華北克拉通南緣角子山花崗巖的鋯石U-Pb 定年、巖石地球化學(xué)特征及構(gòu)造背景

馬玉見，劉亞劍，梁濤，盧仁，包剛，雷萬杉

（1.河南省自然資源科技創(chuàng)新中心（廢棄礦山再利用研究），河南 鄭州 450016；2.河南省第六地質(zhì)大隊有限公司，河南 鄭州 450016；3.河南財經(jīng)政法大學(xué)，河南 鄭州 450000；4.河南省地質(zhì)研究院，河南 鄭州 450016；5.長安大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054）

花崗巖是造山帶的重要組成部分，也是造山帶形成和演化的重要信息載體，這使得它成為研究造山帶物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)變形、殼-幔作用、成礦作用及找礦等不可或缺的對象（鄧晉福等，2004）。伏牛山余脈位于秦嶺造山帶的最東端，它北西隔“方城缺口”與東秦嶺主脈相接，南東隔欒川—方城斷裂與北秦嶺構(gòu)造帶相接，其內(nèi)發(fā)育新太古代、新元古代和晚中生代3 期酸性侵入巖（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989）。其中，祖師頂、角子山巖基和張士英、吳溝、黃山、大紙房、嵖岈山、銅山及天目山巖株是伏牛山余脈早白堊世花崗巖的典型代表（圖1），出露面積約為800 km2，但與其北西側(cè)東秦嶺造山帶主脈和南東側(cè)北秦嶺及桐柏-大別造山帶的早白堊世花崗巖相比，伏牛山余脈早白堊世花崗巖成因研究總體上積累不足，認(rèn)識偏弱。

圖1 華北克拉通南緣伏牛山余脈區(qū)域地質(zhì)簡圖（據(jù)張國偉等，2001 修改）Fig.1 Simplified regional geologic map of the stretching branch of the Funiu Mountains,southern margin of the North China Craton

伏牛山余脈早白堊世花崗巖的鋯石U-Pb 年齡（向君峰等，2010；李創(chuàng)舉等，2010；段友強(qiáng)等，2015；盧仁等，2020，2023；梁濤等，2021a，2021b；Zhao et al.，2021）表明其出露～131 Ma、～120 Ma 及～106 Ma 3期酸性巖漿侵入。祖師頂及黃山二長花崗巖和角子山正長花崗巖是陸內(nèi)造山作用的巖漿響應(yīng)（劉振宏等，2004），但周紅升等（2008）認(rèn)為它們形成于古太平洋板塊向亞歐板塊俯沖引起的巖石圈伸展環(huán)境。張士英巖體的形成有3 種觀點(diǎn)：①處于太平洋板塊俯沖方向轉(zhuǎn)變的過程中，發(fā)生局部拉張的先存斷裂控制了巖漿侵位（向君峰等，2010）。②處于華北克拉通巖石圈伸展減薄時期，是軟流圈地幔巖漿底侵所造成的下地殼部分熔融及殼幔混合過程及殼幔相互作用的產(chǎn)物（李創(chuàng)舉等，2010）。③形成于造山后期構(gòu)造體制從擠壓向伸展的轉(zhuǎn)變階段，幔源物質(zhì)上涌導(dǎo)致下地殼使其發(fā)生部分熔融，是華北克拉通破壞的產(chǎn)物（段友強(qiáng)等，2015；Zhao et al.,2021）。大紙房花崗巖具有埃達(dá)克巖的特性，嵖岈山花崗巖為低Sr、高Yb 的南嶺型（A 型）花崗巖，它們形成于板內(nèi)環(huán)境，且經(jīng)歷了巖漿/流體體系混合再活化作用，是～120 Ma 區(qū)域巖石圈拆沉作用的巖漿響應(yīng)（盧仁等，2023）。銅山和天目山花崗巖形成于造山期后的板內(nèi)拉張環(huán)境，但它們以及吳溝巖體被認(rèn)為形成于板內(nèi)造山過程，是巖石圈拆沉作用的產(chǎn)物（盧仁等，2020；梁濤等，2021a，2021b）

由此可見，伏牛山余脈僅少部分早白堊世花崗巖取得了成因認(rèn)識，全面系統(tǒng)開展早白堊世花崗巖成因研究不僅有利于探討伏牛山余脈早白堊世花崗巖之間的成因聯(lián)系，而且有助于建立整合的深部構(gòu)造-巖漿響應(yīng)模型。為此，筆者對伏牛山余脈早白堊世角子山巖基進(jìn)行了鋯石U-Pb 定年和巖石地球化學(xué)分析，分析了其巖石成因，探討了其深部構(gòu)造過程。

1 地質(zhì)特征

角子山巖基位于泌陽縣東北部的象河-春水-下碑寺一帶，地處華北克拉通南緣伏牛山余脈中部，它南西距欒川-方城斷裂帶約為32 km（圖1）。出露地層包括熊耳群、汝陽群、洛峪群、下寒武統(tǒng)—震旦系和第四系（圖2），熊耳群位于角子山巖基的北部，在西部五峰山一帶呈NNE 向帶狀延申，在東部呈NW 向帶狀延申至大紙房巖株，主體巖性為安山巖和斑狀英安巖。汝陽群大面積出露于角子山巖基北部，不整合覆蓋于熊耳群上，西南端和東南端局部為角子山花崗巖侵入，汝陽群以陸源碎屑巖為主，巖性主要為石英砂巖、泥巖、粉砂巖。洛峪群以淺海相碎屑巖-碳酸鹽巖沉積為主，巖性主要為頁巖、石英砂巖和白云巖，出露于汝陽群南北兩側(cè)，其中南側(cè)汝陽群呈NWW 向帶狀出露，其南部為角子山花崗巖侵入而多呈港灣狀邊界。下寒武系—震旦系分兩部分出露于角子山巖基北側(cè)和大紙房巖株北西側(cè)，巖性以石英砂巖、白云巖、大理巖、礫巖和粉砂巖為主。

圖2 伏牛山余脈角子山花崗巖地質(zhì)簡圖（據(jù)河南省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局第一地質(zhì)調(diào)查隊，2005 修改）Fig.2 Simplified geologic map of the Jiaozishan granite in the stretching branch of the Funiu Mountains

受欒川-方城區(qū)域性深大斷裂的影響，象河-春水-下碑寺地區(qū)的NW 向斷裂構(gòu)造發(fā)育，在春水-下碑寺以南發(fā)育韌性剪切帶，在角子山巖基以北的沉積地層中發(fā)育脆性斷裂（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)廳區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊，2000a）。韌性剪切帶以李仙橋-羅圈崖剪切帶為代表，位于春水西南約為5 km 處，走向?yàn)?20°～140°，傾向SW，傾角為60°～85°，主要切穿新元古代花崗巖，糜棱巖化和碎裂巖化發(fā)育。沉積巖系中的脆性斷裂發(fā)育近EW 向、近SN 向、NW 及NWW 向和NE 及NNE 向4 組，它們相互切割使得地層網(wǎng)格化，角子山巖基破壞了近SN 向和NE 及NNE 向斷層的南延，大紙房巖株位于近SN 向和NW 向斷裂的交匯部位。

象河-春水-下碑寺地區(qū)巖漿活動強(qiáng)烈，火山巖局部出露，侵入巖廣泛分布?；鹕綆r僅為中元古代熊耳群火山巖系，侵入巖發(fā)育，形成新太古代、新元古代和燕山期3 個侵入巖旋回（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1989）。大夫嶺片麻狀花崗巖為新太古代侵入巖的典型代表，位于象河以東約為12 km 處；李仙橋和桂花山二長花崗巖是新元古代侵入巖的典型代表，李仙橋巖體位于春水以東約為10 km 處，呈NW-SE 向展布，桂花山巖體下碑寺以南，呈近EW 向帶狀出露；燕山期侵入巖包括祖師頂和角子山巖基與黃山、大紙房和嵖岈山巖株（圖1），巖性以二長花崗巖和正長花崗巖為主，它們的鋯石U-Pb 年齡集中于～131 Ma 和～118 Ma 兩期（表1）。

角子山巖體呈NW-SE 向展布，西起象河，南至春水-下碑寺一線，東至團(tuán)山，出露面積約為148 km2，東、西和南三面均為第四系覆蓋，北部與熊耳群、汝陽群、洛峪群和下寒武統(tǒng)—震旦系呈侵入接觸關(guān)系，可見冷凝邊和烘烤邊，接觸帶內(nèi)出露熊耳群火山巖和石英砂巖捕虜體，接觸面傾向外傾為主，傾角為30°～60°，其東、西兩側(cè)分別出露大紙房和嵖岈山巖株與祖師頂巖基和黃山巖株（圖1、圖2）。角子山巖體的主體巖性為中-粗粒黑云母正長花崗巖（圖3a），局部巖性漸變?yōu)橹辛：谠颇付L花崗巖，發(fā)育暗色微粒包體（圖3b），在巖體中部的粗粒正長花崗巖內(nèi)可見晶洞構(gòu)造（圖3c）。細(xì)粒黑云母二長花崗巖多出露于巖體邊部（圖3d），巖體不同巖性之間呈漸變關(guān)系。角子山中-粗粒黑云母正長花崗巖以灰紅-淺肉紅色為主，塊狀構(gòu)造，花崗等粒結(jié)構(gòu)，主要礦物為鉀長石（45%～55%）、斜長石（15%～25%）和石英（20%～30%），鉀長石發(fā)育卡氏雙晶，斜長石發(fā)育聚片雙晶及弱環(huán)帶結(jié)構(gòu)（圖3e），可見條紋長石（圖3f），鉀長石和斜長石粒徑大多為2～10 mm，石英粒徑大多為2～5 mm。暗色礦物以黑云母為主，含量約為5%，副礦物主要為磁鐵礦、榍石、磷灰石及鋯石。

圖3 伏牛山余脈緣角子山花崗巖巖石圖Fig.3 Petrographs of the Jiaozishan granite in the stretching branch of the Funiu mountains.

2 鋯石LA-ICP-MS 定年

2.1 分析方法

定年樣品JZS07 的鋯石分選在河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所實(shí)驗(yàn)室完成，北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成了鋯石樣品靶制作和反射光、透射光及陰極發(fā)光照相。上機(jī)分析測試前，對靶上所有鋯石顆粒的圖像進(jìn)行了綜合分析，之后設(shè)計出最恰當(dāng)?shù)臏y點(diǎn)。

鋯石定年在西北大學(xué)大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，激光剝蝕系統(tǒng)為德國Lamda Physik 公司生產(chǎn)的ComPex102 Excimer ArF 準(zhǔn)分子激光器，使用高純He 氣作為載氣將激光剝蝕物送入等離子質(zhì)譜儀，質(zhì)譜儀型號為美國Agilent 公司的 ICP-MS 7500a。激光束斑直徑44 μm，剝蝕時間50 s，激光頻率為8 Hz，激光能量為80 mJ/pusle。在定年測試中，標(biāo)樣NIST610、91500、GJ-1 和樣品鋯石有序穿插進(jìn)行測試。使用Glitter 軟件對測試獲得的鋯石同位素比值和元素含量進(jìn)行處理，運(yùn)用Isoplot 程序（Ludwing，2001）繪制鋯石U-Pb 諧和計算加權(quán)平均年齡。

2.2 樣品特征

樣品JZS07 的巖性為粗粒黑云母正長花崗巖，分選獲得的鋯石數(shù)量多于1 000 粒，大部分鋯石呈無色透明，少量鋯石略顯淡黃色，個別鋯石內(nèi)可見裂紋和礦物包裹體。樣品JZS07 的大多數(shù)鋯石顆粒晶型完整，多呈柱狀、長柱狀，長軸長度以150～200 μm 為主，短軸長度為50～100 μm，如JZS07-02、03 和-17 等。晶型不完整的鋯石顆粒以棱角-次棱角狀為主，如JZS07-14，長軸粒徑以100～150 μm 為主，短軸粒徑約為100 μm。樣品JZS07 的鋯石發(fā)育均勻、清晰、致密的韻律震蕩環(huán)帶（圖4），具有明顯的巖漿鋯石特點(diǎn)（熊萬宇康等，2023）。

圖4 伏牛山余脈角子山花崗巖定年樣品JZS07 的鋯石陰極發(fā)光圖Fig.4 Zircon cathodoluminescence images of samples JZS07 from the Jiaozishan granite in the stretching branch of the Funiu mountains

2.3 鋯石U-Pb 定年結(jié)果

樣品JZS07 的LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 定年結(jié)果見表2 和圖5。

圖5 伏牛山余脈角子山花崗巖樣品JZS07 的LA-ICP-MS 鋯石U-Pb 定年結(jié)果圖Fig.5 LA-ICP-MS U-Pb concordia diagrams of sample JZS07 from the Jiaozishan granite in the stretching branch of the Funiu Mountains

對樣品JZS07 累計進(jìn)行了30 個鋯石測點(diǎn)的分析，其中JZS07-01、-05、-08、-09、-10、-12、-15、-16、-19、-21、-24 和-26 等12 個測點(diǎn)的測定值明顯偏離U-Pb一致線（圖5a），在年齡計算不予考慮。剩余18 個有效鋯石測點(diǎn)的U-Pb 年齡集中于2 組（圖5b）：①測點(diǎn)JZS07-14 的U-Pb 年齡為（129.5±1.4）Ma；Th/U 值為0.61。②其余17 個鋯石測點(diǎn)的U-Pb 年齡介于（116.1±1.4～122.2±1.3）Ma，Th/U 值介于0.47～1.67，加權(quán)平均年齡為（119.3±0.9）Ma（圖5c）。

3 地球化學(xué)特征

對角子山巖體8 件花崗巖樣品進(jìn)行了主、微量元素分析。主量元素分析測試由河南省有色金屬地質(zhì)勘查總院檢測中心完成，分析儀器為ZSX Primus Ⅱ型X 射線熒光光譜儀，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB/T14506.28-2010，分析精度分別優(yōu)于5%。微量元素成分分析由澳實(shí)分析檢測（廣州）有限公司完成，分析方法代碼為ME-MS81，等離子體質(zhì)譜儀型號為Agilent 7 900 分析測試，測試結(jié)果的相對偏差和誤差均低于10%。

3.1 主量元素

角子山花崗巖樣品的主量元素分析結(jié)果見表3。8 件樣品的SiO2含量介于73.30%～77.66%，Al2O3含量介于12.42%～13.48%，TFe2O3含量的最低值和最高值分別為0.83% 和2.05%，MgO 含量介于0.03%～0.47%，CaO 含量介于0.43%～1.44%，Na2O 和K2O 含量分別介于3.47%～4.27%和4.02%～5.10%。它們的Na2O+K2O 含量和Na2O/K2O 值分別為7.99%～9.01%和0.70～1.02。它們的A/CNK 和A/NK 值分別介于0.94～1.04 和1.10～1.22。

表3 伏牛山余脈角子山花崗巖主量元素（%）和微量元素（10-6）分析結(jié)果表Tab.3 Major (%) and trace (10-6) elements analysis results of the Jiaozishan granite in the stretching branch of the Funiu mountains

在角子山花崗巖樣品的哈克圖解中（圖6）：①M(fèi)gO、TiO2、Al2O3、TFe2O3、MnO、CaO 和P2O5投點(diǎn)趨勢整體上為負(fù)相關(guān)關(guān)系。②Na2O 投點(diǎn)整體上為正相關(guān)關(guān)系。③K2O 投點(diǎn)為發(fā)散趨勢。在SiO2-（Na2O+K2O）和K2O-SiO2圖解中（圖7a、圖7b），角子山花崗巖樣品點(diǎn)均落入花崗巖分類區(qū)內(nèi)，位于堿性-亞堿性系列分界線以下，屬于高鉀鈣堿性系列巖石。角子山花崗巖18 件樣品的A/CNK 和A/NK 值分別介于0.94～1.14 和1.10～1.35，總體上屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)花崗巖（圖7c）。

圖6 伏牛山余脈角子山花崗巖哈克圖Fig.6 Harker diagrams of the Jiaozishan granite in the stretching branch of the Funiu mountains

圖7 伏牛山余脈角子山花崗巖圖Fig.7 Diagrams of Jiaozishan granite in the stretching branch of the Funiu mountains

3.2 微量元素

角子山花崗巖樣品的微量元素分析結(jié)果見表3。除樣品JZS03 和JZS05 的Ba 含量（22.8×10-6和17.3×10-6）明顯偏低外，其余6 件樣品Ba 含量的最低值和最高值分別為104×10-6和492×10-6，Rb 和Th 含量分別 介于161×10-6～357×10-6和27.0×10-6～57.3×10-6。它們Zr 含量的最低值和最高值分別為68×10-6和203×10-6，Hf 含量介于3.6×10-6～7.0×10-6，Zr/Hf 值為16.2～34.3，全巖Zr 飽和溫度介于722～803 ℃。它們的Nb 和Ta 的含量分別為14.9×10-6～52.2×10-6和1.3×10-6～4.4×10-6，Y 含量的最低值和最高值分別為3.8×10-6和18.5×10-6，Nb/Ta 和Y/Nb 值分別介于10.6～13.2 和0.14～0.76。在微量元素蛛網(wǎng)圖中（圖8a），角子山花崗巖樣品顯示了Rb、Th 及Zr、Hf 的正異常和Sr、P、Ti 的負(fù)異常。

圖8 伏牛山余脈角子山花崗巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(a)和稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖(b)Fig.8 (a)Diagrams of spider and (b)REE distribution patter for the Jiaozishan granite in the stretching branch of the Funiu mountains

角子山花崗巖樣品的稀土總量介于20.9×10-6～204×10-6之間，（La/Yb）N值范圍是4.24～21.0，δEu 值介于0.53～0.78，它的稀土配分模式具輕稀土富集（右傾平滑）和中、重稀土虧損（近水平）的特征，顯示負(fù)Eu異常（圖8b）。此外，角子山花崗巖樣品的LaN-（La/Yb）N投點(diǎn)顯示了一定程度的正相關(guān)關(guān)系，表明其成分變異受控于部分熔融作用。

4 討論

4.1 形成時代與鋯石年齡譜

角子山花崗巖的黑云母和全巖K-Ar 年齡分別為136 Ma（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)廳區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊，2000a）和123 Ma（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)廳區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊，2000b），形成時代分別為早白堊世和早白堊世中期。角子山花崗巖的SHRIMP 鋯石定年獲得了112～115 Ma 和120～122 Ma 兩組年齡，因112～115 Ma 組內(nèi)部分鋯石的定年結(jié)果偏離U-Pb 諧和線，周紅升等（2008）認(rèn)為它們代表的是巖漿后期事件，120～122 Ma 組內(nèi)6 顆鋯石的加權(quán)平均年齡（120.9±0.8）Ma 代表了巖體結(jié)晶時代。

角子山花崗巖LA-ICP-MS 定年樣品JZS07 的巖性為粗粒黑云母正長花崗巖，為塊狀構(gòu)造和花崗結(jié)構(gòu)，定年鋯石陰極發(fā)光圖像發(fā)育巖漿振蕩環(huán)帶，其17 個有效鋯石測點(diǎn)的加權(quán)平均年齡為（119.3±0.9）Ma，它表了巖漿的結(jié)晶年齡，表明角子山花崗巖形成于早白堊世阿普特期。

在對比角子山鋯石SHRIMP 和LA-ICP-MS 定年結(jié)果是發(fā)現(xiàn)：①SHRIMP 定年中4 個測點(diǎn)（10.2、11.1、12.1 和13.1）的諧和度低于90%，不應(yīng)該參與年齡計算。②LA-ICP-MS 與SHRIMP 的定年結(jié)果互有重疊，將SHRIMP 兩組年齡值（112～115 Ma 和120～122 Ma）合為一組（圖9）。所以，對兩次鋯石U-Pb 定年結(jié)果進(jìn)行了綜合處理，27 顆有效鋯石給出的加權(quán)平均年齡（118.2±1.2）Ma 是角子山花崗巖的形成年齡。

在豫南方城-泌陽-桐柏地區(qū)存在一期與角子山花崗巖形成時代相近的花崗巖（表1），如大紙房、嵖岈山和老寨山花崗巖，張士英和雞公山花崗巖中存在與之時代相近的侵入單元。北秦嶺骨頭崖和二郎坪巖體的鋯石U-Pb 年齡分別為（111.7±0.6）Ma 和（114.0±0.5）Ma（盧仁等，2017；梁濤等，2019a），太山廟巖基和東溝花崗斑巖的鋯石U-P 年齡分別為113～125 Ma（葉會壽等，2008；齊玥，2014；Zhao et al.,2021）和（112±1）Ma（葉會壽等，2006），伏牛山巖基也存在115～120 Ma 的巖漿侵入活動（Gao et al.,2014；張昕等，2018）。這表明東秦嶺造山帶存在與角子山巖基形成時代相接近的巖漿活動。

盡管只有1 顆鋯石的年齡為（129.5±1.4）Ma，但角子山花崗巖的定年結(jié)果還是顯示了～130 Ma 和～118 Ma 兩組年齡，形成了鋯石年齡譜（圖9）。這是真實(shí)可靠的，因?yàn)椋孩贃|側(cè)大紙房和嵖岈山花崗巖的鋯石年齡譜組合分別為～120 Ma 和～136 Ma 與～117 Ma 和134 Ma（盧仁等，2023），它們幾乎是一致的。②方城—泌陽—桐柏地區(qū)廣泛出露與～130 Ma 接近的花崗巖（表1）。方城-泌陽-桐柏地區(qū)郭莊、吳溝、銅山和天目山等早白堊世花崗巖的的定年結(jié)果均形成了鋯石年齡譜，峰值年齡組合為～130 Ma 和～145 Ma，它們與大紙房和嵖岈山鋯石年齡譜都是巖漿/流體體系混合再活化作用的產(chǎn)物（盧仁等，2020，2021；梁濤等，2021a，2021b）。因此，角子山花崗巖也經(jīng)歷了巖漿/流體體系混合再活化作用，與其內(nèi)暗色微粒包體具有相同的成因指示。

綜上所述，角子山花崗巖形成于（118.2±1.2）Ma，屬于早白堊世酸阿普特期酸性巖漿活動的產(chǎn)物，它經(jīng)歷了巖漿/流體體系混合再活化作用。

4.2 源區(qū)特征

角子山花崗巖的哈克圖解顯示了Al2O3和CaO 負(fù)相關(guān)關(guān)系以及Sr、Eu 負(fù)異常，結(jié)合樣品巖性為正長花崗巖，很容易認(rèn)為這是斜長石結(jié)晶分異的結(jié)果。但是，以下兩個地質(zhì)事實(shí)否定了這種認(rèn)識：①暗色微粒包體與角子山巖漿的密度差大于斜長石與角子山巖漿的，暗色微粒包體反而說明角子山花崗巖巖漿演化中沒有經(jīng)歷斜長石的結(jié)晶分異作用。②Al2O3和CaO 是斜長石的主要化學(xué)成分，Na2O 和K2O 同樣也是，它們顯示一致的負(fù)相關(guān)協(xié)變趨勢才能說明斜長石結(jié)晶分異，角子山花崗巖的Na2O 和K2O 不具備相應(yīng)的協(xié)變趨勢（圖6）。角子山花崗巖的（La/Yb）N-LaN投點(diǎn)趨勢表明部分熔融控制其成分變異（圖8b），源區(qū)巖石存在斜長石殘留導(dǎo)致角子山巖體形成Sr、Eu 負(fù)異常。

角子山花崗巖的TiO2含量低于0.25%（圖6），具有明顯的Ti 負(fù)異常（圖8a），這表明其部分熔融源區(qū)內(nèi)殘余相至少包含角閃石、金紅石等富Ti 礦物相。它的（La/Yb）N較?。?.24～21.0）以及Y 質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高（3.8×10-6～18.5×10-6），表明它的部分熔融熔源區(qū)不含石榴子石。與崤山龍臥溝巖體的稀土配分模式相似（盧仁等，2014），角子山巖基樣品的稀土配分模式中也顯示了中稀土元素相對輕、重稀土元素虧損（Dy-Ho-Er 負(fù)異常），這說明其部分熔融源區(qū)殘余相中的角閃石參與控制了Dy、Ho 和Er 質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

鄧晉福等（1996，2004）認(rèn)為花崗巖的稀土配分模式中Eu 異常情況能夠大致反映其源區(qū)深度，無負(fù)Eu異常相當(dāng)于加厚陸殼，負(fù)Eu 異常對應(yīng)于正常厚度陸殼，或者雙倍陸殼的中、上部。此外，花崗巖巖石系列（K2O 含量）也與地殼厚度存在對應(yīng)關(guān)系，即鉀玄巖、高鉀鈣堿性和中鉀鈣堿性系列巖石對應(yīng)的地殼厚度大致范圍依次為大于67 km、67～40 km 和40～17 km（鄧晉福等，2004，2015）。張旗等（2010）據(jù)Sr 和Yb 含量將花崗巖劃分出埃達(dá)克、喜馬拉雅、浙閩和南嶺等4 個類型，形成深度依次為大于50 km、40～50 km、30～40 km 和小于30 km。角子山花崗巖屬于高鉀鈣堿性系列，并顯示了負(fù)Eu 異常，在Yb-Sr 圖解中以喜馬拉雅型為主，部分樣品點(diǎn)落入浙閩型和南嶺型（圖10），表明它形成于正常厚度地殼，在40～50 km和小于30 km 不同深度處存在兩個部分熔融巖石源區(qū)。

圖10 伏牛山余脈角子山花崗巖的Yb-Sr 圖（底圖據(jù)張旗等2010；圖例同圖6）Fig.10 Yb-Sr diagram of the Jiaozishan granite in the stretching branch of the Funiu mountains

所以，角子山花崗巖的部分熔融源殘余相包括角閃石、斜長石和金紅石，無石榴子石殘余，它形成于正常厚度地殼，存在2 個部分熔融巖石源區(qū)，深度大致分別為40～50 km 和小于30 km。

4.3 構(gòu)造背景

在印支末期，揚(yáng)子與華北板塊已完成拼接，預(yù)示著秦嶺造山帶進(jìn)入了陸（板）內(nèi)構(gòu)造演化階段（盧欣祥，2000；張國偉等，2001），這說明角子山花崗巖形成與板塊俯沖或大陸裂谷無直接成因關(guān)系，應(yīng)處于陸（板）內(nèi)演化階段，屬于陸內(nèi)造山作用的巖漿響應(yīng)（劉振宏等，2004）。一方面，在大陸板塊拼接完成后，其深部巖石圈-軟流圈系統(tǒng)的匯聚仍在持續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致陸內(nèi)碰撞造山作用得以顯現(xiàn)，對應(yīng)的深部過程為巖石圈垮塌（拆沉）作用（鄧晉福等，2004，2007）。另外一方面，經(jīng)歷長期構(gòu)造演化拼合而成的大陸板塊及造山帶具有復(fù)雜的巖石學(xué)結(jié)構(gòu)和厚度不均一性，形成重力穩(wěn)定性差異及異常，在同一深部地質(zhì)過程中產(chǎn)生不完全相同的淺部地質(zhì)響應(yīng)（羅照華等，2006，2007，2008）。

綜上所述，暗色微粒包體和鋯石年齡譜表明角子山花崗巖經(jīng)歷了巖漿/流體體系混合再活化作用，它還存在40～50 km 和小于30 km 兩個不同深度處的部分熔融源區(qū)?；◢徺|(zhì)巖漿在上升途中是不可能從圍巖中捕獲鋯石顆粒的，花崗巖鋯石年齡譜是巖石圈拆沉作用的地質(zhì)響應(yīng)之一（梁濤等，2015a，2015b，2018,2019b），深部物質(zhì)和能量在巖石圈災(zāi)變過程中得以交換和釋放。角子山巖基東側(cè)大紙房巖株的鋯石U-Pb定年也顯示了鋯石年齡譜，峰值年齡為136.9 Ma 和119.5 Ma。它還具有埃達(dá)克巖特性，是～120 Ma 區(qū)域巖石圈拆沉作用的產(chǎn)物（盧仁等，2023）。

在經(jīng)歷了復(fù)雜的碰撞拼合之后，在伏牛山余脈巖石圈不同深度處形成多個巖漿/流體庫，其內(nèi)包含各式晶體群（羅照華等，2013，2019，2020；蘇尚國等，2018），如多成因的鋯石。在早白堊世～120 Ma 大紙房巖石圈發(fā)生拆沉作用時，深部巖漿/流體得以快速釋放，上升途中注入到殼源巖漿/流體庫內(nèi)，不同時代（如～130 Ma）的鋯石隨之“混合”，混合活化之后的巖漿/流體繼續(xù)上侵，角子山巖漿/流體體系在構(gòu)造有利部位固結(jié)成巖，在～118 Ma 晶出鋯石。角子山花崗巖形成于秦嶺早白堊世陸（板）內(nèi)造山階段，是～120 Ma區(qū)域巖石圈拆沉作用的巖漿響應(yīng)之一。

5 結(jié)論

（1）角子山花崗巖定年樣JZS07 中17 個鋯石測點(diǎn)的U-Pb 加權(quán)年齡為（119.3±0.9）Ma，綜合前人10 個鋯石U-Pb 測點(diǎn)獲得年齡為（118.2±1.2）Ma，表明角子山花崗巖形成于早白堊世阿普特期。

（2）角子山花崗巖富硅、堿和貧鈣、鎂，為高鉀鈣堿性系列巖石，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-弱過鋁質(zhì)花崗巖。

（3）角子山花崗巖的部分熔融源殘余相包括角閃石、斜長石和金紅石，無石榴子石殘余，它形成于正常厚度地殼，存在深度大致為40～50 km 和小于30 km的兩個部分熔融巖石源區(qū)。

（4）角子山花崗巖形成于秦嶺早白堊世陸（板）內(nèi)造山階段，經(jīng)歷了巖漿/流體體系混合再活化作用，是～120 Ma 區(qū)域巖石圈拆沉作用的產(chǎn)物。