Question

　花岗岩建造系列的同位素地球化学特征

Answer 1

吴川－四会断裂带花岗岩已有的锶、氧、钕等同位素资料比较丰富，我们补充了少量锶同位素后，按花岗岩系列、建造进行了综合整理和计算，获得了对划分花岗岩系列、建造和对研究花岗岩成因来源很有意义的依据。

一、锶、氧同位素地球化学

1.两个系列花岗岩的锶同位素

表2-16列出15个系列Ⅰ花岗岩全岩的锶初始值，即（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）₀，包括小南山、莘蓬、锡山、大王山、石牛头、佛岗、贵东、诸广山等岩体，除个别比值外，其余数据均大于0.7100，平均0.71663，符合我们提出划分深浅源两个系列花岗岩锶初始比值界线为0.7100的标准（王联魁，1982），可作为系列Ⅰ花岗岩为浅源物质或再循环地壳物质为主所形成花岗岩的指标。系列Ⅱ花岗岩有12个锶初始值，包括吴川－四会断裂带中的马山、石菉、岗美、伍村、大宝山、小坑和扶溪等岩体，（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）₀大部分小于0.7100，平均0.70848，指示系列Ⅱ花岗岩物质来源以深源原生地壳或上地幔为主。因此，锶初始比值在吴川－四会断裂带两个系列花岗岩中具有明显区别，系列I较高，平均0.71663，系列Ⅱ较低，平均0.70848。

表2-16　吴川－四会断裂带系列I与系列Ⅱ花岗岩锶同位素初始值对比（全岩）

注：①广东省地矿局区调大队，1∶5万潭水幅区调报告；②广东省地矿局704地质大队，1∶5万阳春幅区调报告；③桂训唐（1991）；④王鹤年（1992）；⑤广东省地矿局706地质大队，1∶5万石潭—沙河幅区调报告；⑥崔遥（1989）；⑦张祖还（1991）；⑧李献华（1988）；⑨龚温书（1989）；⑩广东省地矿局705地质大队，211矿区地质特征及成矿规律，1986；（11）伍广宇（1986）；（12）宜昌地质矿产研究所，粤北大宝山及外围地区多金属成矿条件、构造控岩控矿规律及隐伏矿床预测，1989。

2.两个系列花岗岩的氧同位素

表2-17列出吴川－四会断裂带系列Ⅰ花岗岩的28件样品的δ¹⁸O值，包括诸广山、贵东、大王山、圭岗、小南山、莘蓬、锡山、鹦鹉岭和圹口等岩体，14件系列Ⅱ花岗岩样品的δ¹⁸O值，有扶溪、大宝山、伍村、石菉、岗美、马山等岩体。可见，系列I花岗岩的δ¹⁸O值明显高于系列Ⅱ花岗岩，前者绝大部分大于10‰，平均为11.51‰，后者绝大部分小于10‰，平均9.12‰，指示前者物质来源以浅源即再循环地壳物质为主，后者以深源原生地壳物质（或上地幔）为主的特点。

3.混合岩建造和深熔花岗岩建造的锶、氧同位素

由表2-18中可见，混合岩建造的10件样品的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）₀均大于0.7100，平均0.72167,4件样品的δ¹⁸O值均大于10‰，平均12.7‰；深熔花岗岩的4件样品的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）₀也都大于0.7100，平均0.71869,4件样品的δ¹⁸O值大部分大于10‰，平均10.42‰。因此，从锶、氧同位素看，两种建造类似，都大于深、浅源的界线值（王联魁，1982），即（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）₀>0.7100、δ¹⁸O＞10‰，表明其物质来源都是以浅源物质即再循环地壳物质为主，但前者属混合岩建造中的云开系列Ⅰ，后者属深熔花岗岩建造中的喜马拉雅系列Ⅰ（王联魁，1992）。值得推敲的是，混合岩建造的（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）₀和δ¹⁸O值均大于深熔花岗岩建造，前者平均值分别为0.72167和12.7‰，后者分别为0.71896和10.42‰，这样尚不能说明混合岩建造源区的浅源物质一定要高于深熔花岗岩建造。

表2-17　吴川－四会断裂带系列I与系列Ⅱ花岗岩氧同位素对比（全岩）

注：①广东省地矿局705地质大队，211矿区地质特征及成矿规律，1986；②李献华（1988）；③龚温书（1989）；④张祖还（1991）；⑤广东省地矿局704地质大队，1∶5万阳春幅区调报告；⑥广东省地矿局区调大队，1∶5万潭水幅区调报告；⑦宜昌地质矿产研究所。粤北大宝山及外围地区多金属成矿条件、构造控岩控矿规律及隐伏矿床预测，1989；⑧伍广宇（1986）；⑨地矿部南岭项目花岗岩专题组（1989）；⑩桂训唐（1991）。

表2-18吴川－四会断裂带混合岩、深熔花岗岩建造锶、氧同位素特征

注：δ¹⁸O为全岩数据；Ap为磷灰石，Bi为黑云母。①伍广宇（1986）；②叶伯丹（1989）；③王鹤年（1991）。

二、钕同位素特征

两个系列花岗岩Nd同位素与模式年龄区别明显（表2-19）。吴川－四会断裂带中石菉、马山、岗美、扶溪等岩体系列Ⅱ花岗岩的ε_Nd为＋0.13～－6.48，模式年龄1200～1600Ma；锡山、诸广山等岩体系列I花岗岩的ε_Nd为－5.62～－10.46，模式年龄相对达1320～4000Ma。可见两者区别明显，系列Ⅱ花岗岩ε_Nd相对较高、平均－3.74，模式年龄相对较低、平均为1395Ma；系列Ⅰ花岗岩相反，ε_Nd相对较低，平均－8.39，模式年龄相对较高，平均达2291Ma；暗示两种系列花岗岩来源上的差别——系列Ⅱ花岗岩深源物质相对较多或年轻地壳物质参与程度高，而系列I花岗岩浅源地壳物质较多，即再循环地壳物质相对较多或古老再循环地壳物质参与程度高。

表2-19　吴川－四会断裂带两个系列花岗岩的Nd同位素对比

注：①桂训唐（1991）；②李献华（1988）。