)增加和放射性熱能的持續(xù)累積，使得增厚陸殼底部發(fā)生部分熔融，形成過(guò)鋁質(zhì)花崗巖類；此后，受全球羅迪尼亞（Rodinia）超大陸裂解事件的影響，由華夏和揚(yáng)子板塊拼合形成的華南聯(lián)合大陸發(fā)生裂解，來(lái)自于巖石圈地幔的基性巖漿，形成了基性巖墻、巖脈和基性下地殼，發(fā)育在裂谷盆地、上部地殼和下地殼中；大約從0.70 Ga開始，華南大陸轉(zhuǎn)為陸內(nèi)尺度的擠壓或伸展，形成了持續(xù)穩(wěn)定的華南板塊構(gòu)造環(huán)境，出現(xiàn)了長(zhǎng)達(dá)500 Ma的板內(nèi)沉積與板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境（舒良樹等, 2008; 舒良樹, 2012; 張國(guó)偉等, 2013; Guo et al., 1989; Wang and Mo, 1995; Li et al., 2012; Wang et al., 2017; Xia et al., 2018）。

大量研究結(jié)果表明，花崗巖更容易在升溫減壓的環(huán)境下形成。華南東部花崗質(zhì)巖漿主要起源于伸展背景下中、下地殼的部分熔融作用，尤其是與巖石圈伸展和源于巖石圈地幔的玄武質(zhì)巖漿底侵作用有關(guān)的俯沖帶背景下發(fā)育的花崗巖（邱檢生等,2012; Zhou and Li, 2000; Zhou et al., 2006; Wang and Mo, 1995; Wang and Shu, 2012; Chen et al., 2014; Li et al., 2014）。桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖全巖微量元素構(gòu)造環(huán)境判別圖解顯示，巖石形成于后碰撞—碰撞后的大地構(gòu)造背景（圖8a），總體是在碰撞的大地構(gòu)造背景下（圖8b）。這就意味著桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖及其暗色微粒包體在陸內(nèi)強(qiáng)烈擠壓之后應(yīng)力釋放、壓力降低的后碰撞松弛階段的構(gòu)造環(huán)境下形成。

圖8 桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖形成構(gòu)造環(huán)境判別圖解（Harris et al., 1986）Fig. 8 Tectonic setting discrimination diagrams (Harris et al., 1986) of the biotite monzogranite of Guiling pluton

早古生代的加里東構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在華南表現(xiàn)為多幕式的地殼運(yùn)動(dòng)（吳浩若, 2003; 杜遠(yuǎn)生和徐亞軍, 2012）。其中，在廣西就相繼表現(xiàn)為郁南運(yùn)動(dòng)、北流運(yùn)動(dòng)（莫柱孫等, 1980）和廣西運(yùn)動(dòng)（Ting,1929）；而形成于424.4±5.6 Ma桂嶺巖體應(yīng)主要形成于廣西運(yùn)動(dòng)。依據(jù)桂嶺巖體黑云母二長(zhǎng)花崗巖的Nd二階段模式年齡（TDM2=1.6～2.3 Ga）和暗色微粒包體Nd二階段模式年齡（TDM2=0.88～0.89 Ga）。而超大陸大規(guī)模裂解引發(fā)的華南新元古代花崗巖漿—基性巖漿活動(dòng)有兩期，一期為～0.83 Ga，另一期為0.76～0.75 Ga（鄭永飛等, 2005），這兩期巖漿活動(dòng)的時(shí)間都晚于本文暗色微粒包體源區(qū)的形成時(shí)間，暗色微粒包體源區(qū)并非形成于超大陸裂解事件。結(jié)合其他地質(zhì)證據(jù)，本文認(rèn)為暗色微粒包體的源區(qū)正是在0.88 Ga左右揚(yáng)子板塊與華夏板塊即將發(fā)生碰撞的階段底侵到下地殼中的巖石圈地幔組分，這些幔源組分在早古生代加里東運(yùn)動(dòng)晚期（廣西運(yùn)動(dòng)）陸內(nèi)強(qiáng)烈擠壓之后應(yīng)力釋放和壓力降低的后碰撞背景下高度熔融，所形成的基性巖漿在侵位過(guò)程中加熱下地殼，使得中元古代變質(zhì)雜砂巖發(fā)生部分熔融形成花崗巖漿，基性巖漿同時(shí)或稍后注入到酸性巖漿房，兩者在侵位過(guò)程中發(fā)生強(qiáng)烈的機(jī)械混合和低程度的化學(xué)混合作用形成暗色微粒包體。

綜上所述，桂嶺巖體的黑云母二長(zhǎng)花崗巖、暗色微粒包體和發(fā)育在巖體南緣的白石頂鉬礦床均為加里東期構(gòu)造—巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物，它們形成于早古生代加里東運(yùn)動(dòng)晚期（廣西運(yùn)動(dòng)）陸內(nèi)強(qiáng)烈擠壓之后應(yīng)力釋放和壓力降低的后碰撞背景下，這種背景有利于深部巖漿作用發(fā)生和含礦熱液的形成。因此，區(qū)域上除了燕山期花崗巖有關(guān)的找礦工作外，針對(duì)加里東期花崗巖的找礦工作不容忽視。深入研究加里東期花崗巖巖漿作用—成礦事件對(duì)于認(rèn)識(shí)華南早古生代構(gòu)造演化具有重要意義。

5 結(jié)論

（1）桂嶺巖體由黑云母二長(zhǎng)花崗巖組成，屬準(zhǔn)鋁—弱過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列，巖石地球化學(xué)元素特征、Rb/Sr值和Sr-Nd同位素顯示其為高分異S型花崗巖，為中元古代中、下地殼變質(zhì)雜砂巖發(fā)生重熔作用的產(chǎn)物，形成于后碰撞松弛階段大地構(gòu)造背景。

（2）揚(yáng)子和華夏板塊在新元古代碰撞導(dǎo)致幔源巖漿底侵到下地殼底部，在早古生代廣西運(yùn)動(dòng)期間，該新生的幔源地殼物質(zhì)高度熔融，所形成的基性巖漿侵位上升并引發(fā)其上的中、下地殼中元古代變質(zhì)雜砂巖發(fā)生部分熔融，形成花崗質(zhì)巖漿，后者上侵定位形成桂嶺巖體。進(jìn)一步表明，桂嶺巖體所在的南嶺西段具有二階段殼幔相互作用成巖特征。（3）桂嶺巖體中的暗色微粒包體為先存于下地殼底部的巖石圈地幔組分高度熔融形成的基性巖漿在侵位過(guò)程中與組成桂嶺巖體的花崗質(zhì)巖漿組分發(fā)生強(qiáng)烈機(jī)械混合和低程度化學(xué)混合作用形成。這些幔源組分曾在新元古代構(gòu)造—巖漿事件中底侵到下地殼底部，其與全球羅迪尼亞（Rodinia）超大陸聚合事件有關(guān)。

致謝：感謝孔華教授和任云生教授對(duì)本文提出的建設(shè)性修改意見。