贛-杭帶早白堊世A型花崗巖成因：淺部地殼巖漿儲(chǔ)庫(kù)活化的產(chǎn)物*

楊志國(guó) 陳璟元 楊進(jìn)輝 張吉衡 孫大亥

1. 長(zhǎng)安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，西安 710054 2. 中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，巖石圈演化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029 3. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)地球與行星科學(xué)學(xué)院，北京 100049 4. 浙江省地質(zhì)調(diào)查院，杭州 311203 5. 浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，杭州 310027

A型花崗巖具有獨(dú)特的礦物學(xué)、巖石學(xué)和地球化學(xué)特征，通常形成于板內(nèi)非造山(裂谷、地幔柱)及造山后等伸展環(huán)境(Barbarin, 1990, 1999; Eby, 1990, 1992; Boninetal., 1998)，其成因蘊(yùn)涵著重要的構(gòu)造背景信息，在反演大陸地殼分異、殼-幔相互作用以及區(qū)域構(gòu)造等方面起著至關(guān)重要的作用(Wuetal., 2002, 2005; Yangetal., 2008; Zhao and Zhou, 2009)。目前A型花崗巖的成因模型主要有以下四種：(1)幔源鎂鐵質(zhì)巖漿分離結(jié)晶(Turneretal., 1992; Frost and Frost, 1997; Mushkinetal., 2003)；(2)經(jīng)過熔體抽離的麻粒巖相下地殼再次部分熔融(Collins, 1982; Clemensetal., 1986; Whalenetal., 1987)；(3)淺部地殼的長(zhǎng)英質(zhì)巖石部分熔融(Creaseretal., 1991; Skjerlie and Johnston, 1992; Douce, 1997)；(4)幔源基性巖漿與殼源酸性巖漿發(fā)生巖漿混合作用(Bédard, 1990; Kerr and Fryer, 1993; Yangetal., 2007)。從上述觀點(diǎn)可以看出，前人認(rèn)為A型花崗巖獨(dú)特的礦物學(xué)與地球化學(xué)特征受控于源巖組成及發(fā)生部分熔融的物理化學(xué)條件。然而，過分側(cè)重于源巖的A型花崗巖成因研究忽略了巖漿過程對(duì)巖漿的地球化學(xué)特征的影響，這些觀點(diǎn)也無(wú)法合理解釋復(fù)式巖體中不同巖性地球化學(xué)特征的差異(Chenetal., 2019)。除此之外，現(xiàn)有的A型花崗巖成因模型很少考慮花崗巖與同期火山巖之間的成因關(guān)系。

作為大陸地殼的重要組成部分，酸性巖漿巖在全球各個(gè)大陸均廣泛分布。長(zhǎng)期以來(lái)，學(xué)術(shù)界對(duì)硅質(zhì)火山巖與硅質(zhì)侵入巖間的成因聯(lián)系存在著巨大分歧。目前關(guān)于硅質(zhì)火山巖和硅質(zhì)侵入巖之間的成因聯(lián)系主要有兩種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為硅質(zhì)火山巖與硅質(zhì)侵入巖是不同地質(zhì)過程的產(chǎn)物，并無(wú)直接的成因聯(lián)系，硅質(zhì)火山巖是由獨(dú)立于同期硅質(zhì)侵入巖的巖漿噴發(fā)而形成(Glazneretal., 2008, 2015; Tappaetal., 2011; Mills and Coleman, 2013; Farrelletal., 2014; Huangetal., 2015)；另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為硅質(zhì)火山巖與硅質(zhì)侵入巖是同一地質(zhì)過程的產(chǎn)物，即硅質(zhì)火山巖與硅質(zhì)侵入巖是在上地殼巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)發(fā)生晶體-熔體分離的產(chǎn)物，硅質(zhì)火山巖由巖漿儲(chǔ)庫(kù)中抽離出來(lái)的熔體噴出地表而形成，而殘留在巖漿儲(chǔ)庫(kù)中的晶體和殘余巖漿結(jié)晶形成硅質(zhì)侵入巖(Bachmann and Bergantz, 2004; Hildreth, 2004; Zimmerer and McIntosh, 2013; Baconetal., 2014; Coleetal., 2014; Yanetal., 2016, 2018)。

近年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者認(rèn)同硅質(zhì)火山巖和硅質(zhì)侵入巖之間存在緊密的成因聯(lián)系(Miller and Miller, 2002; Bachmann and Bergantz, 2004; Metcalf, 2004; Lipman, 2007; 吳福元等, 2017)。由Hildreth(2004)及Bachmann and Bergantz(2004)提出晶粥體(MUSH)模型被越來(lái)越多的學(xué)者所接受，該模型認(rèn)為硅質(zhì)火山巖和硅質(zhì)侵入巖在時(shí)空上緊密聯(lián)系，具有一個(gè)共同的巖漿起源(Bachmann and Bergantz, 2004; Hildreth, 2004; Hildreth and Wilson, 2007)。硅質(zhì)火山巖和硅質(zhì)侵入巖的形成受控于巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)巖漿的分異過程，該過程由晶體-熔體的分離所主導(dǎo)(Bachmann and Bergantz, 2004)。硅質(zhì)巖漿以相對(duì)低溫的晶粥狀態(tài)(40%<結(jié)晶度<60%)存儲(chǔ)于地殼中，而高硅火山巖和花崗質(zhì)巖石主要通過熔體-晶體分離過程所形成，其中高硅火山巖代表從巖漿儲(chǔ)庫(kù)中抽離出來(lái)的高度演化的熔體，而花崗巖代表了殘余地殼內(nèi)的堆晶，高硅火山巖與堆晶花崗巖的成分呈互補(bǔ)關(guān)系(Bachmannetal., 2007; Lipman, 2007; Glazneretal., 2008; Tappaetal., 2011; Lipman and Bachmann, 2015)。當(dāng)巖漿儲(chǔ)庫(kù)受到構(gòu)造破壞或熱干擾時(shí)(Bachmann and Bergantz, 2008; Burgisser and Bergantz, 2011; Huberetal., 2012; Parmigianietal., 2014; Tapsteretal., 2016)，巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)的熔體會(huì)因此活化，從而發(fā)生晶體-熔體的分離，巖漿儲(chǔ)庫(kù)中的高硅熔體被抽離出來(lái)噴出地表形成高硅流紋巖，而殘余的巖漿儲(chǔ)庫(kù)則冷卻形成成分與流紋巖互補(bǔ)的侵入巖(Hildreth, 2004; Bachmannetal., 2007; Lipman, 2007; Glazneretal., 2008; Tappaetal., 2011; Lipman and Bachmann, 2015)。

本文嘗試運(yùn)用晶粥體模型解決火山巖與侵入巖成因聯(lián)系的思路去探究贛-杭帶早白堊世A型花崗巖的巖漿演化過程，主要聚焦以下3個(gè)問題：(1)贛-杭帶早白堊世A型花崗巖與同期火山巖是否存在著成因聯(lián)系？(2)如果二者具有成因聯(lián)系，那么與火山巖相對(duì)應(yīng)的堆晶該如何識(shí)別？(3)具有高硅特征的花崗巖與相對(duì)低硅的花崗巖之間是否存在成因差異？為了解決以上問題，本文系統(tǒng)收集了華南贛-杭帶白堊紀(jì)早期花崗巖類和代表性火山-侵入雜巖的資料(表1)，包括巖相學(xué)特征、鋯石U-Pb年代學(xué)、主微量元素、全巖Sr-Nd同位素和鋯石Hf同位素，認(rèn)為華南白堊紀(jì)早期的斑狀-似斑狀花崗巖是巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)熔體抽離之后所形成的堆晶，而成分上具有A型花崗巖特征的等?；◢弾r是從巖漿儲(chǔ)庫(kù)(晶粥體)內(nèi)抽離出來(lái)的高硅熔體在淺部地殼冷卻結(jié)晶的產(chǎn)物。

1 贛-杭帶火山-侵入雜巖及早白堊世花崗巖分布

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

華南板塊由揚(yáng)子克拉通和華夏地塊沿江南造山帶在新元古代拼合而成(Hongetal., 1998; 舒良樹等, 2008; Jiangetal., 2009; Zhaoetal., 2011; Wangetal., 2013; Linetal., 2022)。中生代以來(lái)，華南板塊西南部與印支板塊發(fā)生碰撞，北部與華北板塊拼合，并伴隨著大規(guī)模的構(gòu)造-巖漿-成礦作用，發(fā)育有大面積、多期次的巖漿巖(Zhouetal., 2006; 于津海等, 2007; Wangetal., 2013; 王洪作, 2015)。根據(jù)巖漿活動(dòng)發(fā)生的時(shí)間，可劃分為中-晚侏羅世(165～150Ma)、早白堊世(137～122Ma)和早白堊世晚期-晚白堊世(115～87Ma)三個(gè)階段(Lapierreetal., 1997; Li, 2000; Zhou and Li, 2000; Lietal., 2007; Liuetal., 2012, 2014; Wangetal., 2013)。其中，早白堊世巖漿活動(dòng)以火山-侵入雜巖和A型花崗巖為代表，主要分布于贛-杭帶(Zhou and Li, 2000; 舒良樹和周新民, 2002; Li and Li, 2007; Liuetal., 2012, 2014; Wang and Shu, 2012; 王洪作, 2015)。

贛-杭帶位于揚(yáng)子克拉通與華夏地塊新元古代碰撞拼接帶的北東段(Gilderetal., 1996)，東起浙江紹興，西至江西永豐，呈NE-SW走向，長(zhǎng)約450km，寬約50km(圖1)(余心起等, 2006; Wongetal., 2009; Yangetal., 2013; Zhuetal., 2014; Sunetal., 2015; Xiangetal., 2017)。早白堊世期間，該地區(qū)在太平洋板塊俯沖消減后撤的背景下，發(fā)生局部拉張，發(fā)育一系列構(gòu)造斷裂，伴隨有強(qiáng)烈的巖漿作用，沿贛-杭帶分布著一系列酸性火山-侵入雜巖與花崗巖體(Wongetal., 2009; Yangetal., 2010; Jiangetal., 2011; Zhouetal., 2013)。

圖1 贛-杭帶構(gòu)造圖及早白堊世A型花崗巖及相關(guān)巖石分布圖 (據(jù)Wang et al., 2015修改)地圖上標(biāo)記的巖體引自表1Fig.1 Simplified tectonic map and distribution map of the Early Cretaceous A-type granites and related granitic rocks from the Gan-Hang Belt (after Wang et al., 2015)The plutons marked on the map are quoted from Table 1

1.2 贛-杭帶火山-侵入雜巖——以相山火山-侵入雜巖為例

贛-杭帶廣泛發(fā)育有早白堊世火山-侵入雜巖體(Zhouetal., 2006)，主要包括相山、玉華山、桐廬巖體等(表1)。這些火山-侵入雜巖普遍發(fā)育環(huán)狀斷裂，噴出巖巖性主要為流紋巖及少量熔結(jié)凝灰?guī)r，侵入巖巖性主要為堿性長(zhǎng)石花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖(周金城等, 1999; 范洪海等, 2001, 2005; Griffinetal., 2002; Jiangetal., 2005; Yangetal., 2010, 2013; 李響, 2012; 郭福生等, 2016; Huangetal., 2019; Zhaoetal., 2019)。其中，以相山火山-侵入雜巖體最具代表。

表1 贛-杭帶A型花崗巖及相關(guān)巖石形成時(shí)代及代表性地球化學(xué)參數(shù)

相山巖體位于江西省贛州市，大地構(gòu)造位置上位于贛-杭帶西南端(范洪海等, 2001, 2005; Jiangetal., 2005; Yangetal., 2010; 陳正樂等, 2013; 楊水源等, 2013; 郭福生等, 2016)。巖體平面上呈橢球狀(圖2)，東西長(zhǎng)26.5km，南北寬15km，面積約309km2。相山巖體在141～135Ma期間呈中心式噴發(fā)，形成溢流相的熔結(jié)凝灰?guī)r、流紋英安巖和流紋英安斑巖，火山巖斑晶具有碎裂結(jié)構(gòu)，斑晶礦物組成為石英、堿性長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和黑云母。135～132Ma間，火山口發(fā)生塌陷，并形成一系列環(huán)狀斷裂，隨后次火山巖相的花崗斑巖、石英二長(zhǎng)斑巖等沿環(huán)狀斷裂上侵，形成環(huán)狀的次火山巖巖墻，次火山巖中發(fā)育淬冷包體(Jiangetal., 2005; Yangetal., 2010; 陳正樂等, 2013; 郭福生等, 2016)。

圖2 相山火山-侵入雜巖地質(zhì)簡(jiǎn)圖 (據(jù)Jiang et al., 2005修改)Fig.2 Geological sketch map of the Xiangshan volcanic-plutonic complex (after Jiang et al., 2005)

1.3 贛-杭帶早白堊世花崗巖類巖石形成時(shí)代及巖石學(xué)特征

本文系統(tǒng)收集了前人已發(fā)表的贛-杭帶早白堊世花崗巖及伴生巖石的地球化學(xué)數(shù)據(jù)(表1)，前人的鋯石U-Pb年齡數(shù)據(jù)表明這些巖體主要形成于137～122Ma之間。巖性主要為石英二長(zhǎng)巖、石英正長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)花崗巖、堿性長(zhǎng)石花崗巖等。其中，堿性長(zhǎng)石花崗巖廣泛發(fā)育晶洞構(gòu)造。另外，部分巖體內(nèi)部普遍發(fā)育暗色包體，如靈山(圖3a)、相山、玉華山以及芙蓉山。

根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)特征，贛-杭帶早白堊世花崗巖類巖石可以劃分為等?；◢弾r及斑狀-似斑狀花崗巖。等?；◢弾r以正長(zhǎng)花崗巖、堿性長(zhǎng)石花崗巖為主，主要礦物成分為石英、堿性長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和黑云母，副礦物為鋯石、磷灰石、榍石、獨(dú)居石和褐簾石。斑狀-似斑狀花崗巖巖性主要為石英二長(zhǎng)巖及石英正長(zhǎng)巖，斑晶含量20%～50%，斑晶由石英、堿性長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及黑云母組成，基質(zhì)通常為堿性長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石及黑云母，在部分巖體中發(fā)育大量堿性長(zhǎng)石(圖3b)和斜長(zhǎng)石(圖3c)聚合斑晶，副礦物有磷灰石、鋯石、鈦鐵礦、獨(dú)居石和褐簾石。

圖3 贛-杭帶早白堊世花崗巖巖相學(xué)照片(a)靈山巖體內(nèi)部暗色包體；(b)張坑口巖體似斑狀花崗巖內(nèi)堿性長(zhǎng)石聚合斑晶現(xiàn)象；(c)大茅山巖體似斑狀花崗巖內(nèi)斜長(zhǎng)石聚合斑晶現(xiàn)象；(d)大茅山巖體等?；◢弾r與斑狀-似斑狀花崗巖過渡現(xiàn)象Fig.3 Petrographic photographs and micro-photograph for the Early Cretaceous granites from the Gan-Hang Belt(a) enclave in the Lingshan pluton; (b) aggregates of alkaline feldspar crystals in porphyritic granites from the Zhangkengkou pluton; (c) aggregates of plagioclase crystals in porphyritic granite from the Damaoshan pluton; (d) transition between porphyritic granite and equigranular granite in the Damaoshan pluton

2 贛-杭帶典型火山-侵入雜巖及早白堊世花崗巖地球化學(xué)特征

2.1 相山火山-侵入雜巖地球化學(xué)特征

相山火山-侵入雜巖的火山巖與侵入巖隨著SiO2含量升高，TiO2、Al2O3、MgO、CaO和Fe2O3含量降低，全堿(K2O+Na2O)含量基本不變(圖4)。在A/CNK-A/NK圖解中(圖5a)，火山巖和侵入巖均為準(zhǔn)鋁質(zhì)到弱過鋁質(zhì)巖石。在AR-SiO2圖中(圖5b)，火山巖屬于堿性系列，侵入巖屬于鈣堿性-堿性系列。隨著Rb/Sr比值上升，這些巖石的Eu/Eu*、Zr/Hf、Sr/Y和La/Yb比值和Ba和Sr含量降低，Rb、Nb、Hf、U、Ga等含量升高。火山巖具有低的Eu/Eu*、La/Yb值和高的Rb/Sr比值，強(qiáng)烈的Rb、Th、U正異常和Ba、Sr、Eu負(fù)異常(圖6)；侵入巖具有相對(duì)高的Eu/Eu*、La/Yb值和低的Rb/Sr比值，中等的Rb、Th、U正異常和Ba、Sr、Eu負(fù)異常(圖6)。相山火山巖與侵入巖具有相似的全巖Sr-Nd同位素值和鋯石εHf(t)變化范圍(Jiangetal., 2005; Yangetal., 2010; 郭福生等, 2016; Yuetal., 2019)。

圖4 相山火山-侵入雜巖SiO2與Na2O+K2O (a)、MgO (b)和P2O5 (c)協(xié)變圖解及Rb/Sr與Eu/Eu* (d)、Zr/Hf (e)和La/Yb (f)協(xié)變圖解數(shù)據(jù)來(lái)源：Jiang et al., 2005; 郭福生等, 2016; Yu et al., 2019. 圖10數(shù)據(jù)來(lái)源同此圖Fig.4 Diagrams of SiO2 against Na2O+K2O (a), MgO (b), P2O5 (c) and Rb/Sr against Eu/Eu* (d), Zr/Hf (e), La/Yb (f) for Xiangshan volcanic-plutonic complexData source: Jiang et al., 2005; Guo et al., 2016; Yu et al., 2019. Fig.10 from the same data source

圖5 贛-杭帶早白堊世A型花崗巖及相關(guān)巖石A/CNK-A/NK圖解 (a, 據(jù)Maniar and Piccoli, 1989) 及AR-SiO2圖解 (b, 據(jù)Wright, 1969)數(shù)據(jù)來(lái)源：Jiang et al., 2005, 2011; 盧成忠等, 2006; Wong et al., 2009; Yang et al., 2012; 葉張煌, 2013; Li et al., 2013; Zhu et al., 2014; Sun et al., 2015; Wang et al., 2015; 郭福生等, 2016; Xia et al., 2016; Zhao et al., 2018; Hu et al., 2017; Xiang et al., 2017; Pan et al., 2018; 葉茂, 2018; Yu et al., 2019. 圖6和圖12數(shù)據(jù)來(lái)源同此圖Fig.5 A/CNK vs. A/NK diagram (a, after Maniar and Piccoli, 1989) and AR vs. SiO2 diagram (b, after Wright, 1969) for the Early Cretaceous A-type granites and related granitic rocks from the Gan-Hang BeltData source: Jiang et al., 2005, 2011; Lu et al., 2006; Wong et al., 2009; Yang et al., 2012; Ye, 2013; Li et al., 2013; Zhu et al., 2014; Sun et al., 2015; Wang et al., 2015; Guo et al., 2016; Xia et al., 2016; Hu et al., 2017; Xiang et al., 2017; Pan et al., 2018; Ye, 2018; Zhao et al., 2018; Yu et al., 2019. Fig.6 and Fig.12 from the same data source

圖6 贛-杭帶早白堊世A型花崗巖及相關(guān)巖石球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖 (a, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Boynton, 1984) 和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖 (b, 標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)標(biāo)準(zhǔn)化前數(shù)據(jù)采用各巖體的平均數(shù)值Fig.6 Chondrite-normalized rare earth element pattern (a, normalization values after Boynton, 1984) and primitive mantle-normalized trace element spider diagram (b, normalization values after Sun and McDonough, 1989) for the Early Cretaceous A-type granites and related granitic rocks from the Gan-Hang BeltThe pre-normalization values are averaged for each pluton

2.2 贛-杭帶早白堊世花崗巖地球化學(xué)特征

等?；◢弾r具有高硅(SiO2>72%)(圖7)、富堿(Na2O+K2O>7%)的特征，并具有低的Al2O3、TiO2、P2O5、CaO、MgO+FeOT含量(圖8)。在A/CNK-A/NK圖解上等?；◢弾r為準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)巖石(圖5a)。在AR-SiO2圖中(圖5b)，它們屬于堿性系列。等?；◢弾r具有高的LREE、HFSE(Nb和Ta除外)和Ga含量，低的Ba、Sr、Nd、Ti、P和過渡金屬元素含量，并具有高的Ga/Al、Rb/Sr比值和相對(duì)低的Zr/Hf、La/Yb、Eu/Eu*和Sr/Y比值。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖中(圖6)，等?；◢弾r表現(xiàn)為輕稀土元素富集和強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖6)，等?；◢弾r表現(xiàn)出Ba、Sr、Eu、Ti強(qiáng)烈虧損，富集Rb、Th、U等大離子親石元素(LILE)、REE和Y、Ta、Nb、Zr、Hf等高場(chǎng)強(qiáng)元素(HFSE)。等?；◢弾r的εNd(t)值為-8.8～-0.3(表1)，Nd模式年齡集中在1.3～1.7Ga。等?；◢弾r的鋯石εHf(t)在-10.5～4.2之間(圖9a)，等?；◢弾r的Hf模式年齡集中在1.4～1.8Ga范圍內(nèi)(Wongetal., 2009; Jiangetal., 2011; Yangetal., 2012; Lietal., 2013;葉張煌, 2013; Zhuetal., 2014; Sunetal., 2015; Xiangetal., 2017)。

圖7 贛-杭帶早白堊世A型花崗巖及相關(guān)巖石SiO2組成頻率圖數(shù)據(jù)來(lái)源：盧成忠等, 2006; Wong et al., 2009; Jiang et al., 2011; Yang et al., 2012; 葉張煌, 2013; Li et al., 2013; Zhu et al., 2014; Sun et al., 2015; Wang et al., 2015; Xia et al., 2016; Zhao et al., 2018; Hu et al., 2017; Xiang et al., 2017; Pan et al., 2018; 葉茂, 2018. 圖8、圖9及圖11數(shù)據(jù)來(lái)源同此圖Fig.7 Relative probability histogram of SiO2 for the Early Cretaceous A-type granites and related granitic rocks from the Gan-Hang BeltData source: Lu et al., 2006; Wong et al., 2009; Jiang et al., 2011; Yang et al., 2012; Ye, 2013; Li et al., 2013; Zhu et al., 2014; Sun et al., 2015; Wang et al., 2015; Xia et al., 2016; Hu et al., 2017; Xiang et al., 2017; Pan et al., 2018; Ye, 2018; Zhao et al., 2018. Fig.8, Fig.9 and Fig.11 from the same data source

斑狀-似斑狀花崗巖具有相對(duì)低的SiO2含量(圖7)和全堿(Na2O+K2O)含量，并表現(xiàn)出較高的Al2O3、TiO2、P2O5、CaO、MgO+FeOT含量(圖8)。在A/CNK-A/NK圖解上，斑狀-似斑狀花崗巖為準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)巖石(圖5a)。在AR-SiO2圖中(圖5b)，它們屬于堿性系列。斑狀-似斑狀花崗巖具有高的Sr、Ba含量以及低的Rb、Nb、U含量，并具有相對(duì)低Rb/Sr比值和相對(duì)高的Eu/Eu*、Zr/Hf值。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖中(圖6)，斑狀-似斑狀花崗巖表現(xiàn)為輕稀土元素富集和中-弱的Eu負(fù)異常。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖6)，斑狀-似斑狀花崗巖表現(xiàn)出Ba、Sr、Eu、Ti中度虧損，富集Rb、Th、U、Y、Ta、Nb、Zr、Hf等元素。斑狀-似斑狀花崗巖的εNd(t)值為-8.7～-2.2(表1)，Nd模式年齡集中在1.5～1.7Ga。斑狀-似斑狀花崗巖的鋯石εHf(t)在-15.1～2.7之間(圖9b)，Hf模式年齡集中在1.4～1.8Ga(盧成忠等, 2006; Yangetal., 2012; Lietal., 2013; Zhuetal., 2014; Wangetal., 2015; Xiaetal., 2016; Huetal., 2017; Xiangetal., 2017; Panetal., 2018; Zhaoetal., 2018; 葉茂, 2018)。

圖8 贛-杭帶早白堊世花A型花崗巖及相關(guān)巖石SiO2與CaO (a)、Na2O (b)、Al2O3 (c)和MgO (d)協(xié)變圖解及Rb/Sr與Ba (e)、Sr (f)、Rb (g)、Eu/Eu* (h)和Zr/Hf (i)協(xié)變圖解Fig.8 Diagrams of SiO2 against CaO (a), Na2O (b), Al2O3 (c), MgO (d) and Rb/Sr against Ba (e), Sr (f), Rb (g), Eu/Eu* (h), Zr/Hf (i) for the Early Cretaceous A-type granites and related granitic rocks from the Gan-Hang Belt

圖9 贛-杭帶等粒花崗巖(a)和斑狀-似斑狀花崗巖(b)鋯石εHf(t)直方圖Fig.9 The zircon εHf(t) value histograms for equigranular granite (a) and porphyritic granite (b) from the Gan-Hang Belt

3 討論

3.1 火山巖與侵入巖成因聯(lián)系——以相山火山-侵入雜巖為例

3.1.1 巖漿物質(zhì)來(lái)源

相山火山-侵入雜巖具有高硅、低鎂的特征，與陸殼物質(zhì)部分熔融形成的熔體成分相似(Sissonetal., 2005)，因此其原巖可能是陸殼物質(zhì)。此外，相山火山巖的鋯石εHf(t)(=-8.3～-7.6)和侵入巖的鋯石εHf(t)(=-8.7～-6.3)，均呈現(xiàn)出明顯的負(fù)值，表明它們都形成于古老陸殼物質(zhì)部分熔融。另外，相山火山巖與侵入巖的Nd同位素模式年齡集中在1.6Ga左右，與華夏地塊出露的斜長(zhǎng)角閃巖的巖漿鋯石U-Pb年齡(1.77Ga)(李獻(xiàn)華等, 1998)較為相似，表明相山火山-侵入雜巖可能是由中-古元古代變質(zhì)基底經(jīng)高溫部分熔融所形成。但它們的Nd同位素模式年齡略低于殘留的巖漿鋯石U-Pb年齡，則表明有幔源物質(zhì)的加入導(dǎo)致其Nd同位素模式年齡偏低。相山侵入巖內(nèi)部含有大量暗色包體，前人研究表明這些暗色包體來(lái)自于巖石圈地幔(Jiangetal., 2005; Yangetal., 2010; 郭福生等, 2016)。暗色包體的研究表明了幔源巖漿在相山火山-侵入雜巖的形成過程中既有能量貢獻(xiàn)，又有物質(zhì)貢獻(xiàn)。因此，我們認(rèn)為陸殼部分熔融形成的酸性巖漿與幔源演化而來(lái)的基性巖漿二者混合產(chǎn)生了相山火山-侵入雜巖的原始巖漿。

3.1.2 火山巖-侵入巖成因聯(lián)系

相山火山-侵入雜巖體火山巖位于巖體的核部，而侵入巖則沿環(huán)狀斷裂分布于巖體的邊部，二者的年齡一致，均形成于135～132Ma(Jiangetal., 2005; Yangetal., 2010; 陳正樂等, 2013; 郭福生等, 2016; Yuetal., 2019)，表明二者是同一期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。火山巖和侵入巖具有相似的礦物組成，連續(xù)的主量元素和微量元素變化趨勢(shì)(圖4)，以及一致的微量元素虧損或富集特征(Jiangetal., 2005; 郭福生等, 2016; Yuetal., 2019)。此外，火山巖與侵入巖具有相似的εNd(t)以及鋯石εHf(t)變化范圍，它們的Nd模式年齡以及鋯石Hf模式年齡也一致(Jiangetal., 2005; Yangetal., 2010; 陳正樂等, 2013; 郭福生等, 2016; Yuetal., 2019)。因此，我們認(rèn)為相山早白堊世火山巖與侵入巖是同一巖漿過程的產(chǎn)物，來(lái)自于相同的巖漿儲(chǔ)庫(kù)，可能經(jīng)歷了相同的演化過程，而二者之間成分的差異可能是巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)晶體-熔體分異的結(jié)果。

相山火山巖具有高的SiO2含量和Rb/Sr比值，低的CaO、Fe2O3、MgO、Al2O3、Ba和Sr含量及低的Eu/Eu*、La/Yb和Zr/Hf比值(Jiangetal., 2005; 郭福生等, 2016; Yuetal., 2019)，這些特征與經(jīng)歷過強(qiáng)烈分異的高硅流紋巖的地球化學(xué)特征相似(Deering and Bachmann, 2010; Lipmanetal., 2015)，表明相山火山巖經(jīng)歷過高度結(jié)晶分異，它們可能是巖漿儲(chǔ)庫(kù)中抽離的高硅熔體噴出至地表而形成的(Zimmerer and McIntosh, 2013; Coleetal., 2014; Yanetal., 2016, 2018)?；鹕綆r低的Ba含量表明巖漿早期經(jīng)歷了堿性長(zhǎng)石的分異，而低的Sr含量和Eu/Eu*比值則表明巖漿儲(chǔ)庫(kù)早期經(jīng)歷了斜長(zhǎng)石的分異作用。此外，火山巖的低CaO、Fe2O3、MgO和TiO2含量則表明巖漿經(jīng)歷了黑云母和磁鐵礦等暗色礦物的分離結(jié)晶(Long, 1978; Nash and Crecraft, 1985; Macdonaldetal., 2010)。另外，隨著Rb/Sr比值上升，火山巖的全巖Zr/Hf、Sr/Y和La/Yb比值逐漸降低，暗示了在巖漿儲(chǔ)庫(kù)中鋯石、磷灰石等富輕稀土副礦物的分離結(jié)晶(Yanetal., 2016, 2018; Chenetal., 2021)。

相山侵入巖具有低的SiO2和Rb/Sr比值，高的CaO、Fe2O3、MgO、Al2O3、Ba和Sr含量及Eu/Eu*、La/Yb和Zr/Hf比值(Jiangetal., 2005; Yangetal., 2010; 郭福生等, 2016; Yuetal., 2019)。巖石學(xué)觀察表明，侵入巖中的長(zhǎng)石以聚合斑晶為主。這些巖相學(xué)特征和地球化學(xué)特征與堆晶花崗巖和火山巖中的巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)的堆晶巖極為相似(Deering and Bachmann, 2010; Lipmanetal., 2015)。因此，相山火山-侵入雜巖中的侵入巖可能代表了巖漿儲(chǔ)庫(kù)底部的堆晶花崗巖，由熔體抽離后的殘余熔體和早期結(jié)晶的礦物斑晶冷卻結(jié)晶形成(Deering and Bachmann, 2010; Fornietal., 2016)。這些侵入巖具有高的Ba含量，表明巖漿早期經(jīng)歷了堿性長(zhǎng)石的堆晶(Long, 1978; Nash and Crecraft, 1985; Macdonaldetal., 2010)。另外，侵入巖具有高Sr含量和高Eu/Eu*，表明巖漿早期經(jīng)歷了斜長(zhǎng)石堆晶作用(Long, 1978; Nash and Crecraft, 1985; Macdonaldetal., 2010)。此外，侵入巖的高Zr/Hf、La/Yb比值和高CaO、Fe2O3、MgO和TiO2含量表明巖漿也經(jīng)歷了鋯石、富輕稀土副礦物(磷灰石、褐簾石、獨(dú)居石)和暗色礦物(黑云母和磁鐵礦等)的堆晶(Yanetal., 2016, 2018; Chenetal., 2021, 2022)。

為了進(jìn)一步揭示相山火山巖和侵入巖的分異演化關(guān)系，我們將相山火山巖和侵入巖進(jìn)行了瑞利分離結(jié)晶模擬計(jì)算。假定分離結(jié)晶礦物相組成為正長(zhǎng)石︰斜長(zhǎng)石 ︰黑云母 ︰石英=50︰20 ︰10 ︰20。我們將Rb的初始值設(shè)為230×10-6，Sr的初始值為150×10-6，Ba的初始值為400×10-6來(lái)進(jìn)行模擬計(jì)算。模擬結(jié)果表明(圖10)，大多數(shù)SiO2含量較低的侵入巖位于殘余堆晶范圍內(nèi)，而大多數(shù)SiO2含量較高的火山巖位于熔體抽離范圍內(nèi)。由此可以推斷儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)的巖漿演化經(jīng)歷了熔體-晶體分離的過程：一方面，大量高Sr、Ba的長(zhǎng)石從熔體中開始結(jié)晶；另一方面，長(zhǎng)石結(jié)晶的同時(shí)，貧Sr、Ba的熔體從晶粥狀態(tài)的巖漿儲(chǔ)庫(kù)中抽離后噴發(fā)至地表。結(jié)合巖相學(xué)、地球化學(xué)特征以及微量元素分餾模擬可以認(rèn)為相山早白堊世火山巖與侵入巖作為互補(bǔ)的富熔體相和富晶體相，硅質(zhì)火山巖則代表從上地殼巖漿儲(chǔ)庫(kù)中抽離的富硅粒間熔體，而硅質(zhì)侵入巖作為經(jīng)歷過熔體抽離之后的結(jié)晶殘余而存在(Bachmann and Bergantz, 2004; Deering and Bachmann, 2010; Huberetal., 2012; Fornietal., 2016)。

圖10 相山火山-侵入雜巖Sr-Rb (a)和Ba-Rb (b)微量元素瑞利分餾分離結(jié)晶模擬協(xié)變圖解假定的礦物比例為50%正長(zhǎng)石+20%斜長(zhǎng)石+20%石英+10%黑云母;各礦物的Sr、Ba、Rb的分配系數(shù)引自Bacon and Druitt, 1988; Mahood and Hildreth, 1983; Bachmann et al., 2005; Ewart and Griffin, 1994Fig.10 Trace element modeling obtained using Sr vs. Rb (a) and Ba vs. Rb (b) diagrams for Xiangshan volcanic-plutonic complexAssumed fractionated assemblage is 50% Kfs+20% Pl+20% Qtz+10% Bt; distribution coefficients of Sr, Ba and Pb are from Bacon and Druitt, 1988; Mahood and Hildreth, 1983; Bachmann et al., 2005; Ewart and Griffin, 1994

圖11 贛-杭帶早白堊世A型花崗巖及相關(guān)巖石104Ga/Al與Nb (a)、Zr (b)、(Zr+Nb+Ce+Y) (c)和(FeOT/MgO) (d)圖解(底圖據(jù)Whalen et al., 1987)Fig.11 Diagrams of 104Ga/Al against Nb (a), Zr (b), (Zr+Nb+Ce+Y) (c) and (FeOT/MgO) (d) for the Early Cretaceous A-type granites and related granitic rocks from the Gan-Hang Belt (base maps after Whalen et al., 1987)

圖12 贛-杭帶早白堊世A型花崗巖及相關(guān)巖石Q-Ab-Or共結(jié)壓力圖解 (據(jù)Blundy and Cashman, 2001)Fig.12 Q-Ab-Or diagram for the Early Cretaceous A-type granites and related granitic rocks from the Gan-Hang Belt (after Blundy and Cashman, 2001)

3.1.3 熔體抽離機(jī)制

富揮發(fā)份的基性巖漿底侵誘發(fā)了下地殼中-古元古代變質(zhì)基底的部分熔融，并產(chǎn)生大規(guī)模的富硅熔體(Jiangetal., 2005)。隨著基性巖漿的不斷侵入，富硅熔體向上運(yùn)移侵入中-上地殼，并持續(xù)結(jié)晶，形成了富含晶體的巖漿儲(chǔ)庫(kù)。隨著基性巖漿上侵，基性巖漿注入巖漿儲(chǔ)庫(kù)使其發(fā)生活化(Cooper and Kent, 2014; Cooperetal., 2019; Hartungetal., 2019)，為中-上地殼巖漿儲(chǔ)庫(kù)的晶體-熔體分離過程提供熱量和揮發(fā)份，從而導(dǎo)致巖漿儲(chǔ)庫(kù)的粘度、密度、壓力等物理性質(zhì)發(fā)生變化。隨著巖漿上升壓力降低，揮發(fā)份從巖漿儲(chǔ)庫(kù)的粒間熔體中析出，揮發(fā)份的出溶作用和巖漿儲(chǔ)庫(kù)的內(nèi)部擠壓驅(qū)動(dòng)高硅熔體向上移動(dòng)(Hartungetal., 2017; Cooperetal., 2019)，并導(dǎo)致大規(guī)模的高硅熔體從巖漿儲(chǔ)庫(kù)中抽離至地表噴發(fā)形成相山硅質(zhì)火山巖，而經(jīng)歷過熔體抽離的巖漿儲(chǔ)庫(kù)底部的殘余堆晶則形成相山硅質(zhì)侵入巖(Bachmann and Bergantz, 2004; Deering and Bachmann, 2010; Fornietal., 2016)。

3.2 A型花崗巖演化過程

3.2.1 巖漿物質(zhì)來(lái)源

等粒花崗巖中黑云母零星分布于長(zhǎng)石、石英等礦物間隙，顯示出原始巖漿缺水的特征，這與A型花崗巖貧水的特征吻合(Loiselle and Wones, 1979)。等?；◢弾r在AR-SiO2圖解中屬于堿性巖，具有較高的全堿含量，富集REE(除Eu)、HFSE和Ga，虧損Ba、Sr，具有高 Ga/Al 比值等地球化學(xué)特征，這些特征被認(rèn)為是A型花崗巖的典型特征(Whalenetal., 1987)。此外，在104Ga/Al與Nb、Zr、(Zr+Nb+Ce+Y)、(FeOT/MgO)的A型花崗巖的判別圖解上(圖11)，等?；◢弾r都落在了A型花崗巖的范圍內(nèi)。鋯飽和溫度計(jì)的計(jì)算結(jié)果給出等?；◢弾r的結(jié)晶溫度為751～884℃，表明其結(jié)晶溫度較高，而較高的結(jié)晶溫度也正是A型花崗巖的重要特征之一。綜上所述，本文認(rèn)為贛-杭帶等?；◢弾r為A型花崗巖。而與之相對(duì)應(yīng)的斑狀-似斑狀花崗巖雖然在A型花崗巖判別圖解上大部分落在A型花崗巖的范圍內(nèi)(圖11)，且同樣具有高的成巖溫度，但由于其地球化學(xué)特征上表現(xiàn)出過高的Sr、Ba含量，與A型花崗巖低Sr、Ba含量的特征(Kingetal., 1997)相悖，因此本文認(rèn)為其不屬于A型花崗巖。

研究區(qū)內(nèi)缺乏與早白堊世A型花崗巖同時(shí)代的大型基性巖體出露，且幔源巖漿的分異難以產(chǎn)生大規(guī)模的高硅的花崗巖，因此可以排除贛-杭帶A型花崗巖是由幔源巖漿分異而來(lái)的可能性。鋯飽和溫度計(jì)算結(jié)果表明，贛-杭帶A型花崗巖的成巖溫度為751～844℃，正常的地溫梯度下淺部地殼很難達(dá)到如此高的熔融溫度，因此其不可能是中-上地殼長(zhǎng)英質(zhì)巖石部分熔融的產(chǎn)物。而經(jīng)過熔體抽離的麻粒巖相下地殼經(jīng)過再次部分熔融，一般傾向于形成低硅低鉀的熔體(Frost and Frost, 2011)，與贛-杭帶A型花崗巖高硅、富鉀的特征不符，因此贛-杭帶A型花崗巖也不可能是下地殼麻粒巖相再次部分熔融的產(chǎn)物。全巖地球化學(xué)分析表明，贛-杭帶A型花崗巖具有高硅、富堿以及低MgO、Fe2O3T的地球化學(xué)特征，這些特征與中-下地殼巖石部分熔融的結(jié)果相似(Sissonetal., 2005)。同時(shí)贛-杭帶A型花崗巖具有富集的εNd(t)同位素值(-8.8～-0.3)以及與贛-杭帶中-下地殼變質(zhì)基底的U-Pb年齡相似的Nd同位素模式年齡，證明贛-杭帶A型花崗巖可能主要來(lái)源于中-下地殼的部分熔融。

野外觀察表明，部分A型花崗巖體內(nèi)部發(fā)育暗色包體(圖3a)，包體具淬冷邊和針狀磷灰石，包體內(nèi)部發(fā)育有來(lái)自寄主花崗巖的長(zhǎng)石斑晶，前人的研究表明這些包體來(lái)源于地幔，表明贛-杭帶A型花崗巖是由長(zhǎng)英質(zhì)巖漿與鎂鐵質(zhì)巖漿混合而形成(Yangetal., 2004, 2008)。贛-杭帶A型花崗巖的鋯石εHf(t)值變化大(-10.5～4.2)，并表現(xiàn)出明顯的雙峰式特征(圖9)，地殼物質(zhì)經(jīng)部分熔融不可能產(chǎn)生如此大的鋯石εHf(t)值變化，暗示著贛-杭帶A型花崗巖成巖過程中長(zhǎng)英質(zhì)巖漿發(fā)生過與幔源巖漿的混合(Yangetal., 2004, 2008; Belousovaetal., 2006)。同時(shí)，贛-杭帶A型花崗巖的Hf同位素模式年齡集中在1.65Ga左右，略低于華夏地塊出露的斜長(zhǎng)角閃巖內(nèi)殘留的巖漿鋯石U-Pb年齡(1.77Ga)(李獻(xiàn)華等, 1998)，表明是幔源巖漿的混合導(dǎo)致了贛-杭帶A型花崗巖的Hf同位素模式年齡偏低。因此，我們認(rèn)為贛-杭帶早白堊世A型花崗巖來(lái)源于古老地殼物質(zhì)與地幔來(lái)源基性巖漿的混合。

3.2.2 結(jié)晶分異過程

贛-杭帶等粒花崗巖和斑狀-似斑狀花崗巖均形成于137～122Ma期間內(nèi)，二者具有相似的礦物組成，在主量、微量元素上表現(xiàn)出緊密的線性趨勢(shì)。隨著SiO2含量升高，等粒花崗巖和斑狀-似斑狀花崗巖的TiO2、Al2O3、MgO、CaO和Fe2O3含量降低，隨著Rb/Sr比值上升，這些巖石的Eu/Eu*、Zr/Hf、Sr/Y和La/Yb比值和Ba、Sr含量降低，Rb、Nb、Hf、U和Ga含量升高(圖6)(Wongetal., 2009; Yangetal., 2012; Lietal., 2013; Zhuetal., 2014; Sunetal., 2015; Wangetal., 2015; Huetal., 2017; Xiangetal., 2017; Zhaoetal., 2018)。二者在稀土元素配分模式圖和微量元素蛛網(wǎng)圖上表現(xiàn)出一致的微量元素虧損或富集特征(圖6)。等?；◢弾r和斑狀-似斑狀花崗巖具有相似的εNd(t)值，它們的Nd模式年齡較為接近。以上特征表明贛-杭帶等?；◢弾r和斑狀-似斑狀花崗巖是同一巖漿過程的產(chǎn)物，可能來(lái)自于相同的巖漿儲(chǔ)庫(kù)(Yanetal., 2016, 2018; Chenetal., 2021, 2022)。

等?；◢弾r具有高的SiO2含量、Rb/Sr比值、Ga/Al比值，低的CaO、Fe2O3、MgO、Al2O3、Ba和Sr含量及低的Eu/Eu*、La/Yb、Zr/Hf和Nb/Ta比值，以及強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常，這些地球化學(xué)特征表明等粒花崗巖并不是直接來(lái)源于源區(qū)的原始熔體，而是自源區(qū)形成后還經(jīng)歷了高度結(jié)晶演化的高分異巖漿，具有比斑狀-似斑狀花崗巖更高的分異程度(劉志超等, 2020; Chenetal., 2021, 2022; 陳璟元等, 2022)。其地球化學(xué)特征與不含斑晶的高硅流紋巖極為相似，支持等?；◢弾r的母巖漿是從巖漿儲(chǔ)庫(kù)中抽離的經(jīng)歷過高度結(jié)晶分異的熔體(Lee and Morton, 2015; Deeringetal., 2016; Hartungetal., 2017;Schaenetal., 2017; Zhangetal., 2018; Chenetal., 2019, 2021)。因此，它們是從中-上地殼的巖漿儲(chǔ)庫(kù)中抽離出來(lái)的高硅熔體侵入淺部地殼而形成(Zhangetal., 2018; Chenetal., 2019, 2021; Zhouetal., 2020)。等?；◢弾r低的Sr含量和低的Eu/Eu*比值(圖6)，支持了斜長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用，而高的Ga/Al比值和低的Ba含量，則反映了堿性長(zhǎng)石的分離結(jié)晶作用。同時(shí)，CaO、Fe2O3、MgO和TiO2含量隨SiO2含量的增高而降低，則代表著角閃石、黑云母等暗色礦物的結(jié)晶分異。此外，等粒花崗巖低的Zr/Hf、La/Yb比值隨Rb/Sr的增高而降低則分別指示了鋯石和磷灰石的結(jié)晶分異。

手標(biāo)本及鏡下觀察表明，贛-杭帶斑狀-似斑狀花崗巖中大量的斜長(zhǎng)石及堿性長(zhǎng)石表現(xiàn)出聚合斑晶的結(jié)構(gòu)，其他的礦物則充填長(zhǎng)石斑晶的縫隙之中(圖3b, c)，表明斑晶作為巖漿儲(chǔ)庫(kù)中早期堆晶而存在，而基質(zhì)則代表晶體間隙的熔體。野外觀察表明，斑狀-似斑狀花崗巖與等?；◢弾r存在明顯的巖相學(xué)變化(圖3d)，代表贛-杭帶A型花崗巖的原始巖漿儲(chǔ)庫(kù)經(jīng)歷了完整的熔體抽離及殘余堆晶過程(Lee and Morton, 2015; Deeringetal., 2016; Schaenetal., 2017)。斑狀-似斑狀花崗巖具中等-弱的Eu負(fù)異常，高的CaO、MgO、Al2O3、Fe2O3、Ba含量以及低的K2O和Rb含量(圖6、圖8)，巖相學(xué)和地球化學(xué)特征表明斑狀-似斑狀花崗巖代表了巖漿儲(chǔ)庫(kù)的較深部位，在經(jīng)歷了堿性長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、黑云母和鈦鐵礦堆積之后的產(chǎn)物，是巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)經(jīng)歷了熔體抽離之后的堆晶殘余相(Deering and Bachmann, 2010)。斑狀-似斑狀花崗巖高的Ba含量支持了堿性長(zhǎng)石的結(jié)晶，低的Rb/Sr比值以及強(qiáng)烈的Eu負(fù)異常支持了斜長(zhǎng)石的結(jié)晶。此外，侵入巖高的Zr/Hf、La/Yb和Sr/Y比值(圖6、圖8)以及高的CaO、Fe2O3、MgO和TiO2含量表明，巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)經(jīng)歷了鋯石、磷灰石、榍石等副礦物和黑云母、磁鐵礦等暗色礦物的堆晶(Yanetal., 2016, 2018; Chenetal., 2021, 2022; 陳璟元等, 2022)。

圖13 贛-杭帶早白堊世A型花崗巖及相關(guān)巖石演化模型圖 (據(jù)Chen et al., 2021修改)Fig.13 A cartoon showing the formation of the Early Cretaceous A-type granites and related granitic rocks from the Gan-Hang Belt (after Chen et al., 2021)

通過鋯飽和溫度(TZr)計(jì)算(Watson and Harrison, 1983)，等?；◢弾r的巖漿溫度估算值為751～884℃，相較于斑狀-似斑狀花崗巖的估算值(781～935℃)更低。在Q-Ab-Or壓力三角圖(圖12)，等?；◢弾r相較斑狀-似斑狀花崗巖結(jié)晶壓力更低。溫度和壓力的估算預(yù)示著等?；◢弾r可能處于相對(duì)斑狀-似斑狀花崗巖更低溫、低壓的結(jié)晶環(huán)境中，晶體-熔體的分離過程發(fā)生在巖漿儲(chǔ)庫(kù)的頂部，支持了等?；◢弾r是熔體抽離至淺部地殼冷凝結(jié)晶的產(chǎn)物。

3.2.3 晶體-熔體分離機(jī)制

前人的研究表明贛-杭帶A型花崗巖的形成與古太平洋板塊的俯沖消減后撤事件有關(guān)(Li and Li, 2007; Wongetal., 2009; Yangetal., 2012; Zhouetal., 2013; Guoetal., 2021)。等?；◢弾r具有典型的A型花崗巖特征(圖11)，表明這些巖體的成巖環(huán)境處于拉張環(huán)境(Bonin, 1990, 2007; Barbarin, 1999)。早白堊世時(shí)，隨著俯沖板塊傾角增大，導(dǎo)致活動(dòng)巖漿帶向俯沖邊界遷移(Zhou and Li, 2000; Jiangetal., 2005)，這一過程中，由于板塊回撤，持續(xù)的拉張作用導(dǎo)致地殼和巖石圈減薄，導(dǎo)致富集的巖石圈地幔發(fā)生部分熔融產(chǎn)生富鎂、富鉀的基性巖漿(Jiangetal., 2005)。高溫(～1200℃)的基性巖漿底侵于中-下地殼，在伸展斷裂引起的減壓作用和基性巖漿底侵作用帶來(lái)足夠熱量的影響下，引發(fā)中-下地殼中-古元古代變質(zhì)基底的部分熔融并產(chǎn)生大規(guī)模的中性熔體(Jiangetal., 2005)。這些中性熔體遷移至中-上地殼后，聚集形成了一個(gè)淺成長(zhǎng)英質(zhì)巖漿儲(chǔ)庫(kù)并持續(xù)結(jié)晶，晶體與熔體共同組成了“晶粥”，其中含有大量的早期結(jié)晶礦物，如斜長(zhǎng)石、堿性長(zhǎng)石，從而導(dǎo)致殘余熔體在水和揮發(fā)份富集(Cooperetal., 2019; Chenetal., 2021, 2022; 陳璟元等, 2022)。

巖漿儲(chǔ)庫(kù)中晶體-熔體的分離主要受控于巖漿的粘度和密度，前人的研究表明，巖漿儲(chǔ)庫(kù)中揮發(fā)份的富集可以有效降低花崗巖漿的粘度和密度(吳福元等，2017)。等?；◢弾r系列中的堿性長(zhǎng)石花崗巖普遍發(fā)育晶洞構(gòu)造，并含有螢石等副礦物，表明在巖漿儲(chǔ)庫(kù)結(jié)晶的晚期，熔體內(nèi)部富含揮發(fā)份，有效的降低了熔體的粘度和密度，在密度差所導(dǎo)致的浮力作用下，熔體緩慢向上移動(dòng)，穿過巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)晶體形成的“骨架”狀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)晶體-熔體的分離。揮發(fā)份的富集為晶體-熔體的分離創(chuàng)造了有利條件，構(gòu)造變形誘導(dǎo)的壓濾作用則可能是觸發(fā)熔體-晶體分離的主要機(jī)制(Barboni and Bussy, 2013; Bachmann and Huber, 2016; Yuan and Zhang, 2018)。此外，斑狀-似斑狀花崗巖的結(jié)晶溫度大于781℃，且在巖體內(nèi)部發(fā)育有暗色包體，表明幔源巖漿的注入帶來(lái)的揮發(fā)份和熱擾動(dòng)是導(dǎo)致的巖漿儲(chǔ)庫(kù)再活化及晶體-熔體再分離的重要機(jī)制(Hildreth, 2004; Cooper and Kent, 2014; Cooperetal., 2019; Hartungetal., 2019)。

隨著巖漿結(jié)晶作用持續(xù)的由巖漿儲(chǔ)庫(kù)邊部向內(nèi)部進(jìn)行遷移，巖漿儲(chǔ)庫(kù)中殘留的熔體會(huì)向巖漿儲(chǔ)庫(kù)中心及頂部進(jìn)行集聚。隨后，鎂鐵質(zhì)巖漿上涌并注入中-上地殼巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)，為巖漿儲(chǔ)庫(kù)帶來(lái)了大量的熱量和揮發(fā)份，一方面有利于淺部地殼巖漿儲(chǔ)庫(kù)長(zhǎng)期儲(chǔ)存，另一方面揮發(fā)份的出溶導(dǎo)致酸性巖漿的粘度、密度、壓力等物理性質(zhì)發(fā)生改變，流動(dòng)性增強(qiáng)，致使巖漿儲(chǔ)庫(kù)在揮發(fā)份的出溶作用和巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)的應(yīng)力擠壓下發(fā)生晶體-熔體分離(Chenetal., 2019, 2021)。晶體間隙內(nèi)的富揮發(fā)性高硅熔體抽離至地殼淺部快速冷卻形成等粒的A型花崗巖，而殘留在上地殼巖漿儲(chǔ)庫(kù)中的富晶體的殘余巖漿緩慢結(jié)晶，最終冷卻結(jié)晶形成斑狀-似斑狀花崗巖(圖13)。

4 結(jié)論

(1)贛-杭帶早白堊世相山火山-侵入雜巖來(lái)源古老地殼物質(zhì)與地幔來(lái)源基性巖漿的混合，是中-上地殼巖漿儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)熔體-晶體分離的產(chǎn)物，抽離的高硅熔體噴發(fā)形成硅質(zhì)火山巖，而經(jīng)歷過熔體抽離后的殘余晶體在巖漿儲(chǔ)庫(kù)底部堆積并冷卻結(jié)晶形成硅質(zhì)侵入巖。

(2)贛-杭帶早白堊世花崗巖體成巖時(shí)間在137～122Ma間。根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)特征贛-杭帶早白堊世花崗巖可分為斑狀-似斑狀花崗巖系列和等?；◢弾r系列。斑狀-似斑狀花崗巖系列巖性主要為石英二長(zhǎng)巖和石英正長(zhǎng)巖，并具有低的SiO2含量和Rb/Sr比值以及高的Sr、Ba含量和Eu/Eu*值。等粒花崗巖系列巖性主要為正長(zhǎng)花崗巖和堿性長(zhǎng)石花崗巖，并具有高的SiO2含量和Rb/Sr比值以及低的Sr、Ba含量和Eu/Eu*值，具有A型花崗巖的特征。

(3)贛-杭帶A型花崗巖通過淺部巖漿儲(chǔ)庫(kù)中的晶體-熔體分離形成，富揮發(fā)份的高硅熔體抽離至淺部地殼形成等粒的A型花崗巖，殘留在巖漿儲(chǔ)庫(kù)底部的殘余晶體則形成具有堆晶結(jié)構(gòu)的斑狀-似斑狀花崗巖。富揮發(fā)份的基性巖漿在伸展環(huán)境下底侵至中-下地殼，導(dǎo)致中-下地殼中-古元古代變質(zhì)基底部分熔融產(chǎn)生富揮發(fā)份的中性熔體，這些中性熔體上升至中-上地殼持續(xù)結(jié)晶形成晶粥狀態(tài)的巖漿儲(chǔ)庫(kù)。中-上地殼巖漿儲(chǔ)庫(kù)在幔源巖漿的注入帶來(lái)的熱擾動(dòng)和富集揮發(fā)份驅(qū)動(dòng)的壓濾作用下，巖漿儲(chǔ)庫(kù)迅速活化，從而發(fā)生晶體-熔體的分離，抽離的熔體形成了等粒花崗巖，而殘余的晶體則形成了斑狀-似斑狀花崗石。

致謝感謝兩位審稿人耐心細(xì)致地評(píng)審了本文，并就論文的修改提出了許多建設(shè)性意見，使得本文更為完善。