摘要
白马山岩体位于华南板块中部江南造山带东南缘，经历了多期岩浆活动，区域上分布有杨家山Au-W矿床、古台山Au矿床和白竹坪Au矿床等数十个金矿床，具有著名的“金腰带”之称。该岩体是由加里东期水车超单元、印支期龙潭-小沙江和龙藏湾超单元组成的复式花岗岩体。目前，关于白马山岩体的岩石成因尽管积累了较多研究成果，但岩石成因与成矿关系依然不清，该岩体成岩与成矿作用依然缺少实际的地质地球化学依据。本论文选取白马山岩体为研究对象,在详细的野外地质调查和岩相学研究基础之上，通过对不同超单元开展锆石U-Pb年代学、Hf同位素与主微量元素地球化学等研究，试图深入探讨岩石成因，总结成岩与成矿关系，建立白马山岩体成岩与成矿演化模式，为该地区成岩与成矿关系研究提供新的资料。论文取得主要进展如下: 岩相学和锆石U-Pb年代学结果表明，白马山水车和龙潭-小沙江超单元岩性均主要为中粗粒角闪石黑云母花岗闪长岩;龙藏湾超单元为二云母二长花岗岩。白马山岩体是具有两期侵入时间的花岗质复式岩体，其中水车超单元年龄为418±3.2Ma，形成于晚志留世，而龙潭-小沙江和龙藏湾两个超单元年龄分别为223±2.6 Ma和215±1.2 Ma,均形成于晚三叠世。 白马山岩体3个超单元均属于富硅、高钾钙碱性系列，弱过铝质至过铝质。3个超单元均明显亏损Ba、K、Sr和Ti,显示不同分异演化程度，其中水车和龙潭-小沙超单元为低分异的Ⅰ型花岗岩，而龙藏湾超单元为高分异的Ⅰ型花岗岩。龙潭-小沙江超单元与龙藏湾超单元岩浆源区一致，后者是和前者同期次岩浆结晶分异演化的产物。 Hf同位素研究结果表明，3个超单元的花岗质岩浆均来源于古元古代地壳重熔，并有幔源物质贡献，其中水车超单元相比于龙潭-小沙江和龙藏湾超单元具有更老的岩浆源区。3个超单元均形成于后碰撞伸展背景，其中水车超单元与华南陆块东南缘和澳大利亚板块碰撞的远程效应有关，而龙潭-小沙江和龙藏湾超单元形成背景受华南板块和印支板块碰撞的远程影响和古太平洋板块向华南板块俯冲联合控制。 综合岩石学与地球化学研究成果，结合区域内金钨成矿资料，将白马山岩体成岩与成矿关系演化模式归纳如下:晚志留世，江南造山带由挤压环境转变为伸展环境，导致造山带的崩塌和岩石圈的伸展减薄，深部形成压力差导致软流圈地幔物质上涌，诱发下地壳古元古代变质基性岩发生部分熔融，形成白马山水车超单元低分异的Ⅰ型花岗岩及杨家山白钨矿床;晚三叠世，随着古特提斯构造域向古太平洋构造域体制转换，区域构造背景由挤压环境转变为伸展环境，幔源玄武质岩浆底辟，诱发下地壳古元古代变质火成岩发生部分熔融，形成了白马山龙潭-小沙江和龙藏湾超单元Ⅰ型花岗岩及古台山、大坪和江溪垅等Au-(W)多金属矿床。华南加里东期W矿化可能是和加里东期与印支期岩浆活动源区差异有关,印支期及燕山期大面积金矿化可能和古太平洋板块俯冲导致的大面积软流圈物质底辟有关。
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