湘中白马山复式岩体成因及其成矿效应

白马山复式岩体位于湘西雪峰山弧形构造隆起带与湘中白马山-龙山-紫云山EW向构造带的交汇处,由水车、龙潭、小沙江和龙藏湾超单元花岗岩组成.锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素定年显示,水车、龙潭、小沙江、龙藏湾超单元花岗岩的侵位年龄分别为424.9±2.2Ma、228.2±1.3Ma、225.3±1.1Ma和215.0±1.2Ma.水车超单元形成于加里东期,其余3个超单元花岗岩均形成于印支晚期,首次系统搭建了白马山复式岩体的年代学格架.印支期龙潭和小沙江超单元花岗岩具有低硅、低碱、准铝质-弱过铝质的特点,显示较强的Rb、Th、U、Pb正异常和Nb、Sr、P、Ti负异常,具有较弱的负Eu异常(δEu为0.55～1.07);富集 Sr 同位素[(87Sr/86Sr)i = 0.719027～0.721297]、亏损 Nd 同位素[εNd(t)=-10.5～-9.4]和锆石 Hf 同位素[εHf(t)=-7.7～-4.1],具有古老的Nd同位素(1.76～1.85Ga)和Hf同位素(1.42～1.83Ga)二阶段模式年龄.相反,龙藏湾超单元花岗岩具有高硅、高碱、强过铝质的特点,显示较强的Rb、Th、U、Ta、Pb正异常和Ba、Nb、Sr、Ti负异常,显示强的负Eu异常(δEu=0.28～0.51)和高(87 Sr/86 Sr)i值(0.741441～0.748761),具有负的 εNd(t)值(-11.3～-10.7)和εHf(t)值(-11.5～-3.5),Nd同位素(1.87～1.91Ga)和Hf同位素(1.47～1.97Ga)二阶段模式年龄更老.结合元素和同位素地球化学特征,可推断出龙潭和小沙江超单元花岗岩是华南古老地壳基底中基性变质火成岩混有变质沉积岩发生部分熔融形成的I型或者I-S过渡性质的花岗质岩石,而龙藏湾超单元花岗岩则由华南成熟度更高的古老地壳基底富粘土变沉积岩发生部分熔融形成的S型花岗岩.白马山复式岩体中印支期超单元花岗岩很可能是华南板块受印支板块碰撞挤压后地壳发生伸展减薄,由加厚的地壳发生部分熔融形成的.这些印支期花岗岩与其周缘的金、钨矿床在时、空上具有密切联系,可能具有良好的成矿潜力;湘中地区印支期花岗岩的成岩、成矿作用在强度和广度上可能远高于过去的传统认识.