時(shí) 毓,楊金磊,李 響,王新宇,,吳祥珂,劉希軍,三元合,,張曉晨

(1.桂林理工大學(xué) a.廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;b.廣西有色金屬隱伏礦床勘查及材料開(kāi)發(fā)協(xié)同創(chuàng)新中心,廣西 桂林 541004; 2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 武漢地質(zhì)調(diào)查中心, 武漢 4302053; 3.廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院,南寧 530023)

華南地區(qū)經(jīng)歷了Columbia超大陸、 Gondwana超大陸、 Pangean超大陸以及亞歐大陸形成與演化的多期構(gòu)造活動(dòng), 具有獨(dú)特的地球動(dòng)力學(xué)演化模式[1-2]。 在中生代, 華南地區(qū)經(jīng)歷了印支與燕山運(yùn)動(dòng)兩期構(gòu)造事件, 并完成了由特提斯構(gòu)造域向太平洋構(gòu)造域的轉(zhuǎn)換[3-6], 構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)也由總體的擠壓變?yōu)槔祗w制[7-9]。 由于遭受強(qiáng)烈的陸殼改造作用, 且在陸內(nèi)巖石圈伸展的構(gòu)造背景下有利于發(fā)生成巖成礦作用, 所以華南地區(qū)的金屬成礦作用及各種與花崗巖有關(guān)的成礦作用主要發(fā)生在中生代, 尤其是燕山期, 是我國(guó)東部“大爆發(fā)成礦”最具代表性的區(qū)帶[1, 10-14]。 因此, 華南地區(qū)受到國(guó)內(nèi)外地學(xué)界的廣泛關(guān)注[1-24]。 然而關(guān)于華南中生代的構(gòu)造屬性還存在著較大分歧[4, 6, 8, 16-17], 華南大規(guī)模成礦的具體發(fā)生時(shí)間也還未達(dá)成共識(shí)[1, 10-12, 18], 對(duì)華南地區(qū)中生代巖石成因及構(gòu)造背景的認(rèn)識(shí)也尚存爭(zhēng)議[3,6,12,19-20]。 這些問(wèn)題還需要進(jìn)行多方面的論證。

南嶺位于華南地區(qū)的中南部,被認(rèn)為是華南中生代構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換區(qū),190～160 Ma為構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換期[21-23]。而桂東北地區(qū)位于南嶺西段,巖漿活動(dòng)頻繁,出露大量巖漿巖及少量的基性巖脈[24]。基性巖脈是區(qū)域性拉張伸展運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物,是深部熱-動(dòng)力作用在地表的重要表現(xiàn),是研究深部地幔性質(zhì)、殼幔相互作用的重要“巖石探針”[25],對(duì)了解大陸巖石圈地幔特征和成巖時(shí)的構(gòu)造背景具有重要意義[26-28]。因此,為研究上述重要問(wèn)題,本文對(duì)位于南嶺西段的桂東北地區(qū)基性煌斑巖進(jìn)行了巖石學(xué)、巖相學(xué)、鋯石年代學(xué)及鋯石Hf同位素測(cè)試,探討了研究區(qū)煌斑巖的形成時(shí)代及物質(zhì)來(lái)源,這將有助于為華南中生代大規(guī)模成巖成礦作用和巖石成因及構(gòu)造背景中存在的爭(zhēng)議提供新的思路和證據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況及樣品特征

研究區(qū)桂東北平樂(lè)沙子煌斑巖位于華南地區(qū)南側(cè),揚(yáng)子與華夏板塊的拼合帶上,北西為揚(yáng)子板塊,南東為華夏板塊(圖1a)。本區(qū)地殼演化具有明顯的階段性,可分為晉寧、加里東、海西-印支、燕山-喜馬拉雅4個(gè)階段[24]。研究區(qū)出露的地層為寒武系、奧陶系、泥盆系、石炭系、三疊系、侏羅系及第四系[24]。斷裂構(gòu)造較發(fā)育,典型的有白石斷裂、荔浦?jǐn)嗔选⒂^音閣斷裂帶等。白石斷裂,北起全州縣大西江,南至平樂(lè)縣沙子街附近,走向近南北,斷層南段為正斷層,北段為逆斷層,全長(zhǎng)180 km[29]。荔浦?jǐn)嗔延陕拐h四排經(jīng)荔浦延至平樂(lè)附近,走向50°～60°,為逆斷層,全長(zhǎng)約100 km[29]。觀音閣斷裂帶位于平樂(lè)縣沙子、恭城縣栗木、都龐嶺一帶,東北延入湖南[29]。在區(qū)域上,平樂(lè)沙子煌斑巖受觀音閣深斷裂、荔浦大斷裂及白石斷裂的控制。

煌斑巖樣品GX1511, 采自廣西平樂(lè)縣沙子鎮(zhèn)渡河村電站西路北山坡上(N24°49′50.88″, E110°44′0.98″)(圖1b)。 樣品新鮮面為灰白色, 風(fēng)化面為黃褐色, 風(fēng)化嚴(yán)重。 圍巖為白云質(zhì)灰?guī)r, 野外不見(jiàn)基巖露頭, 僅從風(fēng)化表層挖到遭受較強(qiáng)風(fēng)化作用及蝕變的煌斑巖樣品(圖2a、 b)。 巖石由斑晶和基質(zhì)兩部分組成,斑晶占20%左右, 主要由斜長(zhǎng)石假晶(15%±)和普通角閃石及其假晶(5%±)組成, 斜長(zhǎng)石呈半自形-他形粒狀, 極少量被熔蝕呈渾圓狀, 粒徑為0.6～3 mm, 已被絹-白云母、 綠泥石完全取代, 以假晶出現(xiàn), 僅殘留斜長(zhǎng)石晶型(圖2c、 d)。 從殘留結(jié)構(gòu)可以看出部分晶體具環(huán)帶結(jié)構(gòu); 普通角閃石呈半自形柱狀, 大小為0.8～2 mm, 沿其邊部被綠泥石不均勻取代, 部分晶體被黑云母、 石英完全取代。 基質(zhì)由斜長(zhǎng)石微晶假晶(40%±)、 暗色礦物假晶(15%±)和玻璃質(zhì)(25%±)組成。 斜長(zhǎng)石微晶呈自形-半自形粒狀, 大小為0.2～8 mm, 蝕變情況與斑晶基本相同;暗色礦物已完全蝕變,被赤鐵礦、褐鐵礦完全取代,僅殘留晶型。玻璃質(zhì)發(fā)生脫玻化,析出斜長(zhǎng)石雛晶(圖2c、 d)。

圖1 桂東北地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及采樣位置Fig.1 Simplified geological map of northeastern Guangxi and the sampling locations(a)據(jù)文獻(xiàn)[24]修改; (b)據(jù)廣西區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院1∶50萬(wàn)廣西壯族自治區(qū)數(shù)字地質(zhì)圖修改

煌斑巖樣品GX1512,采自廣西平樂(lè)縣沙子鎮(zhèn)大旺村東南山坡果園內(nèi)(N24°50′44.13″, E110°42′54.67″)(圖1b)。 樣品新鮮面為灰黑色, 風(fēng)化面為黃褐色, 風(fēng)化嚴(yán)重, 具有典型的煌斑結(jié)構(gòu), 塊狀構(gòu)造(圖3a、 b)。 可見(jiàn)基巖露頭, 圍巖為白云質(zhì)灰?guī)r(圖3a)。 巖石由斑晶(15%±)和基質(zhì)(85%±)兩部分組成, 斑晶主要由橄欖石假晶(5%±)和金云母(10%±)組成, 橄欖石呈半自形-他形粒狀, 大小0.6～1 mm, 已被綠泥石等完全取代, 以假晶出現(xiàn), 僅從殘留的晶型和結(jié)構(gòu)可辨認(rèn), 個(gè)別晶體殘留環(huán)帶結(jié)構(gòu); 金云母及其假晶呈半自形柱狀, 大小0.8～2 mm, 已被綠泥石、 白云母和黑云母完全取代。 基質(zhì)由斜長(zhǎng)石假晶(20%±)、 暗色礦物假晶(15%±)、 玻璃質(zhì)(48%±)和綠簾石(2%±)組成, 斜長(zhǎng)石假晶和暗色礦物假晶大小為0.05～0.6 mm, 蝕變情況與斑晶基本一致, 玻璃質(zhì)發(fā)生脫?；? 析出斜長(zhǎng)石雛晶, 綠簾石呈粒狀, 大小為0.05～0.1 mm, 呈不均勻分布(圖3b)。

2 測(cè)試方法

煌斑巖樣品的破碎和鋯石的挑選工作在河北廊坊市誠(chéng)信地質(zhì)服務(wù)有限公司完成；陰極發(fā)光(CL)顯微照相工作和鋯石的制靶工作在重慶宇勁科技有限公司完成；鋯石定年測(cè)定工作在南京大學(xué)內(nèi)生金屬礦床成礦機(jī)制研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,采用的儀器為激光電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-ICP-MS),激光取樣系統(tǒng)New Wave Research 213 nm與Agilent 7500s ICP-MS連接,激光束斑直徑32 μm,頻率5 Hz。為了檢查儀器的穩(wěn)定性和分析結(jié)果的可靠性,每輪測(cè)試分析前后都進(jìn)行了2次標(biāo)樣GJ分析,每組分析都包含12個(gè)樣品點(diǎn)且均含有標(biāo)樣Muk Tank的分析。樣品的同位素比值及元素含量計(jì)算使用Glitter(ver. 4.0)軟件[30],普通鉛校正使用ComPbCorr#3-15G程序[31],年齡及諧和圖繪制采用Isoplot 3。

圖2 煌斑巖樣品GX1511的野外和手標(biāo)本照片及鏡下特征Fig.2 Photographs of field, hand specimen and microscope features of lamprophyre GX1511

鋯石Hf同位素分析在桂林理工大學(xué)廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成,利用裝配ESI New wave 193 ArF準(zhǔn)分子激光器的高分辨率多接收器 ICP-MS系統(tǒng)進(jìn)行。 測(cè)試過(guò)程中儀器的工作參數(shù)：剝蝕時(shí)間60 s,光束直徑44 μm,重復(fù)頻率10 Hz,脈沖能量密度為5.2～6.1 J/cm2,剝蝕深度2 μm。測(cè)定時(shí)采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)鋯石GJ-1作為參考,以評(píng)估儀器的穩(wěn)定性和可靠性,其平均值為176Hf/177Hf=0.281 996±0.000 020(2σ,n=121)。 用同一點(diǎn)的βYb的均值176Yb對(duì)176Hf進(jìn)行干擾校正[32]以得到精確的數(shù)據(jù)分析。 初始176Hf/177Hf值計(jì)算采用的176Lu

衰變常數(shù)為1.867×10-11[33], 球粒隕石176Hf/177Hf=0.033 6±1和176Hf/177Hf=0.282 785±11(2σ) 用作進(jìn)行εHf(t)計(jì)算[34]。 每個(gè)鋯石的地殼模式年齡計(jì)算(TDM2)基于假設(shè)平均大陸地殼176Hf/177Hf 值是0.015的兩階段模型[35]。詳細(xì)測(cè)試流程參見(jiàn)文獻(xiàn)[36-37]。

3 分析測(cè)試結(jié)果

3.1 鋯石陰極發(fā)光特征及U-Pb年齡

沙子煌斑巖樣品中的鋯石為長(zhǎng)柱狀、渾圓-橢圓狀或破碎的不規(guī)則狀,鋯石長(zhǎng)度為75～254 μm,長(zhǎng)寬比為1∶1～3∶1,部分鋯石具有明顯的核-幔結(jié)構(gòu),陰極發(fā)光(CL)圖像顯示多數(shù)鋯石具有明顯的震蕩環(huán)帶(圖4),鋯石的Th/U值大部分大于0.4,顯示了巖漿鋯石的特征[38-39]。

對(duì)GX1511樣品中的46顆鋯石進(jìn)行了46個(gè)測(cè)點(diǎn)分析, 其Th、U含量變化范圍較大,分別為(30～1 213)×10-6和(64～2 239)×10-6, Th/U值為0.21～2.84, 均值為0.91(表1)。所測(cè)鋯石的年齡值分散, 變化于2 711～163 Ma, 集中于中元古代(1 465～1 056 Ma)和新元古代(988～553 Ma)； 還有5顆形成于新太古代,207Pb/206Pb年齡變化于2 711～2 516 Ma； 5顆形成于古元古代, 年齡在2 132～1 694 Ma; 8顆形成于古生代,206Pb/238U年齡變化于516～254 Ma； 3顆形成于中生代(侏羅紀(jì)), 年齡分別為197±3 Ma、 173±2 Ma和163±2 Ma(表1, 圖5a、 b)。 該煌斑巖的侵位時(shí)代應(yīng)小于最年輕的諧和鋯石的年齡(～163 Ma),其他的老鋯石則很可能為捕獲鋯石。

圖4 煌斑巖中鋯石陰極發(fā)光照片F(xiàn)ig.4 Cathodoluminescence (CL) images for zircons of the lamprophyres

分析點(diǎn)號(hào)同位素比值207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ定年結(jié)果/Ma207Pb/206Pb1σ207Pb/235U1σ206Pb/238U1σ諧和度/%wB/10-6ThUTh/U GX151110.051 820.001 330.194 310.004 560.027 200.000 252773718041732961311670.7820.064 980.001 261.142 180.019 440.127 490.001 1077422774977461003272201.4930.076 240.001 331.909 080.028 220.181 630.001 431 101171 084101 0768981261410.8940.115 150.001 595.246 400.057 360.330 470.002 391 882101 86091 8411298661920.3450.067 190.001 081.400 000.018 740.151 120.001 1484416889890761021101530.7260.186 420.002 7313.707 570.164 420.533 310.004 152 711102 730112 75517102721300.5570.169 420.002 2311.412 480.116 210.488 540.003 422 55282 557102 564151001351680.8080.067 070.001 151.290 840.018 880.139 590.001 1184018842884261001191340.8990.069 100.000 971.439 670.016 220.151 120.001 0890212906790761002064830.43100.060 840.001 240.912 290.016 480.108 750.000 94634246589665510130900.33110.057 840.001 140.664 390.011 610.083 310.000 7052424517751641002751421.94120.055 880.001 630.558 440.015 110.072 480.000 784484145110451510095881.08130.066 150.001 201.233 800.021 900.135 270.001 9381117816108181110092911.00150.050 040.000 940.176 360.003 260.025 560.000 371972016531632994708480.55160.074 580.001 391.847 960.033 760.179 720.002 621 057171 063121 06514101521160.45170.179 320.002 1912.550 240.156 100.507 640.007 202 647112 646122 6473110070850.83180.062 940.001 040.909 860.014 750.104 850.001 437061665786438981611111.46190.070 920.000 921.576 000.020 410.161 190.002 14955129618963121001281261.02200.057 950.000 720.661 950.008 320.082 850.001 095281351655136995595351.04210.071 550.001 291.609 830.028 640.163 210.002 42973169741197513100522480.21220.066 460.003 420.425 860.020 780.046 490.000 97821673601529368167641.04230.165 800.002 0510.917 440.135 230.477 600.006 472 516102 516122 5172810091661.37240.105 600.001 344.550 150.057 520.312 530.004 151 725111 740111 75320102741100.67250.067 230.001 321.215 360.025 620.131 130.001 98845218081279411982431881.29260.065 920.001 101.198 260.021 750.131 850.001 838041880010798101004271502.84270.091 880.001 203.183 150.047 710.251 310.003 331 465131 453121 44517991551710.91280.103 820.001 554.277 910.069 110.298 870.003 911 694141 689131 686191001881881.00290.074 580.001 361.839 900.035 460.178 970.002 491 057191 060131 061141003074400.70300.065 810.002 341.197 580.041 810.131 990.002 378004479919799131001201131.06310.063 610.001 520.614 850.014 780.070 130.001 027292748794376906131 0220.60320.108 480.001 784.517 810.079 250.302 120.004 101 774151 734151 70220962531941.30330.074 650.001 161.825 470.030 200.177 390.002 291 059151 055111 05313991968910.22340.075 340.001 321.786 630.033 880.172 020.002 471 078181 041121 0231495871100.79360.050 040.000 940.176 360.003 260.025 560.000 3738719432644061028875691.56370.074 580.001 391.847 960.033 760.179 720.002 62983139929996121002394900.49380.179 320.002 1912.550 240.156 100.507 640.007 202 132112 134122 13823100711170.61390.062 940.001 040.909 860.014 750.104 850.001 435711855785537994272092.04400.070 920.000 921.576 000.020 410.161 190.002 142 523112 529142 536291011741960.89410.054 390.000 900.529 930.009 640.070 680.000 99744157508752101004125660.73420.071 890.000 851.655 320.023 570.167 070.002 195291928952604906637210.92430.132 520.001 567.182 190.098 490.393 210.005 054462627362544931563840.41440.059 100.000 980.730 040.013 210.089 630.001 231 056141 068101 075131027535311.42450.166 520.002 0211.065 240.164 230.482 070.006 70816247911378312994395840.75460.064 080.000 851.093 140.017 190.123 780.001 711 071131 073101 075131003407170.47470.057 970.000 970.328 840.006 050.041 150.000 589961799712998141002744710.58480.055 830.001 230.309 100.007 130.040 170.000 603741621131973931 2132 2390.54

續(xù)表1

對(duì)GX1512樣品中的32顆鋯石進(jìn)行了32個(gè)測(cè)點(diǎn)分析,其Th、U含量變化范圍也較大,分別為(16～471)×10-6和(13～1 053)×10-6, Th/U值為0.09～4.01, 均值為0.95(表1)。 所測(cè)鋯石的年齡值也很分散, 變化于2 534～503 Ma, 同樣集中于中元古代(1 430～1 007 Ma)和新元古代(992～742 Ma)； 還有2顆形成于新太古代(2 534～2 524 Ma), 5顆形成于古元古代(2 487～1 664 Ma), 2顆形成于早古生代(525～503 Ma), 這些鋯石很可能是捕獲鋯石(表1, 圖5c、 d)。 由于該煌斑巖脈侵入于泥盆系(圖1),因此該樣品中的鋯石均不能代表煌斑巖的侵位時(shí)代。

3.2 鋯石Hf同位素組成

對(duì)平樂(lè)縣沙子煌斑巖GX1511樣品中定年過(guò)的14顆諧和鋯石進(jìn)行了Hf同位素分析(表2), 其中8個(gè)點(diǎn)的εHf(t)為負(fù)值, 6個(gè)點(diǎn)的εHf(t)為正值。 (176Hf/177Hf)i值范圍為0.280 760～0.282 649, 其εHf(t)值變化范圍在-23.56～12.81, 二階段Hf模式年齡TDM2在3.95～1.00 Ga。 其中, 年齡為太古代(2 552 Ma)的鋯石(#7)捕擄晶,εHf(t)值為-13.7,其TDM2為3.95 Ga, 暗示其可能來(lái)源于古太古代的隱藏地殼。 而另一顆太古代(2 711 Ma)鋯石(#6)捕擄晶,εHf(t)值為3.99, 其TDM2為2.95 Ga, 僅比其鋯石結(jié)晶年齡老200 Ma, 暗示在太古代有新生地殼物質(zhì)的加入。 形成于古元古代(1 882 Ma)的鋯石(#4),εHf(t)值為-4.11,TDM2為2.81 Ga, 可能來(lái)源于古老的太古代地殼物質(zhì)。 形成于中元古代的兩顆鋯石,具有正的εHf(t)值和中元古代的TDM2值, 指示該時(shí)期主要為新生地殼物質(zhì)的加入。 新元古代的6顆鋯石, 其εHf(t)值有正有負(fù),TDM2為2.87～1.00 Ga, 指示在新元古代既有新生地殼物質(zhì)的加入, 也有古老物質(zhì)的再循環(huán)。 其中年齡為963 Ma的鋯石(#19),TDM2值為1.00 Ga, 與其鋯石的結(jié)晶年齡非常接近, 其εHf(t)值為12.81, 接近于虧損地幔值。 中侏羅世(173 Ma)的鋯石(#1), 具有非常負(fù)的εHf(t)值(-23.56),TDM2為2.67 Ga, 這顆鋯石很可能是從新太古代地殼再熔融巖漿中結(jié)晶出來(lái)的, 其來(lái)源于新太古代的地殼源區(qū)(表2, 圖6)。

圖5 煌斑巖中鋯石U-Pb年齡諧和圖和頻譜圖Fig.5 U-Pb concordia and relative probability diagrams for zircons of the lamprophyres

GX1512樣品的22個(gè)測(cè)試點(diǎn)的(176Hf/177Hf)i值范圍0.280 840～0.282 318。 新太古代早期—古元古代早期(2 534～2 455 Ma)的鋯石均具有負(fù)的εHf(t)值,TDM2值為3.81～3.07 Ga, 指示其主要來(lái)源于古老的古太古代地殼物質(zhì)。 形成于中元古代的6顆鋯石(1 430～1 007 Ma), 其εHf(t)值有正有負(fù),TDM2為2.29～1.44 Ga, 指示在中元古代既有新生地殼物質(zhì)的加入, 也有古元古代古老物質(zhì)的再循環(huán)。 新元古代的9顆鋯石(992～749 Ma)均為負(fù)的εHf(t)值,TDM2值在3.69～1.88 Ga。 其中#5鋯石的εHf(t)負(fù)達(dá)-29.55,TDM2值為3.69 Ga, 指示了在新元古代主要為古太古代-古元古代地殼物質(zhì)的再循環(huán)； 另有2顆早古生代的鋯石(525～503 Ma), 均具有負(fù)的εHf(t)值(-10.95～-16.47),TDM2值為2.51～2.15 Ga,指示了新太古代-古元古代地殼物質(zhì)的再循環(huán)(表2, 圖6)。

圖6 煌斑巖中鋯石(176Hf/177Hf)i、 εHf(t)與年齡關(guān)系Fig.6 Plots of (176Hf/177Hf)i ， εHf(t) vs ages for zircons of the lamprophyres

表2 沙子煌斑巖鋯石Hf同位素組成

4 討 論

4.1 沙子煌斑巖的形成時(shí)代

桂東北平樂(lè)縣沙子煌斑巖的LA-ICP-MS年齡前人未曾報(bào)道, 本文中所測(cè)沙子煌斑巖中最年輕的鋯石形成于燕山早期, 其形成年齡為163 Ma, 該煌斑巖的結(jié)晶年齡應(yīng)小于該年齡, 但有資料記載其形成于燕山期, 云母同位素年齡為163 Ma[29]。 本文根據(jù)鋯石年齡, 認(rèn)為該煌斑巖的形成年齡應(yīng)晚于163 Ma。 謝桂青等[40]提出華南地區(qū)巖石圈伸展可分為180～155、 145～125、 110～75 Ma三個(gè)階段。 平樂(lè)縣沙子煌斑巖可能與云南建水和江西崇義錫坑鎢礦區(qū)等地區(qū)的煌斑巖(～158 Ma)(表3)同樣是華南地區(qū)第一階段巖石圈伸展作用下的產(chǎn)物[41-44]。

近年來(lái)許多研究表明, 華南地區(qū)燕山期大面積火成巖形成于伸展的構(gòu)造背景中[4, 15, 45-46]。謝竇克等[47]認(rèn)為我國(guó)東南大陸的裂解作用開(kāi)始于燕山晚期；李獻(xiàn)華[48]認(rèn)為華南構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)在早白堊紀(jì)才開(kāi)始發(fā)生從擠壓到剪切-拉張的轉(zhuǎn)變；而陳培榮等[49]認(rèn)為華南在燕山早期(侏羅紀(jì))時(shí)巖石圈發(fā)生過(guò)伸展裂解作用,并非在白堊紀(jì)才開(kāi)始裂解。煌斑巖一般產(chǎn)出于大陸裂解的構(gòu)造環(huán)境下,廣西平樂(lè)縣沙子煌斑巖的形成年齡應(yīng)晚于163 Ma,而且華南在燕山早期晚階段(中-晚侏羅世)形成了大量花崗巖(表3),這些花崗巖被認(rèn)為是在伸展構(gòu)造背景下形成的[50-76],所以它們與本文的煌斑巖很有可能是同一次巖漿熱事件的產(chǎn)物。因此上述資料表明，華南在中晚侏羅世發(fā)生了廣泛的與伸展作用相關(guān)的巖漿活動(dòng),說(shuō)明華南在中晚侏羅世巖石圈仍處于伸展?fàn)顟B(tài)。

表3 華南中-晚侏羅世煌斑巖、花崗巖及相關(guān)礦床年齡

4.2 沙子煌斑巖的物質(zhì)來(lái)源

本文所測(cè)煌斑巖樣品中的鋯石,大多呈渾圓-橢圓狀,有些鋯石具有明顯的核-幔結(jié)構(gòu),煌斑巖的形成年齡應(yīng)晚于～163 Ma,其余新太古代、古元古代、中元古代、新元古代和早古生代的鋯石可能是煌斑巖巖漿侵入過(guò)程中捕獲的鋯石。所測(cè)最古老的7顆鋯石形成于新太古代,進(jìn)一步揭示了該地區(qū)深部可能存在未暴露的太古代結(jié)晶基底[77-78]。從樣品的鋯石U-Pb年齡頻譜圖(圖5)中得到年齡在～800 Ma的鋯石相對(duì)集中,研究區(qū)地處揚(yáng)子地塊和華夏地塊的拼合帶上(圖1a),所以它們的形成可能與新元古代兩地塊的俯沖-碰撞作用有關(guān)[79-84]。

鋯石具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性,因此其Hf同位素組成極少受到后期地質(zhì)事件的影響,且其Lu含量極低從而可以獲得準(zhǔn)確的鋯石形成時(shí)的Hf同位素組成。因此鋯石的Hf同位素分析是探究巖漿演化和示蹤源區(qū)的重要工具[33]。鋯石的初始εHf為正值,表明巖體形成時(shí)加入較多的幔源物質(zhì)或新生地殼物質(zhì),初始εHf為負(fù)值,則表明巖體形成時(shí)以殼源物質(zhì)成分為主[37]。對(duì)平樂(lè)縣沙子煌斑巖中定年過(guò)的36顆諧和鋯石Hf同位素分析顯示,絕大部分鋯石為捕獲鋯石,在新太古代既有古太古代古老地殼物質(zhì)的再循環(huán),也有新生地殼物質(zhì)的加入;在古元古代主要為新太古代地殼物質(zhì)的再循環(huán);在中元古代主要為新生地殼物質(zhì)的加入,也伴隨有古元古代古老物質(zhì)的再循環(huán);在新元古代主要為古太古代-古元古代古老物質(zhì)的再循環(huán),同時(shí)伴隨有新生地殼物質(zhì)的加入;早古生代主要為新太古代-古元古代地殼物質(zhì)的再循環(huán)。而接近煌斑巖形成時(shí)代的中侏羅世鋯石,則很可能是從古老地殼再熔融巖漿中結(jié)晶出來(lái)的。結(jié)合平樂(lè)縣沙子煌斑巖中捕獲鋯石的Hf同位素特征及同時(shí)期花崗巖研究,因此認(rèn)為研究區(qū)很可能存在古太古代-古元古代的隱藏地殼。

5 結(jié) 論

(1)桂東北平樂(lè)縣沙子煌斑巖的形成年齡應(yīng)晚于163 Ma,為燕山早期的產(chǎn)物,與華南中-晚侏羅世形成的大量花崗巖可能為同一次巖漿熱事件的產(chǎn)物。

(2)根據(jù)桂東北平樂(lè)縣沙子煌斑巖的大致侵位時(shí)代,結(jié)合同時(shí)期大量的花崗巖研究揭示了中侏羅世華南地區(qū)仍處于伸展?fàn)顟B(tài)。

(3)研究區(qū)很可能存在古太古代-古元古代的隱藏地殼。