湖南香花岭晚侏罗世高分异花岗岩的岩石地球化学特征：岩石成因与稀有金属成矿效应

作者：袁玲玲; 王祎帆; 刘建平^*; 邵拥军; 刘忠法; 李斌; 郑旭; 丁涛; 张天栋

来源：岩石学报, 2022, 38(07): 2113-2138.

• 高分异花岗岩
• 晶体-熔体分离作用
• 稀有金属矿化
• 钦-杭结合带
• 湘南

湘南地区发育大量与Sn-W多金属矿床伴生的高分异花岗岩，其岩浆起源和高分异机制一直是众多学者争论的焦点。本次研究探讨了香花岭高分异花岗岩的形成机制及其与稀有金属成矿作用的关系。单矿物原位U-Pb定年揭示香花岭花岗岩中锆石结晶于165～153Ma,指示岩浆长期脉动侵位增生；独居石结晶于156～154Ma,可能代表岩体最终固结年龄。香花岭花岗岩主要由碱长花岗岩和钠长花岗岩组成。碱长花岗岩富SiO2(≥74.00%)和全碱，贫Ca、Mg、Fe,隶属准铝质-强过铝质系列；富集Li、Rb、Cs等碱金属元素，强烈亏损Ba、Sr、Eu等元素，轻-重稀土元素分异不明显，发育典型的稀土四分组效应。钠长花岗岩SiO2(65.80%～78.18%)和K2O含量变化范围较宽，属于弱过铝质-强过铝质系列；其微量元素配分模式总体与碱长花岗岩相似，但稀土总量趋低。二者的锆石εHf(t)为-12.0～-4.1,δ18O值为+7.2‰～+9.2‰。以上特征指示香花岭花岗岩具有高分异I型花岗岩属性，源区可能由古-中元古代富钾的玄武质下地壳和少量幔源新生物质组成。该源区部分熔融产生的二长花岗质母岩浆在较浅部地壳持续侵位增生，逐渐形成了热结构成熟的岩浆储库和晶粥系统，而后在同时期断裂活动所致的变形诱导下，晶粥系统中富挥发分的残余熔体迁出形成碱长花岗岩。钠长花岗岩则由逐渐冷却的碱长花岗岩晶粥压滤出的钠质残留岩浆固结形成。香花岭花岗岩多阶段复杂的结晶分异作用与岩浆演化晚期熔-流体反应为区内稀有金属矿化提供了有利的地质条件。

• 单位
  物理学院; 中南大学