韋龍猛　楊一增　張賀　賀劍峰　陳福坤

摘 要：秦嶺造山帶廣泛發(fā)育新元古代、古生代、早中生代和晚中生代巖漿作用，是長期復(fù)雜造山作用的結(jié)果。胭脂壩花崗巖巖體出露于南秦嶺寧陜地區(qū)五龍巖體群的最東部，是南秦嶺早中生代花崗巖的重要組成部分。5個花崗巖樣品的鋯石U-Pb定年結(jié)果分別為（202.9±3.5）、（201.0±30）、（202.1±2.6）、（200.4±5.4）、（205.5±3.3）Ma，平均年齡為（201.9±1.5）Ma，屬于早中生代五龍巖體群巖漿作用中晚期的產(chǎn)物。巖石地球化學(xué)成分顯示該巖體的主體為黑云母花崗巖，具有高硅、富堿的地球化學(xué)特征，富集大離子親石元素，虧損高場強元素，屬于弱過鋁質(zhì)、高鉀鈣堿性巖石系列。初始Sr同位素組成為0704 31～0706 78，εNd（t）值為-52～-20，初始Pb同位素組成相對高， （N（206Pb）/N（204Pb））（t）=17.737～18.191，（N（207Pb）/N（204Pb））（t）=15511～15574，（N（208Pb）/N（204Pb））（t）=37439～38071。較高的放射性成因Pb同位素組成說明胭脂壩巖漿源區(qū)具有揚子地塊的屬性；初始Sr同位素組成和εNd（t）值隨著SiO2含量的升高呈現(xiàn)出線性變化趨勢，說明胭脂壩花崗質(zhì)巖漿在上升侵位過程中存在圍巖物質(zhì)的同化作用；結(jié)合與新元古代火山沉積巖（如耀嶺河群、武當(dāng)群、碧口群）相似的初始Sr-Nd同位素組成，推測胭脂壩巖體的巖漿源區(qū)主要是具有揚子地塊屬性的新元古代地殼物質(zhì)。

關(guān)鍵詞：地球化學(xué)；巖石成因；花崗巖；鋯石；U-Pb年齡；Sr-Nd-Pb同位素；早中生代；南秦嶺

中圖分類號：P588.11 文獻標(biāo)志碼：A

Abstract： Qinling orogenic belt is produced by long-time complicated orogenic processes with widely distributed Neoproterozoic to Mesozoic magmatic activities. Yanzhiba granitic pluton， which is located in the easternmost part of Wulong granitic plutons， is one of the major components of Early Mesozoic magmatism in Ningshan area of South Qinling. Zircon U-Pb dating results and geochemical characteristics of Yanzhiba pluton were reported. Zircon U-Pb dating results of five samples give （202.9±3.5）， （201.0±3.0）， （202.1±2.6）， （200.4±5.4）， （2055±3.3）Ma， respectively. A mean U-Pb age of （201.9±1.5）Ma suggests that Yanzhiba pluton is formed in the middle and late stage of Early Mesozoic Wulong granitic plutons. Yanzhiba granitic pluton is characterized by high silica， alkali-rich， enrichment of large-ion lithophile elements， depletion in high field-strength elements， belonging to weakly peraluminous and high-potassic calc-alkaline series. Initial Sr isotopic composition ranges from 0.704 31 to 0.706 78， εNd（t） values are -5.2--2.0， and initial Pb isotopic composition is relatively high， including that （N（206Pb）/N（204Pb））（t）=17.737-18.191， （N（207Pb）/N（204Pb））（t）=15.511-15.574， and （N（208Pb）/N（204Pb））（t）=37.439-38.071. The high radioactive Pb isotopic composition implies that Yanzhiba granite has the affinity of Yangtze Block. Linear variations of initial Sr isotopic composition and εNd（t） values with the contents of SiO2 suggest that there is assimilation of the surrounding rocks during the rising and emplacement of Yanzhiba granitic magma. The initial Sr-Nd isotopic compositions are similar to those of Neoproterozoic volcanic sedimentary sequences in South Qinling （such as Yaolinghe， Wudang and Bikou Groups）. Sr-Nd-Pb isotopic compositions indicate that the magma source of Yanzhiba granite originates from Neoproterozoic crustal materials with an affinity of Yangtze Block.

Key words： geochemistry； petrogenesis； granite； zircon； U-Pb age； Sr-Nd-Pb isotope； Early Mesozoic； South Qinling

0 引 言

秦嶺造山帶是中國大陸中部中央造山帶的重要組成部分，是由揚子地塊與華北克拉通及其之間的中小塊體經(jīng)過長期裂解和拼合作用而形成的[1-6]。張國偉等研究表明，揚子地塊和華北克拉通發(fā)生的碰撞拼合作用使秦嶺造山帶內(nèi)的地殼產(chǎn)生強烈的縮短和變質(zhì)變形，因而發(fā)育了眾多的大型逆沖推覆、走滑剪切構(gòu)造和大面積的花崗巖類[7-11]。王曉霞等研究表明，秦嶺地區(qū)的強烈構(gòu)造巖漿事件主要包括新元古代、古生代和中生代[12-13]。其中，早中生代花崗巖類出露范圍最廣，主要呈面狀發(fā)育于東秦嶺一側(cè)的南秦嶺和揚子北緣地區(qū)[12-14]，是秦嶺造山帶內(nèi)最為重要的一期花崗質(zhì)巖漿作用[圖1（a）]。南秦嶺地區(qū)的大型早中生代花崗巖體一般聚集形成巖體群，從西向東主要包括光頭山巖體群、五龍巖體群和東江口巖體群。這些巖體群形狀大小不一，每個復(fù)式巖體的出露面積都超過了500 km2，以巖基形式侵入到前寒武紀變質(zhì)巖系或古生代地層中，沿著勉略縫合帶構(gòu)成了一條EW向展布的早中生代花崗巖帶。雖然關(guān)于南秦嶺早中生代巖漿作用已有幾十年的研究歷史，但是目前針對這些花崗巖體的成因仍存在很大的爭議：Meng等認為這與勉略洋和秦嶺微陸塊的俯沖閉合有關(guān)[3，15]；高山等認為這與勉略構(gòu)造帶碰撞造山后的巖石圈拆沉導(dǎo)致下地殼部分熔融有關(guān)[16-18]；Sun等認為這與勉略洋俯沖階段，幔源巖漿發(fā)生底侵，導(dǎo)致增厚下地殼發(fā)生大規(guī)模部分熔融有關(guān)[19-20]。

胭脂壩花崗巖位于五龍巖體群（也稱為寧陜巖體群，包括華陽、西壩、五龍、老城和胭脂壩等巖體）的最東端[圖1（b）]，處于南秦嶺構(gòu)造形變最大位置（蜂腰部位）的東側(cè)，出露面積達560 km2，是南秦嶺造山帶早中生代花崗巖體重要組成部分。然而，對于這樣一個巨大的花崗巖基進行系統(tǒng)的年代學(xué)以及同位素研究仍然不足，針對胭脂壩花崗巖現(xiàn)有的年代學(xué)、巖石學(xué)和地球化學(xué)資料，不同學(xué)者卻往往得出了迥異的結(jié)論。首先，對于胭脂壩巖體的成巖時代問題，前人早期報道的有鋯石U-Pb年齡（243 Ma）[21]、K-Ar等時線年齡（193 Ma）[22]、Ar-Ar年齡（178 Ma）[22]和全巖Rb-Sr等時線年齡（（183±2）Ma）[23]。近年來報道的胭脂壩巖體鋯石U-Pb定年數(shù)據(jù)有220 Ma[24-25]、210 Ma[15，24]和 200 Ma[26-27]。其次，關(guān)于胭脂壩巖體的巖石成因類型也存在不同的理解，有S型花崗巖[26，28-29]、A型花崗巖[30]和I型花崗巖[23]等類型。另外，關(guān)于胭脂壩巖體的物質(zhì)來源問題，張宏飛等認為整個五龍巖體群（包括光頭山、留壩、西壩、華陽、五龍、東河臺子、老城和胭脂壩）的巖漿物質(zhì)來源主要為南秦嶺地體的深部地殼物質(zhì)，并且古老地殼物質(zhì)的參與比例從東部到西部有逐漸升高的趨勢[23]，駱金誠等通過對胭脂壩巖體詳細的主、微量元素地球化學(xué)研究，認為該巖體主要來自于中部地殼成熟度相對較低的貧黏土質(zhì)砂屑巖[26]，Yang等通過對寧陜巖體的地球化學(xué)和鋯石U-Pb-Hf同位素研究，認為五龍巖體群可以劃分為兩期巖漿活動[25]：①216～222 Ma的巖漿巖主要來自元古代玄武質(zhì)巖石熔體和虧損地幔來源巖漿的混合巖漿，其形成與勉略洋的閉合有關(guān)；②約210 Ma的巖漿巖主要來自沉積巖源區(qū)的部分熔融，其形成與從擠壓向伸展轉(zhuǎn)換的構(gòu)造環(huán)境有關(guān)。Yang等進一步將胭脂壩巖體劃入了早期與勉略洋閉合有關(guān)的巖漿活動[25]。由此可見，已有的年代學(xué)和地球化學(xué)資料差別較大，而且對該巖體的同位素地球化學(xué)系統(tǒng)研究仍較為缺乏，制約了對整個巖體群成因的進一步研究[25]。本文針對胭脂壩巖體進行了較大面積的采樣工作，通過分析LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡，全巖主、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素地球化學(xué)成分，討論胭脂壩巖體的侵位時代、巖石成因類型和源區(qū)性質(zhì)，為約束整個五龍巖體群的可能物質(zhì)來源問題提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)制約。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及巖相學(xué)特征

秦嶺造山帶基本構(gòu)造單元的劃分可以稱為“三塊兩縫合帶”結(jié)構(gòu)，主要包括華北地塊、秦嶺地塊和揚子地塊以及商丹縫合帶和勉略縫合帶[4]。秦嶺造山帶可以更進一步劃分，從北向南依次為華北地塊南緣、欒川—洛南斷裂帶、北秦嶺地體、商丹縫合帶、南秦嶺地體、勉略縫合帶、揚子地塊北緣等[5-6]。揚子地塊和華北克拉通以及兩大地塊之間的微陸塊沿北側(cè)的商丹縫合帶和南側(cè)的勉略縫合帶經(jīng)長期拼合演化過程形成了秦嶺造山帶的基本地質(zhì)面貌[圖1（a）]。

南秦嶺造山帶位于商丹斷裂和巴山弧型斷裂之間，發(fā)育了眾多的早中生代花崗巖體。這些花崗巖主要分布在南秦嶺中部，以幾個大型花崗巖體群呈現(xiàn)出一條巨大的花崗巖帶，主要包括光頭山巖體群、五龍巖體群和東江口巖體群，占據(jù)了南秦嶺中生代花崗巖的主體。胭脂壩巖體在區(qū)域大地構(gòu)造位置上處于南秦嶺造山帶中五龍巖體群的最東端（陜西省寧陜縣東部），詳細地質(zhì)概況和具體采樣位置見圖1（b）。從空間上看，胭脂壩巖體大致呈一不規(guī)則的橢圓形以NE—SW向展布，東北部有兩個分支，西側(cè)緊接老城巖體，東北角緊鄰東江口巖體。巖體的圍巖是以泥盆紀沉積巖和變沉積巖為主，主要為砂屑巖和灰?guī)r。巖體與圍巖一般呈明顯的切層侵入關(guān)系，并形成數(shù)米至數(shù)十米寬的角巖帶[31]，圍巖有不同程度的熱變質(zhì)。

本次研究所采集的13個樣品分布范圍較廣，基本涵蓋了胭脂壩巖體的主體部分，詳細采樣位置見圖1（b）。據(jù)野外觀察，胭脂壩花崗巖的主體巖石為黑云母花崗巖，巖性均一，缺乏或很少含有暗色包體，巖體各部分之間僅表現(xiàn)為粒度粗細的變化，未見巖體各部分之間的穿插關(guān)系。整體上，巖體的主體巖性呈灰白色，具有全晶質(zhì)自形—半自形結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。巖體內(nèi)部表現(xiàn)出較為明顯的粒度變化，其中靠近巖體中心為中—粗粒結(jié)構(gòu)[圖2（a）、（b）]，邊緣為中—細粒結(jié)構(gòu)[圖2（c）、（d）]。胭脂壩巖體的主要礦物組成為堿性長石（以正長石、微斜長石和條紋長石為主，體積分數(shù)為35%～45%）、斜長石（20%～35%）、石英（20%～30%）、黑云母（1%～10%）和白云母（不到1%），副礦物主要有赤鐵礦、磁鐵礦、磷灰石、鋯石和少量石榴石等。

2 分析方法

巖石粉末樣品的主量元素含量分析在澳實分析檢測（廣州）有限公司礦物實驗室完成。氧化物的含量分析采用偏硼酸鋰熔融以及X射線熒光光譜方法分析，代碼為ME-XRF06，相對誤差一般小于5%。微量和稀土元素含量分析在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)ICP-MS實驗室完成。采用聚四氟乙烯熔樣彈盛裝，先準(zhǔn)確稱取烘干后的50 mg巖石粉末加入其中；再加入1.5 mL HNO3、1.5 mL HF和0.01 mL HClO4，置于電熱板上120 ℃蒸至濕鹽狀；接著加入1.5 mL HNO3和1.5 mL HF，加鋼套密封，置于烘箱中190 ℃加熱48 h，以保證樣品完全溶解；冷卻后，在電熱板上120 ℃蒸干，加入3 mL HNO3蒸至濕鹽狀，再加入3 mL 50% HNO3，加鋼套密封后于150 ℃置于烘箱中加熱12 h；冷卻后轉(zhuǎn)移至干凈PET瓶中加入Rh內(nèi)標(biāo)溶液，并用去離子水稀釋至80 g，使得溶液中的Rh質(zhì)量濃度大致為10 ng·mL-1，然后在ICP-MS儀上測定，相對誤差小于10%。

鋯石陰極發(fā)光（CL）圖像分析在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)掃描電鏡實驗室進行，而鋯石U-Pb同位素組成分析在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)LA-ICP-MS實驗室完成。用于挑選鋯石同位素年齡的樣品均采自天然新鮮的露頭，樣品的破碎和鋯石挑選在河北省廊坊市科大巖石礦物分選技術(shù)服務(wù)有限公司完成。在雙目鏡下挑選后，將鋯石樣品置于環(huán)氧樹脂中，磨至約一半厚度，使鋯石內(nèi)部暴露，用于陰極發(fā)光圖像研究和LA-ICP-MS分析鋯石U-Pb同位素組成。在測定之前用純酒精清洗樣品表面，以除去樣品表面的污染，然后進行透射光和反射光照像，接著在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)掃描電鏡實驗室進行陰極發(fā)光圖像分析。結(jié)合反射光圖像、透射光圖像以及鋯石陰極發(fā)光圖像，選取進行U-Pb同位素分析的鋯石，在LA-ICP-MS儀上測定。鋯石U-Pb同位素分析采用91500國際標(biāo)準(zhǔn)為外標(biāo)，29Si為內(nèi)標(biāo)，剝蝕激光束直徑32 μm，LA-ICP-MS分析的詳細方法和流程見文獻[32]～[36]。

放射性Sr-Nd-Pb同位素測定在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)MC-ICP-MS實驗室進行。先用Teflon高溫熔樣膽盛取100 mg巖石粉末，加入8～10滴高純化HClO4搖勻，再加入2～3 mL純化HF，190 ℃密閉加熱7 d使之充分溶解；樣品溶解后，采用陰離子交換樹脂（AG1-X8）分離純化Pb元素，采用陽離子交換樹脂（AG50W-X12） 將Rb、Sr和稀土元素分離。含有HDEHP萃取劑和2-乙基己基-正磷酸的聚四氟乙烯粉末分離純化Nd和Sm元素。詳細的同位素分析流程見文獻[37]和[38]。Sr和Nd同位素比值分別被校正到N（86Sr）/N（88Sr）=0.119 4和N（146Nd）/N（144Nd）=0.721 9。標(biāo)準(zhǔn)溶液NBS987的重復(fù)測量結(jié)果為N（87Sr）/N（86Sr）=0.710 248±0.000 012，誤差類型為2σ，樣本量為38個；標(biāo)準(zhǔn)溶液La Jolla的重復(fù)測量結(jié)果為N（143Nd）/N（144Nd）=0.511 896±0.000 006，誤差類型為2σ，樣本量為25個；Sr和Nd同位素比值測量精度優(yōu)于0.002%，Pb同位素比值測量精度高于001%。

3 結(jié)果分析

3.1 鋯石U-Pb年齡

對5個代表性的黑云母花崗巖樣品進行了鋯石U-Pb同位素分析（表1）。從顯微鏡及陰極發(fā)光圖像來看，胭脂壩巖體鋯石顆粒大都無色透明，晶形較好，大多數(shù)呈自形長柱狀、單錐或雙錐狀，少數(shù)顆粒呈渾圓狀，顆粒粒度大多為100～150 μm，柱狀晶體長寬比為2∶1～3∶1。鋯石的w（Th）/w（U）值為003～149，其中絕大部分鋯石的w（Th）/w（U）值大于010，平均值為040。從代表性鋯石陰極發(fā)光圖像（圖3）來看，絕大多數(shù)鋯石內(nèi)部發(fā)育巖漿鋯石的韻律環(huán)帶[39-42]，多數(shù)鋯石顆粒無繼承核部，因此，他們屬于典型的巖漿成因鋯石，其鋯石U-Pb年齡可以代表胭脂壩巖體的形成時代。少數(shù)幾顆鋯石可能為捕獲或繼承鋯石，其陰極發(fā)光圖像看起來明顯偏黑，晶形很不規(guī)則，并且沒有明顯的巖漿振蕩環(huán)帶。

樣品YZB-14-02獲得25顆鋯石的25個分析點。除一顆鋯石的分析點給出較年輕的n（206Pb）/n（238U）年齡（（172±5）Ma）之外，其余24個點的n（206Pb）/n（238U）年齡都較為集中，為190～222 Ma，平均年齡為（202.9±35）Ma（平均標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重偏差（MSWD）為42，樣本量為24個）[圖4（a）]。樣品YZB-14-05獲得14顆鋯石的14個分析點，n（206Pb）/n（238U）年齡為189～208 Ma，平均年齡為（201.0±30）Ma（MSWD值為19，樣本量為14個）[圖4（b）]。樣品YZB-14-07獲得22顆鋯石的22個分析點，n（206Pb）/n（238U）年齡為195～208 Ma，平均年齡為（2021±26）Ma（MSWD值為02，樣本量為22個）[圖4（c）]。樣品YZB-14-11獲得21顆鋯石的21個分析點，其中17個點基本位于鋯石的邊部結(jié)晶環(huán)帶上，比較集中地落在諧和曲線上及其附近，n（206Pb）/n（238U）年齡為182～216 Ma，平均年齡為（2004±54）Ma（MSWD值為60， 樣本量為17個）[圖4（d）]；其余4個分析點中，分析點0618A130和0618A138得到的年齡分別為（678±21）、（418±13）Ma，從陰極發(fā)光圖像來看，其晶形很不規(guī)則，沒有明顯的巖漿振蕩環(huán)帶，應(yīng)該是繼承或者捕獲成因的鋯石，而分析點0618A139（年齡為（226±6）Ma）和0618A153 （（238±7）Ma） 距鋯石核部較近，可能為核?；旌夏挲g，沒有明確的地質(zhì)意義。樣品YZB-14-13獲得12顆鋯石的12個分析點，其中9個點基本位于鋯石的邊部結(jié)晶環(huán)帶上，比較集中地落在諧和曲線上及其附近，n（206Pb）/n（238U）年齡為192～210 Ma，平均年齡為（205.5±3.3）Ma（MSWD值為058，樣本量為9個）[圖4（e）]；其余3個分析點中，分析點0618A188、0703A070、0703A072得到的年齡分別為（415±11）、（382±10）、（988±21）Ma，從陰極發(fā)光圖像來看，其明顯偏黑，晶形很不規(guī)則，沒有明顯的巖漿振蕩環(huán)帶，因此，它們記錄了繼承或者捕獲鋯石的年齡。

除部分不一致的繼承或捕獲鋯石外，本次研究獲得的5個樣品年齡在誤差范圍內(nèi)都較為相近。綜合這些樣品的86顆巖漿鋯石的n（206Pb）/n（238U）年齡，加權(quán)平均得到胭脂壩巖體的結(jié)晶年齡為（201.9±15）Ma（MSWD值為24，樣本量為86個）[圖4（f）]。

3.2 元素地球化學(xué)組成

13個胭脂壩巖體全巖樣品的主量元素和微量元素含量數(shù)據(jù)見表2。在An-Ab-Or分類圖中，所有樣品全部落入花崗巖的區(qū)域[圖5（a）]。主量元素分析結(jié)果顯示：胭脂壩巖體SiO2含量（質(zhì)量分數(shù)，下同）為6915%～7429%，平均為7212%，屬于富硅類型的花崗巖；Na2O含量為340%～414%，K2O含量為3.62%～5.54%，顯示富鉀（w（K2O）/w（Na2O）=0.89～1.63）和富堿（w（Na2O）+w（K2O）=767%～894%），里特曼指數(shù)為2.13～2.75，低于330，在K2O-SiO2判別圖解中落入高鉀鈣堿性-鉀玄巖系列[圖5（b）]；Al2O3含量為1404%～1597%，平均為14.68%，鋁飽和指數(shù)A/CNK值為1.03～1.11，在A/CNK-A/NK判別圖解中落入弱過鋁質(zhì)巖石系列范圍內(nèi)[圖5（c）]；MgO含量為0.11%～070%，Mg#值為20.47～41.85，平均為33.15，表現(xiàn)出較低鎂數(shù)的特征；Fe2O3T含量（095%～225%，平均為170%）、TiO2含量（006%～0.32%，平均為022%） 和CaO含量（058%～229%，平均為149%）較低。

在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖[圖6（a）]上，胭脂壩巖體顯示富集大離子親石元素（Rb、Th、U、K和Pb），相對虧損輕稀土元素（La、Ce） 和高場強元素（P、Nb、Ta和Ti）的地球化學(xué)特點。稀土元素總含量較低（（971～1616）×10-6）， 平均為1313×10-6，具有較高的w（La）N/w（Yb）N值（平均為126）和wLREE/wHREE值（平均為37）。因此，胭脂壩巖體具有輕稀土元素相對富集、重稀土元素相對虧損的特征，球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分模式呈明顯右傾[圖6（b）]，反映了巖漿作用過程中輕、重稀土元素之間發(fā)生了明顯的分異作用。w（La）N/w（Sm）N值較高（平均為45），w（Gd）N/w（Yb）N值較低（平均為18），也表明輕稀土元素之間的分餾相對明顯，而重稀土元素之間的分餾相對較弱，Eu負異常明顯（013～0.82，平均為0.48）。

胭脂壩巖體的Rb-Sr、Sm-Nd和Pb同位素組成分別見表3、4。全巖Sr及Nd含量分別為（1217～4656）×10-6 、（14.3～25.7）×10-6；n（87Rb）/n（86Sr）值及N（87Sr）/N（86Sr）值分別為0585 6～4960 6和0705 995～0720 377；n（147Sm）/n（144Nd）值及N（143Nd）/N（144Nd）值分別為0.089 3～0.130 0和0.512 277～0.512 388。這些Sr-Nd同位素校正到巖漿的結(jié)晶年齡（202 Ma）之后，初始N（87Sr）/N（86Sr）值及N（143Nd）/N（144Nd）值分別為0704 31～0706 78和0512 11～0512 27，相應(yīng)的εNd（t）值為-52～-20。所有樣品的虧損地幔Nd模式年齡為094～141 Ga，二階段模式年齡為1.17～144 Ga。N（206Pb）/N（204Pb）值為17.931～18379，N（207Pb）/N（204Pb）值為15.520～15.584，N（208Pb）/N（204Pb）值為37.953～38.419。全巖初始Pb同位素比值（N（206Pb）/N（204Pb））（t）值為17737～18191，（N（207Pb）/N（204Pb）） （t）值為15511～15574，（N（208Pb）/N（204Pb））（t）值為37439～38.071。

4 討 論

4.1 形成時代

南秦嶺早中生代花崗巖（年齡為185～250 Ma） 可分為2個階段[13，48]：早期為235～250 Ma，主要發(fā)育于西秦嶺和南秦嶺；晚期為185～235 Ma，集中發(fā)育在220～225 Ma，占據(jù)了早中生代花崗巖的主體，主要包括南秦嶺的光頭山巖體群、五龍巖體群和東江口巖體群。近年來的研究表明，五龍巖體群的形成時代在190～233 Ma[15，25-27，49-51]。由于花崗巖體本身的復(fù)雜性和測年手段的局限性（全巖/單礦物K-Ar、全巖Rb-Sr測年和顆粒鋯石U-Pb或Pb-Pb測年），目前對位于五龍巖體群最東側(cè)的胭脂壩巖體的形成時代仍存在不同認識。

早期的同位素地質(zhì)定年結(jié)果存在較大的變化范圍。前人測得胭脂壩二長花崗巖體的鋯石U-Pb年齡為243 Ma[21]，K-Ar等時線年齡為193 Ma[22]，Ar-Ar年齡為178 Ma[22]，全巖Rb-Sr等時線年齡為（183±2）Ma[23]。近年來，駱金誠等采用LA-ICP-MS法測得胭脂壩巖體中的一個黑云母花崗巖樣品的鋯石U-Pb年齡為（200±4）Ma[26]；Jiang等用SHRIMP測得胭脂壩巖體的一個二云母二長-堿長花崗巖樣品的鋯石U-Pb年齡為（210.8±5.0）Ma[15]；劉樹文等采用LA-ICP-MS法測得胭脂壩巖體的一個似斑狀二長花崗巖樣品的鋯石U-Pb年齡為（222±1）Ma，兩個二云母二長花崗巖樣品的鋯石U-Pb年齡分別為（208±2）、（209±2）Ma，并進一步將胭脂壩巖體劃分為兩期，第一期的形成時間為222 Ma左右，第二期的形成時間為208～209 Ma[50]； Yang等采用LA-ICP-MS法測得胭脂壩巖體的一個花崗閃長巖樣品的鋯石U-Pb年齡為（222±1）Ma[25]；Dong等采用LA-ICP-MS法較為系統(tǒng)地測定了佛坪地區(qū)早中生代花崗巖類的鋯石U-Pb年齡，將南秦嶺地區(qū)的早中生代花崗質(zhì)巖漿活動劃分為約217 Ma、201～207 Ma和約190 Ma等3期，并測得胭脂壩巖體一個黑云母花崗巖樣品的鋯石U-Pb年齡為（201.6±1.2）Ma[27]。

綜上所述，胭脂壩巖體可能存在多巖性和多期次復(fù)雜的巖漿活動：220 Ma的似斑狀二長花崗巖和花崗閃長巖[25，50]、210 Ma的二云母二長-堿長花崗巖[15，50]和200 Ma的黑云母花崗巖[26-27]。但是，本文對胭脂壩巖體的主體部分進行了5個樣品的鋯石U-Pb測年，獲得的平均年齡分別為（2029±35）、（2010±30）、（2021±26）、（2004±54）、（2055±33）Ma。5個鋯石年齡結(jié)果在誤差范圍內(nèi)都很接近，所獲得的巖漿成巖年齡加權(quán)平均值為（201.9±1.5）Ma，說明胭脂壩巖體中的主體巖石（黑云母花崗巖）應(yīng)屬于五龍巖體群巖漿巖（190～233 Ma）演化中晚期的產(chǎn)物。

4.2 巖石成因類型

前人對胭脂壩巖體巖石成因類型的認識存在明顯差異。邵世才根據(jù)五龍巖體群中巖石的鐵質(zhì)黑云母以及SiO2和堿質(zhì)含量都較高，大多數(shù)微量元素出現(xiàn)虧損，稀土元素配分模式呈較為明顯的右傾“V”形，δ18O值較高等特征，認為五龍巖體群為S型花崗巖[29]。張本仁等綜合五龍巖體群花崗巖的礦物學(xué)及地球化學(xué)特征，認為五龍巖體群中的華陽巖體和五龍巖體屬于S型花崗巖，而光頭山、西壩、胭脂壩和老城巖體則是介于I型和S型花崗巖之間的過渡類型[52]。Jiang 等結(jié)合文獻[53]認為胭脂壩巖體在地球化學(xué)上符合含白云母及堇青石的S型花崗巖特點；并通過源區(qū)判別圖解認為胭脂壩花崗巖應(yīng)該產(chǎn)出于造山帶中的地殼剪切帶或者逆掩斷層帶環(huán)境，然后通過低的w（Rb）/w（Sr）值以及較高的w（CaO）/w（Na2O）值等地球化學(xué)指標(biāo)，認為胭脂壩巖體的源區(qū)可能為中部地殼成熟度相對較低的貧黏土質(zhì)砂屑巖[15，26]。張宏飛等根據(jù)五龍巖體群（包括光頭山、留壩、西壩、華陽、五龍、東河臺子、老城和胭脂壩）花崗質(zhì)巖石具有較低的初始Sr同位素組成，認為巖漿主要來源于幔源派生物質(zhì)或者地殼中成熟度不高的基性火成物質(zhì)[23]，因此，認為此同位素特征與張本仁等描述的五龍巖體群花崗質(zhì)巖石具有I型花崗巖的地球化學(xué)特征[52]一致。毛歸來等研究的胭脂壩花崗巖體樣品在K2O-Na2O判別圖解中均落入A型花崗巖區(qū)域，具有低Eu、Ba、Ti、P等地球化學(xué)特征[30]，符合張旗等研究的A型花崗巖特征[54]，因此，認為胭脂壩巖體為A型花崗巖。

近年來，Yang等認為寧陜巖體群的高K，高Mg#值，高Sr、Cr、Ni等地球化學(xué)特征與來自新元古代玄武質(zhì)地殼的巖漿和虧損地幔來源的巖漿混合作用有關(guān)[25]。但是從野外產(chǎn)狀來看，胭脂壩巖體為以灰白色為主的均一花崗巖體，并沒有見到閃長質(zhì)包體或其他暗色包體的出露，同時缺乏同一時代的火山巖漿活動，因而胭脂壩地區(qū)的巖漿混合作用可能并不明顯。從主量、微量元素和稀土元素特征來看，胭脂壩巖體表現(xiàn)出高鉀鈣堿性巖漿性質(zhì)[圖5（b）]，富集Rb、Th、U、K和Pb等大離子親石元素，虧損La、Ce等輕稀土元素和P、Nb、Ta、Ti等高場強元素（圖6）。

在礦物學(xué)特征上，一般富含白云母、石榴石和堇青石的花崗巖被認為是S型花崗巖。胭脂壩巖體所有樣品白云母體積分數(shù)少于1%，只有樣品YZB-14-13發(fā)現(xiàn)石榴石，且體積分數(shù)少于1%，沒有發(fā)現(xiàn)堇青石，由此可見胭脂壩巖體十分缺乏這些傳統(tǒng)意義上作為S型花崗巖判斷標(biāo)志的富鋁礦物。況且Miller研究指出角閃石、堇青石和堿性暗色礦物是判斷I型、S型、A型花崗巖的重要礦物學(xué)指標(biāo)，而白云母和石榴石不能作為判別S型花崗巖的有效標(biāo)志[55]。在地球化學(xué)特征上，鋁飽和指數(shù)（ASI）是區(qū)分I型與S型花崗巖的重要參數(shù)，S型花崗巖的鋁飽和指數(shù)大于1.1，I型花崗巖小于10，然而在A/CNK-A/NK判別圖解中，胭脂壩巖體樣品都落入弱過鋁質(zhì)巖石區(qū)域[圖5（c）]。試驗研究表明，在準(zhǔn)鋁質(zhì)到弱過鋁質(zhì)巖漿中，磷灰石的溶解度很低，并在巖漿分異過程中隨SiO2的增加而降低，而在強過鋁質(zhì)巖漿中，磷灰石的溶解度變化趨勢與此相反[56]。磷灰石在I型和S型花崗巖巖漿中的這種不同行為已被成功地用于區(qū)分I型和S型花崗巖類[57-60]。本文數(shù)據(jù)顯示，胭脂壩花崗巖體為弱過鋁質(zhì)巖石，P2O5含量較低（平均0.087%），并且隨著SiO2含量的增加，P2O5含量降低[圖7（a）]，與I型花崗巖演化趨勢一致，而與S型花崗巖演化趨勢相反。因此，從礦物學(xué)及地球化學(xué)特征來看，胭脂壩花崗巖不具有典型的S型花崗巖特征，而屬于I型花崗巖。在w（FeO）/w（MgO）值及Zr含量與10 000w（Ga）/w（Al）值的關(guān)系[圖7（b）、（c）]中，胭脂壩花崗巖顯示I型花崗巖的特點，部分樣品具有向A型花崗巖過渡的地球化學(xué)特征。

4.3 巖漿源區(qū)

Pb同位素研究顯示中國東部幾個重要的構(gòu)造塊體Pb同位素組成存在明顯差異。揚子克拉通基底以高的初始N（206Pb）/N（204Pb） （>1780）、初始N（207Pb）/N（204Pb）（>15.50）及初始N（208Pb）/N（204Pb）（>3800）為特征，而華北克拉通則以相對較低的初始N（206Pb）/N（204Pb）（<1780）、初始N（207Pb）/N（204Pb） （<15.50）和初始N（208Pb）/N（204Pb）（<3800）與之區(qū)別[62-65]。假如以上述結(jié)果作為判定標(biāo)準(zhǔn)，那么利用 Pb 同位素組成為進一步研究確定胭脂壩巖體的巖漿源區(qū)性質(zhì)提供了可能。胭脂壩巖體具有高的放射性成因Pb同位素特征，其初始Pb同位素比值分別為：（N（206Pb）/N（204Pb））（t）=17737～18191，平均值為17922；（N（207Pb）/N（204Pb））（t）=15511～15574，平均值為15534；（N（208Pb）/N（204Pb））（t）=37647～38071，平均值為37825（表4、圖7）。所有樣品的分析點均分布于北半球參考線[66]的上部和地球等時線的右側(cè)（圖8）。在（N（207Pb）/N（204Pb））（t）-（N（206Pb）/N（204Pb））（t）圖解[圖8（a）]中，幾乎所有樣品的初始Pb同位素組成均投影于揚子地塊中生代花崗巖類的組成范圍內(nèi)[59]。在（N（208Pb）/N（204Pb））（t）-（N（206Pb）/N（204Pb））（t）圖解[圖8（b）]中，雖然大部分樣品的（N（208Pb）/N（204Pb））（t）值較低，但是（N（206Pb）/N（204Pb））（t）值明顯投影于揚子和華北基底巖石分界線的右側(cè)，也說明胭脂壩巖體具有更類似于揚子地塊中生代花崗巖的特征。因此，較高的放射性成因Pb同位素說明胭脂壩巖體巖漿源區(qū)應(yīng)與揚子克拉通基底具有相似的屬性。

胭脂壩巖體的初始Sr同位素組成隨著SiO2含量的升高呈現(xiàn)出線性升高的趨勢[圖9（a）]，初始Nd同位素組成隨著SiO2含量的升高呈現(xiàn)出線性降低的趨勢[圖9（b）]，表明巖漿在上升過程中發(fā)生了巖漿混合或者同化混染作用。本次研究中的胭脂壩巖體巖性較為均一，野外不見包體，說明更可能以同化混染作用為主。然而胭脂壩巖體的Sr-Nd同位素組成變化并不大（（N（87Sr）/N（86Sr））（t）值為0704 31～0706 78，εNd（t）值為-52～-20），說明外來組分對巖體全巖成分的影響并不明顯。同位素在巖漿演化過程中可以保持相對穩(wěn)定，通過與南秦嶺地塊的基底進行Sr-Nd同位素對比可以有效判別胭脂壩巖體的巖漿源區(qū)。

南秦嶺地區(qū)基底主要包括古老的結(jié)晶基底和過渡基底，具有雙層寒武紀基底的特點[4，68-69]。古老的結(jié)晶基底主要為太古代魚洞子群、古元古代佛坪群和陡嶺群。魚洞子群分布于寧陜巖體西南側(cè)，主要由以太古代TTG片麻巖為主的深成雜巖系及上部變質(zhì)沉積-火山巖組成的表殼巖系組成，同位素測年結(jié)果為2 658 Ma[70]、（2 668±840）Ma[4]，（N（87Sr）/N（86Sr））（t）=0704 973～0732 009，對應(yīng)的εNd（t）=-4586～-2142（據(jù)文獻[71]數(shù)據(jù)回算到202 Ma）。陡嶺群變質(zhì)雜巖主要由片麻巖、斜長角閃巖及透輝變粒巖等組成[4]，經(jīng)歷多期變質(zhì)變形作用[72-73]。陡嶺群同位素測年說明其形成在古元古代，獲得3組鋯石年齡（（1 878±256）Ma、2 096～2 144 Ma和（1 840±10）～（2 020±13）Ma）。陡嶺群變質(zhì)雜巖的Sr-Nd同位素組成分別為（（N（87Sr）/N（86Sr））（t）=0720 205～0765 041，εNd（t）=-160～-136（據(jù)文獻[73]數(shù)據(jù)回算到202 Ma）。佛坪群位于五龍巖體群內(nèi)部，主要由英云質(zhì)片麻巖類和斜長角閃巖類組成，Sm-Nd同位素年齡在2 000 Ma左右[74]，其全巖Nd同位素組成回算到202 Ma時，εNd（t）=-1529～-187（只有3個樣品的εNd（t）值大于-52），平均值為-903。

過渡基底主要為中新元古代武當(dāng)群、耀嶺河群以及碧口群。武當(dāng)群主體為淺變質(zhì)沉積-火山巖系，形成時代為730～780 Ma，峰值在755 Ma[75-77]。Sr-Nd同位素組成為（N（87Sr）/N（86Sr））（t）=0704 605～0708 135，εNd（t）=-223～160（據(jù)文獻[78]～[80]的數(shù)據(jù)回算到202 Ma）。耀嶺河群產(chǎn)出于武當(dāng)群之上，與武當(dāng)群平行不整合或者角度不整合接觸，主體為淺變質(zhì)基性—中酸性火山巖系。耀嶺河群的形成時代跨度較大，為632～850 Ma[81-83]。Sr-Nd同位素組成為（N（87Sr）/N（86Sr）） （t）=0703 434～0708 365，εNd（t）=-439～267（據(jù)文獻[79]、[83]數(shù)據(jù)回算到202 Ma）。碧口群主體為變玄武巖和濁積巖，年齡為745～890 Ma[84]，Sr-Nd同位素組成為（N（87Sr）/N（86Sr））（t）=0704 769～0712 645，εNd（t）=-1489～-496（據(jù)文獻[85]數(shù)據(jù)回算到202 Ma）。

古老結(jié)晶基底（魚洞子群、佛坪群及陡嶺群）的Sr-Nd同位素特征說明它們不可能是胭脂壩巖漿巖的主要物質(zhì)來源。新元古代武當(dāng)群、耀嶺河群及碧口群等過渡基底的Sr-Nd同位素分布范圍較大，涵蓋了胭脂壩花崗巖的分布范圍，非?？赡苁请僦瑝螏r體的源區(qū)成分（圖10）。其中，尤以耀嶺河群變火山巖與胭脂壩花崗巖的Sr-Nd同位素特征最為相似，推測耀嶺河群可能提供了胭脂壩巖漿巖的主要物質(zhì)成分。

5 結(jié) 語

（1）對南秦嶺胭脂壩巖體5個花崗巖樣品進行LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年，獲得的5個鋯石U-Pb年齡分別為（2029±35）、（2010±30）、（2021±26）、（2004±54）、（2055±33）Ma。5個樣品的鋯石U-Pb年齡在誤差范圍內(nèi)一致，其平均年齡為（201.9±1.5）Ma，推測胭脂壩花崗巖的主體巖性為同一期巖漿活動形成，屬于南秦嶺五龍巖體群中晚期階段巖漿作用的產(chǎn)物。

（2）胭脂壩花崗巖的主體巖石類型為黑云母花崗巖，屬于弱過鋁質(zhì)和高鉀鈣堿性巖石系列。該花崗巖富集Rb、Th、U、K、Pb等大離子親石元素，虧損P、Nb、Ta、Ti等高場強元素；稀土元素配分模式為右傾型，輕、重稀土元素分異明顯，具有較明顯的Eu負異常，顯示I型花崗巖的地球化學(xué)屬性，部分樣品兼具向A型花崗巖過渡的特征。

（3）較高的放射性成因Pb同位素組成說明胭脂壩花崗巖主體巖性的巖漿源區(qū)具有揚子地塊的屬性。初始Sr-Nd同位素組成說明胭脂壩巖漿巖的源區(qū)主要為新元古代火山沉積巖（如耀嶺河群、碧口群及武當(dāng)群）組成的地殼，并存在少量的同化混染作用。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)黃方教授、侯振輝博士、李雙慶博士、肖平、王巖和方博文在分析測試中提供了幫助，在此一并致謝。

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