丁聰 趙志丹＊＊ 楊金豹 周紅芳 盛丹 侯青葉 胡兆初

1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083

2.華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊(duì)，承德 067000

3.湖南省國(guó)土資源規(guī)劃院，長(zhǎng)沙 410007

4.地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430074

1 引言

華南地區(qū)最為突出的地質(zhì)特征是發(fā)育大面積的中酸性巖石，包括花崗巖類及中酸性火山巖，面積超過(guò)100 萬(wàn)平方千米，被稱為“長(zhǎng)英質(zhì)火成巖省”(王德滋和周金城，2005)或“大花崗巖省”。華南花崗巖類的形成時(shí)代主要包括東安期、雪峰期、加里東期、海西期、印支期、燕山期等，其中以燕山期花崗巖類的分布最為發(fā)育，而加里東期的花崗巖在強(qiáng)度和廣度上僅次于燕山期(孫濤，2006)。華南花崗巖是我國(guó)花崗巖研究程度最高的地區(qū)之一。在近百年的研究歷史中，從華南花崗巖巖石成因類型鑒別、時(shí)空分布格架建立、巖石成因及其與華南地殼結(jié)構(gòu)與組成的關(guān)系探索、到進(jìn)一步通過(guò)花崗巖研究揭示殼幔物質(zhì)與能量交換過(guò)程、從花崗巖角度揭示地殼演化、大地構(gòu)造屬性，以及華南花崗巖與成礦作用等諸多方面，都取得了豐碩的成果和進(jìn)展(徐夕生等，1999;Zhou and Li，2000;周新民，2003;王德滋，2004;孫濤，2006;吳福元等，2007;徐夕生，2008;徐夕生和賀振宇，2012)。

在華南花崗巖中，產(chǎn)出了大量中、基性巖墻，它們多沿寄主花崗巖節(jié)理面侵位(孫濤和周新民，2002)，其中在泉州(李惠民等，1995)、粵北地區(qū)(李獻(xiàn)華等，1997)、同安(陳榮和周金城，2001)、晉江(董傳萬(wàn)等，2006)、東極島(董傳萬(wàn)等，2010)、湄洲島(董傳萬(wàn)等，2011)等地均有報(bào)道。中、基性巖墻群的出現(xiàn)被認(rèn)為是區(qū)域巖石圈伸展構(gòu)造存在的主要證據(jù)之一，對(duì)區(qū)域上產(chǎn)出的花崗巖及其中產(chǎn)出的中、基性巖墻群的形成年代與成因的討論，對(duì)于反演當(dāng)時(shí)的區(qū)域構(gòu)造背景和構(gòu)造性質(zhì)、揭示與之相關(guān)的成礦作用等都具有重要的意義(陳榮和周金城，2001;孫濤和周新民，2002;董傳萬(wàn)等，2006，2011;胡瑞忠等，2007;楊永峰等，2010a，b;Acocella，2014)。

本文對(duì)福建石獅地區(qū)的白堊紀(jì)花崗巖和其中產(chǎn)出的中、基性巖墻群開(kāi)展了鋯石U-Pb 年代學(xué)和Hf 同位素組成以及巖石學(xué)與地球化學(xué)研究，結(jié)合前人成果，進(jìn)一步研究脈巖的產(chǎn)出時(shí)代、地球化學(xué)性質(zhì)和成因，為探討福建沿海地區(qū)構(gòu)造演化歷史提供新證據(jù)。

2 地質(zhì)背景與樣品巖石學(xué)

華南陸塊位于中國(guó)大陸的南部，西部緊鄰青藏高原，東臨太平洋，南至南海，北部則以秦嶺-大別造山帶與華北板塊相接。華南板塊包括了揚(yáng)子地臺(tái)和其東南毗鄰的華夏地塊，華夏地塊則包含了中國(guó)東南沿海地區(qū)，這是歐亞板塊和太平洋板塊的銜接部位，地質(zhì)背景復(fù)雜，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，是東亞大陸邊緣的重要組成部分。由于其獨(dú)特的構(gòu)造環(huán)境及長(zhǎng)期復(fù)雜的構(gòu)造-巖漿-成礦演化史，就造就了該區(qū)域良好的成礦地質(zhì)條件和豐富的礦產(chǎn)資源，成為我國(guó)重要的有色、稀有和貴金屬礦產(chǎn)資源產(chǎn)地，擁有許多大型-超大型金屬礦床。該地區(qū)發(fā)育有各種不同時(shí)代、不同成分的火成巖，從前寒武紀(jì)至新生代，從超基性到酸性均有分布，其中尤以中生代花崗巖類巖石最為發(fā)育，并常常與大規(guī)模多金屬成礦作用關(guān)系密切(華仁民，2005;吳福元等，2007;毛景文等，2008)。

華南東部出露了大面積的中生代花崗巖和火山巖，其中僅中生代花崗巖出露面積占華南花崗巖出露總面積的78.9%(孫濤，2006)，印支期、燕山早期和燕山晚期的比例分別為12.3%、37%和29.6%，這些花崗巖的產(chǎn)出與該區(qū)域構(gòu)造背景密切相關(guān)。華南東部區(qū)域在中生代經(jīng)歷了古亞洲-特提斯構(gòu)造域向古太平洋構(gòu)造域的轉(zhuǎn)換，其中印支期古亞洲-特提斯構(gòu)造域受南北向應(yīng)力機(jī)制控制，構(gòu)造帶呈東西向展布，南嶺及其鄰區(qū)的地質(zhì)演化受該階段構(gòu)造體質(zhì)的控制;而到了燕山期的中侏羅世則受到了古特提斯洋和古太平洋板塊的聯(lián)合作用，一部分東西構(gòu)造帶開(kāi)始被改造，到了早白堊世，除少數(shù)地段保持原來(lái)的東西向構(gòu)造外，大部分東西向構(gòu)造已經(jīng)完成了向北東向構(gòu)造的轉(zhuǎn)換(Zhou et al.，2006;Wang et al.，2011;徐夕生和謝昕，2005;舒良樹(shù)，2006;舒良樹(shù)等，2006)。

本文研究區(qū)位于福建沿海地區(qū)(圖1a)，現(xiàn)有證據(jù)表明晚中生代以來(lái)，東南沿海地區(qū)巖石圈經(jīng)歷了數(shù)次伸展活動(dòng)并產(chǎn)生了一系列的A 型花崗巖與中基性巖墻(陳榮和周金城，2001;王強(qiáng)等，2005)。福建沿海地區(qū)廣泛發(fā)育的I 型花崗巖同樣被證明與伸展背景下玄武質(zhì)巖漿底侵提供的熱源以及強(qiáng)烈的殼幔間作用有著成因及動(dòng)力學(xué)背景上的聯(lián)系(王濤，2000;王德滋，2004;徐夕生和謝昕，2005;董傳萬(wàn)等，2011;Dong et al.，1998;Zhou and Li，2000;Guo et al.，2012)。

圖1 福建石獅地區(qū)花崗巖分布簡(jiǎn)圖(a)華南地區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)圖，索引圖表示研究區(qū)位置(據(jù)Dai et al.，2008 修改);(b)研究區(qū)花崗巖分布簡(jiǎn)圖(據(jù)福建省地質(zhì)測(cè)量隊(duì)，1972①福建省地質(zhì)測(cè)量隊(duì).1972.1∶20 萬(wàn)泉州幅地質(zhì)圖修改)Fig.1 Simplified map showing the distribution of granitoids in Shishi area，F(xiàn)ujian Province(a)simplified tectonic unit map of South China，index map of the location of the study area (after Dai et al.，2008);(b)simplified granite distribution map of the Shishi area

本文樣品采自福建石獅及其到濱海一帶(圖1)，主要包括東埔和石獅兩個(gè)采樣剖面，研究區(qū)位置是N24°48＇28.3″～24°43＇35.6″，E118°43＇18.1″～118°36＇24.7″。區(qū)域內(nèi)主要為花崗巖分布，少量出露第四系地層。花崗巖類主要包括黑云母花崗巖與鉀長(zhǎng)花崗巖，其中不規(guī)則產(chǎn)出一些輝綠巖和閃長(zhǎng)巖的巖脈或巖墻(圖1b)。

東埔地區(qū)采樣點(diǎn)位于海濱，采集了細(xì)粒中基性巖墻及其侵位的花崗巖4 件、黑云母二長(zhǎng)花崗巖1 件。其中QZ41 號(hào)巖墻寬約86cm(圖2a)，傾角65°;QZ42 號(hào)巖墻寬約34cm，產(chǎn)狀近于直立。鉀長(zhǎng)花崗巖樣品(QZ40)為中細(xì)粒，主要礦物為鉀長(zhǎng)石(45%)、石英(45%)、黑云母(8%)、斜長(zhǎng)石含量較低(＜2%)，鉀長(zhǎng)石半自形，粒度變化較大0.2～2mm 之間;石英呈他形粒狀，粒度0.1～0.5mm。輝石閃長(zhǎng)巖和輝綠巖樣品(QZ39、QZ41、QZ42)主要為灰黑色，細(xì)粒，輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為斜長(zhǎng)石(50%)、輝石(40%)，次要礦物角閃石(5%)、橄欖石(5%)，可見(jiàn)少量黑云母、鉀長(zhǎng)石。斜長(zhǎng)石自形程度較好，粒度在0.5mm 左右，蝕變較強(qiáng);輝石半自形，粒度在0.2～0.5mm 之間。

圖2 福建石獅地區(qū)花崗巖和脈巖樣品的野外露頭(a、b)及顯微結(jié)構(gòu)照片(c、d)Bi-黑云母;Kfs-鉀長(zhǎng)石;Pl-斜長(zhǎng)石;Px-輝石;Q-石英Fig.2 Outcrop (a，b)and microscopic images (c，d)of the granites and dykesBi-biotite;Kfs-K-feldspar;Pl-plagioclase;Px-pyroxene;Q-quartz

石獅地區(qū)所采樣品為一組輝石閃長(zhǎng)巖巖墻樣品3 件，及其所侵位的粗粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖樣品1 件。在采樣區(qū)域內(nèi)共分布26 條中基性巖墻，最大寬度達(dá)75cm，產(chǎn)狀近于垂直。中基性巖墻沿花崗巖節(jié)理與易碎部分侵位(圖2b)。黑云母二長(zhǎng)花崗巖樣品(QZ52)為灰白色，粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物主要為鉀長(zhǎng)石(38%)、斜長(zhǎng)石(37%)、石英(20%)，次要礦物為黑云母(7%)。鉀長(zhǎng)石呈半自形，粒度在1.5mm 左右;斜長(zhǎng)石粒度在0.7mm 左右(圖2c)。輝石閃長(zhǎng)巖樣品(QZ51、QZ53、QZ54)為灰黑色，輝綠結(jié)構(gòu)，粒度較小，塊狀構(gòu)造(圖2d)。礦物組成為斜長(zhǎng)石(55%)、輝石(35%)、次要礦物為角閃石(7%)、黑云母(3%)，可見(jiàn)少量鉀長(zhǎng)石。QZ53中可見(jiàn)后期方解石脈，斜長(zhǎng)石自形，粒度在0.5mm 左右，有輕微蝕變現(xiàn)象;輝石呈他形粒狀，粒度在0.2mm 左右;角閃石含量較少，呈粒狀充填于斜長(zhǎng)石之間。

表1 福建石獅地區(qū)鋯石U-Pb 年齡測(cè)試數(shù)據(jù)Table 1 Zircon U-Pb isotope data of the granites and dykes from Shishi area，F(xiàn)ujian Province

續(xù)表1Continued Table 1

3 分析方法

主量元素測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成，采用LLI 公司生產(chǎn)的ICP-AES 進(jìn)行分析，測(cè)試精度優(yōu)于5%。微量元素測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)過(guò)程與礦產(chǎn)資源國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(GPMR)完成。測(cè)試使用儀器為Agilent 公司生產(chǎn)的Agilient7500a ICP-MS 進(jìn)行。每60 個(gè)樣品添加1 個(gè)空白樣與5 個(gè)標(biāo)樣。微量元素實(shí)驗(yàn)精度優(yōu)于10%，詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)流程、儀器精確度情況見(jiàn)Liu et al.(2008)。

鋯石采用浮選與磁選方法分選，制靶后CL 圖像拍攝在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所探針實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。鋯石LA-ICPMS U-Pb 定年與LA-MC-ICPMS 原位Hf 同位素測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)GPMR 實(shí)驗(yàn)室完成。鋯石U-Pb 年代學(xué)測(cè)試使用的儀器為GeoLas2005 193nm 激光發(fā)生剝蝕系統(tǒng)與Agilent 公司生產(chǎn)的等離子質(zhì)譜設(shè)備。剝蝕載氣為氦氣并以氬氣作為補(bǔ)償氣體。剝蝕激光束直徑為32μm。Hf 同位素測(cè)試在鋯石年代學(xué)測(cè)試的測(cè)點(diǎn)基礎(chǔ)上通過(guò)激光等離子質(zhì)譜進(jìn)行，激光束直徑為44μm，剝蝕頻率為8Hz，每8 個(gè)測(cè)試點(diǎn)添加一個(gè)91500 標(biāo)樣進(jìn)行控制，詳細(xì)實(shí)驗(yàn)方法參見(jiàn)Liu et al.(2008，2010)。其中，Hf 模式年齡的計(jì)算方法詳見(jiàn)Griffin et al.(2000)和S?derlund et al.(2004)。

4 結(jié)果

4.1 鋯石U-Pb 定年與Hf 同位素

在東埔和石獅地區(qū)分別選擇2 件樣品進(jìn)行鋯石U-Pb 年代學(xué)及Hf 同位素測(cè)試，測(cè)試結(jié)果分別列于表1 和表2 中，鋯石U-Pb 年齡諧和圖和對(duì)應(yīng)的鋯石CL 圖像見(jiàn)圖3?；◢弾r樣品鋯石自形程度良好，CL 圖中較為明亮且振蕩環(huán)帶清晰，多呈短柱狀，粒度95～200μm，長(zhǎng)寬介于1∶1 到4∶1 之間;輝綠巖樣品鋯石自形程度良好，CL 圖中較為明亮且振蕩環(huán)帶清晰，呈短柱狀，粒度95～120μm，長(zhǎng)寬介于1∶1 到4∶1之間(圖3(a2-d2))。所有測(cè)試鋯石除個(gè)別樣點(diǎn)外，測(cè)點(diǎn)Th/U 比值在0.25 到1.77 之間，屬于巖漿鋯石(Hoskin and Schaltegger，2003)。

圖3 石獅地區(qū)花崗巖和脈巖鋯石U-Pb 年齡諧和圖和鋯石陰極發(fā)光圖鋯石標(biāo)注實(shí)線小圈為U-Pb 定年激光剝蝕位置，虛線大圈為Hf 同位素激光剝蝕位置，同時(shí)標(biāo)注了年齡和εHf(t)Fig.3 Zircon U-Pb age concordia diagrams and cathodoluminescence (CL)images of the granites and dykes from Shishi area，F(xiàn)ujian ProvinceWhite circle means laser spot position of U-Pb dating;White dash circle means laser spot position of Hf isotope analysis.U-Pb ages and εHf(t)are shown close to the zircon grains

表2 福建石獅地區(qū)花崗巖和脈巖鋯石Hf 同位素?cái)?shù)據(jù)Table 2 Zircon Hf isotope data of the granites and dykes from Shishi area，F(xiàn)ujian Province

樣品QZ40(花崗巖)共測(cè)試18 個(gè)樣點(diǎn)，12 個(gè)測(cè)點(diǎn)計(jì)算獲得的加權(quán)平均年齡為105.3±1.0Ma(MSWD=0.36)(圖3a1)，其余主要介于112～121Ma 之間。樣品QZ41(閃長(zhǎng)巖)共測(cè)試18 個(gè)樣點(diǎn)，10 個(gè)測(cè)點(diǎn)所得的206Pb/238U 加權(quán)平均年齡為89.5 ±1.5Ma(MSWD=0.2);其中含有1356Ma 的測(cè)點(diǎn)，應(yīng)為捕獲了中元古代巖漿鋯石(圖3b1)。樣品QZ52(花崗巖)共18 個(gè)測(cè)點(diǎn)去除不諧和測(cè)點(diǎn)后，其中10 個(gè)測(cè)點(diǎn)的加權(quán)平均206Pb/238U 年齡為105.1 ±0.5Ma(MSWD =1.52)(圖3c1)。樣品QZ53(閃長(zhǎng)巖)共18 個(gè)測(cè)點(diǎn)剔除不諧和測(cè)點(diǎn)后，其中7個(gè)測(cè)點(diǎn)的加權(quán)平均206Pb/238U 年齡為96.1 ±1.2Ma(MSWD=0.17)，另外還有1 個(gè)2658Ma 捕獲鋯石年齡(圖3d1)。

本文測(cè)定了上述定年的2 個(gè)花崗巖和1 個(gè)閃長(zhǎng)巖的Hf同位素(樣品QZ53 因鋯石顆粒較小，無(wú)法進(jìn)行激光原位Hf同位素測(cè)定)。2 個(gè)花崗巖的結(jié)果是，QZ40 選取的14 個(gè)測(cè)點(diǎn)176Hf/177Hf 值變化范圍在0.282683～0.282775 之間;176Lu/177Hf 值變化范圍在0.000919～0.002156 之間;εHf(t)變化范圍在-0.92～2.03 之間，大多集中在0 左右;QZ52 中選取的13 個(gè)測(cè)點(diǎn)176Hf/177Hf 值變化范圍在0.282713～0.282758 之間;176Lu/177Hf 值變化范圍在0.000453～0.001303 之間;εHf(t)變化范圍在0.17～1.79 之間。一個(gè)閃長(zhǎng)巖(QZ41)的7 個(gè)測(cè)點(diǎn)的176Hf/177Hf 值變化范圍在0.282755～0.282864 之 間;176Lu/177Hf 值 變 化 范 圍 在0.001149～0.003189 之間;εHf(t)變化范圍在1.3～5.03之間。

4.2 主、微量元素地球化學(xué)

本文獲得的8 件花崗巖和脈巖的主量和微量元素測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 福建石獅地區(qū)花崗巖與脈巖主量元素(wt%)和微量元素(×10 -6)結(jié)果Table 3 Major (wt%)and trace element (×10 -6)compositions of the granitoids and dykes in Shishi area，F(xiàn)ujian Province

續(xù)表3Continued Table 3

圖4 福建石獅地區(qū)花崗巖和脈巖主量元素成分的TAS 圖(a，據(jù)Wilson，2001)和K2 O-SiO2 圖(b，據(jù)Peccerillo and Taylor，1976)Fig.4 TAS diagram (a，after Wilson，2001)and K2 O vs.SiO2 diagram (b，after Peccerillo and Taylor，1976)of the granites and dikes in Shishi area，F(xiàn)ujian Province

東埔地區(qū)花崗巖樣品SiO2含量為74.3%，K2O 為4.5%，為高鉀鈣堿性、弱過(guò)鋁質(zhì)(A/CNK =1.05)花崗巖(圖4)。侵位在東埔花崗巖中的脈巖樣品，主要為輝長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)巖(SiO2=51.61%～57.78%，K2O =1.31%～2.47%)，中基性巖屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)(A/CNK =0.81～0.92)、中鉀-高鉀鈣堿性巖石。

石獅地區(qū)花崗巖為花崗閃長(zhǎng)巖(SiO2=67.6%，K2O =1.90%);為弱過(guò)鋁質(zhì)(A/CNK =1.0)、中鉀鈣堿性(圖4)。脈巖為中鉀-高鉀鈣堿性系列閃長(zhǎng)巖(SiO2=53%～56.6%，K2O=1.3%～1.8%)，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)巖石(A/CNK =0.79～0.84)。東埔和石獅的花崗巖和脈巖總體具有相似的稀土元素配分型式(圖5a)，輕重稀土顯示中等程度的分餾((La/Yb)N=5～20)，具有弱的Eu 異常(δEu=0.81～0.96)。2 個(gè)花崗巖樣品的稀土總量(ΣREE=65 ×10-6～90 ×10-6)明顯低于脈巖的稀土總量(除一個(gè)為QZ42，ΣREE 為64.7 ×10-6外，其余脈巖為121 ×10-6～188 ×10-6)。巖石總體上表現(xiàn)出Rb、Ba、Th、U、K 等大離子親石元素的富集、Pb 的富集，以及高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、P 和Ti 的虧損。此外，2 個(gè)花崗巖樣品顯示了高Sr 低Y 的特征(Sr =306 ×10-6～493 ×10-6，Y =8.9 ×10-6～9.8 ×10-6)。

5 討論

5.1 脈巖的巖石成因與構(gòu)造背景

脈巖，尤其是基性和中基性脈巖的產(chǎn)出具有重要的意義，一是可以指示幔源巖漿活動(dòng)，二是可以指示伸展的構(gòu)造環(huán)境，脈巖的就位是與區(qū)域上巖石圈各個(gè)深度層次的伸展作用密切相關(guān)的。國(guó)內(nèi)在開(kāi)展華南花崗巖研究的同時(shí)，許多學(xué)者注意到了巖墻和巖墻群的存在。例如，孫濤和周新民(2002)據(jù)1∶20 萬(wàn)和1∶5 萬(wàn)區(qū)調(diào)資料不完全統(tǒng)計(jì)表明，在浙閩沿海的晚中生代巖墻包括酸性和基性兩種巖性。其中酸性巖墻包括花崗斑巖、霏細(xì)斑巖和花崗質(zhì)/流紋質(zhì)碎斑熔巖，它們約占巖墻總量的90%以上，其次是基性巖墻，但規(guī)模較小。本文結(jié)合華南基性巖脈成因已有成果，從巖石源區(qū)性質(zhì)、構(gòu)造環(huán)境等方面探討福建沿海脈巖的成因。

石獅地區(qū)產(chǎn)出的中基性脈巖(90～96Ma)顯示了俯沖環(huán)境為主、兼有伸展背景巖漿作用的地球化學(xué)特征，可以歸納為:

圖5 福建石獅地區(qū)花崗巖和脈巖球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖(a，據(jù)Boynton，1984)和原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(b，據(jù)Sun and McDonough，1989)Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns (a，after Boynton，1984)and primitive mantle-normalized trace element patterns (b，after Sun and McDonough，1989)for the granites and dykes in Shishi area，F(xiàn)ujian Province

圖6 福建沿海地區(qū)花崗巖(a)和脈巖(b)的鋯石εHf(t)隨年齡變化圖數(shù)據(jù)來(lái)源:南鎮(zhèn)、大層山、三沙、大京據(jù)邱檢生等(2008);漳浦據(jù)邱檢生等(2012);泉州據(jù)楊金豹(2012)、楊金豹等(2013);廈門據(jù)盛丹(2012)Fig.6 εHf(t)values vs.U-Pb ages plot of zircons from granitoids (a)and dykes (b)in coastal area of Fujian ProvinceData sources:Nanzhen，Dacengshan，Sansha and Dajing from Qiu et al.(2008);Zhangpu from Qiu et al.(2012);Quanzhou from Yang (2012)and Yang et al.(2013);Xiamen from Sheng (2012)

(1)脈巖主要為中鉀-高鉀鈣堿性偏鋁質(zhì)巖石，一致具有輕稀土富集、重稀土虧損的特征，沒(méi)有強(qiáng)烈的Eu 異常(δEu為0.87～0.96)，表明巖石不存在明顯的斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶作用，即巖漿礦物分離結(jié)晶導(dǎo)致的演化作用不明顯。巖脈侵入的花崗巖具有較低的稀土元素總量(ΣREE 為65 ×10-6～90×10-6)低于巖脈(ΣREE 為121 ×10-6～188 ×10-6)，說(shuō)明花崗巖和脈巖不但具有差異的產(chǎn)出時(shí)間，且來(lái)自于不同的源區(qū)，不具有基性到中性、再到酸性的巖漿演化關(guān)系;Hf 同位素結(jié)果(圖6)也指示了85～110Ma 的花崗巖與中基性脈巖之間的成分差異性。

(2)脈巖樣品的微量元素方面，具有富集大離子親石元素(Rb、Ba、Th、U、K 等)和虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素的特征(虧損Nb、Ta、Ti、P)，這是典型的島弧俯沖帶巖石的特征(楊永峰等，2010a)。

(3)中基性巖脈的同位素特征，顯示了一定的源區(qū)不均一性，本文獲得石獅地區(qū)脈巖Hf 同位素εHf(t)為1.3～5.0，沿海其他地區(qū)脈巖的εHf(t)都具有類似的虧損特征(圖6，盛丹，2012;楊金豹，2012;楊金豹等，2013)，源區(qū)物質(zhì)應(yīng)有一定組分來(lái)自于虧損地幔源區(qū)，但是經(jīng)歷過(guò)富集組分的改造。脈巖的U-Pb 年齡數(shù)據(jù)中出現(xiàn)了捕獲鋯石(130～246Ma，以及1356Ma、2658Ma 測(cè)點(diǎn)，表1)，說(shuō)明石獅地區(qū)中基性脈巖在形成過(guò)程中曾受到早期巖漿巖或者古老地殼物質(zhì)不同程度的混染。趙軍紅(2004)研究福建基性脈巖獲得的Sr-Nd同位素結(jié)果也顯示了充分不均一，發(fā)現(xiàn)Sr 同位素相對(duì)均一，但Nd 同位素可以分為2 組，一組是具有正的虧損的Nd 同位素特征(εNd= +0.3～+5.5)，另一組則為富集型(εNd=-5.5～-0.2)，這一組顯示富集特征的基性脈巖，表明俯沖流體和沉積物對(duì)于地幔楔強(qiáng)烈改造后構(gòu)成了巖漿源區(qū)。因此石獅地區(qū)的閃長(zhǎng)巖和輝綠巖也可能為俯沖的古太平洋板片脫水和沉積物一起交代上覆地幔楔，再發(fā)生部分熔融作用，之后上升巖漿又經(jīng)歷了一定程度的地殼物質(zhì)混染過(guò)程(董傳萬(wàn)等，2010，2011)。

圖7 福建沿海地區(qū)脈巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解(a)Th/Hf-Ta/Hf 圖解(據(jù)汪云亮等，2001);(b)Zr/Y-Zr(據(jù)Pearce and Norry，1979).N-MORB-正常型洋中脊玄武巖;E-MORB-富集型洋中脊玄武巖;IAB-島弧玄武巖;MORB-洋中脊玄武巖;WPB-板塊內(nèi)部玄武巖.數(shù)據(jù)來(lái)源:廈門據(jù)盛丹(2012);泉州據(jù)楊金豹(2012);湄洲島據(jù)董傳萬(wàn)等(2011);東極島據(jù)董傳萬(wàn)等(2010)Fig.7 Tectonic setting discrimination diagrams for dykes in coastal area in Fujian Province(a)Th/Hf-Ta/Hf (after Wang et al.，2001);(b)Zr/Y-Zr(after Pearce and Norry，1979).Data sources:Xiamen from Sheng(2012);Quanzhou from Yang (2012);Meizhou island from Dong et al.(2011);Dongji island from Dong et al.(2010)

(4)微量元素可以用來(lái)鑒別基性巖石的構(gòu)造環(huán)境(汪云亮等，2001;Pearce and Norry，1979)。前文述及，目前報(bào)道的東南沿海地區(qū)中基性脈巖均具有與俯沖帶相關(guān)的巖石學(xué)和微量元素地球化學(xué)特征。在Ta/Hf-Th/Hf(圖7a)和Zr-Zr/Y(圖7b)地球化學(xué)鑒別圖上，本文和沿海地區(qū)巖脈和巖墻樣品均投入與大陸邊緣的裂谷環(huán)境、或者板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境內(nèi)，這表明本文研究的福建石獅地區(qū)在90～96Ma 產(chǎn)出的中基性巖脈，也是該地區(qū)伸展背景的巖漿作用產(chǎn)物。

因此，綜合以上地球化學(xué)結(jié)果，石獅地區(qū)的脈巖與福建沿海其他地區(qū)一樣，應(yīng)是在古太平洋俯沖的島弧背景之上，在俯沖作用結(jié)束之后，再發(fā)育了大陸邊緣的伸展作用，脈巖和巖墻的發(fā)育應(yīng)是華南地區(qū)出現(xiàn)伸展作用的重要標(biāo)志之一。但是應(yīng)該注意的是(圖7a)，這種大陸邊緣的伸展作用仍沒(méi)有完全擺脫俯沖的島弧體系在巖石圈的地球化學(xué)組成的影響，尚未完全進(jìn)入到典型的板內(nèi)巖漿作用過(guò)程，應(yīng)處于俯沖的島弧到板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境的過(guò)渡過(guò)程中。

5.2 脈巖指示的白堊紀(jì)伸展作用

從華南伸展構(gòu)造發(fā)育時(shí)間來(lái)看，在早期粵北地區(qū)3 個(gè)時(shí)代的脈巖和可能對(duì)應(yīng)的3 期伸展構(gòu)造(～140Ma、～105Ma、～90Ma)，而且這些幔源基性巖脈充填張性裂隙是大陸地殼張裂的標(biāo)志(李獻(xiàn)華等，1997)。胡瑞忠等(2007)進(jìn)一步研究認(rèn)為華南可能存在6 期伸展構(gòu)造(135～145Ma、115～125Ma、100～110Ma、85～95Ma、70～75Ma 和45～55Ma)，從脈巖與伸展構(gòu)造匹配看，目前在福建沿海地區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)75Ma 以來(lái)的脈巖發(fā)育。這些脈巖指示的伸展作用，也從其他證據(jù)獲得了驗(yàn)證。中國(guó)東南部南嶺燕山期地殼構(gòu)造演化的一個(gè)顯著的特點(diǎn)是從侏羅紀(jì)(主要發(fā)育同造山過(guò)鋁質(zhì)殼型花崗巖)到白堊紀(jì)的區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)從擠壓到拉張的演變，白堊紀(jì)則主要以基性-酸性火山侵入雜巖和晚造山、非造山高鉀I 型和A 型花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)發(fā)育為特征，并形成了一系列北東向斷裂及張性紅色斷陷盆地。因此，從巖漿作用角度，與脈巖和巖墻群產(chǎn)出配套的，還有同期的巖漿混合作用、雙峰式火山巖、玄武質(zhì)巖漿的底侵作用、A 型花崗巖、變質(zhì)核雜巖等一系列的標(biāo)志(詳細(xì)評(píng)述參見(jiàn)孫濤和周新民，2002)。在華南地區(qū)伸展作用還有重要的成礦意義，胡瑞忠等(2007)研究表明，華南中生代以來(lái)的6 次重要的巖石圈伸展事件，與華南礦石礦物瀝青鈾礦的U-Pb 同位素年齡數(shù)據(jù)對(duì)比表明，不同類型的鈾礦床在成礦時(shí)代上具有一定規(guī)律性，可以與伸展作用時(shí)代對(duì)應(yīng)，鈾成礦大都集中在白堊紀(jì)-第三紀(jì)約145～40Ma 的范圍內(nèi)。

在華南地區(qū)，由基性脈巖和相關(guān)巖漿作用表現(xiàn)出的“持續(xù)多階段”伸展構(gòu)造，只是使用簡(jiǎn)單的統(tǒng)一的構(gòu)造環(huán)境(例如單一使用大陸邊緣島弧背景，或者單一使用伸展構(gòu)造背景)來(lái)揭示顯然是不夠全面的?，F(xiàn)有脈巖的產(chǎn)出空間范圍，沒(méi)有顯示出是否與古太平洋俯沖方向相關(guān)或者其他特點(diǎn)的明顯規(guī)律性。例如，巖脈可以發(fā)育在遠(yuǎn)離沿海帶的湘東北地區(qū)(煌斑巖，136.61Ma;輝綠巖，86.18Ma，賈大成等，2002);粵北地區(qū)可以識(shí)別出3 個(gè)時(shí)代的基性脈巖(～140Ma、～105Ma、～90Ma，李 獻(xiàn) 華 等，1997);海 南 島 基 性 巖 脈(101Ma，93Ma，81Ma;唐立梅等，2010;葛小月等，2003);在福建晉江、同安和湄洲島產(chǎn)出的中-基性巖墻的年齡分別為87～95Ma 和87～96Ma(董傳萬(wàn)等，2006，2011;楊永峰等，2010b);在浙江文成和福建永泰兩地侵位于晚中生代中酸性火山巖地層中的輝綠巖脈的年齡為90～94Ma(秦社彩等，2010);贛西北基性巖脈(120Ma，110～100Ma;謝桂青等，2002);閩東南漳浦縣赤湖鎮(zhèn)和東山縣東山島基性巖脈(張貴山等，2007);浙江東部沿海群島的脈巖為87～97Ma(Chen et al.，2014)。因此，大約140Ma 以來(lái)的伸展作用廣泛發(fā)育在從粵贛內(nèi)陸到浙閩沿海地區(qū)的廣大地區(qū)，從時(shí)間上看與華南白堊紀(jì)以來(lái)的各期巖漿作用是同時(shí)發(fā)生的(Li，2000)。本文和文獻(xiàn)結(jié)果表明福建沿海的廈門-石獅-晉江地區(qū)的伸展作用主要發(fā)生在87～96Ma，與區(qū)域上大約～90Ma 的伸展作用吻合。

對(duì)于一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的大洋與大陸之間發(fā)生俯沖、俯沖停止之后開(kāi)始伸展作用的構(gòu)造模式來(lái)說(shuō)，巖漿活動(dòng)的演化是易于識(shí)別的，例如在墨西哥中部的San Luis Potosí 地區(qū)(Aguillón-Robles et al.，2014)，對(duì)中基性巖漿作用的巖石組合和地球化學(xué)特征的識(shí)別可以指示法拉龍板塊俯沖結(jié)束后，該地區(qū)轉(zhuǎn)為板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境，其巖漿作用可以通過(guò)巖石在一個(gè)剖面上巖石組合來(lái)表現(xiàn)出來(lái)，第一期(45～30Ma)是俯沖有關(guān)的玄武安山巖和安山巖、第二期(29.5～28Ma)是初始裂谷環(huán)境的雙峰式組合(堿性玄武巖和流紋巖)、第三期(21Ma)為板內(nèi)伸展作用發(fā)育高峰時(shí)期的粗面玄武巖和粗面安山巖，到第四期(12Ma 以來(lái))持續(xù)發(fā)育的堿性玄武巖和安山巖等巖石組合。巖脈發(fā)育是巖漿活動(dòng)的一部分，可以限制伸展構(gòu)造與巖漿作用的耦合關(guān)系，Acocella(2014)的綜合研究表明巖脈和巖席的侵位與伸展裂隙發(fā)育是互為因果關(guān)系，巖脈侵位是促進(jìn)大陸邊緣伸展構(gòu)造進(jìn)一步發(fā)展的最有效的作用方式。若歸結(jié)到華南地區(qū)，本文認(rèn)為，脈巖總體仍為俯沖體制為主的大陸邊緣環(huán)境的伸展作用產(chǎn)物，而且脈巖所代表的伸展作用持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，從巖漿作用角度尚無(wú)法較好刻劃出由古太平洋板塊俯沖到現(xiàn)今構(gòu)造體制的精細(xì)轉(zhuǎn)換過(guò)程。

有關(guān)華南地區(qū)已有脈巖和同時(shí)期巖漿作用的研究，依然有待進(jìn)一步加強(qiáng)，一是進(jìn)一步揭示脈巖產(chǎn)出的幾何學(xué)規(guī)律與構(gòu)造屬性，例如Chen et al.(2014)開(kāi)展了跨學(xué)科的研究，應(yīng)用高精度遙感方法和年代學(xué)方法確定浙江沿海的島嶼上發(fā)育的晚白堊世巖墻群的產(chǎn)出形態(tài)，揭示出脈巖產(chǎn)出走向主要為NNE 和NE 方向，與區(qū)域構(gòu)造方向一致，與太平洋板塊的俯沖方向基本垂直，這類研究值得進(jìn)一步廣泛開(kāi)展;二是進(jìn)一步研究脈巖從沿海到內(nèi)陸的時(shí)空展布規(guī)律，確證最發(fā)育脈巖的時(shí)期、綜合確證華南地區(qū)由俯沖的構(gòu)造體制進(jìn)入典型陸內(nèi)構(gòu)造背景的過(guò)程。

6 結(jié)論

(1)福建沿海石獅和東埔兩地產(chǎn)出的花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖為中鉀-高鉀鈣堿性、弱過(guò)鋁質(zhì)巖石，鋯石U-Pb 年齡為105Ma。侵入的脈巖為輝綠巖和閃長(zhǎng)巖，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)中鉀-高鉀鈣堿性巖石，鋯石U-Pb 年齡為90～96Ma;2 個(gè)花崗巖的鋯石εHf(t)為-0.9～+2.0，脈巖的εHf(t)為+1.3～+5.0。

(2)石獅地區(qū)花崗巖和脈巖輕重稀土中等分餾具弱的Eu 異常，花崗巖稀土總量明顯低于脈巖，巖石大離子親石元素富集、高場(chǎng)強(qiáng)元素虧損，顯示島弧巖漿巖的地球化學(xué)特征;微量元素判別(Ta/Hf-Th/Hf，Zr-Zr/Y)表明石獅巖脈產(chǎn)于大陸邊緣裂谷環(huán)境或板內(nèi)構(gòu)造環(huán)境，應(yīng)是伸展背景的巖漿作用產(chǎn)物。

(3)石獅地區(qū)脈巖應(yīng)是古太平洋俯沖的大陸邊緣背景之上，俯沖結(jié)束后轉(zhuǎn)入大陸邊緣伸展作用的標(biāo)志，福建沿海廈門-石獅-晉江地區(qū)的伸展作用發(fā)生在87～96Ma，與區(qū)域上～90Ma 的伸展作用吻合。

致謝 感謝劉勇勝老師在鋯石U-Pb 定年、陳海紅老師和劉碩在微量分析、秦虹老師在主量分析、宗克清老師在鋯石Hf 同位素分析中提供的幫助。

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