南嶺地區(qū)新元古代花崗巖的巖石成因及構造意義

賈小輝，王曉地，牛志軍，楊文強

（武漢地質礦產研究所，武漢 430205）

南嶺地區(qū)新元古代花崗巖的巖石成因及構造意義

賈小輝，王曉地，牛志軍，楊文強

（武漢地質礦產研究所，武漢 430205）

南嶺地區(qū)新元古代花崗巖表現(xiàn)出了一定的共性：片麻狀構造和過鋁質特征。南嶺西段巖體可歸屬于S型花崗巖，主要源自基底變沉積巖石的部分熔融，成巖過程中有少量幔源組分的參與；東段巖體為鋁質A型花崗巖，源自還原性的長英質火成巖，有變沉積物的參與。這些花崗巖可能形成于“短期的地幔柱活動+長時限的俯沖”的構造背景中。

新元古代花崗巖；巖石成因；構造背景；南嶺地區(qū)

揚子地塊周邊地區(qū)新元古代花崗巖一直是研究的熱點問題[1～4]，隨著Rodinia超大陸及其裂解問題研究的興起，這些花崗巖的巖石成因及構造意義引起了更加普遍的關注[5～7]。相對而言，華夏地塊極少有相關報道，南嶺地區(qū)也是如此，研究程度極低。本文將南嶺地區(qū)作為一個整體，通過對南嶺地區(qū)西段和東段新元古代花崗巖的形成時代、巖石學、礦物學、地球化學等方面差異的對比分析，探討它們的巖石成因和構造背景。

1 南嶺地區(qū)新元古代花崗巖時空分布

1.1 空間分布

新元古代花崗巖，在華南地區(qū)主要分布于廣義的板溪群所在區(qū)域，即帶狀的“江南古陸”[8]，如桂北本洞和三防、贛北九嶺、皖南休寧和許村等，聯(lián)系到川西、陜南、豫南-鄂北等地同期花崗巖和火山巖，共同構成了分布于揚子地塊周圍的環(huán)形巖漿巖帶，且大體上分布于揚子地塊周邊內側位置。此外，湖南金獅沖、佛嶺沖等地也有零星分布[9]。對于南嶺地區(qū)而言，除桂北地區(qū)外，其余地區(qū)很少有新元古代花崗巖的相關報道。最近，1：5萬城步幅區(qū)調報告②和1：25萬連平幅區(qū)調報告②分別發(fā)現(xiàn)了湘南城步花崗巖和粵北細坳花崗巖，二者均形成于新元古代，為南嶺地區(qū)前寒武紀花崗巖類的研究提供了寶貴資料。前人已對華南地區(qū)前寒武紀花崗巖類進行過大量的研究[8～9]，在高精度測年資料基礎上，我們對華南地區(qū)典型巖體的形成時代進行了匯總（表1）。

1.2 同位素年齡

隨著實驗儀器精度的提高和試驗方法的日漸完善，越來越多的高精度定年結果被報道，這對于古老的花崗巖的研究具有非常重要的意義。由于實驗條件的制約和認識的差異，南嶺西段桂北地區(qū)新元古代花崗巖類年代學的研究經歷了漫長的爭論過程，最近才逐漸明朗。通過精確定年，在湘南和粵北等地也發(fā)現(xiàn)了新元古代花崗巖。

桂北地區(qū)前寒武紀花崗巖可以分為兩類，一類是中酸性的花崗閃長巖及少量的石英閃長巖和英云閃長巖，代表巖體有本洞、龍有、大寨、寨滾、蒙洞口和峒馬等；另一類是酸性的黑云母花崗巖，黑云母二長花崗巖和少量的二云母堿長花崗巖，巖體有三防、元寶山、平英、天朋等。早期年齡數(shù)據(jù)比較分散且普遍偏老，對于本洞花崗閃長巖，伍實[17]測得的礦物U-Pb年齡為1100Ma，所測的四組U-Pb年齡不一致，線性關系很不好，僅有一個上交點；趙子杰等[18]獲得全巖Rb-Sr年齡為957±64Ma，但由于后期熱事件對Rb-Sr體系擾動較大，對于這些古老巖石而言，該方法誤差太大；李獻華[19]獲得SHRIMP鋯石U-Pb年齡為820±7Ma；王孝磊等[3]獲得LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為822.7±3.8Ma，與李獻華所測結果一致，可以代表本洞巖體的形成年齡?；◢弾r的年齡測定結果也有很多報道，如趙子杰等[18]三防花崗巖的全巖Rb-Sr等時線年齡為845.2Ma，鋯石U-Pb表面年齡為899.2Ma；李獻華[19]獲得三防花崗巖顆粒鋯石U-Pb年齡為825± 6Ma，元寶山顆粒鋯石U-Pb年齡為824±4Ma，因此認為本洞和三防、元寶山巖體為同期巖漿活動的產物（820～825Ma）。但該結論與地質事實相悖，野外可見三防巖體侵入本洞巖體，田朋巖體侵入寨滾巖體，且本洞巖體東部為丹洲群所覆蓋，表明花崗閃長巖形成時代要早于黑云母花崗巖[5]。王孝磊等[3]獲得三防LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為804.3± 5.2Ma、田朋LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡為794.2± 8.1Ma，該組年齡所用實驗手段更為精確，且與地質事實相吻合，更可能代表巖體的形成年齡。

表1 華南地區(qū)前寒武紀典型花崗巖類巖體及年代表Table1 Isotopic age statisticsof typical Precambrian granite in South China

湖南地質調查院獲得湘南城步地區(qū)花崗閃長巖和花崗巖的SHRIMP鋯石U-Pb年齡分別為806±9Ma和807±11Ma，與三防、田朋等巖體在誤差范圍之內一致。廣東省佛山地質局②廣東省佛山地質局，廣東1∶25萬連平縣幅區(qū)調報告，2009測得粵北細坳花崗巖的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為742.3±9.3 Ma，晚于桂北及湘南地區(qū)60～80Ma。此外，最近于津海等[20]通過對南嶺東段閩西南地區(qū)麻粒巖相變質巖的研究，認為其原巖為新元古代（～736Ma）的花崗質巖石，說明該地區(qū)存在～740Ma的花崗質巖漿活動。

就目前報道來看，南嶺地區(qū)新元古代花崗巖主要表現(xiàn)為西部形成時代較早，且大體上可分為830～820Ma和810～800Ma的兩期，巖漿活動也較為劇烈；而東部地區(qū)形成時代較晚（745～735 Ma），巖漿活動表現(xiàn)相對較弱。

2 巖石學特征

南嶺西段桂北地區(qū)830～820Ma期間的花崗巖類，主要巖性為花崗閃長巖，少量石英閃長巖和英云閃長巖，花崗閃長巖與石英閃長巖不具有明顯的巖相分帶現(xiàn)象，不含閃長質包體。主要造巖礦物為石英、斜長石、鉀長石和黑云母，缺乏角閃石。有時黑云母邊緣出現(xiàn)次生白云母。副礦物為鈦鐵礦、磁鐵礦、磷灰石、綠簾石、鋯石及金紅石，以鈦鐵礦為主[21]，無榍石。本洞巖體中可見少量的石榴子石。巖石中含有大量的黑云母，缺乏原生白云母和晚期電氣石。英云閃長巖中常見鉻尖晶石，趙子杰等[18]認為它們不是花崗巖類的同生副礦物，而是一種“繼承性”礦物，可能是從圍巖中捕獲，或者是作為一種源巖的耐熔礦物繼承下來。鉻尖晶石的存在，可能暗示基底地層中的變質鎂鐵質-超鎂鐵質巖石可能參與了花崗閃長巖的成巖過程[5]。但對于鉻尖晶石本身的礦物學、來源及其對花崗巖類成因的指示意義等問題仍有待進一步研究。

南嶺西段晚期（810～800Ma）黑云母花崗巖的巖石組合為斑狀二長花崗巖、斑狀花崗巖和二云母花崗巖，片麻狀構造。主要造巖礦物為石英、鉀長石、斜長石、黑云母和少量白云母。普遍含有電氣石囊狀集合體和電英巖包體，呈圓球-橢球狀，大小不一，說明在巖體形成時，揮發(fā)份中含有相當多的硼（B）[22]。副礦物組合中出現(xiàn)原生白云母和電氣石等礦物，還普遍出現(xiàn)石榴子石，并發(fā)現(xiàn)少量剛玉，顯示了巖石的過鋁質特征。湘南城步地區(qū)新元古代花崗巖巖性較為復雜，主要為黑云母花崗閃長巖、二長花崗巖，其次為花崗斑巖，巖石變質變形較強烈，一般為片麻狀構造、花崗變晶結構或變余花崗結構[10]①湖南地質調查院，湖南城步1∶5萬區(qū)調報告，2009.。其中花崗閃長巖變質后成二長片麻巖，片麻狀構造表現(xiàn)為變晶長石、石英及云母等礦物定向分布。主要造巖礦物為石英、斜長石、鉀長石、黑云母和少量白云母。二長花崗巖也為片麻狀構造，花崗變晶結構。主要造巖礦物與花崗閃長巖相同。

南嶺東段粵北地區(qū)細坳巖體為一套片麻狀中酸性巖類，主要巖性為二長花崗巖，局部為塊狀、條紋條帶狀和眼球狀構造。主要造巖礦物為石英、斜長石、鉀長石，少量黑云母和白云母②廣東省佛山地質局，廣東1∶25萬連平縣幅區(qū)調報告，2009。副礦物以石榴子石為主，次為磁鐵礦、黃鐵礦、獨居石和鋯石等。相對于桂北地區(qū)黑云母花崗巖，細坳花崗巖中的黑云母含量較少，副礦物組合明顯不同。

南嶺地區(qū)新元古代花崗巖表現(xiàn)出了某些共性：首先，巖石類型及主要造巖礦物基本一致，均含有白云母及石榴子石，均表現(xiàn)出過鋁質的特征（桂北早期花崗巖除外）；其次，均為片麻狀構造。該特點與華南其他地區(qū)同期塊狀花崗巖不同，后者普遍含有豐富的高鋁礦物堇青石[8]，如贛北九嶺，皖南休寧、許村、歙縣花崗巖等。這些含堇青石花崗巖的εNd（t）值趨近于零，表現(xiàn)出礦物學特征與同位素證據(jù)相互矛盾的特點[12]。一般來說，堇青石花崗巖形成于較大深度，不太富水，有幔源底侵玄武質巖漿卷入，甚至是玄武巖直接部分熔融所形成。南嶺地區(qū)片麻狀花崗巖在巖石類型、成因及物源等方面與這些堇青石花崗巖差異顯著[8]，暗示它們之間的巖石成因有較大差異。此外，南嶺地區(qū)新元古代花崗巖均未發(fā)現(xiàn)角閃石，這對巖石成因類型的判別起著一定的指示作用。城步地區(qū)花崗巖與桂北地區(qū)黑云母花崗巖無論是巖石構造，還是造巖礦物上均非常接近，暗示它們的源區(qū)可能比較接近；而細坳花崗巖與南嶺西段地區(qū)黑云母花崗巖相比，黑云母含量較少，副礦物組合有較大差異。

3 地球化學特征

3.1 元素地球化學

南嶺地區(qū)新元古代花崗巖比較突出的共性是過鋁質-強過鋁質，具有高的全堿含量。在SiO2-K2O圖解上（圖1a），南嶺西段地區(qū)花崗巖類大部分落入高鉀鈣堿性巖圖區(qū)，而城步花崗巖一部分落入鈣堿性巖區(qū)，東段細坳花崗巖則落入橄欖玄粗巖系列。幾乎所有的樣品A/CNK均＞1.1，在A/CNKA/NK圖解上絕大部分樣品落入過鋁質圖區(qū)（圖1b），其中城步花崗巖最高（大多數(shù)樣品＞1.4）表現(xiàn)為強過鋁質。相對而言，細坳花崗巖具有更高的全鐵（FeOT）、MgO、MnO、CaO、FeOT/(FeOT+MgO)值以及更高的全堿含量和K2O/Na2O比值，相對低的SiO2、Na2O、P2O5等元素。

微量元素特征上，細坳花崗巖具有相對高的REE總量（229.5×10-6～415.7×10-6），輕重稀土元素分餾程度強（（La/Yb）N=9.27～11.6），Eu負異常相對不明顯（δEu=0.53～0.81）。城步花崗巖與桂北地區(qū)花崗巖閃長巖具有非常一致的稀土元素配分模式，桂北黑云母花崗巖稀土元素總量最低，且輕重稀土分餾不明顯，具有明顯的稀土四分組效應，說明在巖漿演化的晚期有較多流體組分的參與。桂北地區(qū)花崗巖類具有富集高場強元素HFSE（Zr、P和HREE等）而虧損大離子親石元素LILE（Ba、Sr等），城步花崗巖與細坳花崗巖均表現(xiàn)為富集大離子親石元素LILE（Rb、Ba、K、Sr等）而虧損高場強元素HFSE（Nb、Ta、Zr、P、Ti等），城步花崗巖具明顯的Sr虧損，結合其具有Eu負異常的特點，暗示巖漿在演化過程中有斜長石的結晶分離。

圖1 南嶺地區(qū)前寒武紀花崗巖的SiO2-K2O圖(a)[23]和A/CNK-A/NK圖(b)Fig.1 SiO2-K2O(a)and A/CNK-A/NK(b)plots for Precambrian granites in the Nanling area

3.2 同位素地球化學

由于城步和細坳巖體仍沒有同位素資料的報道，我們將南嶺西段桂北地區(qū)花崗巖類的Nd同位素進行匯總。桂北地區(qū)黑云母花崗巖的εNd(t)值一般＜-5，Nd同位素兩階段模式年齡T2DM為1.8～2.1Ga，花崗閃長巖εNd(t)值一般＞-5，Nd同位素兩階段模式年齡T2DM為1.8～1.9 Ga。李獻華和M c-Culloch[24]對桂北四堡群變質基底巖石進行了Nd同位素測定，根據(jù)其結果，以825Ma計算變沉積巖的εNd(t)值為-8.0～0.4，Nd同位素兩階段模式年齡T2DM為1.5～2.1Ga，黑云母花崗巖和花崗閃長巖均在該范圍內變化（圖2）。區(qū)域上基性巖的εNd(t)值為-7.1～5.1，Nd同位素兩階段模式年齡T2DM為1.1～2.1 Ga，花崗閃長巖與之相似（圖3）。此外，鋯石原位Hf同位素也表明桂北地區(qū)花崗巖和花崗閃長巖的源區(qū)組分主要為殼源物質。花崗巖與花崗閃長巖Hf同位素組成基本一致，花崗巖的176Hf/177Hf=0.282175～0.282149，εHf(t)=-5.25～-4.4，Hf同位素兩階段模式年齡T2DM=1.7～1.8Ga；花崗閃長巖176Hf/177Hf=0.282176，εHf(t)=-3.70，Hf同位素兩階段模式年齡T2DM=1.7Ga[3]。

圖2 桂北地區(qū)花崗巖類εNd(t)vs(147Sm/144Nd)S圖解Fig.2 εNd(t)vs(147Sm/144Nd)S plot forgranites in northern Guangxiprovince

4 巖石成因

4.1 巖石成因類型

花崗巖的成因類型是花崗巖研究的基礎問題，而對于華南地區(qū)這些古老的花崗巖而言，這種基礎性問題的研究往往存在很大爭議，說明華南新元古代花崗巖的研究程度仍然很低。如桂北地區(qū)新元古代花崗巖類歷經近半個世紀的研究，其巖石成因類型存在M型、I型和S型花崗巖之爭，迄今仍不能完全統(tǒng)一認識。

圖3 Hf同位素兩階段模式年齡TDM2頻譜圖Fig.3 The frequency diagram for TDM2modelages calculated from isotopic compositionsof Hafnium

徐克勤[26]和王德滋[27～28]認為廣西本洞巖體和浙江西裘巖體是華南地區(qū)典型的幔源型花崗巖，即本洞巖體為M型花崗巖；趙子杰等[18]通過對本洞和三防巖體的巖石化學、同位素研究，認為前者應相當于I型花崗巖，后者應歸屬于S型花崗巖；揭開了桂北花崗巖到底是M型和I型花崗巖之爭的序幕[9]。大量的研究成果顯示，桂北地區(qū)本洞花崗閃長巖的礦物學及同位素組成與大洋斜長花崗巖差異顯著，不可能是M型花崗巖類，而地球化學特征上與I型花崗巖也具較大差異[3～5，21～22，25]，因此，將桂北地區(qū)花崗巖類歸屬于S型花崗巖可能更加合理。主要證據(jù)有：（1）在礦物學上，含有大量的過鋁質礦物電氣石、石榴石，標準礦物剛玉；副礦物以鈦鐵礦為主，屬于鈦鐵礦系列花崗巖；不含I型花崗巖的標準礦物角閃石。（2）在元素地球化學上，主量元素相對貧Na2O、而富K2O、P2O5等，在SiO2-P2O5圖解上（圖4），P2O5不隨SiO2的增加而呈現(xiàn)明顯的降低趨勢，與I型花崗巖演化趨勢具有明顯差異；在Rb-Y和Rb-Th圖解上（圖5），花崗閃長巖和黑云母花崗巖樣品均與S型花崗巖演化趨勢基本一致。（3）同位素組成，花崗閃長巖與黑云母花崗巖具有低的εNd(t)值，與四堡群變質沉積巖一致[24]；它們都具有高的O同位素組成（δ18O‰=8.1～14.1），表現(xiàn)出殼源特征[18]。（4）鋯飽和溫度[29]，估算花崗閃長巖形成溫度相對較高（751～784℃），黑云母花崗巖較低（743～774℃），但均不高于800℃（圖6）。

以上證據(jù)表明，桂北地區(qū)新元古代花崗巖類應歸屬于S型花崗巖。城步巖體與桂北地區(qū)巖體在礦物組合、地球化學特征上具有相似性，更重要的是城步花崗巖與桂北黑云母花崗巖形成時代一致，二者處于同一區(qū)域，可能是同源、同次巖漿活動的產物，屬于后碰撞花崗巖[10]。

我們初步認為，南嶺東段細坳花崗巖可能是鋁質A型花崗巖，其理由是：（1）在礦物學上，細坳巖體不含角閃石，堇青石、紅柱石等特征礦物，與鋁質A型花崗巖礦物組合相似，如福建沿海鋁質A型花崗巖[30]；（2）在地球化學特征上，高的FeOT含量（3.36w t.%～6.46w t.%）和FeOT/MgO值，低的P2O5含量（0.07w t.%～0.12w t.%），稀土元素含量較高，為輕稀土元素富集型；（3）形成溫度上，巖體形成溫度估算為807～894℃，高的巖漿形成溫度，與A型花崗巖相仿；（4）區(qū)域上同期的雙峰式火山巖的發(fā)育[31]，暗示巖漿形成時處于伸展的構造背景下，為A型花崗巖的形成提供了便利條件。

圖4 SiO2-P2O5圖解（圖例同圖1）Fig.4 SiO2 vs P2O5 diagram

4.2 物源判別

南嶺西段桂北地區(qū)花崗閃長巖和黑云母花崗巖εNd(t)值為低的負值（-9.1～-3.9），表明它們主要源于地殼物質的部分熔融[5]。其中黑云母花崗巖具有更低的εNd(t)值（-9.1～-4.6），而花崗閃長巖相對較高（圖3），暗示它們的源區(qū)存在一定差異。黑云母花崗巖與四堡群變沉積巖具有一致的εNd(t)值和T2DM值，而花崗閃長巖與四堡群變質巖及區(qū)域上的鎂鐵質-超美質巖石的εNd(t)值和T2DM值具有一致性，暗示著黑云母花崗巖可能是四堡群變質基底直接部分熔融形成的，而花崗閃長巖的源區(qū)物質也主要來自四堡群基底，但在成巖過程中有幔源物質的參與，可能是夾雜了鎂鐵-超鎂鐵質組分的成熟度低的地殼物質部分熔融形成的[5]，也可能是由成熟度高的地殼物質熔融形成的巖漿在成巖過程中有幔源物質的參與形成的[25]。Hf同位素組成也支持上述結論。城步花崗巖與桂北地區(qū)花崗巖具有諸多相似之處，二者處于同一區(qū)域，可能具有相似的源區(qū)組成。

圖5 Rb-Y（a）和Rb-Th圖解（b）（圖例同圖1）Fig.5 Rb vsY(a)and Rb vs Th(b)diagrams

圖6 Zr-T(℃)圖解（圖例同圖1）Fig.6 Zr vs T(℃)diagram

南嶺東段細坳花崗巖為鋁質A型花崗巖，我們運用“還原型”和“氧化型”兩個A型花崗巖亞類的分類方法對它進行研究。近些年來，有的學者把A型花崗巖依據(jù)氧化還原狀態(tài)分類，即分為“還原型”和“氧化型”兩個亞類[32～33]，這種分類拋開了構造環(huán)境對A型花崗巖亞類劃分的束約，將A型花崗巖作為一個整體，綜合野外地質、礦相學、地球化學以及物理化學條件等因素對A型花崗巖進行新的解析[33]。一般認為，氧化型A型花崗巖源自下地殼氧化性質的長英質火成巖[33～34]，還原型A型花崗巖源自還原性質的長英質火成巖，可能有變沉積物的參與[34]，或是源自分異的拉斑質源區(qū)[32]。將細坳花崗巖樣品投入相關圖解，主要落入“還原型”A型花崗巖區(qū)（圖7）。源自分異的拉斑質還原型花崗巖可由玄武質巖漿極度分異或者底侵玄武質的部分熔融形成，巖體中通常含有角閃石，局部可能有鐵橄欖石甚至輝石，在地球化學特征上，表現(xiàn)為相對富鐵、鎂、鈣（通常FeOT＞3.0%、MgO＞0.2%、CaO＞1.5%），相對富集過渡元素（如，Cr、Ni、V等），一般具有高的成巖溫度（＞900℃）。而細坳巖體僅含有少量的黑云母和白云母，相對貧鐵、鎂、鈣和過渡元素，同時具有相對低的形成溫度（807～894℃），所以，細坳花崗巖不可能源自分異的拉斑質源區(qū)。細坳花崗巖具有較為明顯的殼源重熔的特點①廣東省佛山地質局，廣東1∶25萬連平縣幅區(qū)調報告，2009.，其源區(qū)可能是還原性的長英質火成巖，且在成巖過程中可能有變沉積物的參與。

圖7 A l2O3-FeOT/(FeOT+MgO)(a)和A l2O3/(K2O+Na2O)-FeOT/(FeOT+MgO)(b)圖解[33]Fig.7 Al2O3-FeOT/(FeOT+MgO)(a)and Al2O3/(K2O+Na2O)-FeOT/(FeOT+MgO)(b)diagrams

5 構造意義

關于華南地區(qū)新元古代花崗巖的構造背景，迄今為止仍存在很大的爭議，主流的觀點大體上有兩種：一是碰撞[3,5]或俯沖作用[35]，二是地幔柱或超級地幔柱[6,31]。桂北地區(qū)新元古代花崗巖類及其構造背景的研究一直是個熱點課題，總體上也存在上述兩種觀點的分歧。劉家遠[9]將整個新元古代作為一個碰撞造山的構造旋回過程，把不同時期的花崗巖類的形成時代對應于前造山、同碰撞造山、晚碰撞造山和后碰撞造山四個階段巖漿活動，而將桂北地區(qū)花崗巖類歸于晚碰撞造山階段（據(jù)修改后的年代學資料）；邱檢生等[5]認為桂北花崗巖類是華夏地塊與揚子地塊由于俯沖作用（～1000Ma）而產生的陸-陸碰撞期的巖漿活動，花崗閃長巖和黑云母花崗巖是俯沖碰撞的不同階段的巖漿活動的產物；王孝磊等[3]認為華夏地塊與揚子地塊碰撞俯沖作用的后期，即后碰撞階段（～825Ma），由于俯沖的巖石圈拆沉、深部地幔物質的上涌加熱上伏地殼物質而產生了桂北地區(qū)花崗巖類。上述碰撞俯沖模式可以很好地解釋揚子地塊南緣的巖漿活動，但對于下列問題卻缺乏說服力：（1）揚子地塊周邊地區(qū)，包括桂北、贛北、皖南、浙西、陜南、川西和湖北黃陵等大量分布的同期（～825Ma）花崗巖類和鎂鐵質-超鎂鐵質巖（巖墻群），這些巖體在空間上不具有線形帶狀規(guī)律[4]，分布于揚子地塊周邊的內側，大體上呈環(huán)帶狀[8]；（2）華南新元古代裂谷盆地群及其上覆的大量雙峰式火山巖（～820Ma）。這些地質現(xiàn)象不是單一的華夏地塊向揚子地塊的俯沖所能解釋的，揚子地塊東西兩側都是島弧的觀點也不能囊括一切[37]。對于解決上述問題，地幔柱或超級地幔柱的觀點表現(xiàn)出了更大的優(yōu)勢，為越來越多的研究者所認同[4,6,25,31,36]。如Lietal.[4,6,36]認為～825Ma開始的地幔柱活動，促使了Rodinia超大陸裂解，并形成了相應的板內花崗巖類和基性巖（或巖墻群）；夏林圻等[31]認為華南新元古代地幔柱或超級地幔柱作用，形成了830～780Ma期間的巖漿活動。然而，至今仍然沒有地幔柱活動直接產物的報道，目前算得上的證據(jù)主要有：（1）古地磁、巖相古地理證據(jù)[6]；（2）～825 Ma普遍發(fā)育的基性巖（巖墻群），其分布、產狀規(guī)律有待進一步核查匯總；（3）桂北地區(qū)四堡群（及侵位其中的～820Ma的花崗巖）與上覆裂谷型火山沉積巖之間的不整合接觸，說明該地區(qū)地殼曾有過快速的抬升，而且抬升幅度高達幾千米[37]。而環(huán)揚子地塊周邊的環(huán)帶狀分布的大面積花崗巖確切地說只能作為地幔柱存在的必要條件，遠不能作為證據(jù)看待。進一步，上述地幔柱或超級地幔柱觀點忽視的一個問題是，地幔柱的活動時限。通常認為，地幔柱噴發(fā)時間＜1～5Ma，如德干高原玄武巖[38]和峨眉山玄武巖[39]。華南新元古代巖漿巖活動跨度較大，既有～825Ma大量的花崗巖類和鎂鐵質-超鎂鐵質巖，也有大量827～746Ma雙峰式火山巖[31]，還有南嶺東段～740Ma的花崗質巖漿活動[20]。所以，單純的地幔柱或超級地幔柱模式也不能解釋華南新元古代巖漿活動問題。

鑒于上述論述，我們認為“短期的地幔柱+長時限的俯沖作用”模式對理解華南包括南嶺地區(qū)新元古代花崗巖及相應的巖石類型可能更為合適[8,40]?？赡艿那闆r是：～825Ma，地幔柱活動發(fā)生，由于側向伸展作用及地幔巖漿帶來的熱量使得四堡群變質基底巖石部分熔融形成了花崗質巖漿，在其成巖過程中有鎂鐵質組分加入，最終形成了南嶺西段～825Ma的巖漿巖；之后的～820Ma或更晚的某個時期，華夏地塊與揚子地塊碰撞俯沖，俯沖碰撞高峰之后，由于俯沖板塊的拆沉引起了巖石圈的拉張，深部軟流圈地幔物質上涌，拉張環(huán)境和深部帶來的熱量使得地殼發(fā)生部分熔融，形成了南嶺西段桂北和湘南～800Ma的花崗巖。在此期間，南嶺東段由于距離地幔柱中心較遠，影響較小，處于巖漿平靜期。再之后，俯沖的板片發(fā)生類似于洋殼消減作用晚期的拆沉作用和后撤作用（slab roll-back）[41]，俯沖拆沉和俯沖后撤導致了巖石圈伸展，軟流圈地幔上涌，形成了板內環(huán)境的巖漿活動，細坳鋁質A型花崗巖就是在這種伸展的背景下形成的。此外，研究表明，地慢熱柱的上升產生的水平應力不足以引起大陸裂解[42～43]，地幔柱活動可能僅僅決定了大陸裂解發(fā)生的時間和位置[43]，這就意味著新元古代華南Rodinia超大陸裂解的動力機制仍沒有明確，而俯沖板片的拆沉和后撤作用則可以為超大陸裂解提供長期的動力來源。

6 結論

（1）南嶺地區(qū)新元古代花崗巖類均為片麻狀，均含有過鋁質礦物，表現(xiàn)為過鋁質-強過鋁質特征，表現(xiàn)出了一定的共性。

（2）桂北地區(qū)新元古代花崗巖類為S型花崗巖，主要源自四堡群變質基底巖石，成巖過程中有少量幔源組分的參與；細坳巖體為鋁質A型花崗巖，可能源自還原性的長英質火成巖，在成巖過程中可能有變沉積物的參與。

（3）～825Ma發(fā)生的地幔柱活動，形成了揚子地塊同期的巖漿巖，之后發(fā)生的俯沖及俯沖拆沉和后撤作用，形成了華南820～740Ma期間的巖漿活動。

徐德明研究員為本文提供了寶貴的修改意見，在此表示衷心感謝！

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Petrogenesisand Tectonic Significance of Neoproterozoic Granite in Nanling Range

JIA Xiao-hui,WANG Xiao-di,NIU Zhi-jun,YANGWen-qiang
(Wuhan InstituteofGeology and MineralResources,Wuhan 430205,China)

Neoproterozoic granites are poorly foundin Nanling Range,but they have some same features:gneissic structure and peralum inum.These granite bodies in western Nangling Range belong to S-type, while other ones in eastern Nanling Range are assigned to alum inous A-type granite.The formerweremost probably derived by partialmelting of basementmetasediment rocks andinvolved by mantle-derived mafic materials,however,the source of the latter oneswere reduced felsic igneous rocks and metasediment.They bothmay formed at“short-term mantle plume plus long-term subduction”setting.

Neoproterozoic granites;petrogenesis;tectonic setting;Nanling Range

P588.12

A

1007-3701(2011)02-0090-011

2010-09-28

南嶺成礦帶基礎地質綜合研究項目（K201024）和中南地區(qū)基礎地質綜合研究項目（D200611）資助.

賈小輝(1980—)，男，碩士，現(xiàn)從事巖石地球化學研究工作.Email:jxh1226@126.com