安徽庐枞地区中生代A型花岗岩类及其岩石包体：对碰撞后到造山后构造环境转变和岩浆演化的意义

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曹毅杜杨松秦新龙李顺庭向文帅
地质过程与矿产资源国家重点实验室,中国地质大学,北京(100083
E-mail: caoyi11022@
摘要安徽庐枞地区位于下扬子断陷带内,区内分布有中生代A型花岗岩类及其岩石包体。

通过对其岩石学和地球化学进行研究表明,庐枞地区A型花岗岩类主要由石英正长斑岩、正长斑岩、辉石二长岩和碱长花岗岩组成,造岩矿物均以碱性长石、斜长石、石英、黑云母、角闪石为主,其中碱性长石含量较高,超过50%,但暗色矿物含量较少,一般不超过5%,以黑云母为主。

在岩石化学上以富碱富钾为特征,为准铝质硅饱和岩石,具有高的104*Ga/ Al比值(3.58~4.79和REE含量,明显富集Rb、Th等大离子亲石元素,而Nb、Ta、Ti和Zr 等高场强元素和Sr、P相对亏损。

与寄主岩相比,其岩石包体SiO2和全碱含量偏低,Cr、Co、Sc、V等元素明显偏高,Zr和Eu的负异常不明显。

结合区域背景和岩石地球化学特征综合分析表明,庐枞地区A 型花岗岩类形成于岩石圈伸展背景下的碰撞后岩浆活动的末期。

庐枞地区A型花岗岩类是富集程度较低的地幔玄武质岩浆首先与下地壳物质发生同化混染作用,再经结晶分异作用的产物。

关键词碰撞后到造山后;构造环境转变;岩浆演化;A型花岗岩;岩石包体;安徽庐枞地区
中图分类号:P58
1 引言
近些年来,碰撞后到造山后构造环境转变和岩浆演化问题已经成为大陆动力学理论研究的热点。

刘洪涛等[1]和杜杨松等[2]分别提供了中国东部华北克拉通北缘和安徽沿江地区中生代碰撞后到造山后构造环境转变和相应岩浆活动的证
据,Bonin[3]论述了地中海西部地区和阿尔卑斯西部地区古生代碰撞后到造山后构造
环境转变和相应的岩浆活动。

另一方面,A 型花岗岩类形成的构造环境问题一直受到广大地学工作者的关注。

Eby[4]将A型花岗岩类分为A1和A2两种类型,并认为A1产于板内构造环境,由底侵的地幔玄武岩浆通过高度结晶分异作用产生,A2形成于碰撞后等构造环境,主要与受到陆-陆碰撞或岛弧岩浆作用影响的大陆地壳(或底侵地壳有关。

刘新秒[5]认为A型花岗岩类主要形成于碰撞后构造环境。

Zhang et al.[6]研究了松潘-甘孜褶皱带A型花岗岩类和埃达克质岩石组合,认为其形成过程与岩石圈拆沉有关。

Konopelko et al.[7]提供了吉尔吉斯坦Kokshaal Range地区的海西期A 型花岗岩类形成于碰撞后构造环境的证据。

由此可见,A型花岗岩类究竟是形成于
碰撞后还是造山后或者是板内(主要指非造山等构造环境,是一个有待进一步深入研究的问题。

安徽庐枞地区位于下扬子断陷带内。

区内分布着晚中生代火山岩系和A型花
岗岩类,其中产有一些同源岩石包体。

这些A型花岗岩类与安徽沿江地区的其它A 型花岗岩类一起构成了两条沿江分布的A型花岗岩带[8]。

孙冶东等[9]研究了庐枞地区的火山岩系,认为其形成于挤压到引张的过渡环境。

邢凤鸣等[8]和楼亚儿等[10]研究了安徽沿江地区的A型花岗岩类,认为它们形成于伸展后期地壳强烈拉张的构造环境。

本文旨在提供安徽庐枞地区A型花岗岩类及其岩石包体的岩石学和地球化学
新资料,∗本文研究由国家自然科学基金项目(40672045,40272034资助
图1 安徽庐枞盆地中生代火山-侵入杂岩分布略图[11,1]
1、浮山组火山岩;
2、双庙组火山岩;
3、砖桥组火山岩;4龙门院组火山岩;5、正长质-二长质侵入岩;
6、正长闪长岩;
7、采样点及编号。

Ⅰ、华北板块;Ⅱ、杨子板块;Ⅲ、大别造山带;Ⅳ、苏鲁造山带。

Fig.1 Sketch distribution map of the Mesozoic volcanic-intrusive complexes in lujiang-Zongyang
area, Anhui province
2 地质背景和样品分析方法
庐枞地区地处扬子板块北缘(图1a。

其西北侧以NNE 向的罗河−裴岗−练潭断裂为界,东南侧紧邻 NEE 向的沿江大断裂,构成一个长约56km,宽约24km,面积约1032km2的“基底坳陷型”火山盆地。

盆地内晚中生代岩浆作用强烈,形成了一套由龙门院组、砖桥组、双庙组和浮山组构成的火山岩系和大量A型花岗岩类(图1b。

A型花岗岩类岩体主要分布于盆地东南缘,从安庆的大龙山岩体,经枞阳县的城山岩体到黄梅尖岩体,作NE方向延伸,另有少量A型花岗岩类岩体散布于盆地中,如矾山镇和巴家滩等岩体(图1b。

这些岩体大都是复式岩体,其内产有一些同源岩石包体,与上覆中生代火山岩地层呈侵入接触关系[12-15]。

将样品在无污染情况下粉碎至200目以下。

主量元素和微量元素分析分别在韩国国立忠南大学的Rigaku® RIX 2100 XRF和ELAN® 6000 ICP-MS上进行。

铷-锶和钐-钕同位素分析采用同位素稀释质谱法在中国科学院地质与地球物理研究所VG-354质谱计上完成,以86Sr/87Sr=0.1194和146Nd/144Nd=0.7219进行标准
化,Rb/Sr和Sm/Nd的相对误差分别小于±2%和±0.5%。

庐枞地区A型花岗岩类的岩石类型主要是石英正长斑岩和正长斑岩,次为石英二长斑岩、辉石二长(斑岩和碱长花岗岩。

辉石二长岩:区内分布较少,主要见于巴家滩岩体。

岩石呈粒状结构(图2a,主要由碱性长石(35%~40%、斜长石(35%~40%、辉石(10%~15%和黑云母(2%~3%组成。

碱性长石多呈半自形粒状,高岭土化严重,表面模糊不清;斜长石多呈自形-半自形板柱状,有的发育聚片双晶;黑云母多为自形-半自形片状;辉石多呈自形粒状、柱状,由于受后期影响,局部边界不平直。

副矿物主要是磁铁矿、磷灰石和榍石。

正长斑岩:主要见于矾山镇和谢瓦泥岩体。

岩石呈斑状结构(图2b,斑晶占
10%~20%,成份主要是正长石(占长石含量>70%、斜长石和黑云母,斑晶正长石多呈自形-半自形板柱状,粒度较大;斑晶斜长石多呈自形-半自形板柱状,发育聚片双晶;斑晶黑云母多为半自形片状,含量较少。

基质具粒状结构,蚀变较严重。

副矿物以磷灰石、榍石和磁铁矿为主。

石英正长斑岩:主要见于黄梅尖,呈似斑状结构(图2c,块状构造,斑晶占50%以上,以碱性长石、斜长石、黑云母为主,斑晶碱性长石多呈自形-半自形板柱状,占长石含量60%以上;斑晶斜长石多呈自形板柱状,斑晶黑云母多为自形柱状。

基质呈粒状结构,主要由长石、石英等矿物组成。

副矿物以磷灰石、锆石、榍石、磁铁矿为主。

碱长花岗岩:主要见于大洋岩体。

岩石呈花岗结构(图2d,主要由石英、碱性长石、碱性角闪石和极少量斜长石组成。

石英多呈它形粒状,含量>20%;碱性长石呈半自形-它形粒状,含量>60%;碱性角闪石呈自形柱状或呈菱形,含量<10%;斜长石多呈自形板柱状,发育聚片双晶。

副矿物以榍石、锆石和磁铁矿为主。

侵入岩内发育多种岩石包体,主要类型为辉长岩、辉长闪长岩、微粒辉长闪长岩和钠长闪长岩。

辉长岩包体:主要见于巴家滩辉石二长岩中。

灰黑色,呈扁长圆形、窄条状椭圆形、卵圆形及少量不规则球形,边缘常呈不规则细锯齿状,大小在1.2~8.0cm。

岩石为辉长结构(图2e,主要由长石(斜长石和少量碱性长石,75%~80%、黑云母(2~8%和辉石(<20%组成。

辉石呈半自形粒状、短柱状及不规则状,无色~淡黄色调。

黑云母呈半自形片状,长柱状~他形不规则状。

副矿物以磷灰石、榍石、黄铁矿和磁铁矿为主。

辉长闪长岩包体:主要见于矾山镇和谢瓦泥正长斑岩中。

灰黑色,形态一般为不规则卵圆形,大小在1~5cm。

岩石为粒状结构(图2f,主要由斜长石(60-80%、辉石(12~20%、黑云母(2~10%和角闪石组成。

斜长石呈半自形板柱状,辉石为半自形柱状或不规则粒状,近无色的淡绿色调。

黑云母呈半自形片状,长柱状~他形不规则状。

角闪石为半自形菱形及不规则状,部分已绿泥石化并析出磁铁矿。

副矿物为磁铁矿、磷灰石为主。

微粒辉长闪长斑岩包体产于黄梅尖石英正长斑岩中,具微粒半自形粒状结构(图2g,与辉长闪长岩的特征相近,只是包体矿物粒度较细小。

(钠长闪长岩包体见于枞阳大洋碱长花岗岩中,浅灰黑色,透镜状、浑圆状~球形,直径在5~19cm。

岩石为粒状结构(图2h,主要成分为斜长石(85%、角闪石(5~7%、黑云母(3~5%和辉石。

斜长石呈半自形板柱状,发育钠长石化,形成钠长石环边。

角闪石呈半自形柱状、粒状,发生绿泥石化。

黑云母呈半自形片状。

辉石为半自形~他形粒状,近无色的淡绿色调,仅见个别颗粒。

图2 庐枞地区中生代A型花岗岩类及其岩石包体的显微照片(正交偏光
(a 巴家滩辉石二长岩;(b 谢瓦泥正长斑岩;(c 黄梅尖石英正长斑岩;(d 大洋碱长花岗岩;(e 巴家滩辉长岩包体;(f 矾山镇辉长闪长岩包体;(g 黄梅尖微粒辉长闪长斑岩包体;(h 大洋(钠长闪长岩包体;Or 正长石;Q 石英;Cpx 单斜辉石;
Pl 斜长石;Bi 黑云母;Kf钾长石。

Fig.2 Photographs illustrating the petrographic characteristics of the Mesozoic A-type granitoids and xenoliths in
the Lujiang-Zongyang area, Anhui Province
4.1 主量元素
主量元素分析结果(表1表明,研究区A型花岗岩类为硅饱和的准铝质富碱钾质岩石。

其SiO2含量不高(57.02~67.46%,但岩石中均有石英出现; Al2O3含量中等
(14.47~ 17.35%,A/NK>1,A/CNK=0.80~0.90; Na2O+K2O含量高
(9.39~11.81%,K2O/Na2O比值>1(1.13~1.30,但在绝大多数岩石及其标准矿物中均未出现Ne、Lc和Ac等过碱性矿物。

与A型花岗岩类相比,其岩石包体SiO2含量偏低(52.69~57.44%,基性程度更高,标准矿物出现Ne(平均1.8%,全碱含量稍低
(Na2O+K2O = 8.03~8.71%,DY-2-5除外,K2O/Na2O <1,表明包体为准铝质硅不饱和富碱中钾-高钾岩石。

在K2O-SiO2图解(图3中A型花岗岩类及其岩石包体样品点落入橄榄安粗岩区,与区内火山岩系一致,反映出与区内橄榄安粗岩系列火山岩的成因联系。

图3 安徽庐枞地区中生代A型花岗岩类及其岩石包体SiO2-K2O图[20]
Fig. 3 SiO2-K2O diagram of the Mesozoic A-type granitoids and xenoliths in the Lujiang-Zongyang area, Anhui
Province
4.2 微量元素和稀土元素
微量元素分析结果(表1表明,与世界典型的M型、I型、S型花岗岩平均值[16]相比,区内A型花岗岩类中Ti、Nb等高场强元素含量偏高,但与典型A型花岗岩类的平均值接近[16],同时具有高的104*Ga/ Al比值(3.58~4.79和REE含量(绝大数样品中ΣREE >200х10-6,不含Y,Ce >85×10-6,均大于A型花岗岩的下限值①。

在
104*Ga/ Al- Na2O+K2O、104*Ga/ Al-Nb、104*Ga/ Al-Zr和104*Ga/ Al-FeO*/MgO 分类图解(图4中,区内岩石样品点均落入A型花岗岩区,这与前人研究结果相一致[8,12]。

在球粒陨石标准化微量元素蛛网图(图5上,A型花岗岩类明显富集Rb、Th、K 等大离子亲石元素,而Nb、Ta、Ti和Zr等高场强元素和Sr、P相对亏损。

Rb/Sr和Rb/Ba比值分别
①对于A型花岗岩类,104*Ga/ Al >2.6、ΣREE(不含Y> 200ppm、Ce >
85ppm[17-19]
[1],反映出岩浆经历了较高程度的分异演化。

Nb/Ta比值在14.73~18.39之间,接近原始地幔和球粒陨石的Nb/Ta比值(17.5±2.0,表明原始岩浆主要来源于地幔。

A型花岗岩类球粒陨石标准化稀土元素配分图(图6为一平滑的右倾曲线(Eu谷除外,轻稀土明显富集,ΣLREE/ΣHREE平均值为5.33,δEu平均值为0.58,表明岩浆形成过程中发生过斜长石的分异。

与A型花岗岩类相比,在球粒陨石标准化微量元素蛛网图(图5和稀土元素配分图(图6上岩石包体与A型花岗岩类具有相似的分布模式,反映出其同源性。

但Cr、Co、Sc、V 等元素明显偏高,而Ni偏低(DY-2-7除外,可能与蚀变有关,未出现Zr的负异常(图5。

ΣREE和δEu(平均0.81偏高。

图4 A型花岗岩判别图解[17]
Fig. 4. A-type granites discrimination diagram
图5 球粒陨石标准化微量元素蛛网图[21]
Fig.5. Chondrite-normalized element spider diagram. Normalizing values
图6 球粒陨石标准化稀土配分图[22]
Fig.6. Chondrite-normalized REE patterns. Normalizing values
B %
、微量元素(μg/g 分析结果Table.1. Major (w B % and trace elements (μg/g of intrusive rocks and autoliths from the Luzong area, Anhui
province, East China
岩体岩石类型正长斑岩(主岩辉长闪长岩(包体辉石二长岩(主岩辉长岩(包体正长斑岩(主岩辉长岩(包体辉长闪长
岩(包体石英正长斑岩(主岩微粒辉长闪长岩(包体碱长花岗岩(主岩(钠长闪长岩(包体样品号FSZ-1FSZ-1BJT-3BJT-3XWN-7XWN-4XWN-7HMJ-4HMJ-4DY-1-2DY-2-7SiO 262.2054.7557.0252.6960.6152.7354.4664.0353.6167.4657.44TiO 20.630.92 1.02 1.010.83 1.22 1.230.71 1.400.47 1.26Al 2O
316.6215.6216.9116.6817.3516.9416.8316.9817.9514.4716.43Fe 2O 3
3.617.357.1210.53
4.887.87 6.69 2.918.07 2.767.12FeO
0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00MnO
0.250.370.210.230.170.180.210.220.190.190.33MgO 1.66 5.10 3.08 3.07 1.58 2.48 1.84
1.03 3.410.55 3.41CaO 3.20 5.73 4.02 4.63
2.40 4.10 5.94 2.09
3.89 1.08 2.44Na 2O 5.04
5.24 4.08 5.28 5.42 5.40 5.39 5.04
6.16 5.04 6.69K 2O 6.09 3.04 5.31 2.75 6.39 3.07 3.32
6.18 2.53 5.72 4.36P 2O 50.290.350.550.310.330.350.430.210.430.090.56total
99.5998.4799.3197.1899.9594.3496.3499.4097.6497.81100.03Na 2O+K 2O
11.138.289.398.0311.818.478.7111.218.6910.7611.05K 2O/Na 2O 1.210.58 1.300.52 1.180.570.62 1.230.41 1.130.65ACNK 0.800.700.860.830.860.860.720.900.900.880.81Li 25.5248.6020.2929.908.0223.6016.409.6059.7036.4160.58Sc
7.1318.3013.7314.608.6717.1011.90 5.4919.00 5.110.00V
66.02123.20164.91163.7083.42176.70139.6039.81139.6028.0441.23Cr
14.37245.9027.5575.4049.4039.3023.8413.3747.4019.209.44Co
6.2525.2015.8172.3018.5022.50
7.69 1.7925.20 2.33 5.77Ni 183.654.70
410.850.00
10.209.70
260.5
151.713.20155.0201.0
Ga 39.1842.8739.5537.6227.44Rb
266.9169.6157.3116.6184.2129.3105.6130.7119.2236.8133.1Sr
483.6587.6745.41075.7496.5512.2641.6435.3658.297.5552.7Y
19.8126.9716.5721.8719.5629.3931.0019.2229.3631.0937.18Zr
67.85343.490.48189.141.65306.7254.622.33396.069.1980.25Nb
41.0932.4013.7615.9019.9317.4018.6022.0625.3026.8321.76Ta 2.79 2.200.840.70 1.08 1.60 1.40 1.28 1.60 1.60 1.20Th
54.1646.7015.1414.1011.678.807.9012.4413.8023.3811.73Hf 2.999.50 3.20 5.20
1.997.90 5.50 1.4010.20 3.57Ba
719.5492.7855.9414.3733.6432.3478.3692.9481.1309.2849.4La
47.7368.7938.5742.0245.2759.9070.6841.3670.2164.9978.26Ce
94.69138.9975.7287.1086.34120.5145.6888.90146.37122.11146.91Pr
10.7515.498.669.7210.1214.2716.409.9516.9813.5116.11Nd
54.0456.9743.6537.8150.9454.8967.5349.9063.2966.1981.52Sm 7.649.20
6.918.32
7.799.8112.017.4711.509.379.80Eu 1.45 1.53 1.61 1.94 1.84 2.65 2.44 1.49 3.04 1.15 3.95Gd 7.72
8.277.01 6.318.158.71
9.917.9710.4610.079.79Tb 0.76
1.130.680.830.82 1.22 1.230.78 1.48 1.09 1.14Dy 4.18 6.07 3.53 4.28 4.30 6.577.01 4.21 6.92 6.28 5.46Ho 0.69 1.120.590.920.68 1.34 1.270.68 1.29 1.08 1.07Er
2.41 2.93 1.86 2.61 2.15
3.32 3.39 2.11 3.48 3.62 3.28Tm
0.310.460.250.380.270.450.470.270.510.470.45Yb 2.24 3.21 1.66 2.37 1.77 3.05 3.01
1.78 3.17 3.27 3.08Lu 0.320.490.250.330.240.460.470.270.510.440.43Nb/Ta
14.7314.7316.3822.7118.3910.88
13.29
17.2915.8116.7518.08104
*Ga/Al 4.46 4.79 4.31 4.19 3.58ΣREE
234.9314.7190.9204.9220.7287.1341.5217.1339.2303.6361.3ΣLREE/ΣHREE 5.63 5.74 5.41 4.68 5.33 4.81 5.45 5.34 5.45 4.83 5.44δEu
0.57
0.530.70
0.790.70
0.86
0.66
0.59
0.83
0.36
1.22黄梅尖
大洋
矾山镇巴家滩谢瓦泥
研究区A型花岗岩及其岩石包体的Sr、Nd同位素数据列于表2。

根据已有资料可知,区内侵入岩及其岩石包体的形成时代相近(129-136Ma[12,19],(87Sr/86Sri值变化不大(0.7053~ 0.7089,εNd大多集中在-4.31~-8.66之间,反映出同源的特征。

但是,岩石包体(87Sr/86Sr i和εNd值均处于侵入岩范围内(表2,图7,说明这些包体和侵入岩分别为同一岩浆演化到不同阶段的产物。

与起源于上地幔源区的玄武岩相比,区内侵入岩及其岩石包体的(87Sr/86Sr i值偏高,εNd偏低。

与区内火山岩相比,两者具有相近的(87Sr/86Sri和εNd值。

图7 (87Sr/86Sri -εNd图解[23]
Fig. 7. The (87Sr/86Sri -εNd di agram of intrusive rocks and its autoliths from Luzong area, Anhui province
表2 庐枞地区富碱侵入岩及其岩石包体Sr、Nd同位素数据
Table. 2. The Sr、Nd isotopes of intrusive rocks and its autoliths from Luzong area, Anhui province
岩体岩性T(Ma (87Sr/86Sr iεNd(t 资料来源
矾山镇辉长闪长岩(包体 140 0.705912
巴家滩辉长岩(包体 140 0.705968 -6.50
谢瓦泥辉长岩(包体 140 0.706059
黄梅尖微粒辉长闪长岩(包体140 0.705801 -4.17
大洋 (钠长闪长岩(包体 140 0.705793 -5.14
本文
石英正长岩 129 0.706100 -6.70
矾山镇
正长斑岩 129 0.705300 -2.20
辉石二长岩 130(150*0.705970 -7.79 巴家滩
黑云母二长岩 130(150*0.705950 -8.66
黄梅尖黑云母石英正长岩 133 0.708900 -2.50
斜长角闪片岩 137 0.721300 -7.00 董岭群
半月湖斜长角闪片岩 137 0.716200 -18.50
唐永成等,1998
* 原文中T=150Ma,但是,杨荣勇等[14]
研究表明,巴家滩岩体与区内晚侏罗世火山岩地层呈侵入接触关系,而与早白垩世
火山岩地层呈沉积接触关系,刘洪等(2002研究表明,区内火山岩(包含晚侏罗世-早白垩世火山岩形成年龄为125.5-140.1Ma,故本文将巴家滩岩体的同位素数据按
T=130Ma进行了校正.
已有的研究表明,碰撞后到造山后火成岩组合与板内火成岩组合形成于明显不同的地球动力学环境条件[24,25]。

碰撞后到造山后火成岩组合是在陆-陆碰撞事件
结束后,加厚地壳的重力崩塌、岩石圈拆沉和巨量岩浆侵位导致区域隆升、剥蚀和伸展的条件下形成的[3],而板内火成岩组合是在造山事件结束后,地幔热柱对流上升或岩石圈拉张引起软流圈绝热上升的条件下形成的[26,27]。

碰撞后火成岩组合包含过铝质岩套和准铝质镁铁质-长英质岩套,而准铝质镁铁质-长英质岩套的岩性从中钾-高钾钙碱性岩系,橄榄安粗岩系变化到过钾质岩系;造山后火成岩组合富钠贫钾,岩性从碱钙性准铝质岩系变化到碱性和过碱性岩系[3]。

板内火成岩组合主要由碱性镁铁质-超镁铁质岩套构成[27]。

从岩石组合来看,庐枞地区的A型花岗岩类主要由石英正长斑岩、正长斑岩、辉石二长岩和碱长花岗岩组成,属于橄榄安粗岩系,它们与区内龙门院组和砖桥组火山岩、宁芜龙王山组和大王山组火山岩以及铜陵地区中钾-高钾钙碱性侵入岩一起构成碰撞后准铝质镁铁质-长英质岩套。

从形成时间来看,区内A 型花岗岩类主要形成于129~136Ma[12,19],在碰撞后岩套中形成相对最晚(该岩套中高钾钙碱性侵入岩形成于136.6~142.9Ma[2,19,28,29],但早于造山后岩套(105~125Ma[2]。

特别有意义的是,在Nb-Y-Ce、Nb-Y-3Ga和Rb/Nb-Y/Nb等图(图8上,成分投影点均落在交界线附近,表明庐枞富碱侵入岩为A1-A2的过渡类型。

由此可见,A型花岗岩类属于碰撞后结束阶段的产物,是碰撞后阶段结束的标志。

图8 A型花岗岩亚类(A1、A2判别图[4]
Fig.8. A1 and A2 subgroup discrimination of A-type granites
6 岩石成因分析由前面论述可知，区内富碱侵入岩的（87Sr/86Sr）i值虽偏高，但与地幔玄武岩接近，同时Nb/Ta比值接近原始地幔，反映出本区岩石来源于地幔。

区内富碱侵入岩富集Rb、Th、K等大离子亲石元素和LREE，具有显著的Nb、Ta、Ti和 Zr的负异常（图 5，6），同时具有
（87Sr/86Sr）i值偏高，εNd偏低等同位素特征。

对于幔源岩浆，通常认为有两种情况可以导致上述特征，（1）岩浆直接产生于富集地幔，例如刘洪等 [1] 研究认为，庐枞富钾火山岩来源于受俯冲流体交代的富集地幔；（2）岩浆形成过程中受到陆壳组分的混染作用，因为陆壳岩石也具有以上特征。

当然，除以上两点外，结晶分异作用也会有贡献。

因此，弄清区内富碱侵入岩的这些特征到底是与富集
地幔有关，还是由陆壳混染所致，或者是二者兼而有之，对于深入认识其成因非常重要。

在εNd-1000/Nd图解（图 9）上，样品点排列为两条直线，指示成岩过程中存在同化混染作用和结晶分异作用。

但是目前研究表明，区内中生代岩石圈地幔为富集型地幔[1,30,31]。

因此，推测产生富碱侵入岩的地幔必然也具有富集特征，但其富集程度有待进一步探讨。

图9 εNd-1000/Nd 图解Fig. 9. TheεNd-
1000/Nd diagram of intrusive rocks and its autoliths from Luzong area, Anhui province 在（87Sr/86Sr）i -εNd图解（图 7）中，几乎所有样品均落入地幔趋势线上，并且靠近原始地幔，构成一条曲线分布趋势，向下延伸指向扬子下地壳，向上指向原始地幔，反映出区内富碱侵入岩是幔源岩浆与下地壳物质混合的产物，并且以幔源岩浆为主，同化下地壳物质较少。

邢凤鸣等[8]采用DePalo的AFC模型对区内富碱侵入岩进行了模拟计算，其结果反映出幔源物质约占 80%，同时其混合曲线的r=0.75，接近 1.0，也表明同化作用发生在下地壳，与本文观点一致。

根据混合模型，结合图 7 可推测，形成富碱侵入岩的地幔端元的Sr、Nd同位素特征应处于富碱侵入岩与原始地幔的Sr、Nd同位素特征之间，即（87Sr/86Sr）i = 0.7043～0.7053（原，εNd = -2.20～0。

与形成区内富始地幔（87Sr/86Sr）i调整至
130Ma，现今值取 0.7045[32]）钾火山岩的地幔（ 87Sr/86Sr）i=0.7057～0.7065，εNd = -9.96～-5.01）相比，其富集程度有（所降低。

这一特征表明随着后碰撞期的结束，其地幔的富集程度逐渐降低，符合区域构造演化的特征。

因为在陆-陆碰撞期间，陆壳物质被俯冲进入地幔，经脱水产生流体，并对地幔源区混染交代形成富集地幔[1,33]。

随着碰撞阶段的结束，进入后碰撞期，地幔交代作用将减 11
弱甚至消失，同时伴随着地幔对流和岩浆活动，致使地幔的富集程度逐渐减小。

另外，刘昌实等[18]认为，在俯冲带，下插板块脱水作用产生一个上升的流体相(f，该流体相与金红石平衡时，金红石对 Ta 的分配系数（ DRut/fTa=160 ）明显小于金红石对 Nb 的分配系数，形成一个富Nb的金红石难熔相和一个与其耦合的富Ta流体。

这一流体长期
（DRut/fNb=200）作用于上覆岩石圈板块，会使Nb/Ta比值下降。

富碱侵入岩及其岩石包体的Nb/Ta比值在 14.73～18.39 之间，接近原始地幔和球粒陨石的Nb/Ta 比值（17.5±2.0），也反映出后碰撞末期，流体交代作用对研究区地幔的影响已
经很小。

在球粒陨石标准化稀土元素配分图（图 6）上，富碱侵入岩出现明显的负Eu 异常（δ Eu 平均值为 0.58），其岩石包体异常微弱（δEu 平均值为 0.81），表明岩浆形成过程中发生过斜长石的分异，相对于包体，侵入岩中斜长石的分异作用更加明显。

侵入岩中 Cr、Co、 Sc、V 等元素明显低于包体，可能与单斜辉石、角闪石等矿物的分异有关，但是，对于 Ni 含量降低的原因，目前还不明确。

侵入岩出现 Zr 的负异常，而包体不具有明显的负 Zr 异常，可能与富 Zr 矿物（锆石）的结晶有关。

这些特征与岩相学观察结果基本一致（包体中的斜长石、辉石、角闪石等矿物的含量明显高于富碱侵入岩）。

综合以上讨论可知，庐枞地区 A 型花岗岩类是富集程度较低的地幔玄武质岩浆首先与下地壳物质发生同化混染作用，再经结晶分异作用的产物。

7、结论（1）庐枞地区A型花岗岩类在岩石化学上以富碱富钾为特征，为准铝质硅饱和岩石，具有高的 104*Ga/ Al比值（3.58～4.79）和REE含量，明显富集Rb、Th、K等大离子亲石元素，而Nb、Ta、Ti和Zr等高场强元素和Sr、P相对亏损。

与寄主岩相比，其岩石包体SiO2和全碱含量偏低，Cr、Co、Sc、V等元素明显偏高，Zr和Eu的负异常不明显。

（2）结合区域背景和岩石地球化学特征综合分析表明，庐枞地区 A 型花岗岩类形成于岩石圈伸展背景下的碰撞后岩浆活动的末期，其出现标志着构造环境由碰撞后向造山后的转变。

（3）庐枞地区 A 型花岗岩类是富集程度较低的地幔玄武质岩浆首先与下地壳物质发生同化混染作用，再经结晶分异作用的产物。

致谢本文研究得到国家自然科学基金项目（40672045，40272034）资助，学术思路和观点与鲁鑫、王亚飞等进行过讨论，承蒙他们提出宝贵意见，在此一并致谢。

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Mesozoic A-type granitoids and xenoliths in the Lujiang-Zongyang area, Anhui Province: implications for post-collisional to postorogenic geodynamic setting transition and magmatic evolution CAO Yi, DU YangSong, QIN XinLong, LI ShunTing and XIANG WenShuai State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources, China University of Geosciences，Beijing (100083, China Abstract The Mesozoic A-type granitoids and xenoliths are developed in Lujiang-。