A study of zircon U-Pb age and characteristics of Hf isotopes of the Maolin granodiorite in Jingxian County, southern Anhui Province
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摘要:
安徽茂林岩体为中国东部中生代皖南构造-岩浆带中的一个浅层侵入岩体，是檀树岭钼矿和湛岭钼矿的成矿母岩。该岩体的主要岩性为花岗闪长岩、花岗斑岩、斑状花岗闪长岩、二长花岗岩等。对茂林花岗闪长岩体进行LA-ICP-MS锆石UPb测年，结果显示锆石Th/U值为0.38~0.66，为典型的岩浆成因锆石。花岗闪长岩206Pb/238U年龄加权平均值为140.8±0.8Ma（n=19，MSWD=2.3），结合锆石自形、岩浆环带发育等特点，该年龄为茂林花岗闪长岩的成岩年龄，显示岩体形成于早白垩世。锆石Hf同位素分析结果显示，茂林花岗闪长岩锆石振荡岩浆环带具负εHf（t）值（-9.7~-6.2），揭示花岗闪长岩主要形成于下地壳的熔融。
Abstract:The Maolin pluton is a superficial intrusive body distributed in Maolin Town of Jingxian County. It is an important part of southern Anhui Mesozoic tectonic-magmatic belt in East China, and the granodiorites are parent rocks of the Tanshulin Mo deposit and Zhanlin Mo deposit in southern Anhui. The main lithologies are granodiorites, granite-porphyry, porphyry granites and monzogranite. The LA-ICP-MS zircon U-Pb data show that these rock bodies were formed at 140.8 ±0.8Ma, the zircon has euhedral and magma ring characteristics, and the dating shows that the diagenetic age of Maolin granodiorite is Early Cretaceous. Zircon Hf isotopic data indicate that the zircon zones in the granodiorite samples are heterogeneous in εHf(t) values (-9.7~-6.2), probably indicating the mixed crust materials during the formation of the magma, with old crustal rocks being the main source.
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Keywords:
- zircon U-Pb dating /
- Hf isotope compositions /
- granodiorites /
- Maolin /
- southern Anhui
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中国东部和长江中下游地区中生代岩浆活动强烈，出露大小不同的中酸性侵入岩体及众多岩墙和岩脉。江南造山带东段皖南构造-岩浆带是在新元古代碰撞造山、变质基底形成的基础上，经早古生代褶皱抬升、中生代陆内构造作用等多阶段构造演化形成的构造带[1]，其位于华北克拉通、扬子地块和华夏地块的拼合部位，岩浆活动强烈，特别是皖南地区中生代岩浆侵入活动发育。岩浆活动与许多金属、非金属矿产有千丝万缕的联系，一直备受地质学者关注，尤其与铜-金、钨锡钼等多金属矿产关系密切，这也使得岩浆活动成为地质学领域研究的热点之一。因此，岩浆岩、岩浆活动及其与成矿作用关系的研究显得尤为重要。皖南地区燕山期岩浆作用的研究程度与毗邻的长江中下游地区较薄弱，但是，近年来也陆续发表了许多高精度的年龄数据，并由此建立了初步的年代格局[2-7]。
茂林岩体位于安徽泾县境内，该区域岩体与铜、钼、铅、锌、钨等矿产具成因联系，已发现较多矿床（点），包括钼、铜、铅锌、岩金等。目前在茂林岩体中已发现湛岭钼矿和檀树岭钼矿2个中型规模钼矿，同时在茂林岩体周边也已发现铜山铜矿，以及南大山、燕窝型、外谭仓等金铜矿点。前人对该区域的研究主要集中在矿床学方面，对岩体的关注较小，缺乏精准的年龄数据，特别是岩浆活动与成矿作用的耦合关系未能取得一致认识。本文选取茂林岩体为研究对象，从年代学和同位素特征方面，对岩体的成岩时代及同位素物质来源进行研究，阐明岩体的源区特征及成因演化，探讨其形成的大地构造背景，厘定岩浆活动与成矿作用的关系，为丰富皖南地区岩浆-成矿作用系统提供建议。
1. 地质背景及岩石特征
泾县茂林岩体区域构造位置属扬子准地台（Ⅰ级）下扬子台坳（Ⅱ级），皖南陷褶断带（Ⅲ级）的黄山凹褶断束（Ⅳ级）北缘（图 1-a）[8]。茂林岩体位于淮阳山字形构造东翼中段南缘，近邻江南地背斜北侧，地处“沿江沉积区”和“皖南沉积区”的过渡地带。区域上褶皱单元为“太平复向斜”，沿次级背斜“茂林-龙门背斜”轴部侵入。
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茂林岩体周边的围岩，东西南三面为上志留统“太平群”，北部则与上白垩统齐云山组、小岩组及第四系中新统沉积砾石层接触。太平群上段岩性主要为中厚-厚层状石英砂岩、砂岩，夹灰色细粒钙质砂岩、粉砂质页岩、泥质粉砂岩局部含泥砾岩；中段为石英砂岩、细粒砂岩，夹粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质页岩，有时呈互层，有时夹含砾砂岩；下段为中厚-厚层石英砂岩与泥质粉砂岩互层。齐云山组下部岩性为厚层砾岩、钙质含砾岩屑砂岩、厚层细粒钙质砂岩韵律互层，夹一层粉砂质灰岩；中部为厚层-巨厚层砾岩、钙质粉砂岩，夹钙质砂岩；上部为厚层-巨厚层砾岩、厚层岩屑砂岩、厚层钙质粉砂岩韵律互层。小岩组岩性主要由岩屑砂岩及砾岩组成，具大型交错层理和斜层理；砾岩呈透镜状产出，层理不发育。
区内褶皱有太平复向斜和黄柏岭复背斜2个，褶皱形态较简单，次级褶皱较发育，但幅度不大[8]。区内断裂构造较简单，单一的花岗闪长斑岩岩株体沿茂林花岗闪长岩主体呈近南北向构造侵入。众多岩脉与裂隙的发育是本区的主要构造特征，被石英脉充填的构造裂隙是主要矿化赋存构造。断裂构造主要以北西向、北东向、近南北向3组发育，规模不大。
区内岩浆岩较发育，出露面积约占安徽南部面积的三分之一，主要为燕山早期的中-酸性岩基和岩株；区内出露面积较大的岩体为九华山岩体、黄山岩体、谭山岩体、旌德岩体，岩性主要为花岗闪长岩、钾长花岗岩、花岗二长岩、正长花岗岩（图 1-b）。除上述大岩基外，各种中酸性和中基性岩脉也较发育，其岩性主要有石英闪长玢岩、闪长玢岩、石英正长斑岩、闪斜煌斑岩和辉绿玢岩。
茂林花岗闪长斑岩（γδπ）呈浅灰色、灰白色，夹肉红色，斑状结构或聚斑结构，块状构造，向深部渐变为少斑的花岗结构或似斑状结构，少斑与似斑状结构的基质粒度为中粒。斑晶由斜长石、钾长石、石英、黑云母和少量角闪石组成，长石斑晶含量多为45%~50%。斜长石呈板状双晶，环带尚未发育（具5~10个环带）。（010）=22°19°17°15°，An=31~40，属中长石，D=0.6~2mm，长与宽≈3：1，大者可达10mm。含量21%~55%。石英多已溶蚀，呈他形粒状，D=0.5~1mm，含量5%~26%，多数大于10%。钾长石为条纹长石，他形，常有斜长石、石英包体，含量5%~20%。黑云母呈自形或他形片状，具轻重不等的绿泥石化，D=0.5~1.5mm，含量2%~10%。角闪石呈自形柱状，一般沿解理有绿泥石化，D=1~5mm，含量1%~2%。基质由细粒状斜长石、石英、钾长石及微量榍石、磷灰石组成。岩石普遍遭受硅化-绢云母化（或伊利石-水云母化）、钾长石化、黑云母化，导致原岩成分改变。少斑或似斑状结构的基质都为花岗结构，矿物成分基本相同，仅颗粒增粗，粒径一般为2~3mm，少量角闪石和斜长石长轴可达5~10mm。
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图 2 茂林岩体样品手标本(a、b)及显微特征图（c、d）a—花岗闪长岩及钼矿化手标本；b—花岗闪长岩手标本；c—花岗闪长岩似斑状结构；d—花岗闪长岩发生绿泥石化。Chl—绿泥石；Bt—黑云母；Kfs—钾长石；Qtz—石英；Pl—斜长石Figure 2. The map of sample (a, b) and microphotograph characteristics (c, d) of the Maolin granodiorite2. 分析方法及测试结果
2.1 锆石U-Pb测年
对茂林岩体（ML01）锆石进行U-Th-Pb同位素测定。使用常规方法挑选出锆石颗粒，随后在双目镜下根据颜色、形态、透明度等特征进行分类，挑选出具有代表性的锆石。锆石挑选在廊坊市地科勘探技术服务有限公司进行。野外采取2kg岩石样品，按照岩石中锆石的粒度，将样品按相应目数粉碎，然后反复淘洗，挑选出富集在重矿物组分中的锆石，随后进行电磁选分离，将样品按照不同磁性组分分选。在双目镜下对分析的锆石样品进行挑选检查，除去其他残留矿物。按宋彪等[11]描述的锆石样品靶制作方法，将挑选好的无色透明、无裂隙、不含包裹体的锆石置于环氧树脂中，然后磨至约一半，使锆石内部暴露，为防止击穿，磨掉的锆石部分均小于整体的1/2。待环氧树脂充分固化后，对样品抛光至最大面积露出锆石核部。之后在透射光与反射光下对锆石进行显微照相，并在阴极发光（CL）下对锆石进行图像观察与拍照，用以圈定测年位置。锆石制靶及阴极发光图像照相由北京锆年领航科技有限公司完成。
LA-ICP-MS锆石U-Pb定年测试在南京聚谱检测科技有限公司完成，采用准分子激光剥蚀系统AnalyteExcite和四极杆型电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS），型号为Agilent7700x。准分子激光发生器产生的深紫外光束经匀化光路聚焦于锆石表面，能量密度为6.0J/cm2，束斑直径为35μm，频率为8Hz，共剥蚀40s，剥蚀气溶胶由氦气送入ICP-MS完成测试。测试过程中以标准锆石91500为外标，校正仪器质量歧视与元素分馏；以标准锆石GJ-1为盲样，检验U-Pb定年数据质量；以NISTSRM610为外标，以Si为内标标定锆石中的Pb元素含量，以Zr为内标标定锆石中其余微量元素含量[12-13]。原始的测试数据经过ICPMS Data Cal软件离线处理完成[12, 14]。
测年锆石主要为半自形-自形晶，晶形完整，大多呈浅黄色-无色，少量呈浅棕色，部分含有继承核，个别可见扇形分带结构。锆石颗粒粒径一般介于100~200μm之间，长宽比介于1：1~4：1之间，形状变化较大；振荡环带生长边清晰，可见残留晶核（图 3）。锆石振荡环带宽度的形成受锆石结晶时岩浆的温度影响[15]。温度影响微量元素扩散的快慢，高温下微量元素扩散快，易形成较宽的结晶环带；低温下微量元素的扩散慢，一般形成较窄的岩浆环带[16-17]。茂林岩体主群锆石均具有较窄的结晶环带特征，暗示这些锆石可能形成于深部岩浆结晶过程的晚期或岩浆浅成侵位时期。
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图 3 茂林花岗闪长岩锆石阴极发光（CL）图像（数字编号代表点号，实线圈为U-Pb年龄测点，虚线圈为Hf同位素分析点）Figure 3. Representative CL images of zircon from the Maolin granodiorite对茂林岩体花岗闪长岩（ML01）中的锆石进行了20个测试点的LA-ICP-MS分析，U-Pb同位素组成见表 1。
表 1 茂林花岗闪长岩体（ML01）LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果Table 1. LA-ICP-MS U-Th-Pb data of zircons from the Maolin granodiorite序号 同位素比值 同位素年龄/Ma 元素含量/10-6 Th/U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ Pb Th U ML01-01 0.04888 0.00081 0.1480 0.0027 0.02181 0.00016 140.1 2.4 139.1 1.0 15 294 561 0.52 ML01-02 0.04889 0.00093 0.1486 0.0028 0.02208 0.00018 140.7 2.5 140.8 1.1 10 213 361 0.59 ML01-03 0.04884 0.00071 0.1490 0.0022 0.02210 0.00017 141.1 2.0 140.9 1.1 20 471 710 0.66 ML01-05 0.04936 0.00081 0.1487 0.0026 0.02175 0.00016 140.8 2.3 138.7 1.0 12 208 468 0.44 ML01-06 0.05011 0.00083 0.1527 0.0026 0.02202 0.00018 144.3 2.3 140.4 1.1 15 280 586 0.48 ML01-07 0.04990 0.00078 0.1517 0.0024 0.02201 0.00017 143.4 2.1 140.3 1.1 15 277 557 0.50 ML01-08 0.04997 0.00087 0.1492 0.0027 0.02160 0.00017 141.2 2.4 137.8 1.1 14 274 539 0.51 ML01-09 0.04898 0.00076 0.1533 0.0029 0.02258 0.00026 144.8 2.6 143.9 1.6 20 405 757 0.53 ML01-10 0.04933 0.00089 0.1513 0.0028 0.02224 0.00018 143.1 2.4 141.8 1.1 11 176 412 0.43 ML01-11 0.04927 0.00075 0.1518 0.0026 0.02218 0.00021 143.5 2.3 141.4 1.3 18 390 688 0.57 ML01-12 0.04788 0.00075 0.1467 0.0024 0.02217 0.00018 139.0 2.1 141.4 1.1 17 402 647 0.62 ML01-13 0.04856 0.00080 0.1472 0.0025 0.02187 0.00016 139.5 2.2 139.4 1.0 19 454 688 0.66 ML01-14 0.04974 0.00090 0.1536 0.0029 0.02234 0.00018 145.1 2.5 142.4 1.2 11 168 439 0.38 ML01-15 0.04966 0.00082 0.1516 0.0026 0.02206 0.00017 143.3 2.3 140.7 1.1 14 295 519 0.57 ML01-16 0.04883 0.00071 0.1499 0.0023 0.02221 0.00018 141.9 2.0 141.6 1.1 19 423 690 0.61 ML01-17 0.04737 0.00100 0.1477 0.0032 0.02266 0.00020 139.9 2.8 144.4 1.3 9 171 341 0.50 ML01-18 0.04802 0.00086 0.1511 0.0029 0.02276 0.00022 142.8 2.6 145.1 1.4 14 317 534 0.59 ML01-19 0.04849 0.00081 0.1480 0.0026 0.02209 0.00018 140.1 2.3 140.8 1.1 14 315 533 0.59 ML01-20 0.04779 0.00074 0.1450 0.0023 0.02199 0.00016 137.5 2.0 140.2 1.0 19 419 708 0.59 锆石Th/U值可以指示锆石的成因。一般情况下岩浆锆石的Th、U含量较高、Th/U值较大（一般大于0.4）；变质锆石的Th、U含量低、Th/U值小（一般小于0.1）[18-19]。U-Pb同位素分析结果表明，茂林花岗闪长岩的U含量为341×10-6~757×10-6，Th含量为168×10-6~471×10-6，U、Th含量变化较小，Th/U值介于0.38~0.66之间，最小值为0.38，接近于0.4，其余锆石的Th/U值均大于0.4。典型的岩浆锆石具有锆石晶体柱面平直发育、亮色的阴极发光、明显的振荡环带结构等特点[16-21]。结合锆石的阴极发光图像、锆石的自形程度及Th/U值，本文研究的锆石为岩浆锆石，其主群锆石的U-Pb年龄可代表岩体侵位年龄。
上述结果表明，茂林花岗闪长岩体中锆石具有自形-半自形结构、典型的岩浆振荡环带、高的Th/ U值等特征，说明样品主群锆石的U-Pb交点年龄可以代表岩体的侵位时代。样品ML01共测试20个锆石数据，其中ML01-04的谐和性较差，偏离谐和线较远，有效数据19个。在谐和图（图 4）上，19个分析点均投影在谐和线上或其附近，19个测试点的206Pb/238U年龄值在138~145Ma之间，茂林花岗闪长岩体岩浆锆石交点年龄为140.8±0.7Ma（MSW D=1.5，n=19，图 4），206Pb/238U年龄加权平均值为140.8±0.8Ma（MSW D=2.3，n=19，图 4）。数据变化范围小，数据点成群分布，锆石颗粒形成后的U-Pb同位素体系基本是封闭的[19]。这些锆石年龄具有较好的谐和度，个别锆石数据点落在一致曲线附近，可能是铅丢失的原因[15, 19]，指示这些锆石是在同一期岩浆事件中形成的，代表了花岗岩最后的侵位年龄，指示茂林花岗闪长岩体的侵位时代为燕山期早阶段，是早白垩世的岩浆活动。
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图 4 茂林花岗闪长岩（ML01）锆石U-Pb谐和图解Figure 4. U-Pb concordia diagrams of zircon of Maolin granodiorite(ML01)2.2 锆石Lu-Hf同位素
锆石Lu-Hf同位素测试在南京聚谱检测科技有限公司完成，所用仪器为NuPlasmaII多接收等离子质谱和Analyte Excite193nm ArF紫外激光剥蚀系统（LA-MC-ICP-MS）。准分子激光发生器产生的深紫外光束经匀化光路聚焦于锆石表面，能量密度为6.0J/cm2，束斑直径为50μm，频率为8Hz，共剥蚀40s，剥蚀气溶胶由氦气送入MC-ICP-MS完成测试。测试过程中每隔10颗样品锆石，交替测试2颗标准锆石（包括GJ-1、91500、Plešovice、MudTank、Penglai），以检验锆石Hf同位素比值数据质量。相关仪器运行条件及详细分析流程见参考文献[22]。
Hf同位素数据处理过程：首先采用179Hf/177Hf=0.7325，获得Hf同位素质量歧视因子βHf；通过锆石自身的172Yb/173Yb实测数据，获得Yb同位素质量歧视因子βYb，再采用176Yb/172Yb=0.5887[23]扣除176Yb对176Hf的同量异位干扰；由于Lu只有175Lu与176Lu两个同位素，因此假定β Lu=β Hf，再采用176Lu/175Lu=0.02655[23]扣除176Lu对176Hf的同质异位干扰。
选择安徽茂林花岗闪长岩锆石定年样品ML01进行锆石Lu-Hf同位素分析，结果见表 2。茂林岩体的20颗锆石取得了精确的年龄数据，并给出一致的结果，可以代表此次岩浆事件，即所测锆石均来自于同一岩浆活动。由表 2可知，样品ML01（花岗闪长岩）中20颗锆石的176Lu/177Hf值均小于0.002，平均值为0.00115。锆石的176Hf/177Hf值变化于0.282414~0.282510之间，平均值为0.282474。锆石的176Lu/177Hf值很小，说明锆石形成后很少有放射性成因Hf的积累[24]。茂林花岗闪长岩锆石εHf(t)值均为负值，变化于-9.7~-6.2之间，平均值为-7.5，锆石的二阶段模式年龄(TDM2)为1583~1798Ma，平均为1667Ma。
表 2 茂林花岗闪长岩岩体（ML01）锆石原位Hf同位素含量Table 2. Hf isotope data of zircons of granodiorite(ML01)from Maolin area点号 年龄/Ma 176Yb/177Hf 176Lu/177Hf 176Hf/177Hf 1σ (176Hf/177Hf)i εHf(t) TDM/Ma TDM2/Ma 1 139.1 0.02380776 0.001104 0.282481 0.00000886 0.282686 -7.4 1094 1653 2 140.8 0.02765214 0.001189 0.282483 0.00001010 0.282685 -7.2 1093 1647 3 140.9 0.02819786 0.001225 0.282482 0.00000803 0.282685 -7.3 1095 1649 4 155.4 0.02846036 0.001196 0.282505 0.00000802 0.282676 -6.2 1062 1590 5 138.7 0.02087005 0.000908 0.282485 0.00000846 0.282686 -7.2 1082 1642 6 140.4 0.02141593 0.000862 0.282473 0.00000812 0.282685 -7.6 1097 1667 7 140.3 0.02000242 0.000874 0.282414 0.00000913 0.282685 -9.7 1180 1798 8 137.7 0.02691367 0.001168 0.282479 0.00000841 0.282686 -7.5 1098 1658 9 143.9 0.03100467 0.001431 0.282485 0.00000975 0.282683 -7.1 1098 1643 10 141.8 0.03983511 0.001665 0.282451 0.00000905 0.282684 -8.4 1152 1720 11 141.4 0.02768896 0.001268 0.282483 0.00000922 0.282684 -7.2 1096 1648 12 141.3 0.02559533 0.001067 0.282488 0.00000718 0.282684 -7 1082 1635 13 139.4 0.03009288 0.001214 0.282486 0.00000961 0.282685 -7.2 1090 1642 14 142.4 0.02724262 0.001174 0.282482 0.00000818 0.282684 -7.2 1093 1648 15 140.7 0.02251936 0.000937 0.282427 0.00000754 0.282685 -9.2 1165 1771 16 141.6 0.03061695 0.001292 0.282474 0.00000922 0.282684 -7.5 1108 1666 17 144.4 0.02394638 0.000990 0.282510 0.00000894 0.282682 -6.2 1049 1583 18 145.1 0.02269168 0.000940 0.282476 0.00000836 0.282682 -7.4 1096 1660 19 140.8 0.02989886 0.001273 0.282433 0.00000827 0.282685 -9 1165 1757 20 140.2 0.02692078 0.001169 0.282478 0.00000804 0.282685 -7.4 1100 1659 注:εHf(t)=10000×{[(176Hf/177Hf)S-(176Lu/177Hf)S×(eλt-1)]/[(176Hf/177Hf)CHUR-0-(176Lu/177Hf)CHUR×(eλt-1)]-1}; tDM1=(1/λ)×ln{1+[(176Hf/177Hf)DM-(176Hf/177Hf)S]/[(176Lu/177Hf)DM-(176Lu/177Hf)S]}; tDM2=(1/λ)×ln{1+[(176Hf/177Hf)DM-(176Hf/177Hf)S]+[(176Lu/177Hf)DM-(176Lu/177Hf)S]×(eλt-1)/[(176Lu/177Hf)DM-(176Lu/177Hf)CC]}; (176Hf/177Hf)CHUR-0=0.282772;(176Lu/177Hf)CHUR=0.0336;(176Hf/177Hf)DM=0.28325;(176Lu/177Hf)DM-0=0.0384;(176Lu/177Hf)CC=0.015;λ=1.93×10-11year-1; 公式中代表含义:S代表样品，CHUR为球粒陨石均一储库，DM为亏损地幔，CC为大陆地壳[25-26] 锆石Hf同位素分析是鉴别花岗岩浆物质来源非常有用的方法[25-28]。由于锆石的Lu/Hf值很低，由176Lu衰变生成的176Hf极少，因此锆石176Hf/177Hf值可以代表该锆石形成时的76Hf/177Hf值，可以为其成因提供重要信息[29-31]。对岩浆岩而言，锆石的Hf同位素组成可以为示踪岩浆源区和具体的岩浆过程提供确定性的证据[32-33]。研究表明，εHf(t)＜0的岩石为古老下地壳部分熔融形成[32-33]；但也有的基性岩为负值，是富集地幔的产物[34]。茂林花岗闪长岩锆石εHf(t)值均为负值，变化于-9.7~-6.2之间，平均值为-7.5，锆石的二阶段模式年龄(TDM2)为1583~1798Ma，平均值为1667Ma。长江中下游地区中生代岩石锆石Hf二阶段模式年龄(TDM2)主要集中在1.0~1.5Ga，峰值约为1.4Ga[35]。在t-εHf(t)图解（图 5）中[36]，20个样品的Hf同位素组成均位于下地壳演化曲线附近，远离球粒陨石演化线，表明茂林岩体的源区物质以古老的下地壳壳源物质为主。
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图 5 茂林地区花岗闪长岩岩体t-εHf(t)图解[36]Figure 5. Zircon t-εHf(t) diagram of granodiorite from Maolin area3. 讨论
皖南构造带位于江南造山带东段，是在新元古代碰撞造山、变质基底形成的基础上，晋宁期形成基底变形，随后加里东期褶皱抬升，经过印支期—燕山期逆冲推覆、高角度正断层、平移断裂作用等构造作用，形成复杂的构造格局[1]。区内自中—新元古代以来经历了多次造山运动及岩浆活动[37-38]，中国东部从侏罗纪开始处于汇聚板块的构造背景，进入滨太平洋构造域，因此中国东部岩体的形成与太平洋板块对欧亚大陆的俯冲碰撞密切相关，尤其是在燕山期发生了大规模岩浆活动及成矿作用。中生代早期由于扬子板块与华北板块南北向的陆-陆碰撞及华南板块向北推挤的后推力作用，使江南隆起带发生陆内造山作用，并导致该区岩石圈加厚[7, 39-40]。晚侏罗世(165~145Ma)陆-陆碰撞作用逐渐停止，古太平洋板块开始俯冲[41-43]，造成中国东部受挤压整体抬升，岩石圈迅速增厚，随后进入碰撞造山后的应力转换期(145~135Ma)，皖南及邻区的构造应力由挤压向拉张过渡[44-45]，加厚的岩石圈开始发生拆沉，并导致少量地幔物质沿开始拆沉的部位底侵至壳幔接触部位，使下地壳岩石发生部分熔融，并与之混合形成初始岩浆房[5, 35]。燕山晚期晚侏罗世—早白垩世，在中国东部强大的走滑、平移应力场作用下，江南断裂重新活化[46-47]，并在先存破裂面处积累较强的应力，进而发生左行平移兼逆冲作用，形成初始岩浆上升的通道。随后整个下扬子区发生强烈的伸展与断陷运动，江南断裂在这一时期又转变成伸展性断裂，使原有的岩浆通道进一步变宽并形成新的通道。
研究表明，皖南地区燕山期花岗岩类侵入岩主要分布于周王与祁门-潜口2组东西向断裂之间，总体呈北东向宽带状展布，由花岗闪长岩-花岗岩构成复式岩体出现，区内岩体的分布受到北东向基底断裂的明显控制[9]。本次研究的茂林岩体也位于2组东西向断裂带之间，且岩体的展布方向为北东向，表明茂林岩体也受到基底断裂的控制。
本次研究的茂林岩体主侵入期花岗闪长岩的年龄为140.8±0.8Ma，表明茂林岩体形成于早白垩世，属于燕山期岩浆作用。茂林花岗闪长岩体在t-εHf（t）图解（图 5）中投点在下地壳线附近，表明茂林岩体为下地壳物质部分熔融形成。
4. 结论
茂林岩体主要由闪长岩、花岗闪长岩和花岗闪长斑岩组成，LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年、Lu-Hf同位素分析结果显示，茂林岩体形成时代为140.8±0.8Ma，为早白垩世。花岗闪长岩岩浆主要来源于下地壳的部分熔融。茂林岩体是檀树岭钼矿的成矿母岩，成岩作用与成矿作用同时进行，是中国东部燕山期大规模岩浆活动的产物。
致谢: 锆石U-Pb同位素、Hf同位素的测试及图件制作得到南京聚谱检测科技有限公司实验室工作人员的指导和帮助，审稿专家提出了宝贵意见，在此一并表示衷心的感谢。 -
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图 2 茂林岩体样品手标本(a、b)及显微特征图（c、d）
a—花岗闪长岩及钼矿化手标本；b—花岗闪长岩手标本；c—花岗闪长岩似斑状结构；d—花岗闪长岩发生绿泥石化。Chl—绿泥石；Bt—黑云母；Kfs—钾长石；Qtz—石英；Pl—斜长石
Figure 2. The map of sample (a, b) and microphotograph characteristics (c, d) of the Maolin granodiorite
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图 3 茂林花岗闪长岩锆石阴极发光（CL）图像
（数字编号代表点号，实线圈为U-Pb年龄测点，虚线圈为Hf同位素分析点）
Figure 3. Representative CL images of zircon from the Maolin granodiorite
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图 4 茂林花岗闪长岩（ML01）锆石U-Pb谐和图解
Figure 4. U-Pb concordia diagrams of zircon of Maolin granodiorite(ML01)
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图 5 茂林地区花岗闪长岩岩体t-εHf(t)图解[36]
Figure 5. Zircon t-εHf(t) diagram of granodiorite from Maolin area
表 1 茂林花岗闪长岩体（ML01）LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析结果
Table 1 LA-ICP-MS U-Th-Pb data of zircons from the Maolin granodiorite
序号 同位素比值 同位素年龄/Ma 元素含量/10-6 Th/U 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ Pb Th U ML01-01 0.04888 0.00081 0.1480 0.0027 0.02181 0.00016 140.1 2.4 139.1 1.0 15 294 561 0.52 ML01-02 0.04889 0.00093 0.1486 0.0028 0.02208 0.00018 140.7 2.5 140.8 1.1 10 213 361 0.59 ML01-03 0.04884 0.00071 0.1490 0.0022 0.02210 0.00017 141.1 2.0 140.9 1.1 20 471 710 0.66 ML01-05 0.04936 0.00081 0.1487 0.0026 0.02175 0.00016 140.8 2.3 138.7 1.0 12 208 468 0.44 ML01-06 0.05011 0.00083 0.1527 0.0026 0.02202 0.00018 144.3 2.3 140.4 1.1 15 280 586 0.48 ML01-07 0.04990 0.00078 0.1517 0.0024 0.02201 0.00017 143.4 2.1 140.3 1.1 15 277 557 0.50 ML01-08 0.04997 0.00087 0.1492 0.0027 0.02160 0.00017 141.2 2.4 137.8 1.1 14 274 539 0.51 ML01-09 0.04898 0.00076 0.1533 0.0029 0.02258 0.00026 144.8 2.6 143.9 1.6 20 405 757 0.53 ML01-10 0.04933 0.00089 0.1513 0.0028 0.02224 0.00018 143.1 2.4 141.8 1.1 11 176 412 0.43 ML01-11 0.04927 0.00075 0.1518 0.0026 0.02218 0.00021 143.5 2.3 141.4 1.3 18 390 688 0.57 ML01-12 0.04788 0.00075 0.1467 0.0024 0.02217 0.00018 139.0 2.1 141.4 1.1 17 402 647 0.62 ML01-13 0.04856 0.00080 0.1472 0.0025 0.02187 0.00016 139.5 2.2 139.4 1.0 19 454 688 0.66 ML01-14 0.04974 0.00090 0.1536 0.0029 0.02234 0.00018 145.1 2.5 142.4 1.2 11 168 439 0.38 ML01-15 0.04966 0.00082 0.1516 0.0026 0.02206 0.00017 143.3 2.3 140.7 1.1 14 295 519 0.57 ML01-16 0.04883 0.00071 0.1499 0.0023 0.02221 0.00018 141.9 2.0 141.6 1.1 19 423 690 0.61 ML01-17 0.04737 0.00100 0.1477 0.0032 0.02266 0.00020 139.9 2.8 144.4 1.3 9 171 341 0.50 ML01-18 0.04802 0.00086 0.1511 0.0029 0.02276 0.00022 142.8 2.6 145.1 1.4 14 317 534 0.59 ML01-19 0.04849 0.00081 0.1480 0.0026 0.02209 0.00018 140.1 2.3 140.8 1.1 14 315 533 0.59 ML01-20 0.04779 0.00074 0.1450 0.0023 0.02199 0.00016 137.5 2.0 140.2 1.0 19 419 708 0.59 
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表 2 茂林花岗闪长岩岩体（ML01）锆石原位Hf同位素含量
Table 2 Hf isotope data of zircons of granodiorite(ML01)from Maolin area
点号 年龄/Ma 176Yb/177Hf 176Lu/177Hf 176Hf/177Hf 1σ (176Hf/177Hf)i εHf(t) TDM/Ma TDM2/Ma 1 139.1 0.02380776 0.001104 0.282481 0.00000886 0.282686 -7.4 1094 1653 2 140.8 0.02765214 0.001189 0.282483 0.00001010 0.282685 -7.2 1093 1647 3 140.9 0.02819786 0.001225 0.282482 0.00000803 0.282685 -7.3 1095 1649 4 155.4 0.02846036 0.001196 0.282505 0.00000802 0.282676 -6.2 1062 1590 5 138.7 0.02087005 0.000908 0.282485 0.00000846 0.282686 -7.2 1082 1642 6 140.4 0.02141593 0.000862 0.282473 0.00000812 0.282685 -7.6 1097 1667 7 140.3 0.02000242 0.000874 0.282414 0.00000913 0.282685 -9.7 1180 1798 8 137.7 0.02691367 0.001168 0.282479 0.00000841 0.282686 -7.5 1098 1658 9 143.9 0.03100467 0.001431 0.282485 0.00000975 0.282683 -7.1 1098 1643 10 141.8 0.03983511 0.001665 0.282451 0.00000905 0.282684 -8.4 1152 1720 11 141.4 0.02768896 0.001268 0.282483 0.00000922 0.282684 -7.2 1096 1648 12 141.3 0.02559533 0.001067 0.282488 0.00000718 0.282684 -7 1082 1635 13 139.4 0.03009288 0.001214 0.282486 0.00000961 0.282685 -7.2 1090 1642 14 142.4 0.02724262 0.001174 0.282482 0.00000818 0.282684 -7.2 1093 1648 15 140.7 0.02251936 0.000937 0.282427 0.00000754 0.282685 -9.2 1165 1771 16 141.6 0.03061695 0.001292 0.282474 0.00000922 0.282684 -7.5 1108 1666 17 144.4 0.02394638 0.000990 0.282510 0.00000894 0.282682 -6.2 1049 1583 18 145.1 0.02269168 0.000940 0.282476 0.00000836 0.282682 -7.4 1096 1660 19 140.8 0.02989886 0.001273 0.282433 0.00000827 0.282685 -9 1165 1757 20 140.2 0.02692078 0.001169 0.282478 0.00000804 0.282685 -7.4 1100 1659 注:εHf(t)=10000×{[(176Hf/177Hf)S-(176Lu/177Hf)S×(eλt-1)]/[(176Hf/177Hf)CHUR-0-(176Lu/177Hf)CHUR×(eλt-1)]-1}; tDM1=(1/λ)×ln{1+[(176Hf/177Hf)DM-(176Hf/177Hf)S]/[(176Lu/177Hf)DM-(176Lu/177Hf)S]}; tDM2=(1/λ)×ln{1+[(176Hf/177Hf)DM-(176Hf/177Hf)S]+[(176Lu/177Hf)DM-(176Lu/177Hf)S]×(eλt-1)/[(176Lu/177Hf)DM-(176Lu/177Hf)CC]}; (176Hf/177Hf)CHUR-0=0.282772;(176Lu/177Hf)CHUR=0.0336;(176Hf/177Hf)DM=0.28325;(176Lu/177Hf)DM-0=0.0384;(176Lu/177Hf)CC=0.015;λ=1.93×10-11year-1; 公式中代表含义:S代表样品，CHUR为球粒陨石均一储库，DM为亏损地幔，CC为大陆地壳[25-26]
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