桂东北越城岭岩体加里东期成岩作用:锆石U-Pb年代学、地球化学和Nd-Hf同位素制约

桂东北越城岭岩体是一个由加里东期-印支期花岗岩组成的复式岩基,是目前南岭地区钨锡矿产调查评价的重点对象。本文选取该复式岩体中的加里东期不同岩性花岗岩,包括细粒花岗闪长岩、(粗)中粒斑状二长花岗岩和(中)细粒(斑状–含斑)二长花岗岩为研究对象,进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、矿物学、地球化学和Nd-Hf同位素组成研究。研究结果表明,细粒花岗闪长岩和(粗)中粒斑状二长花岗岩具有较低SiO_2(70%)含量和A/CNK值(0.99~1.05),较高CaO、TiO_2含量和FeO+MgO值,中等(La/Yb)N值以及中度亏损Ba、Sr、Eu元素等特征,副矿物以榍石为主加少量磁铁矿,属于I型花岗岩,形成时间为435~438 Ma;(中)细粒(斑状-含斑)二长花岗岩具有富硅(70%)、富碱、贫钙,高A/CNK值(1.04~1.14),低FeO+MgO值和(La/Yb)N值,中到重度亏损Ba、Sr、Eu元素等特征,副矿物含量低,以钛铁矿、独居石为主,为S型花岗岩,形成时间为423~429 Ma,略晚于前者。C/MF-A/MF图解反映I型花岗岩由变质中基性火成岩部分熔融形成,源区具有负且稳定的εNd(t)值(–7.1~–7.9)和εHf(t)值(–6.4~–7.8),平均地壳存留年龄为1.8 Ga左右。S型花岗岩的ε_(Nd)(t)值(–7.9~–8.8)和t_(Nd2DM)值(1.81~1.88 Ga)与I型花岗岩类似,但是其CaO/Na_2O值(0.28~0.64)和相对分散的ε_(Hf)(t)值(–2.6~–7.9)和t_(Hf2DM)值(1.57~1.90 Ga)说明源区可能存在变杂砂岩、变泥质岩和年轻地壳组分的三元混合,且以前两者为主。综合分析华南加里东造山带构造演化序列可以得知,造山带从褶皱缩短、逆冲加厚阶段向伸展垮塌阶段转化而形成的等温降压过程,是形成越城岭花岗岩的诱因。等温降压过程可以通过岩基旁侧新宁-资源深大断裂的松弛调整来实现。