摘要：摘要:粤北澜河岩体位于诸广山岩体东南缘，主要岩石类型为片麻状黑云母花岗岩，其岩石成因尚未厘定。因此，对澜河片麻状黑云母花岗岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素研究。U-Pb定年结果显示澜河片麻状黑云母花岗岩的侵位年龄为42
编者按：本周为大家推荐《地质力学学报》2025年3期封面文章——王海洋等作者的《粤北澜河片麻状黑云母花岗岩的成因：锆石U-Pb年代学、Hf同位素和地球化学约束》。
作者：王海洋, 钟福军, 潘家永, 夏菲, 陈正乐, 李文丽, 刘军港, 孙岳, 严杰, 祁家明
摘要: 粤北澜河岩体位于诸广山岩体东南缘，主要岩石类型为片麻状黑云母花岗岩，其岩石成因尚未厘定。因此，对澜河片麻状黑云母花岗岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和锆石Hf同位素研究。U-Pb定年结果显示澜河片麻状黑云母花岗岩的侵位年龄为427±2 Ma，为加里东期岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示其SiO2含量为71.53%～75.41%，具有较高的全碱含量（K2O+Na2O=7.57%～8.23%）和A/CNK值（1.00~1.06），富集Rb、Th、U、K，亏损Ba、Y、Nb、Ta、Sr、Yb等元素，LREE/HREE为9.49～28.15，Eu负异常明显（δEu=0.21～0.76）。样品的锆石εHf(t)均为负值（−11.8～−5.2），对应二阶段Hf模式年龄（tDM2）值为2129～1806 Ma。该结果表明澜河片麻状黑云母花岗岩为高分异I型花岗岩，主要由地壳变质砂岩和变质泥岩部分熔融形成，可能是古元古代基底在新元古代—早古生代多期改造后的产物。综合研究认为澜河片麻状黑云母花岗岩形成于华南早古生代的同碰撞构造环境。结合区域地质资料，澜河岩体可能是华南加里东期造山运动从挤压增厚向后碰撞伸展的转变的产物，这一转变可能与华南内部的构造重组或外部板块的俯冲碰撞有关。
关键词：澜河岩体；锆石U-Pb定年；地球化学；花岗岩；构造环境
图件及说明
图 1 华南区域地质构造与加里东期花岗岩分布图
华南东临太平洋，南部至南海，北接秦岭–大别–苏鲁高压超高压变质带构成的碰撞造山体系，西南侧通过红河走滑断裂带与印支地块实现构造拼贴（图1a；Li et al.，2009，2014；Xia et al.，2018）。
图 2 粤北诸广山岩体地质简图
研究区诸广山岩体为1个多期多阶段复式岩体，主要岩性包括黑云母花岗岩、花岗闪长岩、辉绿岩、煌斑岩等（Hu et al.，2008；Zhang et al.，2017）。岩体呈东西向展布，主要受南岭东西向构造和诸广山南北向构造联合控制，东侧以南雄断裂带为界，总出露面积大于2500 km²（邓平等，2011；图2）。
图 3 澜河片麻状黑云母花岗岩手标本及镜下照片
澜河岩体位于诸广山复式岩体的东南侧，面积约20 km²，受烟筒岭断裂带与牛澜断裂带构造控制，以南雄断裂带为界。澜河岩体主要岩石类型为片麻状黑云母花岗岩，岩石整体呈黑灰色，中粗粒花岗结构，片麻状构造（图3a），主要由石英（约35%）、钾长石（约25%）、斜长石（约30%）和黑云母（约5%）组成，还含有少量的锆石和磷灰石等副矿物。
图 4 澜河片麻状黑云母花岗岩锆石CL图像
图 5 澜河片麻状黑云母花岗岩锆石谐和年龄及加权平均图
从CL图像可以看出，澜河片麻状黑云母花岗岩样品（21ZG03-1）锆石颗粒晶形完好，呈长柱状或等轴状，长轴粒径约90～200 μm，长宽比在1∶1到2∶1之间，大部分锆石具有明显的振荡环带（图4）。
图 6 澜河片麻状黑云母花岗岩TAS、SiO2-K2O与A/CNK-A/NK图解
岩石的烧矢量（LOI）值为0.52%～1.39%，表明经历的风化或蚀变程度低。分析结果显示，样品具有较高的SiO2（71.53%～75.41%）和Al2O3含量（11.93%～14.04%）；较高的碱含量，Na2O含量为2.25%～2.74%，K2O含量为4.85%～5.92%，全碱（K2O+Na2O）含量介于7.57%～8.23%之间。在岩石TAS图解中，样品均落入花岗岩区域内（图6a）。
图 7 澜河片麻状黑云母花岗岩微量元素和稀土元素图解
在原始地幔标准化微量元素蛛网图中（图7a），澜河片麻状黑云母花岗岩相对富集Rb、Th、U，相对亏损Ba、Nb、Ta、Sr、Zr、Hf。黑云母花岗岩具有较高的稀土总量（∑REE=95.01×10−6～200.34×10−6），Eu负异常明显（δEu=0.21～0.76）。
图 8 锆石 εHf(t)演化与分布特征
澜河岩体片麻状黑云母花岗岩16颗锆石Hf同位素分析结果显示（详见OSID码中图表），锆石176Hf/177Hf初始值为0.282181～0.282369，对应的εHf(t)值为−11.8～−5.2（图8a），主要集中在−5.2～−9.0之间（图8b），二阶段Hf模式年龄（tDM2）为1806～2129 Ma，显著大于岩体结晶年龄（427 Ma）。
图 9 澜河片麻状黑云母花岗岩岩石成因类型判别图解
在 A 型花岗岩判别图解中（图9a—9c），样品落入 I 与 A 型花岗岩区域，但与吴福元等（2007）提出的高分异 I/S 型花岗岩演化趋势一致。镜下观察发现，澜河片麻状黑云母花岗岩中没有典型的富铝矿物（像白云母、堇青石和石榴子石等）以及其他暗色碱性矿物，暗色矿物主要为黑云母。其铝饱和指数A/CNK值处于1.00～1.06之间，数值不高，且Rb和Th含量呈现明显的正相关关系（图9d），这些都表明它并非S型花岗岩。
图 10 澜河片麻状黑云母花岗岩源区图解
在CaO/MgO+TFeO-Al2O3/（MgO+TFeO）和Rb/Sr-Rb/Ba图解中（图10），澜河片麻状黑云母花岗岩主要分布在砂屑岩源区区域内，少量落入泥质岩区域内，表明澜河片麻状黑云母花岗岩起源于以变质砂岩和变质泥岩为主的源区的部分熔融。
图 11 澜河片麻状黑云母花岗岩构造环境判别图解
澜河片麻状黑云母花岗岩微量元素显示较低的Y、Nb和Yb含量，具有火山弧花岗岩或同碰撞花岗岩的特征（图11a）。在R1-R2（图11b）和Rb/30-Hf-Ta×3构造判别图解（图11c）中，样品也基本落在同碰撞花岗岩区域附近。
文章结论
（1）澜河岩体片麻状黑云母花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄为427±2 Ma，属于加里东晚期岩浆活动的产物，为高分异I型花岗岩，主要由地壳变质砂岩和变质泥岩部分熔融形成，可能是古元古代基底在新元古代—早古生代多期改造后的产物。
（2）澜河岩体片麻状黑云母花岗岩形成于早古生代的同碰撞构造环境，可能是华南加里东期造山运动从挤压增厚向后碰撞伸展的转变的产物，这一转变可能与华南内部的构造重组或外部板块的俯冲碰撞有关。
引用格式
王海洋，钟福军，潘家永，等，2025. 粤北澜河片麻状黑云母花岗岩的成因：锆石U-Pb年代学、Hf同位素和地球化学约束[J]. 地质力学学报，31（3）：539−556 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024137
WANG H Y，ZHONG F J，PAN J Y，et al.，2025. Genesis of the gneissic biotite granite in Lanhe, northern Guangdong: Constraints from zircon U–Pb geochronology, Hf isotopes, and geochemistry[J]. Journal of Geomechanics，31（3）：539−556 doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024137
来源：地质力学学报