南秦嶺寧陜巖體研究現(xiàn)狀及進(jìn)展

何元方

摘要：南秦嶺寧陜巖體位于五龍巖體群最東部，由老城巖體、胭脂壩巖體及懶板凳巖體構(gòu)成。巖性主要包括石英閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖及二云母二長花崗巖。可將巖漿活動(dòng)劃分為兩個(gè)期次，早期以中酸性的石英閃長巖一花崗巖閃長巖為主，形成時(shí)代約為222Ma～215Ma；晚期為酸性的二長花崗巖一二云母二長花崗巖，形成時(shí)間約為210Ma～201Ma。寧陜巖體成巖物質(zhì)來源具有多樣性，寧陜巖體主要源區(qū)來自于地殼物質(zhì)，同時(shí)越偏酸性的巖石殼源物質(zhì)越多，含暗色包體是幔源物質(zhì)加入的顯著證據(jù)。

關(guān)鍵詞：寧陜巖體；形成時(shí)代；巖漿源區(qū)

1.引言

秦嶺造山帶是一條連接華南板塊與華北板塊的重要構(gòu)造帶（圖1a），為研究中國大陸演化提供了重要窗口。秦嶺西連接祁連一昆侖造山帶，東連蘇魯一大別超高壓變質(zhì)帶，其從北至南可分為六條近東西向的近平行的構(gòu)造單元（圖1b）：華北板塊南緣、北秦嶺地塊、商丹縫合帶、南秦嶺地塊、勉略縫合帶、揚(yáng)子板塊北緣。秦嶺造山帶具有多階段的構(gòu)造演化歷史，包括洋板塊俯沖及塊體碰撞，最終形成了華北克拉通與華南克拉通的碰撞拼合。

南秦嶺位于商丹縫合帶與勉略縫合帶之間（圖1b），主要由一系列前寒武塊體及古生代沉積和火山地層構(gòu)成，包含少量的上古生界一下三疊統(tǒng)沉積地層及三疊一早白堊世花崗巖。早中生代花崗巖廣泛出露于南秦嶺地區(qū)，如北東部位的董家口-柞水-高平-沙河灣巖體，中部的華陽-五龍-老城-胭脂壩-懶板凳巖體，北西部位的光頭山-新苑-張家壩-蔣家坪-米壩巖體（圖1b）。他們形成時(shí)代約為248Ma～190Ma，該時(shí)期為秦嶺造山帶形成的主構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期。

近年來，地質(zhì)學(xué)，年代學(xué)及地球化學(xué)研究表明這類花崗巖形成的大地構(gòu)造背景為早中生代古特提斯洋的閉合以及華南板塊與華北板塊的陸陸碰撞。然而，關(guān)于這類早中生代花崗巖的巖石成因及構(gòu)造環(huán)境仍然存在爭議，主要由三種觀點(diǎn)：①這些花崗巖是勉略洋殼俯沖至秦嶺微陸塊的產(chǎn)物；②晚三疊世揚(yáng)子板塊一秦嶺微陸塊陸陸碰撞后，加厚巖石圈拆沉致使下地殼部分熔融形成后碰撞花崗巖；③勉略洋殼俯沖階段，幔源玄武質(zhì)巖漿底侵，造成加厚下地殼部分熔融形成大規(guī)模巖漿活動(dòng)。

2.寧陜巖體地質(zhì)概況

寧陜巖體由老城、胭脂壩和濫板凳巖體構(gòu)成（如圖1c）。老城巖體由石英閃長巖，花崗閃長巖和二長花崗巖組成，胭脂壩巖體主要巖性為花崗閃長巖，懶板凳巖體主要由二云母二長花崗巖組成。

老城巖體位于寧陜巖體西北部，其北部侵入到中泥盆統(tǒng)上古道嶺組灰?guī)r中，南部侵入到上奧陶-志留系的千枚巖和鈣質(zhì)千枚巖中（圖1c）。老城巖體北部主要由石英閃長巖和花崗閃長巖組成，南部則由斑狀二長花崗巖構(gòu)成。在巖體的北部石英閃長巖與花崗閃長巖問存在漸變接觸關(guān)系，二者同時(shí)被后期二長花崗巖巖脈切穿。老城巖體中存在許多的單獨(dú)的或呈球形集塊狀的暗色包體，包體呈細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)和塊狀構(gòu)造。大部分包體與寄主巖體呈截然接觸關(guān)系，也存在包體與寄主巖體呈漸變接觸關(guān)系。

胭脂壩巖體位于寧陜巖體的東部，西側(cè)為老城巖體，北側(cè)為懶板凳巖體。胭脂壩巖體的南部侵入到寒武一奧陶的結(jié)晶灰?guī)r及泥質(zhì)灰?guī)r，上奧陶一志留千枚巖，古道嶺組結(jié)晶灰?guī)r中。胭脂壩巖體由粗粒一中粒、斑狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造的花崗閃長巖構(gòu)成。

懶板凳巖體位于寧陜巖體的北部，出露面積約80km²。懶板凳巖體北部侵入到古道嶺巖組石英片巖、灰?guī)r及鈣質(zhì)砂巖，燈影組厚層硅質(zhì)白云巖中。巖體東部及西部侵入到中寒武一中奧陶中層一厚層結(jié)晶白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖及灰?guī)r中。懶板凳巖體由二云母二長花崗巖組成。

3.寧陜巖體形成時(shí)代

3.1老城巖體年齡

盡管很多學(xué)者對老城巖體的年代學(xué)進(jìn)行了研究，但是關(guān)于其結(jié)晶年齡仍然存在爭議。Zhang et al利用云母及長石的Rb-Sr等時(shí)線將巖體的結(jié)晶年齡定為172Ma；Jianget al.對老城巖體中的石英閃長巖進(jìn)行SHRIMP U-Pb鋯石定年，得到的年齡為217.6Ma；Yang et al.對老城巖體不同巖性花崗巖進(jìn)行了LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年，將老城巖體的巖漿活動(dòng)劃分為兩個(gè)期次，早期為石英閃長巖一花崗閃長巖，形成時(shí)代為221Ma～216Ma，晚期為具有似斑狀二長花崗巖，形成時(shí)代為～210Ma。方博文通過對老城花崗巖及其暗色包體的鋯石U-Pb定年，認(rèn)為巖漿主體在-215Ma冷卻結(jié)晶，巖漿作用時(shí)間從225Ma持續(xù)到205Ma。

3.2胭脂壩巖體年齡

李先梓等對胭脂壩二長花崗巖進(jìn)行了鋯石U-Ph定年，結(jié)果為243Ma；朱銘習(xí)獲得的K-Ar等時(shí)年齡為193Ma，³⁹Ar-⁴⁰Ar年齡為178Ma；張宏飛和陳岳龍測得全巖Rb-Sr等時(shí)線年齡為183Ma；駱金誠等對胭脂壩黑云母花崗巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結(jié)果為200±4Ma；Jiang et al.對胭脂壩二長花崗巖進(jìn)行SHRIMP鋯石U-Pb定年，結(jié)果為210.8±5.0Ma；劉樹文等對胭脂壩似斑狀黑云母二長花崗巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結(jié)果為222±1Ma，兩個(gè)二云母二長花崗巖的形成時(shí)間分別為208±2Ma及209±2Ma；Dong et al.對胭脂壩黑云母花崗巖的LA--ICP-MS鋯石U-Pb定年結(jié)果為201.6±1.2Ma，并以此作為胭脂壩巖體的成巖年齡；Yang et al.對胭脂壩花崗閃長巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年結(jié)果為222±1Ma；韋龍猛等對胭脂壩5個(gè)花崗巖樣品的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年的平均年齡為201.9±1.5Ma，認(rèn)為胭脂壩為早中生代五龍巖體群巖漿作用中晚期的產(chǎn)物。

3.3懶板凳巖體年齡

Yang et alYl對懶板凳巖體中的二云母二長花崗巖的LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年結(jié)果為209±2Ma。

綜上所述，可將寧陜巖體的巖漿活動(dòng)劃分為兩個(gè)期次，早期以中酸性的石英閃長巖-花崗巖閃長巖為主，形成時(shí)代約為222Ma～215Ma；晚期為酸性的二長花崗巖一二云母二長花崗巖，形成時(shí)間約為210Ma～201Ma。

4.巖漿源區(qū)

張宏飛和陳岳龍依據(jù)寧陜巖體的Sr-Nd-Pb同位素特征，判斷寧陜巖體巖漿源區(qū)主要來自南秦嶺地體的深部地殼物質(zhì)，巖漿源區(qū)主要以耀嶺河基性火山巖為代表的南秦嶺過渡基底巖石，并且源區(qū)存在很少量古老結(jié)晶基底物質(zhì)。駱金誠等認(rèn)為胭脂壩黑云母花崗巖為s型花崗巖，其源區(qū)或?yàn)橹胁康貧さ某墒於容^低的貧黏土質(zhì)的砂屑巖，在高溫高壓條件下，變砂巖經(jīng)過黑云母脫水部分熔融，巖漿上升侵位形成胭脂壩巖體。Jiang et al.認(rèn)為寧陜巖體是由于南秦嶺地塊和揚(yáng)子板塊在同碰撞造山期時(shí)，俯沖的沉積物在地殼淺部位置發(fā)生部分熔融而形成。Dong et al.提出胭脂壩巖體巖漿物質(zhì)主要來自于下地殼，同時(shí)混合了少量的俯沖流體。Yang et al.認(rèn)為老城巖體中的石英閃長巖一花崗閃長巖及胭脂壩巖體中的花崗閃長巖的源區(qū)主要來自新元古代玄武質(zhì)地殼部分熔融形成的巖漿，以及虧損地幔來源的巖漿的混合；老城巖體中的二長花崗巖為幔源一殼源巖漿的混合；懶板凳二云母二長花崗巖的源區(qū)為沉積巖及少量的基性巖。韋龍猛等依據(jù)胭脂壩花崗巖的Sr--Nd同位素特征，推斷胭脂壩巖體的巖漿源區(qū)主要是具有揚(yáng)子地塊屬性的新元古代地殼物質(zhì)。方博文等依據(jù)老城花崗巖質(zhì)巖石及其內(nèi)部暗色包體的Sr-Nd同位素特征，推測老城花崗巖巖漿源區(qū)主要是新太古代基性下地殼物質(zhì)。

綜上，寧陜巖體成巖物質(zhì)來源具有多樣性，由前人的研究可得出：寧陜巖體主要源區(qū)來自于地殼物質(zhì)，同時(shí)越偏酸性的巖石殼源物質(zhì)越多，含暗色包體是幔源物質(zhì)加入的顯著證據(jù)。