南嶺東段桃源地區花崗巖地球化學特征及其成因研究

摘要：桃源地區位于華夏地塊南部，南嶺構造帶東段，長塘盆地西緣，大壩巖體東部。在大地構造位置上，處于閩贛后加里東隆起與湘桂粵北海西—印支坳陷的剛柔地塊結合帶附近。區內鈾礦化發育，具有良好的鈾成礦地質條件。通過分析桃源地區花崗巖的元素地球化學特征，認為桃源地區花崗巖為A型花崗巖A1亞類，呈亞堿性，富Si，貧Sr、Eu、Ba、P、Ti等特征，具有高Ga/Al、TFe/Mg值，其形成于燕山晚期后造山運動中的拉張伸展構造環境。

關鍵詞：元素地球化學特征；A型花崗巖；桃源地區；南嶺東段

中圖分類號：P595 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）03-00-03

Study on the Geochemical Characteristics and Genesis of Granite in the Taoyuan Area of the Eastern Section of Nanling

PENG Boyang， LI Haiyan， LU Qingde

（Research Institute No.290，CNNC，Guangdong Provincial Key Laboratory of Environmental Protection （Nuclear Radiation Tracking Research）， Shaoguan 512029， China）

Abstract： Taoyuan area is located in the south of the Cathaysia block， the eastern section of the the Nanling Mountain structural belt， the western edge of Changtang Basin， and the eastern part of the dam rock mass. In terms of tectonic location， it is located near the junction zone of the Gangrou Block between the Fujian-Jiangxi Post Caledonian Uplift and the Hunan- Guangxi-North Guangdong Haixi-Indochina Depression. The uranium mineralization in the area is well-developed and has favorable geological conditions for uranium mineralization. By analyzing the elemental geochemical characteristics of the granite in the Taoyuan area， it is believed that the granite in the Taoyuan area belongs to the A1 subclass of A-type granite， which is sub alkaline， rich in Si， poor in Sr， Eu， Ba， P， Ti， and has high Ga/Al and TFe/Mg values. It was formed in a extensional tectonic environment during the late Yanshan orogeny.

Keywords： geochemical characteristics; A-type granite; taoyuan area; east nanling region

桃源地區位于廣東省河源市和平縣境內，交通十分便利。從1958年開始，進行較全面系統的勘查工作，發現該地區鈾礦化發育，探明鈾礦床為桃源鈾礦床，并且大部分鈾礦化及異常均分布在印支期花崗巖體內外接觸帶附近，沿接觸帶形成一個長約1.5 km，寬約1.0 km的成礦地段。區內具有良好的鈾成礦地質條件，但圍巖巖性多樣，形成過程復雜，至今未能清晰梳理鈾礦圍巖的演化過程。通過結合前人資料，分析桃源地區花崗巖的元素地球化學特征，對該區花崗巖特征、巖漿演化進行研究，為今后該地區找礦打下有力的基礎。

1 地質概況

研究區位于華夏地塊南部，南嶺構造帶東段。在大地構造位置上，處于閩贛后加里東隆起與湘桂粵北海西—印支坳陷的剛柔地塊結合帶附近。同時，研究區主要位于長塘盆地西緣，大壩巖體東部。其中，大壩巖體受多次地殼運動，形成多方向的斷裂，主要呈環狀構造圍繞長塘盆地分布，具有華南典型的盆嶺構造。研究區巖漿巖包括花崗巖、長塘盆地內的雙峰式火成巖（流紋巖，底部為玄武巖）、輝綠巖脈、晚期花崗斑巖等。研究區內出露大壩花崗巖體，呈巖基形式產出，巖性由中粗粒斑狀黑云母花崗巖和細粒白云母花崗巖組成。

巖石整體廣泛發育鉀長石化、鈉長石化、綠泥石化等熱液蝕變。區內主要的鈾礦化類型是花崗巖型，根據含礦巖性的構造蝕變性質，可進一步分為蝕變碎裂花崗巖型、交點型和硅化帶型。鈾礦化與赤鐵礦化、黃鐵礦化、堿交代關系密切，各種近礦圍巖蝕變與礦體產出部位有一定的規律性。例如，螢石化常在礦體上部與鈾礦共生，赤鐵礦化與礦體常是兩位一體，綠泥石化主要在礦體上部或下部發育。

2 樣品分析

在研究區內鉆孔采集巖心樣品和地表新鮮無明顯蝕變的巖石樣品，共6個，巖性分別為中粗粒斑狀黑云母花崗巖和細粒白云母花崗巖，由核工業二九〇研究所分析測試其主微量元素含量。其中，主量元素采用X射線熒光光譜儀，儀器型號為AXiOS mAX，檢驗方法為《硅酸鹽巖石化學分析方法 第28部分：16個主次成分量測定》（GB/T 14506.28—2010）；微量元素測量采用電感耦合等離子體質譜儀（Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry，ICP-MS），儀器型號為AgilentTechnologies 7900 ICP-MS，檢驗方法為《硅酸鹽巖石化學分析方法 第30部分：44個元素量測定》（GB/T 14506.30—2010），測定的相對標準偏差為5%。

3 元素分析結果

3.1 主量元素特征

研究區主量元素含量結果如下：A/KNC值為1.57～2.30，平均值為1.79；堿度率ω（Al2O3+CaO+Na2O+K2O）/ω（Al2O3+CaO-Na2O-K2O）為2.44～3.61，平均值為3.07。研究區花崗巖主量元素特征與華南A型花崗巖相似，具有高Si、高Fe，富堿（K含量普遍偏高），貧Ca、Mg，鋁氧化物含量一般，TFe/Mg值含量高（2.64～3.87），表現出亞堿性和過鋁質特征。

3.2 微量元素特征

花崗巖微量元素含量與維氏花崗巖相比，樣品顯著富集的微量元素為Bi、Sb、W，相對富集的微量元素為Ga、Cd、Tl、Hf、Sn、U，無顯著虧損的微量元素。花崗巖主要表現為U、K、Hf微量元素呈峰值，而Ba、Nb、Sr、P、Ti微量元素呈谷值，相對虧損。

3.3 稀土元素特征

δEu反映虧損或富集程度，表示為

δEu=Eu/Eu*（1）

式中：Eu為實測含量的標準化值；Eu*為球粒隕石中Eu含量標準化值。在樣品中，δEu呈一定程度虧損。花崗巖配分曲線呈右傾海鷗型，表現為輕稀土相對富集，重稀土相對虧損，Eu弱虧損的特征；粗粒斑狀黑云母花崗巖與細粒白云母花崗巖∑REE含量（鑭系加Y共16個元素的總量）差別較大；輕稀土分餾明顯，重稀土間曲線特征較為平緩。

4 討論

4.1 花崗巖類型分析

研究區花崗巖元素地球化學特征與A型花崗巖相似，呈富堿、Si、TFe2O3，過鋁質，貧CaO、MgO；微量元素富集W、U、Hf、Ga元素，虧損Ba、Sr、P、Ti等元素；稀土元素特征為Eu弱虧損，呈右傾海鷗型[1-2]。

將研究區花崗巖與華南晚三疊世A型花崗巖及長塘盆地周邊的贛南白面石—東坑盆地A型花崗巖對比，它們地球化學特征基本一致，均虧損Ba、Sr、P、Ti以及Eu，微量元素原始地幔蛛網圖和稀土元素配分圖的曲線特征基本一致[1]。當然，研究花崗巖也有不符通常A型花崗巖的地方，如Zr呈弱虧損，部分∑REE含量偏低，這種情況主要與高度分異的A型花崗巖內鋯石、褐簾石的結晶分異有關。

研究區花崗巖104×Ga/Al值為4.15～12.45，高于A型花崗巖判定標準2.6。Eby根據化學成分進一步將A型花崗巖分為A1、A2兩類[3]，從Y/Nb-Ce/Nb圖解（見圖1）中可以看出，研究區花崗巖樣品均落在A1區域，屬A1亞類，與洋島玄武巖（Ocean Island Basalts，OIB）相似，成因可能與熱點或地幔柱環境有關，在板內裂谷或板內的巖漿作用下形成。

4.2 花崗巖成因分析

研究區巖體與大壩巖體附近的佛岡巖體及其向東延伸的柏埔巖體主微量元素特征對比，發現三者主量元素含量基本一致，為過鋁質、亞堿性，K含量明顯高于Na含量，且具有高TFe/Mg、104×Ga/Al值[4]。根據佛岡巖體不同階段花崗巖的主微量元素特征，佛岡巖體從典型的Ⅰ型花崗巖演化到類似的A型花崗巖，說明佛岡巖體由早期的Ⅰ型花崗巖受到巖漿演化后期和流體的相互作用逐漸具有A型花崗巖特征[4]，形成于巖石圈伸展減薄的環境。

王春雙[6]對桃源地區大壩巖體內輝綠巖的主微量進行較為系統的分析，認為其元素特征與板內玄武巖相似，富K、Rb、Th，虧損Ba、Sr、Zr、Nb、Ti，具有與區內花崗巖類相似的虧損元素，稀土元素配分曲線輕重稀土分餾明顯，呈右傾，無Eu虧損。

在地表調查的過程中，輝綠巖鮮有侵入花崗斑巖墻和流紋巖等火山機構，甚至在鉆孔中可以明顯看到輝綠巖脈體被花崗斑巖穿插，說明其形成時代要早于火山作用時期，為白堊世長塘盆地[7]與晚三疊世花崗巖形成年代之間的侏羅世。該時期，華南構造運動以拉張作用為主，區內輝綠巖在伸展的構造背景下幔源巖漿上侵形成。

華南燕山構造階段的演化具有“拉張-擠壓”交互進行的手風琴式多階段多旋回的特征[8-9]。研究區花崗巖類為A型花崗巖A1亞類，與OIB相似，由板內伸展構造引起的巖漿作用形成。研究區內花崗巖類年齡為146 Ma，年代為燕山晚期，符合舒良樹提出的早-中三疊世華南板塊內部發生強烈陸內構造-巖漿作用[10]，由中-下地殼部分熔融（不排除幔源物質加入），形成A型花崗巖。由于海西—印支期碰撞作用的結束，拉張構造的出現使巖石圈逐漸減薄，大量基性輝綠巖侵入。該時期逐漸產生后造山運動，從晚侏羅世開始，中國東南大陸巖石圈發生大規模拉張伸展構造，強烈的伸展構造誘發深部地幔活動，促使幔源巖漿順構造裂隙向上底侵，形成大壩巖體，白堊世大壩巖體東部的長塘盆地形成雙峰式火山巖。

5 結論

桃源地區大壩巖體為A型花崗巖A1亞類，呈富Si，貧Sr、Eu、Ba、P、Ti等特征，具有高Ga/Al、TFe/Mg值。花崗巖成因可能與熱點或地幔柱環境有關，形成于燕山晚期后造山運動中的拉張伸展構造環境。

參考文獻

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