Petrogenesis of Dacun and Gulong plutons in southeast Guangxi: Constraints from geochemistry, zircon U-Pb ages and Hf isotope
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摘要:
大村和古龙岩体产于扬子地块与华夏地块拼合带的西南段，对剖析华南区域构造演化具有重要的地质意义。对大村和古龙岩体的石英闪长岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年，获得206Pb/238U年龄加权平均值分别为438±1Ma和435±2Ma，说明2个岩体均形成于加里东期。大村和古龙岩体具有钙碱性、准铝质-过铝质特征的Ⅰ型花岗岩。锆石的εHf(t) 值主要集中在0~+4之间，二阶段模式年龄 (TDM2) 主要集中在1.15~1.45Ga之间，指示物源主要来自中元古代新生的基性下地壳物质。根据大村和古龙岩体的地球化学、Hf同位素组成、岩体发育暗色微粒包体等特征，结合区域地质情况，认为其是在陆内碰撞造山期后伴随岩石圈局部伸展-减薄，软流圈高温地幔物质上涌，导致中元古代新生的基性下地壳部分熔融形成的酸性岩浆和幔源岩浆在源区不同程度的混合形成母岩浆，随后又经历了一定程度的分异演化最终固结成岩。
Abstract:The Dacun and Gulong plutons were found in the southwest orogenic belt of the Yangtze block and the Cathaysia block, and the pluton has important geological significance in analyzing the regional tectonic evolution of South China. In this paper, two quartz diorite samples were collected from Dacun pluton and Gulong pluton for LA-ICP-MS zircon U-Pb dating, respectively, which yielded U-Pb ages of 438±1Ma and 435±2Ma, indicating that the Dacun pluton and Gulong pluton were both formed in Caledonian orogeny. The data show that the Dacun pluton and Gulong pluton belong to I-type granite which has calc-alkaline and aluminous-peraluminous features. The Hf isotopic compositions of zircons show that the rocks have εHf(t) values from 0 to +4, and TDM2(Hf) model ages are mainly concentrated in the range of 1.15~1.45Ga, implying that the magma was derived from the basic lower crust material, and the lower crust was formed in the Mesoproterozoic. According to geochemical features of the Dacun and Gulong plutons, Hf isotopic composition, and the dark particles-bearing pluton, in combination with regional geological conditions, the authors hold that, after the intracontinental collision orogenic period, the Dacun and Gulong plutons were formed along with the local lithosphere stretching-thinning, the upwelling of high temperature mantle materials from the asthenosphere, and the partial melting of the basic lower crust in the Mesoproterozoic. In the process of melting, there existed mixture of the upwelling mantle-derived magma formed in the source area at different levels, thus leading to the generation of parental magma. And then the magma experienced a certain degree of differentiation and evolution, finally forming rocks through solidification.
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关于华南加里东期造山带的构造属性，长期以来存在争议。有观点认为，加里东造山带为陆弧碰撞拼贴造山带[1-2]；与此类似，殷鸿福等[3]提出，扬子板块和华夏板块在加里东运动前，中间存在一个华南小洋盆，华南是特提斯多岛洋的一部分；而另一些学者则认为，加里东运动是一次褶皱造山运动，华南许多混合岩的形成均是这次构造热事件的产物[4-5]。新的年代学资料表明，以往认为是华南加里东期蛇绿岩套和早古生代火山岩的岩石都形成于新元古代。总之，目前对华南早古生代是否存在洋壳和加里东期构造格局的认识分歧较大，对加里东期扬子和华夏陆块拼合的方式缺乏足够的证据。尽管近年来一些学者对华南加里东期的花岗岩做了研究[6-7]，然而与华南其他时期的花岗岩相比，对该期花岗质岩石的研究仍较薄弱。研究加里东期的花岗岩，对剖析加里东运动的构造属性具有重要意义。大村岩体和古龙岩体产于桂东大瑶山地区，构造位置属于扬子地块与华夏地块拼合带的西南段 (图 1)，对研究华南区域构造演化具有重要的意义。然而对大村和古龙岩体的形成时代，长期以来存在争议。如1:20万桂平幅区域地质测量报告①将大村岩体和古龙岩体均归为加里东期侵入体；广西区域地质志[8]则将其划归为燕山早期第三次侵入形成的同熔型中酸性侵入岩；1:50万广西壮族自治区数字地质图②将其形成时代归为中侏罗纪。本文在对大村岩体和古龙岩体进行详细的野外地质调查和岩相学研究的基础上，进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成，以及全岩主量、微量元素的研究，为岩体的形成时代及成因提供制约，丰富了对华南古生代岩浆作用的认识。
①广西壮族自治区地质局.中华人民共和国区域地质调查报告（1:20万桂平幅）. 1964.
②广西壮族自治区地质矿产勘查开发局.广西壮族自治区数字地质图说明书（1:50万）. 2006.
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图 1 研究区地质简图及采样点Figure 1. Geological sketch map of the study area and sampling locations1. 岩体地质概况
大村岩体和古龙岩体位于广西藤县古龙镇—大村一带，两者均呈近圆状岩株侵入于寒武系小内冲组砂、页岩中 (图 2-a)，出露面积分别为6.9km2、14.6km2。岩体外接触带围岩发生角岩化，形成斑点状二云英角岩、硅线二云英角岩、红柱硅线黑云英角岩和石榴石长石石英黑云母角岩、角岩化片状砂岩等。接触变质带宽约250m以上，局部最宽可达2.4km。
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图 2 古龙岩体野外和镜下照片a—古龙岩体与寒武系侵入接触关系；b—古龙岩体野外露头；c—石英闪长岩发育微粒包体及角闪石；d—石英闪长岩镜下特征。Q—石英；Pl—斜长石；Bit—黑云母；Hb—角闪石Figure 2. Photograph and photomicrographs of the Gulong pluton两岩体的岩性基本相同，主要为石英闪长岩-英云闪长岩-花岗闪长岩组合，具有明显的岩相分带。中心相为中-细粒黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩，边缘相为中-细粒石英闪长岩 (图 2-b)。岩石中富含暗色微粒闪长质包体 (图 2-c)，大小不一，形状多为椭圆形。包体和寄主岩石具有相同的矿物组成，但是包体中暗色矿物较多，碱性长石较少，同时矿物粒度较小，与寄主岩石截然接触。
石英闪长岩：呈浅灰色，中-细粒花岗结构 (图 2-d)，块状构造。主要由斜长石 (55%)、石英 (16%)、普通角闪石 (14%)、黑云母 (8%) 等矿物组成。斜长石 (An28~47)，呈半自形宽板状，晶体大小为0.2~5mm，以0.5~2mm居多，0.2~0.5mm次之，具明显环带，内环带主要部分为中长石 (An47)，边部为更长石 (An28)，部分斜长石晶粒内有更基性的拉长石 (An60) 不规则状包体。他形粒状石英分布于斜长石之间，大小多在2mm左右。黑云母鳞片大小不一，小者0.5mm左右，大者达5mm，为聚片集合体。普通角闪石呈长柱状，柱长多在1~2mm之间。副矿物有磁铁矿、锆石、磷灰石、榍石等。
英云闪长岩：呈浅灰色，中-细粒花岗结构，块状构造。主要由斜长石 (36%~50%)、石英 (36%~40%)、黑云母 (6%~10%)、普通角闪石 (4%~8%)、钾长石 (3%~4%) 等矿物组成。斜长石半自形板状晶体大小多在0.5~2mm之间，少数略大于2mm。他形石英分布于斜长石间，大小多在2mm左右，少数可达3mm。黑云母鳞片大小不一，小者0.5mm左右，大者达5mm，常被绿泥石取代。普通角闪石呈长柱状，柱长多在1~2mm之间，斜长石环带构造明显，内环多已被斜黝帘石和粘土矿物交代，副矿物有磁铁矿、锆石、磷灰石等。
花岗闪长岩：呈浅灰白色，中-细粒花岗结构，块状构造。主要由斜长石 (基性斜长石钠长石化，An8)(40%)、石英 (42%)、黑云母 (5%)、钾长石 (9%) 等矿物组成。长英矿物大小为0.2~1.6mm，以0.5~1mm居多。斜长石被钠长石及少量斜黝帘石、绢云母取代，黑云母被绿泥石、方解石取代，但原矿物外形仍保留。副矿物有黄铁矿、锆石、磷灰石等。
2. 样品制备及分析方法
在野外采集代表性的新鲜样品进行锆石U-Pb测年、Hf同位素分析及全岩主量、微量元素分析。选取大村岩体石英闪长岩 (DCYT-1) 和古龙岩体石英闪长岩 (GLYT-1)2个样品中包裹体少、无明显裂隙且晶形完好的锆石制成样品靶，然后进行透射光、反射光及阴极发光 (CL) 照相，据此选择典型的锆石进行U-Pb年龄及Hf同位素分析。
LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测试分析在中国科学院青藏高原研究所大陆碰撞与高原隆升重点实验室激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪 (LA-ICP-MS) 上完成。LA-ICP-MS激光剥蚀系统为美国Newwave公司生产的UP193FX型193nm ArF准分子系统，激光器来自于德国ATL公司，ICP-MS为Agilent 7500a。激光器波长为193nm，脉冲宽度小于4ns。本次所用斑束直径为35μm。激光剥蚀采样过程以氦气作为载气，氦气携带样品气溶胶在进入ICP之前通过一个T型三通接头与氩气 (载气、等离子体气和补偿气) 混合。通过调节氦气和氩气气流大小，以获得NISTSRM 612(美国国家标准技术研究院研制的人工合成硅酸盐玻璃标准参考物质) 最佳信号为条件实现测试系统最优化，优化条件主要为信号灵敏度最高、氧化物产率最低、双电荷干扰最小、气体空白最低和信号强度最稳定。每测定6个未知样品测试点插入一组标样 (锆石标样和成分标样)。在本次样品分析过程中，采用Plesovice作为外部锆石年龄标准进行U-Pb同位素分馏校正[9]，成分标样采用NIST SRM 612, 其中29Si作为内标元素。样品的同位素比值及元素含量计算采用Glit-ter_ver 4.0程序，普通铅校正采用Anderson提出的ComPbCorr#3.17校正程序[10]，U-Pb谐和图和年龄分布图的绘制和年龄加权平均计算采用Isoplot/Exver 3[11]程序完成。
锆石Hf同位素测试在中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室Nep-tune多接收等离子体质谱仪和NewwaveUP213紫外激光剥蚀系统 (LA-MC-ICP-MS) 上进行，Hf同位素分析点尽可能与U-Pb分析点重合。实验过程中采用氦气作为剥蚀物质载气，剥蚀直径采用55μm，测点时使用锆石标样GJ1作为参考物质。相关仪器运行条件及详细分析流程见侯可军等[12]。标准锆石GJ1的176Hf/177Hf测定值为0.282 028±9(n=10，2σ)，与文献报道值0.282 015±19(2σ) 在误差范围内完全一致。计算εHf (t) 值时，176Lu的衰变系数λ采用1.865×10-11a-1[13]，球粒陨石现今的176Hf/177Hf=0.282772和176Lu/177Hf=0.0332[14]。单阶段Hf模式年龄 (TDM) 计算时，亏损地幔的值采用 (176Lu/177Hf)DM=0.0384和 (176Hf/177Hf)DM=0.28325[15]；二阶段Hf模式年龄 (T2DM) 计算时，平均大陆地壳的176Lu/177Hf值采用0.015[16]。
主量和微量元素测试均在广州澳实分析检测有限公司完成。主量元素采用ME-XRF26(偏硼酸锂熔融，X荧光光谱分析) 方法测定，分析精密度及准确度优于2%。微量元素采用ICP-MS (电感耦合等离子体质谱仪) 方法测定，将试样加入到偏硼酸锂/四硼酸锂熔剂中，混合均匀，在1025℃以上的熔炉中熔化。熔液冷却后，用硝酸、盐酸和氢氟酸定容，再用等离子体质谱仪分析。其分析精密度及准确度优于10%。
3. 分析结果
3.1 锆石U-Pb年龄
本次对大村岩体 (DCYT-1) 和古龙岩体 (GLYT-1) 中的锆石进行了U-Pb同位素测定。因样品年轻，故采用206Pb/238U年龄作为锆石的结晶年龄[17]。由锆石的阴极发光 (CL) 图像 (图 3) 可知，多数锆石具有非常清晰的韵律环带，表明其为岩浆结晶锆石。
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图 3 大村（a）和古龙（b）岩体代表性锆石颗粒CL图像（图中虚线圈为锆石U-Pb测年点；实线圈为锆石Hf同位素分析点；圈内数字为点编号；435±3Ma等为锆石U-Pb年龄；括号内的数值为εHf(t) 值）Figure 3. CL images of representative zircons from Dacun and Gulong plutons锆石U-Pb同位素测试结果见表 1。样品DCYT-1的20颗具有韵律环带的锆石测定结果显示，Th/U值介于0.28~0.72之间，属于典型的岩浆锆石[18-20]。数据在U-Pb谐和图中投影点位于谐和线上或其附近 (图 4)，206Pb/238U年龄介于438~439Ma之间，年龄加权平均值为438±1Ma (MSWD=0.0083)，为岩体的形成年龄。
表 1 大村和古龙岩体LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素数据Table 1. LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotope composition in the Dacun and Gulong plutons点编号 Th/10-6 U/10-6 Th/U Pb/10-6 208Pb法扣除普通铅后的同位素比值 208Pb法扣除普通铅后的年龄/Ma 207Pb/206Pb ±1σ 207Pb/235U ±1σ 206Pb/238U ±1σ 207Pb/206Pb ±1σ 207Pb/235U ±1σ 206Pb/238U ±1σ DCYT-1（大村岩体） 1 267 437 0.61 135 0.0561 0.0008 0.5433 0.0067 0.0703 0.0005 454 16 441 4 438 3 2 357 499 0.72 156 0.0553 0.0008 0.5364 0.0059 0.0704 0.0004 425 14 436 4 438 3 3 183 357 0.51 109 0.0551 0.0009 0.5338 0.0074 0.0703 0.0005 415 19 434 5 438 3 4 148 252 0.59 78 0.0567 0.0018 0.5496 0.0164 0.0703 0.0007 480 49 445 11 438 4 5 430 658 0.65 204 0.0558 0.0008 0.5406 0.0058 0.0703 0.0004 443 13 439 4 438 3 6 280 399 0.70 125 0.0556 0.0009 0.5392 0.0073 0.0703 0.0005 438 18 438 5 438 3 7 238 392 0.61 121 0.0557 0.0009 0.5401 0.0076 0.0703 0.0005 440 20 438 5 438 3 8 288 465 0.62 144 0.0557 0.0008 0.5399 0.0061 0.0703 0.0004 441 14 438 4 438 3 9 365 560 0.65 174 0.0559 0.0008 0.5425 0.0058 0.0704 0.0004 450 13 440 4 438 3 10 288 474 0.61 147 0.0563 0.0009 0.5461 0.0068 0.0703 0.0005 466 16 442 4 438 3 11 265 402 0.66 124 0.0558 0.0017 0.5407 0.0159 0.0704 0.0006 442 50 439 10 438 4 12 278 388 0.72 122 0.0561 0.0011 0.5446 0.0092 0.0704 0.0005 458 25 441 6 438 3 13 240 397 0.60 123 0.0566 0.0013 0.5487 0.0119 0.0703 0.0005 475 34 444 8 438 3 14 276 719 0.38 218 0.0558 0.0021 0.5408 0.0197 0.0703 0.0008 445 62 439 13 438 5 15 246 466 0.53 145 0.0557 0.0008 0.5401 0.0062 0.0704 0.0005 439 15 438 4 438 3 16 130 320 0.41 98 0.0556 0.0011 0.5398 0.0091 0.0704 0.0005 438 25 438 6 438 3 17 178 320 0.56 100 0.0558 0.0015 0.5419 0.0134 0.0704 0.0006 446 40 440 9 439 4 18 161 398 0.41 123 0.0571 0.0014 0.5537 0.0122 0.0703 0.0006 496 34 447 8 438 3 19 308 467 0.66 147 0.0551 0.0011 0.5350 0.0091 0.0704 0.0005 418 25 435 6 439 3 20 206 724 0.28 218 0.0568 0.0008 0.5505 0.0055 0.0703 0.0004 483 12 445 4 438 3 GLYT-1（古龙岩体） 1 183 305 0.60 93 0.0548 0.0023 0.5270 0.0215 0.0697 0.0008 406 71 430 14 434 5 2 249 638 0.39 190 0.0556 0.0013 0.5340 0.0110 0.0698 0.0005 434 32 434 7 435 3 3 125 351 0.36 104 0.0566 0.0019 0.5442 0.0171 0.0698 0.0007 476 52 441 11 435 4 4 71 147 0.48 44 0.0553 0.0032 0.5322 0.0296 0.0698 0.0009 425 101 433 20 435 5 5 111 286 0.39 86 0.0573 0.0020 0.5515 0.0184 0.0698 0.0007 505 56 446 12 435 4 6 124 347 0.36 104 0.0571 0.0014 0.5482 0.0122 0.0697 0.0006 496 35 444 8 434 3 7 72 172 0.42 58 0.0574 0.0013 0.6197 0.0129 0.0783 0.0006 508 32 490 8 486 4 8 259 761 0.34 226 0.0562 0.0008 0.5398 0.0062 0.0697 0.0004 459 15 438 4 435 3 9 87 216 0.4 64 0.0557 0.0033 0.5354 0.0304 0.0697 0.0010 440 103 435 20 435 6 10 144 218 0.66 67 0.0556 0.0034 0.5352 0.0321 0.0699 0.0010 436 109 435 21 435 6 11 105 173 0.61 59 0.0561 0.0011 0.5994 0.0100 0.0775 0.0005 456 25 477 6 481 3 12 78 199 0.39 59 0.0557 0.0015 0.5361 0.0136 0.0698 0.0006 442 42 436 9 435 3 13 96 197 0.48 66 0.0572 0.0010 0.6032 0.0093 0.0766 0.0005 497 22 479 6 475 3 14 142 427 0.33 127 0.0565 0.0012 0.5427 0.0099 0.0697 0.0005 471 27 440 6 434 3 15 127 311 0.41 94 0.0569 0.0012 0.5470 0.0100 0.0697 0.0005 487 28 443 7 435 3 16 517 481 1.08 155 0.0567 0.0009 0.5453 0.0067 0.0698 0.0005 480 16 442 4 435 3 17 214 745 0.29 221 0.0578 0.0009 0.5561 0.0069 0.0697 0.0005 524 16 449 4 435 3 18 97 291 0.33 87 0.0566 0.0012 0.5438 0.0105 0.0697 0.0005 476 29 441 7 434 3 19 74 222 0.33 66 0.0549 0.0026 0.5273 0.0244 0.0697 0.0008 406 82 430 16 435 5 20 78 199 0.39 59 0.0532 0.0029 0.5118 0.0268 0.0698 0.0009 338 96 420 18 435 5 21 34 99 0.35 30 0.0588 0.0017 0.5651 0.0156 0.0697 0.0006 559 46 455 10 435 3 22 85 225 0.38 73 0.0557 0.0012 0.5943 0.0119 0.0774 0.0006 441 31 474 8 480 3 23 93 246 0.38 74 0.0572 0.0016 0.5497 0.0140 0.0697 0.0006 498 41 445 9 435 4 24 174 646 0.27 192 0.0570 0.0010 0.5486 0.0082 0.0698 0.0005 491 21 444 5 435 3 ![]()
图 4 大村岩体LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄谐和图Figure 4. Concordia diagrams showing LA-ICP-MS zircon U-Pb age dating results for the Dacun pluton样品GLYT-1的24颗具有韵律环带的锆石测定结果显示，Th/U值介于0.27~1.08之间，属于典型的岩浆锆石[18-20]。数据在U-Pb谐和图中的投影点位于谐和线上或其附近 (图 5)。其中20个分析点的206Pb /238U年龄为434~435Ma，年龄加权平均值为435±2Ma (MSWD=0.015)，为岩体的形成年龄，与许华等[21]在该岩体获得的445Ma锆石结晶年龄在误差范围内一致。其余4个分析点 (GLYT-1-7、11、13、22) 的206Pb/238U年龄值明显偏老，其年龄值介于475~481Ma之间，结合锆石内部结构特征，可能代表花岗岩形成时期捕获的早期岩浆锆石。
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图 5 古龙岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄谐和图Figure 5. Concordia diagrams showing LA-ICP-MS zircon U-Pb age dating results for the Gulong pluton3.2 主量元素
大村和古龙岩体样品的化学成分分析结果列于表 2。两岩体在主量元素组成上相似，具有如下特征：SiO2含量为61.70%~63.55%；K2O + Na2O为3.69%~5.06%，样品相对富钠，K2O/Na2O值为0.39~0.70；在SiO2-K2O图解 (图 6) 中，落入钙碱性系列范围内。Al2O3含量为16.51%~17.00%，CaO含量为4.98%~6.72%，铝饱和指数A/CNK为0.93~1.06，在A/CNK-A/NK图解 (图 7) 中落入准铝质-过铝质范围；Mg#值除1个样品为0.44外，其余均为0.47。
表 2 大村和古龙岩体主量、微量和稀土元素含量Table 2. Chemical compositions and main geochemical parameters of the Dacun and Gulong plutons元素 大村岩体 古龙岩体 DCYT-1 DCYT-2 GLYT-1 GLYT-2 GLYT-3 SiO2 61.70 63.55 61.80 62.15 63.31 Al2O3 16.45 16.51 17.00 16.97 16.73 Fe2O3 6.12 2.29 6.11 2.33 1.85 FeO -- 2.90 -- 3.27 3.60 CaO 4.98 5.28 5.66 6.72 6.27 MgO 2.73 2.15 2.79 2.57 2.58 Na2O 2.97 2.93 2.70 2.88 2.66 K2O 2.09 1.73 1.24 1.16 1.03 TiO2 0.43 0.39 0.37 0.35 0.34 MnO 0.13 0.12 0.13 0.13 0.13 P2O5 0.15 0.16 0.10 0.10 0.09 SrO 0.03 0.11 0.02 0.06 0.10 BaO 0.09 -- 0.04 -- -- 烧失量 1.88 1.59 1.53 1.15 1.13 总量 99.87 99.71 99.58 99.84 99.82 A/CNK 1.01 1.01 1.06 0.93 0.99 K/Na 0.70 0.59 0.46 0.40 0.39 ALK 5.06 4.66 3.94 4.04 3.69 Mg# 0.47 0.44 0.47 0.46 0.47 A/MF 1.12 1.32 1.14 1.2 1.2 C/MF 0.62 0.77 0.69 0.87 0.81 Li 19.8 13.8 11.5 14.2 14.56 Be 1.24 1.6 0.84 0.99 1.08 Sc 14.4 14.6 13.4 16.6 16.1 V 161 114 160 128 134.1 Cr 40 21.1 40 18.9 45.1 Co 14.1 12.9 13.1 14.4 15.9 Ni 10.1 9.29 9.7 8.17 9.98 Cu 35.8 36.7 15.3 9.4 9.1 Zn 70 67 76 59 63.8 Ga 19.2 21.2 18.6 16.9 17.9 Rb 91.1 62 57.3 49.3 57.75 Sr 348 269 190.5 201 178.5 Zr 134 113 98 76.4 70.9 Nb 7.0 6.83 5.1 4.83 5.6 Cs 9.34 -- 3.62 -- -- Ba 741 729 312 356 330 Hf 3.9 3.45 2.9 2.31 2.4 Ta 0.63 0.82 0.45 1.19 0.61 Pb 20.4 25.8 10.1 10.6 10.55 Th 17.70 15.9 6.61 6.49 7.16 U 3.13 1.96 1.35 1.34 1.36 La 27.3 33.16 15.8 13.47 35.57 Ce 50.9 56.53 29.2 26.72 61.71 Pr 5.60 5.89 3.19 3.07 7.31 Nd 18.4 19.05 11.2 11 26.23 Sm 2.91 3.03 2.21 2.52 4.58 Eu 0.85 0.86 0.67 0.68 1.13 Gd 2.81 3.07 2.26 2.44 4.49 Tb 0.45 0.43 0.39 0.42 0.66 Dy 2.83 2.74 2.51 2.61 3.49 Ho 0.61 0.58 0.54 0.58 0.68 Er 1.91 1.74 1.75 1.81 1.93 Tm 0.27 0.27 0.25 0.28 0.3 Yb 1.96 1.91 1.76 1.95 1.78 Lu 0.29 0.31 0.29 0.29 0.36 Y 14.1 16.73 11.7 15.99 19.53 ΣREE 117.09 129.57 72.02 67.84 150.22 LREE 105.96 118.52 62.27 57.46 136.53 L/H 9.52 10.73 6.39 5.54 9.97 （La/Yb）n 9.99 12.45 6.44 4.95 14.33 δEu 0.90 0.85 0.91 0.83 0.75 δCe 0.96 0.91 0.95 0.98 0.89 注：DCYT-2、GLYT-2、GLYT-3数据据参考文献③；K/Na=K2O/Na2O，ALK=K2O+Na2O，Mg#=Mg2+/(Mg2++Fe2+)，L/H=LREE/HREE；主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量为10-6 ③广西壮族自治区地质矿产勘查开发局.中华人民共和国区域地质调查报告（1:25万贵县幅）. 2006.
3.3 稀土与微量元素
在稀土和微量元素组成上，两岩体同样显示相似的特征。稀土元素总量ΣREE为67.84×10-6~150.22×10-6，ΣLREE/ΣHREE值介于5.54~10.73之间，(La/Yb)N=4.95~14.33，(La/Sm)N=3.45~7.07，属于轻稀土元素 (LREE) 富集型，且轻、重稀土元素分异较明显，其 (Gd/Yb)N=1.04~2.09；在稀土元素配分模式图上，配分曲线明显呈右倾型的平滑曲线 (图 8-a)，弱负Eu异常，δEu值介于0.75~0.91之间。亏损重稀土元素及无明显负Eu异常，表明源区残留相中有石榴子石和/或角闪石，基本无斜长石，斜长石在熔融过程中进入熔体[23-24]。
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图 8 大村和古龙岩体稀土元素球粒陨石标准化配分图（a）和微量元素原始地幔标准化蛛网图（b）（标准化数据据参考文献[23]）Figure 8. Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive-mantle-normalized incompatible-element spidergrams for Dacun and Gulong plutons (b)在微量元素原始地幔标准化蛛网图 (图 8-b) 中，大离子亲石元素Ba、K、Sr及高场强元素Nb、Ta、P、Ti亏损，部分高场强元素Th、U、Zr、Hf相对富集，与扬子陆块东南缘的新元古代花岗岩的微量元素组成[25]类似，具有类似弧源花岗岩的特征。
3.4 锆石Hf同位素组成
大村和古岩体样品的锆石Hf同位素分析结果列于表 3。在U-Pb同位素的基础上，对样品DCYT-1进行了20颗锆石的Hf同位素分析，其176Hf/177Hf值变化于0.282554~0.282661之间，其单阶段Hf模式年龄 (TDM) 变化范围为908~996Ma，二阶段Hf模式年龄 (TDM2) 变化范围为1167~1322Ma，对应的εHf(t) 全部为正值，其介于+1.56~+4.0之间。对样品GLYT-1进行了24颗锆石的Hf同位素分析，其176Hf/177Hf值变化于0.282471~0.282662之间，TDM变化范围为851~1115Ma，TDM2变化范围为1087~1511Ma，对应的εHf(t) 介于-1.47~+5.22之间。
表 3 大村和古龙岩体LA-MC-ICP-MS锆石Lu-Hf同位素分析结果Table 3. LA-MC-ICP-MS zircon Lu-Hf isopote analyses for Dacun and Gulong plutons点编号 年龄/Ma 176Yb/177Hf 176Lu/177Hf 176Hf/177Hf 2σ TDM/Ma T2DM/Ma εHf(0) εHf(t) fLu/Hf DCYT-1（大村岩体） 1 438 0.094742 0.001974 0.282566 0.000021 996 1307 -7.28 1.79 -0.94 2 438 0.045869 0.000977 0.282594 0.000018 931 1227 -6.31 3.05 -0.97 3 438 0.065670 0.001410 0.282579 0.000020 963 1268 -6.83 2.41 -0.96 4 438 0.061364 0.001310 0.282562 0.000021 984 1304 -7.42 1.84 -0.96 5 438 0.106841 0.002190 0.282614 0.000021 933 1204 -5.60 3.41 -0.93 6 438 0.066597 0.001353 0.282600 0.000021 932 1220 -6.09 3.16 -0.96 7 438 0.060702 0.001279 0.282554 0.000021 995 1322 -7.72 1.56 -0.96 8 438 0.061307 0.001299 0.282610 0.000020 916 1196 -5.73 3.54 -0.96 9 438 0.086500 0.001789 0.282609 0.000023 929 1206 -5.75 3.37 -0.95 10 438 0.073679 0.001534 0.282567 0.000019 984 1298 -7.26 1.94 -0.95 11 438 0.103527 0.002160 0.282597 0.000022 957 1242 -6.20 2.81 -0.93 12 438 0.072744 0.001558 0.282589 0.000023 952 1248 -6.47 2.72 -0.95 13 438 0.066163 0.001405 0.282583 0.000021 957 1258 -6.67 2.56 -0.96 14 438 0.107210 0.002281 0.282631 0.000024 911 1167 -5.00 3.99 -0.93 15 438 0.082429 0.001776 0.282572 0.000020 983 1291 -7.08 2.04 -0.95 16 438 0.079014 0.001717 0.282661 0.000021 853 1089 -3.93 5.22 -0.95 17 439 0.069528 0.001520 0.282609 0.000019 924 1203 -5.78 3.44 -0.95 18 438 0.105607 0.002101 0.282630 0.000020 908 1167 -5.04 4.00 -0.94 19 439 0.059836 0.001274 0.282563 0.000023 982 1300 -7.38 1.91 -0.96 20 438 0.061329 0.001308 0.282591 0.000017 943 1239 -6.40 2.86 -0.96 GLYT-1（古龙岩体） 1 439 0.057675 0.001214 0.282598 0.000021 931 1221 -6.15 3.16 -0.96 2 434 0.058904 0.001231 0.282587 0.000022 947 1249 -6.54 2.66 -0.96 3 435 0.102119 0.002014 0.282554 0.000021 1014 1336 -7.70 1.30 -0.94 4 435 0.062133 0.001259 0.282563 0.000022 982 1303 -7.40 1.81 -0.96 5 435 0.052015 0.001082 0.282529 0.000022 1024 1375 -8.58 0.69 -0.97 6 435 0.074282 0.001583 0.282567 0.000020 985 1301 -7.27 1.85 -0.95 7 434 0.062945 0.001280 0.282587 0.000022 948 1249 -6.54 2.65 -0.96 8 486 0.040869 0.000844 0.282544 0.000022 998 1308 -8.08 2.35 -0.97 9 435 0.129683 0.002543 0.282542 0.000024 1047 1373 -8.13 0.71 -0.92 10 435 0.071628 0.001422 0.282588 0.000021 950 1249 -6.51 2.66 -0.96 11 435 0.044872 0.000885 0.282501 0.000024 1059 1435 -9.58 -0.26 -0.97 12 481 0.086627 0.001723 0.282619 0.000023 913 1158 -5.40 4.65 -0.95 13 435 0.083514 0.001741 0.282663 0.000025 851 1087 -3.85 5.22 -0.95 14 475 0.081921 0.001723 0.282567 0.000022 989 1280 -7.26 2.66 -0.95 15 434 0.049708 0.001021 0.282500 0.000021 1064 1440 -9.62 -0.36 -0.97 16 435 0.073719 0.001520 0.282549 0.000022 1009 1340 -7.90 1.23 -0.95 17 435 0.123633 0.002363 0.282585 0.000023 979 1273 -6.60 2.29 -0.93 18 435 0.060560 0.001262 0.282504 0.000022 1066 1436 -9.49 -0.28 -0.96 19 434 0.067671 0.001377 0.282471 0.000020 1115 1511 -10.63 -1.47 -0.96 20 435 0.064088 0.001354 0.282513 0.000023 1056 1418 -9.18 0.01 -0.96 21 435 0.073446 0.001568 0.282532 0.000021 1035 1379 -8.51 0.62 -0.95 22 435 0.020413 0.000442 0.282559 0.000021 966 1297 -7.53 1.92 -0.99 23 480 0.076022 0.001574 0.282542 0.000021 1020 1329 -8.13 1.94 -0.95 24 0.435 0.065576 0.001341 0.282540 0.000019 1017 1356 -8.21 0.98 -0.96 注：εHf(t)=10000 × {[(176Hf/177Hf)S-(176Lu/177Hf)S × (eλt-1)]/[(176Hf/177Hf)CHUR, 0-(176Lu/177Hf)CHUR × (eλt-1)]-1}, TDM=1/λ ×ln{1+[(176Hf/177Hf)S-(176Hf/177Hf)DM]/[(176Lu/177Hf)S-(176Lu/177Hf)DM]}；TDMC=TDM-(TDM-t)×[(fCC-fS)/(fCC-fDM)]；fLu/Hf=(176Lu/177Hf)S/(176Lu/177Hf)CHUR-1其中：λ=1.867×10-11/a[25]；(176Lu/177Hf)S和 (176Hf/177Hf)S为样品测量值；(176Lu/177Hf)CHUR=0.0332；(176Hf/177Hf)CHUR, 0=0.282772；(176Lu/177Hf)DM=0.0384，(176Hf/177Hf)DM=0.28325；(176Lu/177Hf) 平均地壳=0.015；fCC=[(176Lu/177Hf) 平均地壳/(176Lu/177Hf)CHUR]-1；fS=fLu/Hf；fDM=[(176Lu/177Hf)DM/(176Lu/177Hf)CHUR]-1；t为锆石结晶年龄 大村-古龙岩体90%以上的锆石εHf(t) 值为正值，且大多介于0~4之间 (图 9)，TDM2集中分布在1150~1450Ma之间 (图 10)，εHf(t) 值最大的一颗锆石其TDM2为1087Ma，大于花岗岩的形成年龄。由此可见，大村和古龙岩体花岗岩锆石Hf同位素暗示，其源岩可能是中元古代形成的新生玄武质下地壳物质，中元古代可能是华南地区重要的地壳生长期。
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图 9 大村和古龙岩体锆石εHf(t) 频率直方图Figure 9. εHf(t) histogram of zircons from the Dacun and Gulong plutons![]()
图 10 大村和古龙岩体锆石TDM2(Hf) 频率直方图Figure 10. TDM2(Hf) histogram of zircons from the Dacun and Gulong plutons4. 讨论
4.1 华南加里东期岩浆活动的时限
本次获得大村岩体和古龙岩体的形成年龄分别为438±1Ma和435±2Ma，属于加里东期岩体。目前已经获得的精确的华南地区加里东期花岗岩的年龄有：付坊岩体443±3Ma、433±4Ma[6]，宁冈岩体433±2Ma[7]，山庄岩体460±2Ma、424±3Ma[26-27]，张佳坊岩体427±1Ma、440±2Ma[26, 27]，武功山岩体428±1.0~462±2Ma[27]，麦斜岩体434±2Ma[28]，板杉铺岩体418±2Ma[26]，宏夏桥岩体432±6Ma[26]，玮埔岩体429±3~447±5Ma[29-30]，丰顶山岩体402±2~446±4Ma[26]，宁化岩体448±3Ma[30]，大宁岩体419±6Ma[31]，云开大山424±7~443±4Ma[32]，社垌岩体438±3Ma[33]。这些高精度年代学研究结果表明，华南加里东期构造-岩浆活动主要集中在420~450Ma (图 11) 之间，其规模之大，至少涉及湘、赣、闽、粤四省，说明其并非呈北东向的线状分布，而是与华南中生代早期花岗岩分布范围相似，呈面状展布。
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4.2 成因机制
本次研究的2个岩体中均含有较多的角闪石，A/CNK值均小于1.1(介于0.93~1.06之间)，Rb/Sr值小于0.9(介于0.23~0.32之间)，具有典型的Ⅰ型花岗岩特征。关于Ⅰ型花岗岩的源岩，最初被认为是地壳深部中基性火成岩。然而，近年来通过锆石Lu-Hf同位素研究发现，受幔源岩浆改造的变沉积物部分熔融也可以形成Ⅰ型花岗岩[34]。此外，在地壳重熔过程中，源岩中变沉积物贡献的减少和变火成岩成分的增多同样可以使岩浆成分由S型转变为Ⅰ型，形成I-S过渡类型或典型的Ⅰ型岩浆[35]。
在C/MF-A/MF图解 (图 12) 中，样品点均落入基性岩的部分熔融区域，说明其物源主要来自基性岩的部分熔融。实验岩石学研究表明，底侵玄武质下地壳部分熔融形成的花岗岩Mg#值通常小于0.45，如Mg#值大于0. 5，暗示有地幔组分的参与[37]。大村和古龙岩体除1个样品的Mg#值为0.44外，其余均为0.47，大于0.45，暗示可能有少量地幔组分的参与。大村和古龙岩体围岩发生大范围 (最宽达2.4km) 的角岩化，说明大村和古龙岩体形成温度较高，可能与幔源岩浆的底侵作用有关。此外，大村岩体和古龙岩体含有椭圆状暗色微粒包体，而目前众多的研究显示，这类暗色微粒包体是岩浆混合的结果[38-41]。华南其他地区的研究也表明，古生代岩浆作用存在地幔物质的参与，如于津海等[42]通过对南岭东段基底麻粒岩相变质岩的研究，认为华夏地块在早古生代有一次重要的地幔岩浆贡献；程顺波等[31]通过对大宁岩体的研究，认为该岩体形成过程中有显著的幔源组分加入。因此，大村岩体和古龙岩体的物源可能是壳源物质与幔源物质混合。另外，两岩体岩石锆石样品的εHf(t) 值为-1.47~+5.22，其中90%以上的锆石εHf(t) 值为正值，且大多介于0~4之间，TDM2集中分布于1150~1450Ma之间，反映其物源为中元古代形成的新生玄武质下地壳熔融，暗示区域上可能存在1150~1450Ma的玄武质岩浆底侵作用，形成中元古代的新生下地壳，由这种新生下地壳熔融产生的熔体可以具有较高的Hf同位素组成和较老的模式年龄。
岩石样品明显亏损Ba、Sr、P、Ti、Nb、Ta等元素，并且样品的分异指数DI为54~61，说明其发生了一定程度的分异演化[43]。其中，P的亏损与磷灰石的分离结晶作用有关；Nb、Ta和Ti的亏损与富钛矿物相 (如钛铁矿、金红石等) 有关；Eu的亏损与斜长石或钾长石的分离结晶作用有关；Ba和Sr亏损支持斜长石和钾长石的分离结晶作用。值得注意的是，样品的Nb/Ta值为4.06~11.33，均低于原始地幔的Nb/Ta值 (17.8)，除样品DCYI-1和GLYT-1的Nb/Ta值接近壳源岩石的Nb/Ta值 (11~12) 外，其余3个样品的Nb/Ta值 (4.06、8.33、9.18) 均低于壳源岩石的Nb/Ta值，反映其可能受到流体作用的影响[44]，导致Nb和Ta发生分馏，Ta逐渐趋于富集，Nb/Ta值逐渐降低。
此外，岩石中含有478~480Ma的继承锆石，反映花岗岩物源中有部分古生代早期火成岩的加入，该时期的火成岩在435~438Ma的构造热事件中被俘获并发生部分熔融，导致435~438Ma的花岗岩中出现这一时期的锆石捕虏晶。
综上所述，笔者认为，大村岩体和古龙岩体的形成应经历了2个阶段，首先是由中元古代新生的基性下地壳部分熔融与幔源岩浆在源区发生不同程度的混合形成母岩浆，随后又经历了一定程度的分异演化并最终固结成岩。
4.3 构造背景
大村和古龙岩体相对富集大离子亲石元素和LREE，亏损高场强元素 (Nb、Ta、Ti) 和HREE，具有弱负Eu异常等特征，具有类似岛弧火山岩的地球化学性质，因此其被认为形成于大洋板块俯冲于大陆板块之下的类似安第斯型的造山带[21]。然而，花岗岩具有继承物源的特性，其地球化学特征主要受源区组成、岩浆结晶演化过程等因素的制约。因此，花岗岩具有岛弧性质的地球化学特征难以说明其形成于岛弧环境，因为具有岛弧特征的花岗岩不仅可以形成于岛弧环境，还可以由古岛弧区内的物质熔融形成[45]。因此，探讨华南或其他地区花岗岩形成的构造背景不能只根据花岗岩的地球化学特征，必须紧密结合地质事件发生的时间先后，即岩浆发生时处于哪个地质构造演化发展阶段[36]，并结合同时代不同区域火成岩的岩石组合及其地球化学特征、火成岩的空间分布特征等进行综合分析。
目前对华南地区加里东运动的构造属性仍然存在明显分歧，主要有陆-弧-陆碰撞机制[46]、大陆边缘弧俯冲机制[47]、陆内构造模式[7]等不同机制。以往认为，沿政和-大浦断裂带分布的火山岩与超镁铁-镁铁岩是早古生代蛇绿岩，因此推测该断裂带是洋壳俯冲带。然而，SHRIMP方法测得的锆石U-Pb年龄为860~800Ma[48-49]，表明该断裂带为新元古代而并非早古生代，因此华南内陆迄今尚未发现资料确凿的与早古生代晚期花岗岩同期的蛇绿岩和岛弧火山岩及同期高压变质岩[50]；同时通过对华南古生代古生物地层学、古生态生物演化、韧性变形运动学及早古生代沉积环境的综合研究，认为由扬子雪峰带至华夏之间并没有洋盆的存在，而是连续统一的陆内海盆[51-52]，扬子地块与华夏地块在早古生代是统一大陆板块中的2个地块，因而华南内部加里东期的构造-岩浆活动不可能是洋-陆俯冲作用的结果[26]。因此，无论是弧-陆碰撞模式还是陆-弧-陆碰撞模式，都不能完全解释华南早古生代花岗岩形成的构造背景。华南地区早古生代存在很多褶皱造山带[53]，且在造山带中发育麻粒岩相的高级变质作用及广泛的混合化作用，不存在低温高压型变质岩，没有深海洋壳存在的独特地质特征，且华南加里东期发生过强烈的花岗岩浆活动，因此，陆内构造模式更可能是华南加里东期花岗岩的形成动力学背景。此外，在古龙岩体往南约7km的思泰岩体中采到444Ma的橄榄辉长岩 (项目组未刊数据)，可能是陆内碰撞造山期后伴随岩石圈局部伸展-减薄，软流圈高温地幔物质上涌，为加里东期花岗岩的形成提供热源。
以往对加里东期火成岩的报道，主要为S型花岗岩，很少有Ⅰ型花岗岩，有关地幔对该期岩浆活动的贡献的报道也很少。本次研究表明，地幔对华南加里东期岩浆活动可能有重要的贡献。此外，以往对华南地区地壳生长演化、再造等研究发现，区内重要的地壳生长期发生在新太古代 (2.5~2.6Ga) 和古元古代 (约1.8Ga)[54]。本次研究认为，中元古代 (1150~1450Ma) 也可能是华南地区重要的地壳生长期。
5. 结论
(1) 大村和古龙岩体的锆石U-Pb年龄分别为438±1Ma和435±2Ma，为加里东期岩浆活动的产物。
(2) 大村和古龙岩体石英闪长岩呈钙碱性，为准铝质-弱过铝质的Ⅰ型花岗岩。
(3) 大村和古龙岩体石英闪长岩锆石εHf(t) 值介于-1.47~+5.22之间，其中90%以上的锆石εHf(t) 值为正值，对应二阶段模式年龄TDM2主要集中在1150~1450Ma之间，指示其物源为中元古代形成的新生玄武质下地壳物质，中元古代可能是华南地区重要的地壳生长期。
(4) 根据大村和古龙岩体的地球化学特征、Hf同位素组成、岩体发育暗色微粒包体等特征，结合区域地质情况，认为其是在陆内碰撞造山期后伴随岩石圈局部伸展-减薄，软流圈高温地幔物质上涌，从而导致中元古代新生的基性下地壳部分熔融形成的酸性岩浆和幔源岩浆在源区不同程度的混合，形成母岩浆，随后又经历了一定程度的分异演化并最终固结成岩。
致谢: 在LA-ICP-MS锆石U-Pb测年和Hf同位素测试中得到中国地质大学 (武汉) 张东阳博士的帮助；成文过程中得到中国地质大学 (武汉) 钟玉芳副教授、成都理工大学熊富浩博士及长江大学刘斌博士的指导；审稿中专家提供了宝贵的修改意见，在此一并致以衷心的感谢。 -
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图 1 研究区地质简图及采样点
Figure 1. Geological sketch map of the study area and sampling locations
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图 2 古龙岩体野外和镜下照片
a—古龙岩体与寒武系侵入接触关系；b—古龙岩体野外露头；c—石英闪长岩发育微粒包体及角闪石；d—石英闪长岩镜下特征。Q—石英；Pl—斜长石；Bit—黑云母；Hb—角闪石
Figure 2. Photograph and photomicrographs of the Gulong pluton
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图 3 大村（a）和古龙（b）岩体代表性锆石颗粒CL图像
（图中虚线圈为锆石U-Pb测年点；实线圈为锆石Hf同位素分析点；圈内数字为点编号；435±3Ma等为锆石U-Pb年龄；括号内的数值为εHf(t) 值）
Figure 3. CL images of representative zircons from Dacun and Gulong plutons
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图 4 大村岩体LA-ICP-MS 锆石U-Pb 年龄谐和图
Figure 4. Concordia diagrams showing LA-ICP-MS zircon U-Pb age dating results for the Dacun pluton
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图 5 古龙岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄谐和图
Figure 5. Concordia diagrams showing LA-ICP-MS zircon U-Pb age dating results for the Gulong pluton
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图 8 大村和古龙岩体稀土元素球粒陨石标准化配分图（a）和微量元素原始地幔标准化蛛网图（b）（标准化数据据参考文献[23]）
Figure 8. Chondrite-normalized REE patterns (a) and primitive-mantle-normalized incompatible-element spidergrams for Dacun and Gulong plutons (b)
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图 9 大村和古龙岩体锆石εHf(t) 频率直方图
Figure 9. εHf(t) histogram of zircons from the Dacun and Gulong plutons
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图 10 大村和古龙岩体锆石TDM2(Hf) 频率直方图
Figure 10. TDM2(Hf) histogram of zircons from the Dacun and Gulong plutons
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表 1 大村和古龙岩体LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素数据
Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Th-Pb isotope composition in the Dacun and Gulong plutons
点编号 Th/10-6 U/10-6 Th/U Pb/10-6 208Pb法扣除普通铅后的同位素比值 208Pb法扣除普通铅后的年龄/Ma 207Pb/206Pb ±1σ 207Pb/235U ±1σ 206Pb/238U ±1σ 207Pb/206Pb ±1σ 207Pb/235U ±1σ 206Pb/238U ±1σ DCYT-1（大村岩体） 1 267 437 0.61 135 0.0561 0.0008 0.5433 0.0067 0.0703 0.0005 454 16 441 4 438 3 2 357 499 0.72 156 0.0553 0.0008 0.5364 0.0059 0.0704 0.0004 425 14 436 4 438 3 3 183 357 0.51 109 0.0551 0.0009 0.5338 0.0074 0.0703 0.0005 415 19 434 5 438 3 4 148 252 0.59 78 0.0567 0.0018 0.5496 0.0164 0.0703 0.0007 480 49 445 11 438 4 5 430 658 0.65 204 0.0558 0.0008 0.5406 0.0058 0.0703 0.0004 443 13 439 4 438 3 6 280 399 0.70 125 0.0556 0.0009 0.5392 0.0073 0.0703 0.0005 438 18 438 5 438 3 7 238 392 0.61 121 0.0557 0.0009 0.5401 0.0076 0.0703 0.0005 440 20 438 5 438 3 8 288 465 0.62 144 0.0557 0.0008 0.5399 0.0061 0.0703 0.0004 441 14 438 4 438 3 9 365 560 0.65 174 0.0559 0.0008 0.5425 0.0058 0.0704 0.0004 450 13 440 4 438 3 10 288 474 0.61 147 0.0563 0.0009 0.5461 0.0068 0.0703 0.0005 466 16 442 4 438 3 11 265 402 0.66 124 0.0558 0.0017 0.5407 0.0159 0.0704 0.0006 442 50 439 10 438 4 12 278 388 0.72 122 0.0561 0.0011 0.5446 0.0092 0.0704 0.0005 458 25 441 6 438 3 13 240 397 0.60 123 0.0566 0.0013 0.5487 0.0119 0.0703 0.0005 475 34 444 8 438 3 14 276 719 0.38 218 0.0558 0.0021 0.5408 0.0197 0.0703 0.0008 445 62 439 13 438 5 15 246 466 0.53 145 0.0557 0.0008 0.5401 0.0062 0.0704 0.0005 439 15 438 4 438 3 16 130 320 0.41 98 0.0556 0.0011 0.5398 0.0091 0.0704 0.0005 438 25 438 6 438 3 17 178 320 0.56 100 0.0558 0.0015 0.5419 0.0134 0.0704 0.0006 446 40 440 9 439 4 18 161 398 0.41 123 0.0571 0.0014 0.5537 0.0122 0.0703 0.0006 496 34 447 8 438 3 19 308 467 0.66 147 0.0551 0.0011 0.5350 0.0091 0.0704 0.0005 418 25 435 6 439 3 20 206 724 0.28 218 0.0568 0.0008 0.5505 0.0055 0.0703 0.0004 483 12 445 4 438 3 GLYT-1（古龙岩体） 1 183 305 0.60 93 0.0548 0.0023 0.5270 0.0215 0.0697 0.0008 406 71 430 14 434 5 2 249 638 0.39 190 0.0556 0.0013 0.5340 0.0110 0.0698 0.0005 434 32 434 7 435 3 3 125 351 0.36 104 0.0566 0.0019 0.5442 0.0171 0.0698 0.0007 476 52 441 11 435 4 4 71 147 0.48 44 0.0553 0.0032 0.5322 0.0296 0.0698 0.0009 425 101 433 20 435 5 5 111 286 0.39 86 0.0573 0.0020 0.5515 0.0184 0.0698 0.0007 505 56 446 12 435 4 6 124 347 0.36 104 0.0571 0.0014 0.5482 0.0122 0.0697 0.0006 496 35 444 8 434 3 7 72 172 0.42 58 0.0574 0.0013 0.6197 0.0129 0.0783 0.0006 508 32 490 8 486 4 8 259 761 0.34 226 0.0562 0.0008 0.5398 0.0062 0.0697 0.0004 459 15 438 4 435 3 9 87 216 0.4 64 0.0557 0.0033 0.5354 0.0304 0.0697 0.0010 440 103 435 20 435 6 10 144 218 0.66 67 0.0556 0.0034 0.5352 0.0321 0.0699 0.0010 436 109 435 21 435 6 11 105 173 0.61 59 0.0561 0.0011 0.5994 0.0100 0.0775 0.0005 456 25 477 6 481 3 12 78 199 0.39 59 0.0557 0.0015 0.5361 0.0136 0.0698 0.0006 442 42 436 9 435 3 13 96 197 0.48 66 0.0572 0.0010 0.6032 0.0093 0.0766 0.0005 497 22 479 6 475 3 14 142 427 0.33 127 0.0565 0.0012 0.5427 0.0099 0.0697 0.0005 471 27 440 6 434 3 15 127 311 0.41 94 0.0569 0.0012 0.5470 0.0100 0.0697 0.0005 487 28 443 7 435 3 16 517 481 1.08 155 0.0567 0.0009 0.5453 0.0067 0.0698 0.0005 480 16 442 4 435 3 17 214 745 0.29 221 0.0578 0.0009 0.5561 0.0069 0.0697 0.0005 524 16 449 4 435 3 18 97 291 0.33 87 0.0566 0.0012 0.5438 0.0105 0.0697 0.0005 476 29 441 7 434 3 19 74 222 0.33 66 0.0549 0.0026 0.5273 0.0244 0.0697 0.0008 406 82 430 16 435 5 20 78 199 0.39 59 0.0532 0.0029 0.5118 0.0268 0.0698 0.0009 338 96 420 18 435 5 21 34 99 0.35 30 0.0588 0.0017 0.5651 0.0156 0.0697 0.0006 559 46 455 10 435 3 22 85 225 0.38 73 0.0557 0.0012 0.5943 0.0119 0.0774 0.0006 441 31 474 8 480 3 23 93 246 0.38 74 0.0572 0.0016 0.5497 0.0140 0.0697 0.0006 498 41 445 9 435 4 24 174 646 0.27 192 0.0570 0.0010 0.5486 0.0082 0.0698 0.0005 491 21 444 5 435 3 
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表 2 大村和古龙岩体主量、微量和稀土元素含量
Table 2 Chemical compositions and main geochemical parameters of the Dacun and Gulong plutons
元素 大村岩体 古龙岩体 DCYT-1 DCYT-2 GLYT-1 GLYT-2 GLYT-3 SiO2 61.70 63.55 61.80 62.15 63.31 Al2O3 16.45 16.51 17.00 16.97 16.73 Fe2O3 6.12 2.29 6.11 2.33 1.85 FeO -- 2.90 -- 3.27 3.60 CaO 4.98 5.28 5.66 6.72 6.27 MgO 2.73 2.15 2.79 2.57 2.58 Na2O 2.97 2.93 2.70 2.88 2.66 K2O 2.09 1.73 1.24 1.16 1.03 TiO2 0.43 0.39 0.37 0.35 0.34 MnO 0.13 0.12 0.13 0.13 0.13 P2O5 0.15 0.16 0.10 0.10 0.09 SrO 0.03 0.11 0.02 0.06 0.10 BaO 0.09 -- 0.04 -- -- 烧失量 1.88 1.59 1.53 1.15 1.13 总量 99.87 99.71 99.58 99.84 99.82 A/CNK 1.01 1.01 1.06 0.93 0.99 K/Na 0.70 0.59 0.46 0.40 0.39 ALK 5.06 4.66 3.94 4.04 3.69 Mg# 0.47 0.44 0.47 0.46 0.47 A/MF 1.12 1.32 1.14 1.2 1.2 C/MF 0.62 0.77 0.69 0.87 0.81 Li 19.8 13.8 11.5 14.2 14.56 Be 1.24 1.6 0.84 0.99 1.08 Sc 14.4 14.6 13.4 16.6 16.1 V 161 114 160 128 134.1 Cr 40 21.1 40 18.9 45.1 Co 14.1 12.9 13.1 14.4 15.9 Ni 10.1 9.29 9.7 8.17 9.98 Cu 35.8 36.7 15.3 9.4 9.1 Zn 70 67 76 59 63.8 Ga 19.2 21.2 18.6 16.9 17.9 Rb 91.1 62 57.3 49.3 57.75 Sr 348 269 190.5 201 178.5 Zr 134 113 98 76.4 70.9 Nb 7.0 6.83 5.1 4.83 5.6 Cs 9.34 -- 3.62 -- -- Ba 741 729 312 356 330 Hf 3.9 3.45 2.9 2.31 2.4 Ta 0.63 0.82 0.45 1.19 0.61 Pb 20.4 25.8 10.1 10.6 10.55 Th 17.70 15.9 6.61 6.49 7.16 U 3.13 1.96 1.35 1.34 1.36 La 27.3 33.16 15.8 13.47 35.57 Ce 50.9 56.53 29.2 26.72 61.71 Pr 5.60 5.89 3.19 3.07 7.31 Nd 18.4 19.05 11.2 11 26.23 Sm 2.91 3.03 2.21 2.52 4.58 Eu 0.85 0.86 0.67 0.68 1.13 Gd 2.81 3.07 2.26 2.44 4.49 Tb 0.45 0.43 0.39 0.42 0.66 Dy 2.83 2.74 2.51 2.61 3.49 Ho 0.61 0.58 0.54 0.58 0.68 Er 1.91 1.74 1.75 1.81 1.93 Tm 0.27 0.27 0.25 0.28 0.3 Yb 1.96 1.91 1.76 1.95 1.78 Lu 0.29 0.31 0.29 0.29 0.36 Y 14.1 16.73 11.7 15.99 19.53 ΣREE 117.09 129.57 72.02 67.84 150.22 LREE 105.96 118.52 62.27 57.46 136.53 L/H 9.52 10.73 6.39 5.54 9.97 （La/Yb）n 9.99 12.45 6.44 4.95 14.33 δEu 0.90 0.85 0.91 0.83 0.75 δCe 0.96 0.91 0.95 0.98 0.89 注：DCYT-2、GLYT-2、GLYT-3数据据参考文献③；K/Na=K2O/Na2O，ALK=K2O+Na2O，Mg#=Mg2+/(Mg2++Fe2+)，L/H=LREE/HREE；主量元素含量单位为%，微量和稀土元素含量为10-6
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表 3 大村和古龙岩体LA-MC-ICP-MS锆石Lu-Hf同位素分析结果
Table 3 LA-MC-ICP-MS zircon Lu-Hf isopote analyses for Dacun and Gulong plutons
点编号 年龄/Ma 176Yb/177Hf 176Lu/177Hf 176Hf/177Hf 2σ TDM/Ma T2DM/Ma εHf(0) εHf(t) fLu/Hf DCYT-1（大村岩体） 1 438 0.094742 0.001974 0.282566 0.000021 996 1307 -7.28 1.79 -0.94 2 438 0.045869 0.000977 0.282594 0.000018 931 1227 -6.31 3.05 -0.97 3 438 0.065670 0.001410 0.282579 0.000020 963 1268 -6.83 2.41 -0.96 4 438 0.061364 0.001310 0.282562 0.000021 984 1304 -7.42 1.84 -0.96 5 438 0.106841 0.002190 0.282614 0.000021 933 1204 -5.60 3.41 -0.93 6 438 0.066597 0.001353 0.282600 0.000021 932 1220 -6.09 3.16 -0.96 7 438 0.060702 0.001279 0.282554 0.000021 995 1322 -7.72 1.56 -0.96 8 438 0.061307 0.001299 0.282610 0.000020 916 1196 -5.73 3.54 -0.96 9 438 0.086500 0.001789 0.282609 0.000023 929 1206 -5.75 3.37 -0.95 10 438 0.073679 0.001534 0.282567 0.000019 984 1298 -7.26 1.94 -0.95 11 438 0.103527 0.002160 0.282597 0.000022 957 1242 -6.20 2.81 -0.93 12 438 0.072744 0.001558 0.282589 0.000023 952 1248 -6.47 2.72 -0.95 13 438 0.066163 0.001405 0.282583 0.000021 957 1258 -6.67 2.56 -0.96 14 438 0.107210 0.002281 0.282631 0.000024 911 1167 -5.00 3.99 -0.93 15 438 0.082429 0.001776 0.282572 0.000020 983 1291 -7.08 2.04 -0.95 16 438 0.079014 0.001717 0.282661 0.000021 853 1089 -3.93 5.22 -0.95 17 439 0.069528 0.001520 0.282609 0.000019 924 1203 -5.78 3.44 -0.95 18 438 0.105607 0.002101 0.282630 0.000020 908 1167 -5.04 4.00 -0.94 19 439 0.059836 0.001274 0.282563 0.000023 982 1300 -7.38 1.91 -0.96 20 438 0.061329 0.001308 0.282591 0.000017 943 1239 -6.40 2.86 -0.96 GLYT-1（古龙岩体） 1 439 0.057675 0.001214 0.282598 0.000021 931 1221 -6.15 3.16 -0.96 2 434 0.058904 0.001231 0.282587 0.000022 947 1249 -6.54 2.66 -0.96 3 435 0.102119 0.002014 0.282554 0.000021 1014 1336 -7.70 1.30 -0.94 4 435 0.062133 0.001259 0.282563 0.000022 982 1303 -7.40 1.81 -0.96 5 435 0.052015 0.001082 0.282529 0.000022 1024 1375 -8.58 0.69 -0.97 6 435 0.074282 0.001583 0.282567 0.000020 985 1301 -7.27 1.85 -0.95 7 434 0.062945 0.001280 0.282587 0.000022 948 1249 -6.54 2.65 -0.96 8 486 0.040869 0.000844 0.282544 0.000022 998 1308 -8.08 2.35 -0.97 9 435 0.129683 0.002543 0.282542 0.000024 1047 1373 -8.13 0.71 -0.92 10 435 0.071628 0.001422 0.282588 0.000021 950 1249 -6.51 2.66 -0.96 11 435 0.044872 0.000885 0.282501 0.000024 1059 1435 -9.58 -0.26 -0.97 12 481 0.086627 0.001723 0.282619 0.000023 913 1158 -5.40 4.65 -0.95 13 435 0.083514 0.001741 0.282663 0.000025 851 1087 -3.85 5.22 -0.95 14 475 0.081921 0.001723 0.282567 0.000022 989 1280 -7.26 2.66 -0.95 15 434 0.049708 0.001021 0.282500 0.000021 1064 1440 -9.62 -0.36 -0.97 16 435 0.073719 0.001520 0.282549 0.000022 1009 1340 -7.90 1.23 -0.95 17 435 0.123633 0.002363 0.282585 0.000023 979 1273 -6.60 2.29 -0.93 18 435 0.060560 0.001262 0.282504 0.000022 1066 1436 -9.49 -0.28 -0.96 19 434 0.067671 0.001377 0.282471 0.000020 1115 1511 -10.63 -1.47 -0.96 20 435 0.064088 0.001354 0.282513 0.000023 1056 1418 -9.18 0.01 -0.96 21 435 0.073446 0.001568 0.282532 0.000021 1035 1379 -8.51 0.62 -0.95 22 435 0.020413 0.000442 0.282559 0.000021 966 1297 -7.53 1.92 -0.99 23 480 0.076022 0.001574 0.282542 0.000021 1020 1329 -8.13 1.94 -0.95 24 0.435 0.065576 0.001341 0.282540 0.000019 1017 1356 -8.21 0.98 -0.96 注：εHf(t)=10000 × {[(176Hf/177Hf)S-(176Lu/177Hf)S × (eλt-1)]/[(176Hf/177Hf)CHUR, 0-(176Lu/177Hf)CHUR × (eλt-1)]-1}, TDM=1/λ ×ln{1+[(176Hf/177Hf)S-(176Hf/177Hf)DM]/[(176Lu/177Hf)S-(176Lu/177Hf)DM]}；TDMC=TDM-(TDM-t)×[(fCC-fS)/(fCC-fDM)]；fLu/Hf=(176Lu/177Hf)S/(176Lu/177Hf)CHUR-1其中：λ=1.867×10-11/a[25]；(176Lu/177Hf)S和 (176Hf/177Hf)S为样品测量值；(176Lu/177Hf)CHUR=0.0332；(176Hf/177Hf)CHUR, 0=0.282772；(176Lu/177Hf)DM=0.0384，(176Hf/177Hf)DM=0.28325；(176Lu/177Hf) 平均地壳=0.015；fCC=[(176Lu/177Hf) 平均地壳/(176Lu/177Hf)CHUR]-1；fS=fLu/Hf；fDM=[(176Lu/177Hf)DM/(176Lu/177Hf)CHUR]-1；t为锆石结晶年龄
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