桂东北花山-姑婆山侵入杂岩体和暗色包体的锆石微区Hf同位素组成及其成岩指示意义

【摘要】 锆石年代学研究表明花山-姑婆山侵入杂岩体中的主要岩体(牛庙、同安、花山、里松)和里松花岗岩中的暗色包体均形成于160～163Ma.花山花岗岩中锆石的εHf(t)值为-2.8～+0.3,里松花岗岩中锆石的εHf(t)值为-2.3～+0.3,而里松花岗岩中所包含的闪长质暗色包体中锆石的εHf(t)值为+2.6～+7.4,明显不同于寄主花岗岩,表明暗色包体和寄主花岗岩形成于不同来源的岩浆,为岩浆混合作用提供了直接的证据.暗色包体中锆石最高的εHf(t)值为+7.4,显示该基性端元岩浆来自一个相对亏损的地幔源区.结合对区域地质情况以及同时期基性岩和碱性岩的研究结果,我们推测该岩浆端元并不是玄武质新生地壳的重熔,而可能为地幔部分熔融形成的岩浆,但还有待确定到底是软流圈地幔还是岩石圈地幔的部分熔融.花山花岗岩和里松花岗岩可能是该幔源岩浆端元与壳源岩浆端元的较完全混合形成,暗色包体是这种岩浆混合过程中幔源岩浆的残余.牛庙辉石闪长岩体中锆石的εHf(t)值为-1.1～+2.1,同安石英二长岩体中锆石的εHf(t)值为-1.7～+1.7,都明显低于里松花岗岩中的暗色包体,说明它们并不与里松花岗岩中暗色包体所代表的熔浆具有同源性.牛庙岩体和同安岩体中锆石的εHf(t)值只是略高于花山花岗岩和里松花岗岩,并且在岩体中也可以见到大量的暗色包体,因此它们可能是与花岗岩同源的壳-幔岩浆混合的岩浆经较少程度分离结晶作用和地壳混染作用形成.在中晚侏罗世之交,湘东南和桂东北地区发生了一次强烈的地壳拉张减薄事件,造成了强烈的壳-幔岩浆混合作用并随着分离结晶作用,形成了该区众多的闪长岩和花岗岩.更多还原