粤北早古生代花山岩体的成因及其地质意义

华南加里东期的武夷-云开造山带主要由大量的花岗质岩石和高级变质岩构成。相对于广泛分布的早古生代S型花岗岩,同时期的I型花岗岩出露较少,因此较少得到关注。在本次研究中,发现了粤北贵东杂岩体东缘的加里东期花山花岗质岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,其侵位时间为(444.6±2.3)Ma,这表明贵东杂岩体是加里东期-印支期-燕山期多期次岩浆组成的复式岩体。花山岩体具有高硅(w(SiO_2)=69.9%~73.0%)、高钾(w(K_2O)=3.44%~3.51%)、低镁(w(MgO)=0.58%~0.83%)以及弱过铝质(A/CNK=1.03~1.09)地球化学特征,其微量元素和稀土元素分配形式与同期台山I型花岗岩相似。w(P_2O_5)与w(SiO_2)负的相关性以及稀土元素呈现的四分组效应,说明花山岩体具有I型花岗岩属性,且经过一定程度的分异。此外,花山岩体与华南其他早古生代花岗岩具有类似的富集同位素组成(εNd(t)为-9.03,εHf(t)约为-6),结合微量元素特征,我们认为花山岩体产自华夏板块古元古代基底火成岩的部分熔融,可能含有极少量地幔物质的贡献。在早古生代,导致大规模地壳熔融的热源可能主要来自软流圈地幔的上涌和玄武质岩浆的底侵,但华南早古生代花岗岩成分上的多样性,主要继承自不均一的地壳源区。随着越来越多加里东期岩体被报道,其显示面状分布特点,与板片俯冲模型不符。花山岩体与粤北同期高Mg玄武岩和酸性火山岩均位于武夷-云开造山带核部的边缘,应与造山后山根垮塌或岩石圈拆沉有关。