粤北白沙地区晚侏罗世高分异I 型细粒花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义*

黄孔文，郭 敏，林杰春，胡启锋，王邱春，汤 珂，周 晗，黄一栩

（1 广东省地质调查院，广东广州 510080；2 广东省化工地质勘查院，广东广州 510800）

花岗岩研究在大陆动力学研究中具有重要的指示意义。受东西向佛冈-丰良断裂控制的佛冈岩体的形成机制备受关注，原因是其明显不同于沿海地区呈北东向展布的其他花岗质岩体，且岩体来源于多期次、不同来源的岩浆侵入作用：佛冈岩体主体岩性为中侏罗世晚期粗粒-斑状黑云母花岗岩，占杂岩体总体面积85%以上，因使用不同划分准则，可划分为A 型(包志伟等，2003；肖振宇等，1998)、I 型（庄文明等，2000）、S 型（涂光帜等，1979；赵子杰等，1987；梁敦杰等，1988；陈小明等，2002）和高分异I 型花岗岩（邱检生等，2005；陈璟元等，2015）。关于岩石来源及特征方面也有不同观点，广东新丰乌石村见早侏罗世（Sm-Nd 法，(206±26)Ma；Rb-Sr法，(198±13)Ma）华南同熔型石英闪长岩（黄友义等，2000）；广东新丰乌石闪长岩为中侏罗晚期（LA-ICP-Ms 法和Rb-Sr 法，160 Ma（徐夕生等，2007））高钾钙碱性系列岩体，来源于地幔部分熔融产生的新生幔源玄武质岩浆与下地壳玄武质岩石脱水部分熔融产生的混合岩浆；广东从化良口以西从化石岭可见拉张环境下形成的早白垩世（Rb-Sr法，（144.9±5.9）Ma）方钠石正长岩为碱性正长岩(刘昌实等，2003)；广东龙口南昆山见燕山晚期伸展背景形成的A 型碱长花岗岩体（刘昌实等，2005）；广东省从化市南的腊圃角闪黑云二长花岗岩锆石U-Pb 为(163±1.2)Ma，是下地壳部分熔融的产物。但前人对佛冈复式岩体北缘白沙地区细粒二长花岗岩缺少年代学、地球化学和岩浆源区等方面的研究。

本文对白沙区晚侏罗世细粒二长花岗岩进行岩石学、地球化学、LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年代学和Hf 同位素等工作，揭示该期岩体岩石学、年代学、源区及其演化规律，并为研究佛冈岩体演化提供证据。

1 区域地质背景

研究区位于广东省英德市白沙地区内，大地构造位于华夏板块（图1a），出露于近东西向展布佛冈岩体中段北侧边缘部位（图1b）。研究区内，泥盆系碎屑岩、碳酸盐岩主要分布于研究区北侧，石炭系碳酸盐岩主要分布于研究区北侧，三叠系碎屑岩主要分布于研究区北西侧，第四系出露较为普遍（图1c）。

研究区内岩体位于佛冈岩体北缘，为燕山期侵入活动形成的复式岩基，形成于中-晚侏罗世和白垩世。中侏罗世侵入岩体在本区普遍发育，岩性为粗、中粒斑状黑云母二长花岗岩和中粒斑状黑云母二长花岗岩，为超大型离子吸附型轻稀土矿赋存的地质体，局部见中粒斑状正长花岗岩和中粒含斑黑云母二长花岗岩，呈逐渐过渡。晚侏罗世侵入岩体主要分布于研究区中部、东侧和南西侧一带，岩性主要为中粒斑状黑云母二长花岗岩、细粒斑状黑云母二长花岗岩和细粒（含斑）黑云母二长花岗岩。本次针对晚侏罗世侵入岩边缘相的细粒（含斑）黑云母二长花岗岩进行研究。

研究区中部锁洞村以西和白沙镇以南等地可见早白垩世侵入岩，岩性主要为细粒黑云母二长花岗岩，侵入中-晚侏罗世岩体中，其内接触带可见早期侵入岩捕掳体，同时见电气石化、纳长石化和绿泥石化等蚀变。此外，新丰县遥田镇下遥村附近出露约1 km2晚白垩世粗中粒黑云母二长花岗岩。

2 岩体特征与样品描述

图1 粤北白沙地区大地构造位置（a）、佛冈岩体展布图（b）及白沙地区地质简图（c）1—第四系；2—晚三叠世；3—早石炭世；4—晚泥盆世；5—晚白垩世花岗岩；6—早白垩世花岗岩；7—晚侏罗世花岗岩；8—中侏罗世中粒斑状黑云母二长花岗岩；9—中侏罗世石英闪长岩；10—断裂；11—采样位置Fig.1 Geotectonic location map（a）,distribution map of Fogang intrusion(b)and geological map of Baisha area(c)in northern Guangdong Province1—Quaternary;2—Late Triassic;3—Early Carboniferous;4—Late Devonian;5—Late Cretaceous granite;6—Early Cretaceous granite;7—Late Jurassic granite;8—The Middle Jurassic coarse-medium-grained biotite monzogranite;9—The Middle Jurassic quartz diorite;10—Fault;11—Sampling location

岩体主要分布于新丰县遥田镇鹿子坑-下洞以北一带、茶坑和英德市白沙镇小梅坑等地，由3 个侵入岩体组成，呈岩株产出，出露面积25.65 km2，占总面积的1.36%。该期岩体的中心相到边缘相呈逐渐过渡：中心相为粗中粒斑状黑云母二长花岗岩，逐渐过渡为粗中粒黑云母二长花岗岩、细粒斑状黑云母二长花岗岩和，边缘相为细粒（含斑）黑云母二长花岗岩；在新丰县遥田镇围心-下遥一带见该期岩体的中心相为粗中粒（黑云母）二长花岗岩，逐渐过渡为中粒（黑云母）二长花岗岩，边缘相为细粒（含斑）黑云母二长花岗岩；于沙田镇下遥一带，该期侵入体呈南北向展布，呈岩株产出，与同期岩浆活动产物晚侏罗世细粒黑云母二长花岗岩呈脉动型侵入接触。岩体侵入于中侏罗世细粒石英闪长岩和中粒斑状黑云母二长花岗岩，内接触带见钠长石化和绿泥石化蚀变，外接触带见钾化等蚀变。

图2 细粒黑云母二长花岗岩野外照片（a）、手标本照片（b）及显微镜下照片（c、d）Pl—斜长石；Kfs—钾长石；Q—石英；Bi—黑云母Fig.2 Photos(a,b)and microphotographs(c,d)of fine-grained biotite monzogranitePl—Plagioclase;Kfs—K-feldspar;Q—Quartz;Bi—Biotite

侵入岩岩石样品岩性主要为细粒（含斑）黑云母二长花岗岩（图2），呈肉红色-浅灰色，细粒花岗结构，局部见似斑状结构，主要由钾长石（34%～45%）、石英（25%～30%）、斜长石（30%～35%）和黑云母（3%～10%）等组成。斑晶主要为钾长石，呈自形，粒径多5～8 mm，个别大于15 mm。钾长石主要为微斜微纹长石，呈半自形-他形晶粒状，具格状双晶及钠长石显微条纹，粒度多为0.4～2 mm。斜长石呈自形-半自形板状，具聚片双晶，为更长石（牌号：20～29），粒度在0.4～2.0 mm 之间。石英呈他形晶粒状，粒度多为0.4～2.0 mm±，＞2～4 mm 者次之。黑云母呈片状，粒度多在0.2～2.0 mm之间。副矿物多呈黑云母包裹体出现。副矿物组合为磁铁矿-独居石（钛铁矿）-锆石型。

3 分析方法

岩石主量元素、微量元素、稀土元素等在河北区域地质矿产调查研究所实验室完成。主量元素测试用硅酸岩岩石化学分析方法，主要检测仪器为Axios max X 射线荧光光谱仪，FeO 测试用氧化亚铁量测定法，主要检测仪器为50 ml 滴定管，分析精度一般优于2%；灼失量、H2O+、H2O测试采用化合水测定法，主要检测仪器为P124S 电子分析天平；稀土、微量元素测试方法采用硅酸岩岩石化学分析：44 个元素量测定，采用酸溶法制备样品，主要检测仪器为X Serise 2 电感耦合等离子体质谱仪，相对误差不大于5%，测试方法见高剑峰等(2003)。

锆石单矿物分选是在河北省廊坊市诚信地质技术服务公司完成。制靶及锆石阴极发光是在北京锆年领航科技有限公司完成。参照锆石阴极发光（CL）及透反射光图像，选择锆石颗粒表面无裂痕、内部环带清晰、无包裹体的位置做U-Pb 定年的测试点。锆石U-Pb 同位素定年在安徽合肥工业大学利用LA-ICP-MS 分析完成。试仪器为Agilent 7500a，激光剥蚀系统为GeoLas 2005，激光剥蚀斑束直径为32 μm，激光剥蚀深度为20～40 μm。对分析数据的离线处理采用软件ICP-MS DataCal完成详细的仪器操作条件和数据处理方法同Liu 等(2010a；2010b)详细描述。数据处理采用Ludwig (2003)SQUID1.0 及Isoplot 程序。数据处理采用Ludwig K R(2003)SQUID1.0 及Isoplot 程序。普通Pb 采用204Pb 校正，标准样和未知样的普通Pb 校正用Stacey 等(1975)的417 Ma 模型207Pb/206Pb=0.864，208Pb/206Pb=2.097，206Pb/204Pb=18.052。

锆石Hf 同位素测试是在北京科荟测试技术有限公司Neptune plus 多接收等离子质谱及配套的ESI NWR193 紫外激光剥蚀系统（LA-ICP-MS）上进行，实验过程中采用He 作为剥蚀物质载气，剥蚀直径为50 μm，测定时使用锆石国际标样GJ1作为参考物质，分析点与U-Pb 分析点为同一位置。分析过程中锆石标准GJ1 的176Hf/177Hf 测试加权平均值为0.282 007±0.000 007，与文献报道值在误差范围内完全一致。

4 分析结果

4.1 岩石地球化学特征

岩石的主微量元素分析结果见表1。从表中可见，样品的w(SiO2)为70.74%～77.47%，w(Al2O3)为12.49%～15.41%，全 碱w(Na2O + K2O) 为7.62%～8.62%，K2O/Na2O 为0.97～2.02。w(TFe2O3)为0.63%～3.82%。在TAS 分类图（图3）中，样品投影在花岗岩区域内，在w(SiO2)-w(K2O)图（图4）中，样品投影点落在高钾钙碱性区域内。样品的铝饱和指数（A/CNK）在1.01～1.46 之间，A/NK-A/CNK（图5）投影在过铝质区域内。从表1 可以看出，岩石的分异指数(DI)较高(88.52～96.63)，固结指数(SI)较低（0.84～5.90），表明岩体岩浆分异程度相对较高。综上所述，样品为钙碱性过铝质、高钾钙碱性、高分异的细粒黑云母二长花岗岩。

样品的稀土元素含量及其比值变化范围基本一致（表1），均具有相似的稀土元素地球化学特征。稀土元素总量w(ΣREE)为（68.72～345.2）×10-6，轻、重稀土元素比值（LREE/HREE）为2.24～24.73，（La/Yb）N值为0.94～54.69，δEu 为0.07～0.57（n=6），少量正Eu异常(1.00～1.16，n=3))，表明该期侵入岩明显具轻稀土元素富集、稀土元素配分模式相似以及总体为右倾斜等特征（图6），且大部分具有明显的Eu亏损，少量表现为正Eu 异常。相对平坦的稀土元素配分模式以及较微弱的Eu 异常特点表明岩浆源区相对较浅，残留相中有斜长石，而没有石榴子石。该稀土元素配分曲线与下地壳稀土元素总量相近，与地壳球粒陨石标准化曲线相一致，表明其成岩物质很可能来自上、下地壳混合岩。

在微量元素原始地幔标准化图解（图7）中，样品具有相似的配分模式，富集Rb、Th、U、K、Pb、Nd、Zr和Hf等元素，亏损Ba、Nb、Ta、La、Ce、Sr、P和Ti等元素。具体数据见表1。

4.2 锆石U-Pb定年结果

对不同位置细粒黑云母二长花岗岩进行LAICP-MS 锆石定年，所得详细数据见表2，U-Pb 谐和年龄见图8。

白沙镇径口-坪子村样品D7271dy 和D5104dy的锆石呈浅玫瑰色、浅黄色，半自形柱状、次棱角柱状，个别呈长柱状，粒径以50～250 μm 为主，个别为260～300 μm。阴极发光图像可见清晰环带，锆石Th/U 比值大于0.1（Th/U=0.11～0.90），为典型的岩浆锆石(吴元保等，2004；钟玉芳等，2006)。分析41 个点，剔除谐和度小于90%的5 个测点和前侏罗纪捕获锆石20个测点，其余16个测点年龄全部落在谐和曲线或者临近谐和曲线(图8a)，206Pb/238U 年龄介于151～169 Ma。测点206Pb/238U 加权平均年龄为(157.1±2.9)Ma（MSWD=1.7）。

白沙镇碗窑下以北1 km 样品D5005dy，将原定为早白垩世侵入岩修定为晚侏罗世侵入岩体，锆石呈黄粉色、褐粉色，自半自形柱状，长、宽比为1∶1 至4.6∶1，颗粒大小以20～250 μm 为主、少量为250～600 μm，锆石Th/U 比值为0.10～1.05，CL 图像显示锆石发育典型的震荡环带结构，表明其为岩浆成因锆石(吴元保等，2004；钟玉芳等，2006)。对该样品的41颗锆石进行了U-Pb 同位素分析，剔除谐和度小于90%的12 个测点和前侏罗纪捕获锆石14 个测点，其余15 个测点年龄全部落在谐和曲线或者临近谐和曲线（图8b），206Pb/238U 年龄介于150.6～168.9 Ma。测点206Pb/238U 加权平均年龄为(156.3±2.3)Ma（MSWD=2.3），该年龄代表细粒黑云母二长花岗岩的结晶年龄。

采自回龙镇蒲昌道班样品D5061dy，将原定为中侏罗世细粒黑云母二长花岗岩修正为晚侏罗世侵入岩，锆石呈粉黄色，自半自形柱状，粒径以20～200 μm 为主、少量为200～450 μm，长宽比为1∶1 至4.2∶1，锆石Th/U 比值为0.19～4.22，CL 图像显示锆石发育典型的震荡环带结构，表明其为岩浆成因锆石(吴元保等，2004；钟玉芳等，2006)。对该样品的20 颗锆石进行了U-Pb 同位素分析，剔除谐和度小于90%的测点（13、16、18）和受热液蚀变影响致年龄偏新的测点（3、5、9、14、15），其余12 个测点年龄全部落在谐和曲线或者临近谐和曲线（图8c），206Pb /238U 年 龄 介 于 146～176 Ma。 测点206Pb/238U 加权平均年龄为(155.6±4.6)Ma（MSWD=2.8），该值代表细粒黑云母二长花岗岩的结晶年龄。

表1 细粒花岗岩主量元素、微量元素和稀土元素分析结果Table 1 The analysis results of the major,trace elements and rare earth elements for the fine-grained granites

续表 1Continued Table 1

4.3 Lu-Hf原位分析

图3 粤北白沙地区晚侏罗世花岗岩TAS分类图解(底图据Middlemost,1994)Fig.3 TAS diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Middlemost,1994)

图4 粤北白沙地区晚侏罗世花岗岩w(SiO2)-w(K2O)图解(底图据Peccerillo et al.,1976)Fig.4 w(SiO2)-w(K2O)diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Peccerillo et al.,1976)

对已获得的锆石LA-ICP-MS U-Pb 年龄的D5061 样品中的12 个锆石颗粒进行LA-ICP-MS锆石Lu-Hf 同位素分析，得出176Hf/177Hf 比值0.282 462～0.282 463，平均值为0.282 431，fLu-Hf值为0.94～0.97，平均值为-0.96，εHf(t)=-10.3～-7.5，平均值为-8.9，二阶段模式年龄TDM2=1688～1858 Ma，平均值为1766 Ma；样品D7271DY 中11 个锆石颗粒的176Hf/177Hf 比值0.282 426～0.282 559，平均值为0.282 494，fLu-Hf值为‒0.95～0.99，平均值为‒0.97，εHf(t)= ‒8.95～-4.06，其平均值为‒6.49，二阶段模式年龄TDM2=1471～1774 Ma，平均值为1619 Ma。由此可知，晚侏罗世细粒花岗岩来源于古元古代物质部分熔融（图9）。详细数据见表3。

图5 粤北白沙地区晚侏罗世花岗岩A/NK-A/CNK 图解(底图据Miniar et al.,1989)Fig.5 A/NK-A/CNK diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Miniar et al.,1989)

图6 粤北白沙地区晚侏罗世花岗岩稀土球粒陨石标准化分布型式图(底图据Sun et al.,1989)Fig.6 Rare earth element spider diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Sun et al.,1989)

5 讨 论

5.1 年代学及地质意义

图7 粤北白沙地区晚侏罗世花岗岩微量元素原始地幔标准化分布型式图(底图据Sun et al.,1989)Fig.7 Primitive mantle normalized spider diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Sun et al.,1989)

赵子杰等(1987)统计了前人对广东龙窝、佛冈岩体K-Ar 法测年结果，得出年龄区间较大（100～200 Ma），且年龄可信度值得怀疑。林小明等(2015)对研究区东侧佛冈岩体的另一部分进行了野外地质调查及年代学研究，认为晚侏罗世岩体出露面积为237.7 km2，岩性主要为细粒黑云母二长花岗岩、中粒黑云母二长花岗岩和中粒斑状黑云母二长花岗岩，岩体SHRIMP 锆石结晶年龄为154.9～156.3 Ma。陈小明等(2002)对佛冈岩体主体粗粒黑云母花岗岩进行Rb-Sr 同位素测试，获得年龄(167.5±0.37)Ma。本次通过对研究区（图1）3 个不同位置细粒黑云母二长花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年，获得锆石206Pb/238U加权平均年龄为(157.1±2.9)～(155.6±4.6)Ma，为佛冈岩体北缘白沙地区晚侏罗世细粒黑云母二长花岗岩的结晶年龄。

此外，本文去除谐和度小于90%的测点，将3 个样品进行统计，发现样品中存在新元古代早期继承锆石（1112～924 Ma，n=3），其与研究区官渡六户山泥盆系底部复成份砾岩大量新元古代早期碎屑锆石(884.7～1193.6 Ma，n=20，待发表)均属于新元古代岩浆活动事件的产物。在邻区赣州市安远县孔田镇鹤仔出露面积约6.08 km2同碰撞片麻状花岗闪长岩，其LA-ICP-MS 锆石Pb-Pb 年龄为(996±29)Ma(邓中林等,2009)。说明了在佛冈白沙地区之下可能存在着新元古代早期古老基底。

白沙地区晚侏罗世花岗岩内发现大量加里东期承继锆石，年龄范围为493～403 Ma（n=18），16 个测点206Pb/238U/加权平均值(449±12)Ma，与研究区西缘高排村出露宽约4 km2的片麻状中细粒黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄（(441.5±13)Ma(MSWD=0.23，n=17)（待发表））几乎一致，属于华南加里东运动同碰撞挤压阶段（460～435 Ma）的产物(Qiu et al., 2000; Zhang et al., 2006a; 2006b; 张建光等,2011)。

图8 粤北白沙地区晚侏罗世花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄谐和图和阴极发光（CL）图像Fig.8 U-Pb concordia diagrams of zircons of LA-ICP-MS and CL images of the Late Jurassic granites from the Baisha area in northern Guangdong Province

图9 粤北白沙地区晚侏罗世花岗岩εHf(t)-t图解Fig.9 εHf(t)-t diagram of of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province

样品中晚古生代继承锆石年龄范围363～262 Ma(n=5)，分布较散，但研究区内缺乏与其对应的岩浆热液事件。样品D5005dy 中见1 颗印支晚期继承锆石，其206Pb/238U 年龄为208 Ma。研究区官渡镇林场-狮子岭一带见玄武质角砾熔岩、角砾状玄武凝灰质熔岩和玄武岩，出露宽约150 m，其中玄武岩LAICP-MS 锆石U-Pb 加权平均年龄为(205.4±3.0)Ma。李建华等（2014）对近年来报道的华南陆块印支期岩体的锆石U-Pb 年龄进行了详细统计，认为晚期花岗岩(200～230 Ma)占印支期花岗岩的90%，包含泥质、玄武质岩石及明显幔源岩浆组分，其形成与碰撞造山结束后地壳伸展-减薄背景下引发的减压熔融作用有关(Zhou et al.,2006;Wang et al.,2007)。

5.2 岩石成因

晚侏罗世细粒二长花岗岩w(SiO2)=70.74%～77.47%，A/CNK=1.01～1.46，平均值为1.22(Chappell et al., 1974)，w(K2O)/w(Na2O) =0.97～2.02，Rb / Sr=0.92～52.72，平均值（9.76）所得值远大于0.9(Rb/Sr>0.9时，为S型花岗岩)(王德滋等,1993)，CIPW标准矿物中见刚玉分子(0.14%，n=1，0.98%～5.09%，n=8)，在ACF图解（图10）中，侵入岩样品落在“S型”区域。但薄片鉴定中未见石榴子石、原生白云母和堇青石等富铝矿物，且w(P2O5)(0～0.10%)较低(<0.14%)，排除了其为S 型花岗岩的可能。在w(K2O)-w(Na2O)图解(图11)中，样品落点较为分散，但绝大部分在A 型花岗岩区域内，个别位于I型花岗岩内。锆石饱和温度(Watson et al., 1983)为731～824℃，平均值为764℃，明显小于A 型花岗岩平均温度（833℃）。同时，除1个样品(421×10-6)外，岩体w(Zr+Nb+Ce+Y)值为137×10-6～355×10-6，均小于A 型花岗岩的下限值360×10-6。104w(Ga/Al)介于2.06～2.99 之间，平均值(2.43)小于A 型花岗岩的最低值(2.6)(Whalen et al.,1987)，更远低于全球典型的A 型花岗岩的平均值3.75。这样也排除了白沙地区细粒花岗岩为A 型花岗岩的可能性。岩体虽在薄片中未见I 型花岗岩典型矿物角闪石，具有较高的w(SiO2)(70.74%～77.47%)和全碱含量高(w(Na2O+K2O)=5.78%～8.62%)，以及较高的分异指数(DI=88.52%～96.63%)，表明了它们经历了高程度结晶分异作用。岩体锆石饱和温度(764℃)等同于澳大利亚Lachlan褶皱带高分异I型花岗岩的平均值764℃(n=103)，远达不到典型铝质A 型花岗岩的平均值839℃(n=55)(King et al., 1997)。同时，白沙地区细粒花岗岩总体上随着w(SiO2)的增加，w(P2O5)降低，与I 型花岗岩的演化趋势一致，并具有较高w(FeO)*/w(MgO)比值(2.25～7.79)。除上述特征外，研究白沙镇出露同期岩浆活动事件的产物石英闪长岩LA-ICP-MS 锆石加权平均年龄为(163.7±2.3)Ma、遥田镇下遥村石英闪长岩LA-ICP-MS锆石加权平均年龄为(156.5±4.4)Ma，及大面积出露粗粒-中-细粒花岗岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄为158.8～165.0 Ma(林小明等,2015)。因此推测白沙地区细粒花岗岩为高分异I型花岗岩。

5.3 岩浆源区

岩石样品Rb/Sr 比值为0.61～52.72，明显高于中国东部上地壳平均值（0.31）(Gao et al.,1999)和全球上地壳平均值（0.32）(Taylor et al.,1985)；1 个样品值为24.5 除外，Nb/Ta 比值为5.81～13.75，平 均 值为7.67，小于平均地壳值（12～13）；Zr/Hf 比值为14.48～31.89，低于上地壳的Zr/Hf 比值（～37）(Gao et al.,1999)；1 个样品Rb/Nb 比值为4.34 除外，其余值为7.21～33.05（n=8），远大于全球上地壳Rb/Nb 比值(4.5) (Taylor et al., 1985)。地壳部分熔融形成的熔体不管熔融程度如何，形成的岩石均具有较低的Mg#（<40），岩体Mg#=18.61～39.77(n=2)。这些特征均说明岩体主要为地壳物质部分熔融形成。正Eu异常(1.00～1.16)主要出现在代表下地壳组分的基性麻粒岩和前寒武杂岩中(罗红玲等，2010)。Nb、Ta负异常则可能说明岩浆演化过程中有幔源物质参与；δEu 值中1 组为0.07～0.57（n=6），远小于壳幔型花岗岩（0.84），第2 组为1.00～1.16 则是接近或远大于壳幔型花岗岩（0.84），研究区岩体少量Mg#大于40（40.61～44.18，n=2）。锆石Hf同位素研究结果表明，εHf(t)= -10.3～ -4.06；二阶模式年龄TDM2=1471～1858 Ma(n=23)，平均值为1695.7 Ma。在εHf(t)-t 图解（图9）中可见数据主要分布于下地壳区域内。说明岩体主要来自中—古元古代地壳物质部分熔融。

表2 白沙地区晚侏罗世细粒花岗岩锆石U-Pb分析结果Table 2 Zircon U-Pb zircon analytical data for the fine-grained granite in the Baisha area

续表 2-1Continued Table 2-1

续表 2-2Continued Table 2-2

继承锆石是岩浆源区物质最直接的证据。本次岩石样品继承锆石主要来自新元古代早期、早古生代、晚古生代和印支期岩浆活动事件，说明这些时代的岩石组分参与了花岗岩的形成。不论这些继承锆石是来源于源区残留，或是岩浆上升过程中所捕获，均说明了源区组分并非单一。

5.4 构造环境

早中生代(～200 Ma)太平洋板块向亚洲板块发生俯冲（Chen et al., 2005；2007;及其引用相关文献）持续俯冲一定时期(15～20 Ma)，后在原有薄弱构造带附近产生进一步伸展的背景下形成的(周新民等，2007)。伸展构造环境可从下列地质事实中得到证实：闽西南-赣南-湘东南-桂东南地区存在燕山早期的碱性花岗岩(176～178 Ma)(陈培荣等，1998；范春方等，2000)、双峰式火山岩(158～179 Ma)(许美辉，1992；陈培荣等，1999)、碱性玄武岩(Ar-Ar 年龄175～178 Ma)(Chung et al.,1997;赵振华等，1998；陈培荣等，2002；Li et al.,2004;王岳军等，2004)和碱性杂岩体(K-Ar 年龄199 Ma)(郭新生等，2001)。发现晚侏罗世（165～142 Ma）镁铁质岩等，主要有海南、广东一些小的辉长岩等，也与A 型花岗岩、碱性正长岩等伴生(云平等，2002; Xu et al., 2007)。刘鹏等(2015)对包括粤东沿海地区火山-侵入杂岩的最新锆石U-Pb年龄进行了统计，发现沿海岩浆活动有3 个峰期，分别为170～155 Ma、145～130 Ma、110～90 Ma。白沙地区晚侏罗世岩石类型多样，主要为高钾钙碱性系列岩石，其次为钾玄质岩系列岩石。岩石富集Rb、Th等大离子亲石元素，相对亏损Ba、Sr、Nb、Ta、P 和Ti元素，与岛弧岩浆岩具有类似的地球化学特征(高万里等，2014)。稀土元素表现为轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损。这些特征表明了其符合后碰撞花岗岩的岩石地球化学特征。综合w(Y+Nb)-w(Rb)(Pearce et al., 1984)（图12）微量元素构造判别图解中，样品落在多种构造环境区域内，为同碰撞、火山弧和后碰撞区域。Liegeois 等(1998)认为，花岗岩的同碰撞环境与板内环境两者之间的界限并不是截然的，它们之间存在着连续的、发展的谱系，也就是后碰撞构造环境。由此推测，白沙地区晚侏罗世处于后碰撞阶段。

表3 白沙地区细粒花岗岩Lu-Hf同位素分析结果Table 3 Lu-Hf isotopic data of the fine-grained granite in the Baisha area

佛冈花岗质杂岩体分布于约北纬24°的近东西向构造一岩浆岩带上。据航测资料，在佛冈-河源-丰顺一带宽约30 km，长约300 km的东西带内有2条相互平行延伸的航磁异常带，推测存在一个隐伏的东西向深断裂(佛冈-河源-丰顺断裂)(赵子杰等，1987;梁敦杰等，1988)。中国东南沿海燕山期岩浆活动为西太平洋构造-岩浆旋回的一部分。佛冈东西向构造-岩浆带的形成可能受2 种地球动力学环境的影响。一是古太平洋板块（库拉板块）向西向欧亚大陆俯冲：中侏罗或晚侏罗世形成了中国华南沿海安第斯型的大陆边缘岩浆弧，弧最宽可达1000 km；晚侏罗世晚期由于俯冲带倾角变大速度减缓，岩石圈处于伸展应力环境(Zhou et al., 2000)；古太平洋—欧亚大陆的岩石圈消减作用及其能量应该辐射到南岭地区；二是西菲律宾地块（West Philippines Block）向北中国-印支（China-Indochina）大陆边缘碰撞，可能由于俯冲速度随时间变化(Charvet et al., 1994; Lapierre et al., 1997)，使南中国-印支地块内产出一系列北西向剪切带并生成对应的长英质为主的岩浆岩带。南岭东西向构造岩浆岩带之一的本区佛冈花岗岩杂岩体可能是这2 种地球动力学环境综合作用的结果。后一种作用可能更重要。

图10 粤北白沙地区晚侏罗世花岗岩ACF图解Fig.10 ACF Diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province

图11 粤北白沙地区晚侏罗世花岗岩w(K2O)-w(Na2O)图解Fig.11 w(K2O)-w(Na2O)diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province

图12 粤北白沙地区晚侏罗世花岗岩w(Yb+Ta)-w(Rb)图解(底图据Pearce et al.,1984)Fig.12 w(Yb+Ta)-w(Rb)diagram of the Late Jurassic granite from the Baisha area in northern Guangdong Province(base map after Pearce et al.,1984)

综上所述，粤北白沙地区晚侏罗世细粒二长花岗岩体形成于古太平洋板块（库拉板块）与欧亚板块俯冲作用和菲律宾地块与南中国-印支地块的岩石圈消减作用下，岩石圈伸展-减薄，导致地幔物质上涌，在高温条件热流作用下幔源物质诱导下地壳杂砂-泥质源岩部分熔融形成。

6 结 论

（1）佛冈岩体北缘的白沙地区细粒黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS 锆石U-Pb 加权平均年龄为155.6～157.1 Ma，表明细粒黑云母二长花岗岩侵位于晚侏罗世。

（2）岩体为高硅（w(SiO2)=70.74%～77.47%），高w(Na2O+K2O)（5.78%～8.62%），低w(P2O5)（0～0.10%），富集Rb、Th、U、K、Pb、Nd、Zr 和Hf 等元素，亏损Ba、Nb、La、Ce、Sr、P、Eu 和Ti 等元素。总体上明显富集轻稀土元素（(La/Yb)N=0.94～54.69），具明显的负Eu异常（δEu=0.07～0.57，n=6)，少量正Eu 异常（1.00～1.16，n=3）。这些地球化学特征指示细粒黑云母二长花岗岩为高分异I型花岗岩。

（3）岩体形成于古太平洋板块（库拉板块）与欧亚板块俯冲作用和菲律宾地块与南中国-印支地块的岩石圈消减作用下，岩石圈伸展—减薄，导致地幔物质上涌，在高温热流作用下幔源物质诱导下地壳物质部分熔融形成。

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