皖南中生代早期成矿和晚期非成矿花岗岩成因对比
摘要
皖南地区燕山期岩浆作用强烈, 可划分为早阶段(152~137Ma)和晚阶段(136~122Ma). 野外调查发现, 屯溪地区沿青山-长陔发育一条燕山期花岗岩带, 与钼多金属矿床具有密切的成因关系. 黄山岩体是皖南地区代表性的正长花岗岩体, 目前尚未发现与成矿有关. 锆石LA-ICP-MS定年结果表明, 青山-长陔带4个花岗岩体的形成时代一致, 介于(140±4)~(141±2)Ma, 属于燕山期早阶段岩浆作用. 黄山花岗岩体的形成时代为(129±2)Ma, 属于晚阶段岩浆作用. 青山-长陔带花岗岩具有较高的SiO<sub>2</sub>含量, 相对富K<sub>2</sub>O、低P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>以及中等程度的Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量, 属于高钾钙碱性系列准铝质I型花岗岩. 这些岩石均表现出富集大离子亲石元素和轻稀土元素, 亏损高场强元素, 中等程度的Eu负异常, 为岛弧或大陆壳源岩浆地球化学特征. 样品的<sup>87</sup>Sr/<sup>86</sup>Sr(<italic>t</italic>)介于0.7120~0.7125, <italic>ε</italic><sub>Nd</sub>(<italic>t</italic>)值为‒7.24~‒4.38, 锆石<italic>ε</italic><sub>Hf</sub>(<italic>t</italic>)值为‒4.4~6.7, 类似于同时期皖南成矿花岗闪长岩. 综合地球化学研究表明, 皖南燕山期成矿花岗闪长岩为中-新元古代增生加厚下地壳部分熔融的产物, 而青山-长陔带花岗岩为这种岩浆经过斜长石+角闪石+上溪群的结晶分异同化混染(AFC)过程形成. 黄山花岗岩富SiO<sub>2</sub>和K<sub>2</sub>O, Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量中等, 具有海鸥式稀土元素配分型式和显著的Eu负异常. 相比青山-长陔带花岗岩, 黄山岩体具有更加显著的Ba、Sr、P和Ti的负异常, 没有Nb和Ta的亏损, 为高钾钙碱性准铝质A型花岗岩, 其<italic>ε</italic><sub>Hf</sub>(<italic>t</italic>)值介于‒6.6~‒1.2, 类似于早阶段成矿花岗闪长岩. 黄山花岗岩同样起源于中-新元古代增生地壳的深熔作用, 但岩浆源区为经过了燕山期早阶段I型中酸性岩浆抽取后的残留麻粒岩质地壳. 两期花岗岩的比较研究表明, 早阶段花岗岩形成于相对厚的下地壳环境, 温度较低, 源区为中-新元古代增生地壳, 富含成矿物质, 岩浆AFC演化过程进一步加强了成矿物质的富集; 而晚阶段A型花岗岩起源深度较浅, 形成温度更高, 源区由于早期的岩浆抽取作用而亏损成矿物质, 从而成矿能力较弱, 指示从早至晚, 岩浆作用阶段从后造山转变为非造山. 后者对应着古太平洋板块俯冲角度加大背景下的弧后拉张环境.