华南花岗岩成因研究取得新进展
花岗岩是地球陆壳的重要组成，在研究地壳演化和成矿机制中具有重要意义。华南以其广袤的花岗岩分布（可能是世界最大的花岗岩省）和伴生的巨量金属矿床成为研究花岗岩与成矿的绝佳天然实验室。华南花岗岩的成岩成矿的研究一直以来也是44118太阳成城集团的特色研究方向之一。上世纪70年代末，澳洲科学家根据Lachlan褶皱带古生代花岗岩提出的I-型和S-型花岗岩的分类方案对于后来的花岗岩研究产生了深远影响。然而这种分类方案能否广泛应用到华南花岗岩的研究中值得疑问。最近，我校内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室王孝磊副教授、周金城教授等人在对“江南造山带”（即浙江西北、安徽南部、江西北部、湖南北部和西部、贵州东北部和广西北部一线）长期的研究基础上，对该带内的新元古代（大约8亿年前）花岗岩开展了锆石微区同位素的分析，对花岗岩的成因有了新的认识。
这些花岗岩有一部分在矿物组成和全岩成分上具有S-型花岗岩的特征，但在Sr-Nd-Hf同位素组成上却显示出I-型花岗岩的特征。锆石（ZrSiO4）作为花岗岩中常见的副矿物和其独特的在同位素定年和示踪方面的应用价值，对其进行高分辨率的离子探针和激光原位微束分析（束斑可以小至10 μm）可以解释这一矛盾。详细的阴极发光图像（图1）可以看出，一些花岗岩的锆石通常有一个亮的核部和略发暗的边部。锆石离子探针和激光U-Pb同位素定年表明，核部和边部的年龄在误差范围内一致。然而，离子探针的氧同位素结果却有明显的差异。核部和边部的δ18O差异为3?6‰，相应地，O和Hf同位素从核部到边部都有一个均一化的趋势。
这一发现表明，在这些具有中间特征的花岗岩形成之时，岩浆的成分曾经发生显著的变化，这一变化使得岩浆由类似I-型转变为S-型。而这些花岗岩相对较亏损的Hf和Nd同位素特征则是继承了源区新生地壳的同位素组成所致。这一工作最近发表在地球和行星科学顶级期刊EPSL (Earth Planet. Sci. Lett. 2013, 366, 71-82)上，该研究对于认识花岗岩的岩浆演化过程和理解非典型花岗岩的成因具有重要参考意义。
该研究受国家自然科学基金委面上项目、优青项目和973项目联合资助。
图1 华南江南造山带花岗岩的代表性阴极发光（CL）图像
第一排（a-c）为造山带南西段锆石CL，核边的氧同位素和Hf同位素差别不大；第二、三排为造山带的北东段，可见核部与边部的氧同位素差异。原位O (‰)、U-Pb (百万年Ma)和Hf (εHf(t))同位素分析的点位和结果在CL中标出。
