福建漳州花岗闪长岩成因:来自磷灰石地球化学的约束

摘要

磷灰石是火成岩中常见的副矿物,富含卤素(F、Cl)和微量元素(REE、Y、Sr、Th和U)等。磷灰石的元素及同位素特征可以指示岩浆岩源区、演化和热液作用等过程。本研究选择中国东南沿海漳州侵入杂岩中的花岗闪长岩,开展磷灰石原位主量元素、卤素、微量元素和氧同位素分析,以揭示该类花岗质岩石的源区、岩浆演化过程和可能的热液活动。根据磷灰石内部结构、元素和同位素组成,将花岗闪长岩中的磷灰石分成2组:岩浆型和交代型。岩浆型磷灰石以自形晶体为主,La/Yb、Eu/Eu*值与Sr含量都呈正相关关系,并显示出相对均一的氧同位素组成(δ^(18)O=5.6‰~6.7‰),且落在“I型花岗岩”区间内。结合全岩同位素组成,岩浆型磷灰石结晶于源区主要为新生地壳物质的花岗质岩浆,并受到斜长石和榍石分离结晶作用的影响。交代型磷灰石主要为半自形或它形晶体,也以磷灰石增生边的形式出现。交代型磷灰石具有极高的F/Cl值和极低的Th/U值、较低的ΣREE和δ^(18)O值(δ^(18)O=2.9‰~6.2‰),同时Eu/Eu*值与Sr含量呈正相关关系。交代型磷灰石结构和地球化学特征反映岩浆在演化晚期受到了高F/Cl值、高氧逸度和低δ^(18)O值的热液流体活动的影响。2组磷灰石的对比研究结果显示,磷灰石地球化学特征不仅能示踪源区属性,还能较好地记录岩浆演化和热液作用过程,是开展花岗岩成因研究的重要示踪剂。