华南早侏罗世花岗质侵入体的...——兼论其关键金属成矿作用_贾小辉.pdf

华南早侏罗世花岗质侵入体的岩石成因及构造背景兼论其关键金属成矿作用贾小辉1,2，李响1,2，杨文强1JIAXiao-Hui1,2,LI Xiang1,2,YANG Wen-Qiang11.中国地质调查局武汉地质调查中心（中南地质科技创新中心），湖北 武汉，430205；2.中国地质调查局花岗岩成岩成矿地质研究中心，湖北 武汉，4302051.Wuhan Center,China Geological Survey(Geosciences Innovation Center of Central South China),Wuhan 430205,Hubei,China;2.Research Center for Petrogenesis and Mineralization of Granitoid Rocks,China Geological Survey,Wuhan 430205,Hubei,China摘要：华南早侏罗世花岗岩及其形成的构造背景是备受地质学者关注的焦点问题之一。本文在系统收集华南地区早侏罗世花岗质侵入岩的时空分布、岩体地质和地球化学特征等资料的基础上，探讨它们的岩石成因及幔源基性岩浆在花岗质岩浆形成过程中的贡献。结果显示，华南早侏罗世花岗质侵入岩总体上呈面状展布，在赣南-粤北地区相对密集，其形成时代主要集中于185190 Ma。华南早侏罗世花岗岩以A型花岗岩为主，幔源物质贡献明显，其形成于印支造山运动晚阶段的后造山伸展环境。简要概述了华南与早侏罗世侵入岩有关的铀矿、铁锡矿及REE-Nb-Ta矿等关键金属成矿作用。关键词：早侏罗世；花岗岩；岩石成因；构造背景；关键金属；华南中图分类号：P581文献标识码：A文章编号：2097-0013（2023）02-0186-17Jia X H,Li X and Yang W Q.2023.Petrogenesis and Tectonic Setting of The Early Jurassic Granitic Plutons in South China:A Discussion on Mineralization of Critical Metals.South ChinaGeology,39(2):186-202.Abstract:One of the focuses concerned by geologists is the Early Jurassic granites in South China and theirtectonic setting.On basis of systematically collecting the data of spatiotemporal distribution,geological char-acteristics and geochemical compositions of the Early Jurassic granitic intrusive rocks in South China,we dis-cuss the petrogenesis of these granites,and the contribution of mantle-derived mafic magma in the formationof granitic magma.The results indicate that the Early Jurassic granitic intrusive rocks are generally distribut-ed in a plane shape,and are relatively dense in southern Jiangxi and northern Guangdong,with the mainly for-mation ages of 185190 Ma.The granites in South China are dominated byA-type granites,with obvious con-tributions from mantle-derived materials.They were formed in the post-orogenic extensional environment ofthe late stage of Indosinian orogeny.Finally,we briefly summarize the mineralization of critical metals,suchas uranium,iron-tin and REE-Nb-Ta,related to the intrusive rocks.Key words:Early Jurassic;granite;petrogenesis;tectonic setting;critical metals;South China收稿日期：2023-2-7；修回日期：2023-3-21基金项目：中国地质调查局项目（DD20230204、DD20230206）、珠海市城市地质调查（含信息化）项目（MZCD-2201-008）第一作者：贾小辉（1980）,男,高级工程师,从事岩石学、地球化学相关研究，E-mail:第39卷 第2期2023年6月华 南 地 质South China GeologyVol.39,No.2,186-202Jun.,2023doi:10.3969/j.issn.2097-0013.2023.02.002第39卷 第2期早侏罗世一度被认为是华南地区岩浆活动的“宁静期”（周新民等，2003；Zhou X M et al.,2006）。近年来，随着对区域岩浆岩研究的逐步深入，尤其是高精度年代学数据的积累，华南早侏罗世岩浆岩陆续被报道（陈志刚等，2003；Li X H et al.,2003；Yu X Q et al.,2010；Zhu W G et al.,2010；刘潜等，2011；刘建清等，2013；Wang L X et al.,2015;WangK X et al.,2015；汤谨晖等，2016；林小明等，2017；Gan C S et al.,2017,2022；Jiang Y H et al.,2017，2022；Yu Y S et al.,2018;Zhang D et al.,2018；Zhou Z M et al.,2018；王锦荣等，2020）（图1），被认为是古特提斯构造域向古太平洋构造域转换的岩石学响应（余心起等，2005；赵正等，2020；Jiang YH et al.,2022），因此对其深入研究，对于探讨华南早侏罗世的构造背景及其动力学机制具有重要意义。本文统计并梳理了华南早侏罗世花岗岩的各类数据资料，概述这些花岗质侵入体的时空分布特征、地质特征、岩石地球化学及Sr-Nd-Hf同位素组成，分析其岩石成因类型，重点讨论了高分异花岗岩的判别和高Nd(t)值-Hf(t)值花岗岩的成因及其形成的构造背景，并对其成矿作用进行简要分析。图1 华南早侏罗世侵入岩时空分布图Fig.1 Temporal and spatial distribution diagrams of the Early Jurassic intrusive rocks in South ChinaS-S型花岗岩、I-I型花岗岩、A-A型花岗岩；参考文献同表21 地质及岩石学特征华南早侏罗世花岗质侵入岩总体上呈面状展布，以赣南-粤北地区为中心，周缘零星呈扇形分布，相对而言，镁铁质侵入岩主要集中于赣南-粤北地区（图1）。早侏罗世花岗质侵入体主要呈小岩体状产出，出露面积多为数十平方千米，个别呈大的岩基状产出，面积可达数百-数千平方千米（表1），如，陂头、柯树背、寨背、沩山、光泽等，但岩体多与贾小辉等：华南早侏罗世花岗质侵入体的岩石成因及构造背景兼论其关键金属成矿作用187华 南 地 质2023 年表1 早侏罗世花岗质岩体展布位置及地质特征表Table 1 Distribution and geological characteristics of the Early Jurassic granitic rocks12345678910柯树背含湖杨村关西寨背陂头珠兰埠石背大宝山笋洞赣南信丰安远赣南赣南兴国赣南龙南赣南定南赣南龙南赣南会昌赣南粤北交界粤北韶关粤北韶关位于南岭EW向构造带东段，赣州上地幔隆起区边缘，受控于三南寻乌EW向断裂。岩体呈“人”字形展布，面积350km2，侵入震旦-寒武纪浅变质岩和早古生代混合岩中，被晚侏罗世火山岩不整合覆盖。与正长岩、会昌辉绿岩构成中基性含湖杂岩体，内部含有大量镁铁质暗色微粒包体。出露面积22km2，岩体侵入震旦纪地层中，与白垩纪砂岩、砾岩呈断层接触。位于华南加里东褶皱带和隆起区。岩体侵入震旦纪寒武纪浅变质地层中。位于南岭EW向构造带东段，受控于三南寻乌断裂和鹰潭安远断裂复合部位。处于赣州上地幔隆起区边缘，呈反“L”型展布，面积400km2，岩体侵入寒武纪浅变质岩和早古生代混合岩中，被晚侏罗世火山岩不整合覆盖。位于南岭花岗岩带的北带。岩体呈岩基状产出，出露面积400km2，岩体侵入震旦-寒武纪、泥盆-二叠纪地层。位于会昌盆地西侧，大地构造上处于南岭东西向构造-岩浆岩带的北带，侵入震旦-寒武纪地层中。岩体为晚三叠世、早侏罗世、晚白垩世花岗岩构成的多期多旋回的复式岩基。位于南岭EW向构造带东段，石背穹隆构造。岩体与大顶铁矿关系密切。近圆状展布，出露面积25km2，侵入晚三叠世大顶群中，岩体具有明显的岩性分带特征。位于南岭纬向构造带南侧，大东山贵东东西向构造带和吴川四会深大断裂构造带的复合部位。岩体与大型铜铅锌钨钼多金属矿床密切相关，花岗斑岩侵入次英安斑岩及侏罗纪地层中。位于南岭三条东西向岩浆岩带之一的大东山-贵东-五里亭岩浆岩带。岩体侵入寒武-奥陶纪前变质岩及泥盆-石炭纪砂岩、碳酸盐岩。笋洞岩体是贵东复式岩体的组成部分，出露面积90km2，与晚三叠世、中晚侏罗世花岗岩构成复式岩基。黑云母二长花岗岩，黑云母钾长花岗岩花岗闪长岩黑云母二长花岗岩黑云母二长花岗岩黑云母钾长花岗岩钾长花岗岩黑云母二长花岗岩黑云母花岗岩花岗斑岩二云母花岗岩Qtz（20%30%）、Kfs（45%55%）、Pl（15%25%、An=1530)、Bi（5%10%）Qtz、Kfs、Pl、Bi、HbQtz（26%31%）、Kfs（16%32%）、Pl（28%44%）、Bi（8%17%）Kfs（30%44%）、Pl（18%33%）、Qtz（24%34%）、Bi（2%8%）Kfs（35%45%）、Pl（20%30%）、Qtz（25%35%）、Bi（3%10%），Mus、Hb（1%）Kfs（50%55%）、Pl（3%8%）、Qtz（28%40%）、Bi（3%6%）Kfs（35%45%）、Pl（25%35%）、Qtz（20%25%）、Bi（3%5%）Qtz（30%40%）、Kfs（40%50%）、Pl（5%10%）、Bi（5%）Qtz、Kfs、Pl、BiKfs（40%45%）、Pl（15%20%）、Qtz（30%35%）、Bi（2%3%）、Mus（1%2%）Zrn、Ap、Xtm、PyZrn、Ap、Tur、Mnz、Rt、Ilm、Mag、GnZrn、Ap、Mnz、Ilm、Rt、Mag、Thr、REEMag、Ilm、Mnz、Rt、Zrn、Ap、Thr、REEMag、Ilm、Zrn、Fl、Tur、Ap、MnzMag、Zrn、ApZrn、Mnz、Rt、IlmMag、Ilm、Zrn、Ap、MnzMag、Tur、ApLi Z X and Li X H,2007；Jiang Y H et al.,2015Yu X Q et al.,2010候可军等，2012He C et al.，2017陈培荣等，1998；Li X H et al,2007范春芳和陈培荣，2000；Jiang Y H et al.,2022Jiang Y H et al.,2015程顺波等，2016；林小明等，2016王磊等，2010凌洪飞等，2004序号岩体名称地理位置地质背景及特征主要岩性造岩矿物副矿物组合参考文献188第39卷 第2期111213141516171819温公田东高坑沩山仁差圆石山锦城光泽紫云山粤北兴宁粤东潮州粤北兴宁湘中宁乡粤东平远桂北恭城福建福清赣闽交界湘中双峰岩体呈带状展布，出露面积28km2。岩体侵入新元古代古生代地层和霞岚基性侵入体中，与中基性侵入岩构成杂岩体。位于东南沿海火山岩带与南岭花岗岩带复合部位。岩体与钨锡铅锌多金属矿床相关，出露面积 45km2，侵入早侏罗世地层中。侵入早侏罗世地层中出露面积1240km2，为印支期燕山期的杂岩体。岩体侵入新元古代泥盆纪地层中，被晚白垩世地层覆盖。位于仁差盆地内。大地构造处于华南加里东褶皱系，永安梅州晚古生代坳陷带，河源深断裂带东北部。岩体侵入古生代地层中。大地构造位置上属南华加里东准地台桂中-桂东台陷中的桂东北凹陷海洋山断褶带南部。岩体出露面积为57 km2，沿银殿山穹窿侵入，栗木-恭城断裂带东缘，平面上呈一长轴正南北向似椭圆状的岩柱。岩体侵入下奥陶统砂岩夹板岩和下泥盆统砂岩、粉砂岩地层中。内部富含MMEs。位于平潭-东山变质带北段，与早侏罗世火山岩呈不整合接触。位于武夷隆起带北部，受控于NE-NNE走向的崇安-石城断裂和光泽-武平断裂。岩体侵入志留纪变质岩中，被侏罗纪地层覆盖，出露面积1320km2，与晚三叠世黑云母花岗岩构成复式岩基。位于华南内陆，岩体出露面积271km2，呈透镜状南北向展布，侵入新元古代板溪群和冷家溪群。岩体受控于北东向构造带，内部发育多条硅化破碎带。早侏罗世侵入体仅占少量，与主体印支期花岗岩构成杂岩体。角闪石钾长花岗岩黑云母二长花岗岩黑云母二长花岗岩黑云母二长花岗岩黑云母花岗岩黑云母二长花岗岩斑状黑云母钾长花岗岩黑云母钾长花岗岩、黑云母二长花岗岩二云母花岗岩、斑状黑云母花岗岩Qtz（22%37%）、Kfs（52%60%）、Pl（5%10%）、Bi（2%5%）、Hb（3%6%）Kfs（45%50%）、Pl（25%30%，An=27）、Qtz（20%25%）、Bi（3%5%）Kfs（30%34%）、Pl（23%29%）、Qtz（34%39%）、Bi（3%5%）Qtz（20%45%）、Kfs（20%30%）、Pl（30%35%，An=2237）、Bi（5%10%）Kfs、Pl、Qtz、BiKfs、Pl、Qtz、Bi斑晶Qtz（20%40%）、Kfs（10%20%）。基质40%70%，Kfs（8%20%）、Pl（2%10%）、Qtz（20%25%）、Bi（10%15%）Kfs、Pl、Qtz、BiKfs、Pl、Qtz、Bi、MusAp、Mag、ZrnZrn、Ap、MagMnz、Zrn、Ilm、Mag、Tur、PyZrn、MagZrn、Mnz、Tur、Ap、GrtZhu W G et al.,2010；甘成势等，2016刘鹏等，2015Zhou Z M et al.,2018Gan C S et al.,2022丁兴等，2005汤谨晖等，2016贾小辉等，2014刘潜等，2011Jiang Y H et al.,2015Wang K X et al.,2015序号岩体名称地理位置地质背景及特征主要岩性造岩矿物副矿物组合参考文献注：Qtz-石英、Kfs-钾长石、Pl-斜长石、Bi-黑云母、Mus-白云母、Hb-角闪石；Zrn-锆石、Ap-磷灰石、Mag-磁铁矿、Ilm-钛铁矿、Mnz-独居石、Rt-金红石、Spn-榍石、Tur-电气石、Grt-石榴子石、Thr-钍石、Fl-萤石、Py-黄铁矿、Xtm-磷钇矿、Gn-方铅矿、REE-稀土矿物.续表1贾小辉等：华南早侏罗世花岗质侵入体的岩石成因及构造背景兼论其关键金属成矿作用189华 南 地 质2023 年三叠纪、中-晚侏罗世和白垩纪等时期的花岗岩构成复式岩基，其中早侏罗世岩体的出露面积相对有限。岩体多侵入震旦系、寒武系、泥盆系、二叠系、三叠系等地层中，与围岩侵入接触关系明显，可见角岩化发育。花岗质侵入岩的形成时代为176197 Ma，主要集中于185190 Ma（表2）。表2 早侏罗世侵入岩形成时代统计表Table 2 Formation ages of the Early Jurassic intrusive rocks花岗岩1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738柯树背柯树背桂坑大宝山石背石背石背石背霞岚温公温公沩山沩山含湖含湖杨村杨村圆石山高坑关西田东田东田东田东寨背寨背锦城仁差仁差大坪大坪陂头陂头陂头陂头陂头陂头笋洞黑云母花岗岩正长花岗岩黑云母花岗岩花岗闪长斑岩二长花岗岩花岗闪长岩黑云母花岗岩黑云母花岗岩二长花岗岩二长花岗岩花岗岩花岗岩花岗岩花岗闪长岩花岗斑岩黑云母二长花岗岩黑云母花岗岩黑云母二长花岗岩黑云母二长花岗岩二云母花岗岩黑云母二长花岗岩黑云母二长花岗岩黑云母二长花岗岩黑云母二长花岗岩黑云母钾长花岗岩黑云母钾长花岗岩花岗岩花岗岩花岗岩花岗斑岩花岗斑岩黑云母钾长花岗岩黑云母钾长花岗岩黑云母钾长花岗岩角闪石钾长花岗岩钾长花岗岩钾长花岗岩二云母花岗岩18931822182.54.9175.81.5187.51.8186.92.0174.33.6176.94.319621921196.94.4187.43.5184.55.119321863189.41.7175.81.0178.52.0186.72.5198.81.418811882191.50.9188.61.3176101725187117911861186.71.2190.71.1178.150.84186.311177.31.4178.61.5188.11.1184.50.8189.10.7SHLALALALALALALASHSHLALALASHSHTMLALALALALALALALARSSHLALALASMLARSLALALALALATMAIISAAASAAAIAIAAAASLi Z X and Li X H,2007Jiang Y H et al.,2015周新民等，2007王磊等，2010程顺波等，2016程顺波等，2016林小明等，2016林小明等，2016Yu X Q et al.,2010Zhu W G et al.,2010甘成势等，2016丁兴等，2005丁兴等，2005Yu X Q et al.,2010邓必荣和石鉴东，2000候可军等，2012贾小辉等，2014Gan C S et al.,2022He C et al.,2017Zhou Z M et al.,2018Zhou Z M et al.,2018刘鹏等，2015Gan C S et al，2022陈培荣等，1998Li X H et al,2007刘潜等，2011汤谨晖等，2016汤谨晖等，2016王锦荣等，2020王锦荣等，2020范春芳和陈培荣，2000Chen P R et al.,2005He Z Y et al.,2010He Z Y et al.,2010Jiang Y H et al.,2022Jiang Y H et al.,2022凌洪飞等，2004序号岩体岩性时代（Ma）测试方法成因类型参考文献190第39卷 第2期华南早侏罗世花岗岩的主要岩性为黑云母花岗岩、黑云母二长花岗岩、二云母花岗岩、花岗闪长斑岩等，同时期发育少量流纹岩、流纹英安岩、粗面岩、玄武岩等火山岩，于赣南-粤北等地构成双峰式侵入岩或双峰式火山岩组合，如粤北霞岚和赣南余田等（余心起等，2009；冀春雨和巫建华，2010）。野外观测结果显示，与花岗岩共生的同期次镁铁质岩常呈岩脉（岩墙群）展布于花岗岩中。黑云母（二长）花岗岩主要造岩矿物为钾长石（条纹长石）、斜长石、石英和黑云母，角闪石偶见（图2a、b），有时可见钾长石斑晶。副矿物组合为独居石、锆石、钛铁矿、磁铁矿、电气石和黄铁矿等。二云母花岗岩主要造岩矿物为钾长石、斜长石、石英、黑云母和白云母，有时可见钾长石斑晶（图2c、d）。副矿物组合为独居石、锆石、磷灰石、磁铁矿、电气石和石榴子石等（凌洪飞等，2004；Wang K X et al.,2015）。个别花岗岩体中常见镁铁质暗色微粒包体，为闪长质-花岗闪长质，呈灰色-灰黑色，较寄主岩深，常与寄主岩界限不明显。包体与寄主岩常见淬冷边、有时可见反向脉，于镜下还可见少量针状磷灰石。少量碱性花岗岩，如陂头花岗岩含碱性暗色矿物钠闪石和霓石（陈培荣等，2002），主要造岩矿物有石英、钾长石、斜长石、黑云母和角闪石（钠闪石），副矿物组合为磁铁矿、钛铁矿、锆石、褐帘石、磷灰石和独居石，一般磁铁矿含量远大于钛铁矿。3940414243444546基性侵入岩123456789101112131415161718紫云山珠兰埠光泽新兴大茅山遂川江背新丰江含湖苦竹坑苦竹坑黄埠黄埠黄埠黄埠乘龙车步车步车步车步车步霞岚霞岚霞岚隘高塔背二云母花岗岩正长花岗岩钾长花岗岩花岗岩黑云母花岗岩黑云母花岗岩黑云母花岗岩黑云母花岗岩辉长辉绿岩辉长岩辉绿岩正长岩正长岩正长岩正长岩辉长岩辉长岩辉长岩辉长岩辉长岩辉长岩辉长岩辉长岩角闪辉长岩辉绿岩脉正长岩181.92.418921895184180185180175196119811934179.31.0195.81.6196.31.4197.81.4197.42.3175.51.9182.31.0191.31.6188.92.2186.71.619541941196.02.71894188.62.2LALALASHSHSHLASIMSLALALALALALASIMSLASHSHSIMSSIMSTIMSSAAWang K X et al.,2015Jiang Y H et al.,2015Jiang Y H et al.,2015凌洪飞等，2006Shen W Z et al.,1999Shen W Z et al.,1999Shen W Z et al.,1999Shen W Z et al.,1999Yu X Q et al，2010Wang L X et al.，2015Wang L X et al.，2015贺振宇等，2007Yang J H et al.,2021Yang J H et al.,2021Yang J H et al.,2021Jiang Y H et al.,2015贺振宇等，2007He Z Y et al.,2010Jiang Y H et al.,2015Yang J H et al.,2021Yang J H et al.,2021余心起等，2009Zhu W G et al.,2010Gan C S et al.，2017Zhang D et al.，2018陈培荣等，2004序号岩体岩性时代（Ma）测试方法成因类型参考文献注：SH-SHRIMP锆石U-Pb、LA-LAICPMS锆石U-Pb、TM-TIMS锆石U-Pb、SM-SIMS 锆石U-Pb、RS-全岩Rb-Sr续表2贾小辉等：华南早侏罗世花岗质侵入体的岩石成因及构造背景兼论其关键金属成矿作用191华 南 地 质2023 年2 地球化学特征总体而言，早侏罗世花岗质侵入岩的硅含量变化较大且普遍较高（SiO2=68%78%），在TAS图解上，岩石样品主要投影于花岗岩图区，少量位于石英二长岩、花岗闪长岩图区（图3a）；以准铝质-弱过铝质为主（A/CNK=0.91.7，平均值为1.0），少量样品为强过铝质；相对富铁而贫镁（FeOT=1.6%4.5%，FeOT/MgO 平均值大于 10）；岩石多富碱、富钾（Na2O+K2O=5.2%10.0%，K2O/Na2O=0.52.8），多投影于高钾钙碱性或钾玄质系列岩石区（图3b）。图2 早侏罗世花岗岩（a、b-温公；c-紫云山；d-锦城）镜下矿物特征Fig.2 Microscopic characteristics of minerals in the Early Jurassic granitic rocks(a,b-Wengong;c-Ziyunshan;d-Jincheng)温公、紫云山和锦城岩体资料分别引自甘成势等（2016）、Wang K X et al.（2015）和刘潜等（2011）.Qz-石英；Kf-钾长石；Pl-斜长石；Bt-黑云母；Mus-白云母；Hb-角闪石图3 早侏罗世花岗质侵入岩TAS图解（a）和SiO2-K2O图解（b）Fig.3 Diagrams of TAS(a)and SiO2vs.K2O(b)for the early Jurassic granitic plutonsa图底图据Middlemost（1994）；b图底图据Peccerillo and Taylor（1976）A型花岗岩数据引自李献华等（2007）、Yu X Q et al.（2010）、Zhu W G et al.（2010）、贾小辉等（2014）、甘成势等（2016）、Jiang Y H et al.（2022）；高分异A型花岗岩数据引自He C et al.（2017）、王锦荣等（2020）；I型花岗岩数据引自刘潜等（2011）、Zhou Z M et al.（2018）、Gan C S et al.（2022）；S型花岗岩数据引自Wang K X et al.（2015）；高分异S型花岗岩数据引自凌洪飞等（2004）192第39卷 第2期早侏罗世花岗质侵入岩不同岩体的稀土总量（REE）变化大，平均值由17510-6变化到68010-6。不同类型花岗岩在稀土元素配分图解上均表现为右倾轻稀土弱富集型 （La/Yb）N值多小于10（图4），Eu负异常明显（Eu800），而大坪花岗岩锆石饱和温度相对较低，与A型花岗岩不同，至少不能作为A型花岗岩的厘定标准；（2）随着岩浆分异演化，A型花岗岩的Ga/Al比值及Zr含量逐渐降低，具有如图7b所示的演化趋势，而I型和S型花岗岩则与之相反，随着分异的程度增高，其Ga/Al比值逐渐升高（吴福元等，2017）。大坪花岗岩样品投影于I/S型分异型花岗岩图区内（图6b）。此外，在Rb-Y图解和Rb-Th图解（图6c、d）中，大坪花岗岩与S型花岗岩演化趋势相近。大坪高分异花岗岩具有高的Ga/Al比值（4.96.7），其原因在于，花岗岩在经历斜长石高度分异结晶的过程中，由于Al倾向进入晶出的斜长石中，熔体中Al含量相对降低（Dahlquist et al.,2014），同时随着岩浆分异，熔体中F的含量增加，Ga与F生成更为稳定的GaF63-，使得熔体中Ga/Al比值增加。因此，我们倾向于将大坪花岗岩厘定为高分异S型花岗岩，而非A型花岗岩。3.2 高Nd(t)值-Hf(t)值花岗岩及壳-幔相互作用近年来，一些学者在对华南早侏罗世花岗岩的研究中，将一些具有高Nd(t)值和Hf(t)值的岩体认定为亏损型源区（source-depleted）花岗岩，强调它们源区组成为新生地壳物质（Gan C S et al.,2022）。如Zhou Z M et al.（2018）通过对粤东北田东花岗岩（188 Ma）的系统研究，认为其具有I型花岗岩的地球化学特征，具有相对低的ISr值（0.70320.7040）、高的Nd(t)值（+1.1+1.5）和Hf(t)值（+6+13），同时Nd-Hf同位素组成具解耦现象，进而认为田东花岗岩是新生地壳岩石部分熔融的产物。Gan C S et al.（2022）则系统研究了粤北温公（193 Ma）、高坑（187 Ma）及田东（茶背）（187 Ma）等早侏罗世花岗岩，发现它们普遍具有相对低的 ISr值（0.70250.7111）、锆石18O 值（5.17.3）、高的Nd(t)值（-2.9+1.5）和Hf(t)值（+1.8+16.3），亦认为它们源自新生地壳的部分熔融。华南早侏罗世花岗岩普遍具有相对低的ISr值、锆石18O值和高的Nd(t)值、Hf(t)值等特征，暗示它们不能单独源自华南基底岩石的部分熔融（Gan CS et al.,2022）。一般而言，花岗岩很难直接源于地幔源区，源自亏损地幔源区岩浆的分异结晶通常形成低硅系列岩石、且常以中性岩为主（Sisson et al.,2005）。田东地区没有发育同期次的镁铁质岩，同时，中性岩的缺失可以排除由亏损地幔岩浆直接分离结晶的可能性（Zhou Z M et al.,2018）。这些花岗岩高Nd(t)值-Hf(t)值的获得更可能经由以下几种途径：源自先期玄武质岩浆形成的镁铁质新生地壳物质的部分熔融；由成熟的长英质下地壳（古老的结晶基底）夹杂了镁铁质-超镁铁质岩的部分熔融；源自地幔的玄武质岩浆与壳源长英质岩浆的混合作用。Zhou Z M et al.（2018）认为田东花岗岩更可能源自新生壳源物质的部分熔融，且这种新生镁铁质地壳的母岩浆可能源自亏损地幔（95%）和富集岩石圈地幔（EMII，5%）的混合，其理由包括：出露面积小（5 km2）；岩性简单、未见镁铁质暗色微粒包体；Nd(t)值和Hf(t)值相对高且均一。Gan CS et al.（2022）也认为这些高Nd(t)值-Hf(t)值花岗岩（温公、高坑、田东等）源自新生壳源物质的部分熔融，且其母岩浆可能源自亏损地幔和富集岩石圈地幔的镁铁质岩石、华南结晶基底的混合。由于田东花岗岩中未发育针状磷灰石及镁铁质暗色微粒包体，初步排除源自地幔的玄武质岩浆与壳源长英质岩浆的混合作用的可能性。然而，花岗岩具有变化范围相对较大的氧化物含量和Hf(t)值，则暗示着一定量的地壳沉积物的参与。因此，由成熟的长英质下地壳（古老的结晶基底）夹杂了镁铁质-超镁铁质岩的部分熔融的可能性不能完全排除。这种下地壳成分可能是先期玄武质岩浆形成的基性（镁铁质）岩石，也可能是成熟度较低的地壳物质，即由成熟的长英质下地壳夹杂了镁铁质-超镁铁质杂岩。196第39卷 第2期同时，前人的讨论多侧重于花岗岩的源岩新生镁铁质地壳及其幔源母岩浆的论述，而忽视了同期次基性岩浆在花岗质岩浆形成过程中的作用，包括物源和热源的影响。事实上，华南早侏罗世发育相当数量的镁铁质岩，可以单独形成岩体、或与花岗岩共生呈岩脉（岩墙群）产出；镁铁质岩具有变化较大的Sr-Nd-Hf同位素组成范围（图5b）；大部分早侏罗世花岗岩的Nd-Hf同位素组成并不均一，个别甚至存在异常高值，如陂头花岗岩的Nd(t)值变化于-10.6+3.0（Jiang Y H et al.,2022）；一些岩体中发育大量的镁铁质暗色微粒包体及特征矿物针状磷灰石，甚至是反向脉，如圆石山（贾小辉等，2014）。上述地质现象及特征暗示幔源岩浆在早侏罗世花岗岩的形成过程中的物源贡献不可忽略。花岗岩的锆石饱和温度计算结果显示，早侏罗世花岗岩具有相对高的锆石饱和温度（750950，平均820），表明其在初始部分熔融时温度较高。通常而言，地壳物质放射性热源及减压环境不足以形成大规模的花岗质岩浆作用（Sandiford and Hand,1998），需要额外的热源贡献。尤其是这种镁铁质新生下地壳源自更加基性的亏损地幔源区时，需要更高的热量方能形成大规模的花岗质岩浆，这种额外的热可由同期次的底侵玄武质岩浆来提供（Dufek andBergantz,2005；Zhou X M et al.,2006）。因此，早侏罗世基性岩浆在花岗岩的形成和演化过程中，对于其物源和热源均具有显著的贡献，一定程度上决定了花岗质岩浆的物质组分和形成规模。由于早侏罗世基性岩规模小而少，导致同期次花岗岩规模也较小，但该时期的壳-幔相互作用却较为强烈，在花岗岩中留下了明显的幔源物质印记。4 构造背景200180 Ma时期，华南发育A型花岗岩、双峰式侵入岩、双峰式火山岩和碱性玄武岩、碱性正长岩、基性岩墙群等岩石组合，指示该时期总体处于伸展的构造背景，这种伸展-拉张环境也得到了普遍的认同（Li X H et al.,2003，2004，2007；陈培荣等，2004；谢昕等，2005；Zhou X M et al.,2006；Jiang Y H et al.,2015,2022；Gan C S et al.,2022）。但导致区内早侏罗世时期伸展作用的动力学机制，仍存在较大争议。目前，关于区内早侏罗世花岗岩形成的构造背景仍然存在较大争议，有的学者认为其与古太平洋板块俯冲无关或受后者的影响不大，更主要是一种板内造山作用的延续，是印支造山运动后的后造山伸展（陈培荣等，1998，2002；Wang LX et al.,2015；Gan C S et al.,2017），或由软流圈地幔上涌引发的强烈的板内伸展环境（Zhang D etal.,2018）；古太平洋板块对华南板块的小角度俯冲作用及其对莫霍面以下深部挤压造成的板内伸展作用（Zhou X M et al.,2006）；Li Z X and Li X H（2007）认为自早二叠世以来，华南地区已受古太平洋板块的俯冲影响，进而提出了平板俯冲模型，而190 Ma可能是俯冲板片折断（break-off）的开始。最近，Jiang Y H et al.（2015,2017,2022）在对早侏罗世花岗岩、镁铁质岩系统研究的基础上，提出了华南中生代受控于古太平洋板块的多次俯冲-后撤，而早侏罗世处于板片俯冲后撤及其拆离的构造背景。古太平洋平板俯冲的模型（Li Z X and Li X H,2007）对于理解华南内陆绵延数千公里的中生代岩浆作用提供了新的研究思路，但这一模式难以解释该时期岩浆活动产物年龄相近，且呈东西向展布，绵延长达500 km的分布规律（谢昕等，2005）。另外，俯冲板片折断和拆沉带来的软流圈上涌，其能量能否导致中国东南部燕山早期大面积分布的岩浆岩，其中幔源岩浆活动产物为何类似OIB的微量元素组成，而明显缺乏与俯冲板片熔融或脱水作用有关的证据等仍存在疑问（Li X H et al.,2003,2004；谢昕等，2005）。刘潜等（2011）认为福建锦城花岗岩具有火山弧花岗岩的地球化学特征，古太平洋板块的俯冲很可能自早侏罗世开始，俯冲作用及其对中国东南部莫霍面以下深部挤压造成了区内板内伸展作用。然而，区内缺失典型岛弧岩浆岩及其组合（尤其是岛弧火山岩系列），且花岗岩对构造背景的判别具有较大局限性也掣肘了上述观点的信服度。因此，华南早侏罗世伸展背景是否由古太平洋板块俯冲所控制仍有待进一步研究。不论是平板俯冲还是低角度俯冲，即便是俯冲板块所影响的岩浆活动范围可达上千公里，仍然难以影响到如桂贾小辉等：华南早侏罗世花岗质侵入体的岩石成因及构造背景兼论其关键金属成矿作用197华 南 地 质2023 年北、湘西及其他广大内陆地区；而俯冲板块的远程效应本身就是一个模糊用语，其影响范围及程度也不得而知，由俯冲引发的俯冲应力传递到华南内陆也相当模糊（丁兴等，2005），这种伸展应力亦不能形成南岭地区东西向的岩浆岩带。早侏罗世时期，华南及其邻区发育A型花岗岩、基性火山/侵入岩以及碱性岩，构成了一个比较典型的板内非造山火成岩组合（李献华等，2007）。后造山伸展模式可以较好地解释在同一时空条件下，多种类型火成岩的共生。因此，我们认为早侏罗世时期的华南内陆不太可能受控于古太平洋板块俯冲作用，而更可能受印支运动之后的“后造山”伸展作用的影响。区内早侏罗世花岗岩的构造环境判别图解也支持这一观点，在花岗岩构造背景判别图解上，早侏罗世A型花岗岩样品落入板内或后造山伸展环境（图7），在Eby（1990）A型花岗岩判别图解上绝大部分样品落入A2（即后碰撞）图区（图略）。因此，华南早侏罗世花岗岩可能与大多数印支晚期花岗岩一样形成于板内伸展环境，受控于印支运动晚阶段的“后造山”伸展作用。图7 花岗质岩构造背景判别图解Fig.7 Discrimination diagrams for tectonic settings of granitic rock底图据P