湘中白马山复式岩体年代学、Hf同位素、地球化学及岩石成因

Geochronology, Hf Isotope, Geochemistry and Petrogenesis of the Baimashan Granitic Complex in the Central Hunan Province

摘要

为深入探讨华南早古生代和早中生代的构造演化、岩浆活动及其资源成矿效应，对湘中地区白马山复式岩体进行了系统的野外调查，并开展了锆石年代学、Hf同位素及地球化学研究. 锆石LA⁃ICP⁃MS U⁃Pb年龄分析结果显示，白马山岩体水车超单元糜棱岩化花岗岩和龙潭-小沙江超单元黑云母花岗闪长岩的加权平均年龄分别为409±2 Ma和211±1 Ma，二者分别为加里东晚期和印支晚期岩浆活动的产物. 加里东期糜棱岩化花岗岩具有高硅、高碱和强过铝质的特征，表现出强烈的负Eu异常，结合其富集的Hf同位素组成［ε_Hf（t）=-13.4~-5.4］，可推测其应为古元古代沉积岩的部分熔融产生的S型花岗岩. 印支期黑云母花岗闪长岩则具有低硅、高碱和准铝质的特征，显示出中等强度的负Eu异常，且其ε_Hf（t）值（-10.3~-7.4）较负、模式年龄古老（1.71~1.89 Ga），为古元古代变火成岩与部分变沉积岩重熔形成的I型花岗岩. 白马山复式岩体的加里东期和印支期超单元可能均形成于陆内造山的构造环境中. 加里东期岩体与区域W矿化之间、印支期岩体与区内Au⁃Sb⁃W矿化之间分别具有密切的成因联系，表明这些岩体具有良好的Au⁃Sb⁃W成矿潜力.

Abstract

In order to thoroughly investigate the tectonic evolution, magmatic activities, and their effects on mineral resource formation during the Early Paleozoic and Early Mesozoic eras in South China, systematic field investigations were conducted in the Baimashan complex located in the central Hunan region. Additionally, zircon geochronological analysis, Hf isotope studies, and geochemical assessments were performed. Zircon LA⁃ICP⁃MS U⁃Pb dating illustrates that the weighted mean ages of the Shuiche mylonitized granite and the Longtan⁃Xiaoshajiang biotite granodiorite within the Baimashan granitic complex are 409±2 Ma and 211±1 Ma, respectively. These ages correspond to the Late Caledonian and Indosinian magmatic events, respectively. The Caledonian mylonitized granite is characterized by high silica, high alkali and strong peraluminosity, accompanied by a pronounced negative Eu anomaly. This, combined with its enriched Hf isotopic composition [ε_Hf(t)=-13.4 to -5.4], indicates that it is likely a S⁃type granite formed through partial melting of Paleoproterozoic sedimentary rocks. In contrast, the Indosinian biotite granodiorite exhibits low⁃silica, high⁃alkalinity and aluminous, displaying a moderate Eu⁃negative anomaly with a relatively negative ε_Hf(t) value (-10.3 to -7.4) and an ancient modal age (1.71 to 1.89 Ga). This granodiorite can be categorised as a Paleoproterozoic meta⁃igneous mixing of partially metasomatised sedimentary rocks remelted to form I type granites. The Caledonian and Indosinian superunits of the Baimashan complex may have been formed in a tectonic environment of intra⁃plate orogeny. There is a strong genetic connection between the Caledonian rocks and the regional W mineralization, as well as between the Indosinian granitic rocks and the Au⁃Sb⁃W mineralization in the area. These rocks exhibit significant potential for Au⁃Sb⁃W mineralization.

Graphical abstract

关键词

白马山复式岩体 / 年代学 / 地球化学 / 岩石成因.

Key words

Baimashan granitic complex / geochronology / Hf isotopes / geochemistry / Petrogenesis.

复式岩体是指不同时代的花岗岩在同一空间框架内共生形成的地质体，是探究大陆形成与演化及其资源成矿效应的天然探针（吴福元等，2007；李斌等，2015；付翔等，2020）. 华南位于欧亚大陆的东南缘，具有多阶段、复杂的地壳演化和大陆改造历史，受到长期、多阶段的陆内造山与板块俯冲事件的影响，形成了大量不同时代的花岗岩及与之相关的多金属矿床（Zhou et al.， 2006；毛景文等，2008；蒋少涌等，2020）. 白马山复式岩体位于华南板块内江南造山带西南段，主要由多期次、多类型的花岗质岩体构成，岩体周缘分布着大量的Au⁃Sb⁃W多金属矿床，是湘中多金属成矿带的重要组成部分，白马山复式岩体也成为揭示华南显生宙多期次构造-岩浆活动及其资源成矿效应的天然实验室（李伟，2019；柏道远等，2021；彭建堂等，2021）. 前人对该岩体开展了一些科研工作（陈卫锋等，2007；Chen et al.， 2007；罗志高等，2010；Chu et al.， 2012；李建华等，2014；刘建清等，2017；王川等，2021；Tang et al.， 2022），取得了一定的认识，认为白马山复式岩体的岩浆活动主要集中在加里东期和印支期，分别形成于加里东期和印支期两期陆内造山过程中壳源物质的部分熔融活动. 但白马山岩体加里东期和印支期两个峰期岩浆作用分别存在多期多批次岩浆侵入事件，形成了不同时代和岩相的花岗岩类岩石. 因此，各期次岩浆活动精确的时代、岩石成因及岩浆源区性质以及成岩地球动力学背景等方面仍存在一定的争议，关于多期岩浆活动的时代和岩石成因及其与Au⁃Sb⁃W多金属矿化之间相关联系的研究更为薄弱.

鉴于此，本文在前人研究的基础上，综合运用野外地质调查、岩石学、LA⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb年代学和Hf同位素、以及元素地球化学等研究手段，对白马山复式岩体进行了系统研究. 研究成果精确限定不同期次侵入岩的成岩时代，深入探究了岩石成因及其形成的大地构造背景. 最后，本文还探讨了多阶段成岩事件与多金属矿化之间的成因联系，为评估不同时代岩体的成矿潜力提供了理论依据.

1 地质背景

研究区位于扬子板块东南缘的江南造山带. 江南造山带是华夏地块与扬子地块在新元古代碰撞拼贴形成的地质单元，随后其先后经历了新元古代晚期的陆内裂谷、早古生代和早中生代的造山作用，以及晚中生代的陆内岩石圈伸展等多期复杂构造事件的改造（Zhou et al.， 2006；Shu et al.， 2015）. 因此，江南造山带被视为探究华南构造演化历史的天然实验室（Yao et al.， 2019）.

白马山复式岩体位于湖南省溆浦、隆回和新化县境内，大地构造位置属于华夏地块与扬子板块结合部，即江南造山带的西南段（图1a）. 该复式岩体总体上呈近东西向岩基侵入新元古界、震旦系、寒武系、奥陶系和志留系地层（图1b），岩体出露面积达1 600 km²（刘建清等，2017）. 前人将白马山复式岩体划分为水车、龙潭-小沙江以及龙藏湾等多个超单元，其中，水车超单元形成于加里东-海西期，龙潭-小沙江超单元属于印支期，而龙藏湾超单元则最晚，归属于燕山期（陈卫锋等，2007；王川等，2021）.

白马山复式岩体周边产出多个金、锑和钨等多金属矿床. 例如古台山、杏枫山、金山、铲子坪、泥潭冲、江溪垅等金锑（钨）矿床和杨家山钨矿床等. 上述矿床主要赋存在白马山岩体的围岩地层，即元古代到古生代含碳细碎屑沉积岩和碳酸盐岩之中. 该套地层变质程度较低，普遍为绿片岩相及以下，与岩体接触部位多见角岩化. 金锑矿体主要为石英硫化物脉型，其次为近脉围岩蚀变型，在岩体边部围岩中可见矽卡岩型钨矿体.

2 样品及分析方法

2.1　样品岩相学特征

本研究系统地采集了白马山复式岩体东部水车和龙潭超单元的花岗岩样品.

水车超单元的样品编号为BM⁃30， BM⁃31和BM⁃50，样品的岩性主要为糜棱岩化花岗岩：颜色为浅灰色至肉红色，具有花岗结构（图2a），并且变形组构发育，展现出典型的糜棱岩化花岗岩特征（图2b，2c）. 主要矿物为钾长石（45%~55%）、斜长石（15%~20%）、石英（25%~30%）、黑云母（5%）. 副矿物为锆石、磷灰石、磁铁矿. 钾长石呈自形-半自形的板状或长柱状，长约0.4~0.6 mm，宽0.2~0.4 mm，发育有卡氏双晶，部分颗粒出现变形和碎裂，表面则发生泥化和绢云母化现象. 斜长石呈自形-半自形板状、长柱状，长约0.4~0.6mm，宽0.2~0.3 mm，发育有聚片双晶和环带状构造，表面可见泥化和绢云母化蚀变. 石英呈它形，可见因重结晶作用而形成细小的石英颗粒. 黑云母呈它形片状，通常经历强烈变形和蚀变，大部分颗粒见绿泥石化.

龙潭超单元采集的样品编号为BM⁃15，BM⁃16，BM⁃17，BM⁃19和BM⁃21. 样品的岩性主要为黑云母花岗闪长岩，呈灰白色，主要为中细粒等粒结构（图2d），局部呈现似斑状结构，斑晶为斜长石. 岩体部分区域经历了强烈的热液蚀变. 主要矿物包括斜长石（45%~50%）、钾长石（10%~15%）、石英（20%~25%）、黑云母（10%~12%）、角闪石（2%~3%）（图2e~2f）. 主要副矿物有锆石、磷灰石和磁铁矿. 斜长石呈自形-半自形板状和长柱状，长约3~4 mm、宽2 mm，发育聚片双晶和环带状结构，表面见绢云母化蚀变. 钾长石呈自形-半自形板状，长1~2 mm，宽1 mm，多发育条纹结构. 石英呈它形粒状，填充于长石和暗色矿物晶间，粒径在1~3 mm之间，波状消光现象明显. 黑云母呈它形片状，具有明显的多色性（淡黄色至褐色），部分颗粒有绢云母化蚀变. 角闪石呈长柱状、菱形或近菱形的六边形，具有明显的多色性（浅褐色、绿色至深褐色），普遍发育双晶结构.

2.2　分析方法

LA⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb定年工作在中国地质大学（武汉）紧缺战略矿产资源协同创新中心完成. 该研究将ESL 193HE型激光剥蚀系统与Agilent 7900型ICP⁃MS相连接. 激光束斑直径为32 μm，频率和能量密度分别为3 Hz和3.5 J/cm². 在分析过程中，以锆石标样91500（1 065.4 Ma）（Wiedenbeck et al.， 1995）作为外标进行同位素校正，同时以锆石标样Tanz（566.16±0.77 Ma）（Hu et al.， 2021）作为监控样品. 本次年代学工作测得的Tanz锆石监控标样的加权平均年龄为（566.2±1.8 Ma，n=28，MSWD=0.1），与推荐值一致，说明测年结果可靠. 测年数据通过软件ICPMSDataCal进行处理，U⁃Pb年龄谐和图则使用IsoplotR软件生成.

将岩石样品粉碎至200目以进行全岩地球化学分析. 主量元素和微量元素的分析均由澳实分析检测（广州）有限公司完成. 其中，主量元素采用X射线荧光光谱法进行测试，使用的仪器为荷兰PANalytical PW5400型X射线荧光光谱仪，测试精度优于1%；微量元素分析则采用Agilent 7900型ICP⁃MS进行测定.

锆石微区Hf同位素分析在在地质过程与矿产资源国家重点实验室利用LA⁃MC⁃ICP⁃MS技术完成. 所使用的MC⁃ICP⁃MS型号为Nu Plasma II， 并配备Resonetics⁃S155型激光器. 激光束斑直径为50 μm. 在样品测试过程中，获得标准锆石Penglai的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf=0.282 901±0.000 008，与其推荐值0.282 906（Li et al.， 2010）基本一致.

3 分析结果

3.1　锆石U-Pb年龄

锆石的U、Th含量及U⁃Pb定年数据列于表1. 尽管各测点表观²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄稍微分散，但结合上述监控标样的年龄与推荐值较为一致以及各测点均落在谐和线上或附近等特征，年龄结果能够准确揭示锆石的结晶时代. 糜棱岩化花岗岩的U含量介于8×10^-6~31×10^-6之间，Th含量介于（50~37）×10^-6之间. 13个分析点的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄范围为396~425 Ma（Fig. 3a），加权平均年龄为409±2 Ma（MSWD=7.8），这应代表了糜棱岩化花岗岩的结晶年龄. 白马山黑云母花岗闪长岩中锆石的U、Th含量分别为4~50×10^-6和42~317×10^-6. 17个分析点在U⁃Pb谐和图上形成了一簇密集的点，²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为211±1 Ma（MSWD=10），代表了黑云母花岗闪长岩的侵位年龄.

3.2　全岩主微量元素组成

本研究选取了2件糜棱岩化花岗岩和4件黑云母花岗闪长岩样品，进行了全岩主微量元素分析，测试结果见表2. 在黑云母花岗闪长岩的部分样品薄片中，可以观察到样品发生了轻微的绢云母化和绿泥石化蚀变，表明这些样品可能受到了后期热液蚀变的影响. 而经过进一步检查，我们发现这部分样品具有比较高烧失量（LOI>1.00%；样品编号BM⁃16和BM⁃17）和较低的Na₂O含量. Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素以及稀土元素通常不易受到热液蚀变影响，而Rb、Na、Ca、Sr和Ba等元素在热液蚀变过程中则表现出较强的活动性. 为了减小相关影响，在下文讨论中，当涉及Na₂O、CaO和Sr含量及其相关参数时，高LOI（LOI>1.00%）样品将被排除.

早古生代糜棱岩化花岗岩的主量元素具有以下特征：SiO₂含量为74.9%~76.0%，Al₂O₃含量较高，介于13.3%~13.7%，MgO含量较低（0.14%~0.16%），K₂O+Na₂O含量则在8.1%~8.6%之间. 在图4a中，糜棱岩化花岗岩均位于花岗岩的范围内. 糜棱岩化花岗岩具有强过铝质特征，铝饱和指数为1.08~1.11（图4b）. 相对而言，早中生代黑云母花岗闪长岩具有较低的SiO₂含量（68.3%~69.4%）和较高的Al₂O₃含量（15.0%~15.7%），在岩石分类图解中（图4a），早中生代花岗岩落在花岗闪长岩范围内，弱蚀变样品的A/CNK值为1.05~1.06，显示出弱过铝质的特征（图4b）. 在K₂O⁃SiO₂图解（图4c）中，样品落在高钾钙碱性和钾玄岩系列. 在图4d中，糜棱岩化花岗岩均位于高分异花岗岩区域，而绝大多数黑云母花岗闪长岩样品则投点于未分异I型和S型范围内.

糜棱岩化花岗岩的REE含量较低（47×10^-6~63×10^-6）. 该岩石呈现出平坦的稀土元素配分模式［（La/Yb）_N=1.9~3.0］，并且具有显著的负Eu异常（Eu/Eu^*=0.12~0.20）（图5a）. 而早中生代黑云母花岗闪长岩则具有相对较高的REE含量（71×10^-6~335×10^-6），并且明显富集轻稀土［（La/Yb）_N=13~88］，在稀土元素配分图（图5a）中，黑云母花岗闪长岩具有中等程度的负Eu异常（Eu/Eu^*=0.31~0.62）. 在原始地幔标准化微量元素蜘蛛网图（图5b）上，早古生代糜棱岩化花岗岩表现为Rb、Th和U的富集与Ba、P和Ti的亏损，而早中生代黑云母花岗闪长岩则显示Nb、Ta的亏损.

3.3　锆石Hf同位素特征

对糜棱岩化花岗岩进行了10个点的锆石Hf同位素分析（表3），获得的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值范围为0.282 146~0.282 379，计算获得的ε_Hf（t）值变化范围为-13.4~-5.4，其中大部分数据集中在-8.2~-5.4之间，其两阶段模式年龄为1.73~2.24 Ga. 对黑云母花岗闪长岩中锆石的12个Hf同位素测点的¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf值为0.282 355~0.282 435，算得的ε_Hf（t）值变化范围为-10.3~-7.4，其两阶段模式年龄为1.71~1.89 Ga（图6）.

4 讨论

4.1　白马山复式岩体的成岩年龄

白马山复式岩体由多个侵入体超单元构成. 根据花岗岩的岩性特征、年代学、地球化学及同位素组成，前人将白马山岩体细分为加里东-海西期的水车超单元、印支期的龙潭-小沙江超单元、以及燕山期的龙藏湾超单元（La Bas et al.， 1986；Whalen et al.， 1987；Wiedenbeck et al.， 1995；Li et al.， 2010；Shu et al.， 2015；Song et al.， 2015；张义平等，2015；刘建清等，2017，Yao et al.， 2019；Hu et al.， 2021；王川等，2021；Tang et al.， 2022）. 然而，至今尚未对每个超单元的侵位时代一直进行系统研究与总结. 因此，本次研究通过对水车和龙潭-小沙江等超单元开展系统采样，并进行LA⁃ICP⁃MS 锆石U⁃Pb测年，结合对前人资料的充分整合，旨在构建白马山复式岩体精细的多期次成岩年代学框架.

水车超单元：Xie et al.（2019）报道了水车超单元北缘杨家山W矿床内黑云母二长花岗岩的锆石SHRIMP U⁃Pb年龄为406.6±2.8 Ma. 这一结果与本研究中报道的水车超单元南缘糜棱岩化花岗岩的锆石U⁃Pb年龄409±2 Ma相一致，表明水车超单元花岗岩形成于早泥盆世，是加里东晚期岩浆活动的产物.

龙潭-小沙江超单元：本次研究获得的龙潭-小沙江超单元东部黑云母花岗闪长岩的LA⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb年龄为211±1 Ma，与前人报道的锆石U⁃Pb测年结果基本一致（228~216 Ma）（罗志高等，2010；Chu et al.， 2012；李建华等，2014；刘建清等，2017；王川等，2021；Tang et al.， 2022），表明龙潭-小沙江超单元是晚三叠世岩浆活动的产物.

龙藏湾超单元：对于龙藏湾超单元的形成时代，则存在一定的争议：陈卫锋等（2007）和刘建清等（2017）分别获得龙藏湾二云母花岗岩的锆石U⁃Pb年龄为177±2 Ma和176±4 Ma；而李建华等（2014）和王川等（2021）则获得了晚三叠世（216~212 Ma）的锆石U⁃Pb年龄. 因此，龙藏湾超单元可能是印支晚期至燕山早期岩浆活动的产物.

综上，综合前人的研究成果和本文提供的年代学数据，我们认为水车超单元形成于早古生代，龙潭-小沙江超单元花岗岩侵位于晚三叠世，而龙藏湾超单元则形成于印支晚期至燕山早期.

4.2　岩石成因及岩浆源区性质

本研究旨在通过对白马山复式岩体早古生代和早中生代花岗岩进行详细的地球化学及锆石Hf同位素对比研究，进一步探讨白马山地区这两个时期花岗岩的岩石成因以及其岩浆源区特征.

4.2.1　岩石成因

根据花岗质岩石源区的性质和地球化学特征的差异，研究者将其划分为I型、S型、M型和A型（Chappel and White， 1974）. 其中，M型花岗岩极为罕见，典型代表为产于洋壳的斜长花岗岩. 白马山复式岩体加里东期糜棱岩化花岗岩和印支期黑云母花岗闪长岩的矿物组成和Hf同位素显著区别于斜长花岗岩，因此白马山岩体显然不属于M型花岗岩. A型花岗岩一般具有碱性、贫水和非造山的特征，通常表现出高Ga/Al比值和Zr、Nb、Ce、Y等元素的高含量. 然而，白马山复式花岗岩的Ga/Al值较低，在（Na₂O+K₂O）/CaO⁃（Zr+Nb+Ce+Y）（图4d）中，绝大部分投点并未落在A型花岗岩的区域内，显然不应归类于A型花岗岩. I型花岗岩通常表现为准铝质至弱过铝质（A/CNK<1.1），多发育角闪石和黑云母等矿物，成岩温度>750 ℃（Miller et al.， 2023）. 与之相对，S型花岗岩则以高A/CNK值（>1.1）、富含白云母等过铝质矿物以及较低的成岩温度（<750 ℃）为典型特征（Miller et al.， 2023）.

本次研究的早古生代水车超单元的糜棱岩化花岗岩具有较高的铝饱和指数（1.08~1.11），发育少量的白云母和黑云母，锆饱和温度为693~705 ℃，未见角闪石等典型I型花岗岩的代表性矿物，这种矿物组合及较低的锆石饱和温度均与典型的S型花岗岩非常相似. 此外，加里东期糜棱岩化花岗岩具有更强烈的的负Eu异常（图5a）、和Ba、P与Ti的负异常特点，指示较强的斜长石、磷灰石等矿物的分离结晶作用（图5b）. 在图4d中，早古生代糜棱岩化花岗岩落入高分异花岗岩范围内，因此，水车超单元糜棱岩化花岗岩可归类为高分异的S型花岗岩.

在矿物组成方面，早中生代龙潭-小沙江超单元黑云母花岗闪长岩发育角闪石和黑云母等暗色矿物（图2e，2f）；在化学组成方面，弱蚀变的黑云母花岗闪长岩具有低的A/CNK值（1.05~1.06）；在形成温度方面，其具有较高的锆饱和温度（781~865 ℃）. 以上特征表明，早中生代黑云母花岗闪长岩的成因类型应为I型花岗岩.

4.2.2　岩浆源区性质

白马山岩体早古生代和早中生代花岗岩均具有较负的ε_Hf（t）值，这与古老地壳物质的Hf同位素特征相一致（图6a），结合其古老的Hf同位素二阶段模式年龄（糜棱岩化花岗岩：1.73~2.24 Ga；黑云母花岗闪长岩：1.71~1.89 Ga；图6b），我们认为白马山岩体加里东期与印支期花岗岩均为古老地壳物质部分熔融形成.

岩浆源区岩石（即变火成岩和变碎屑岩）比例的差异会导致侵入岩元素的不同（Sylvester， 1998）. 本研究中，早古生代和早中生代花岗岩的CaO/Na₂O值分别为0.12~0.30和0.75~0.94，表明其源区为泥质和玄武质源区的重熔（图7a）. 在Rb/Ba⁃Rb/Sr图解（图7b）中，早古生代糜棱岩化花岗岩投在富粘土-贫斜长石的区域，而早中生代黑云母花岗闪长岩则落在贫粘土-富斜长石的区域内. 结合其地球化学特征和Hf同位素组成，我们认为早古生代糜棱岩化花岗岩来源于古元古代富粘土变质碎屑岩的重熔，而早中生代黑云母花岗闪长岩则是由混入了变质碎屑岩的古老变质火山岩熔融形成.

4.3　构造及成矿意义

4.3.1　构造意义

已有研究表明，华南早古生代的岩浆活动发生于460~380 Ma，主要集中在450~420 Ma之间（Huang and Wang， 2019）. 目前，华南加里东期造山事件的陆内造山特征已被广泛认可（Li et al.， 2010；Shu et al.， 2015），主要基于以下地质事实：（1）早古生代蛇绿岩和岛弧岩石等洋壳残留记录的缺失；（2）加里东期花岗岩呈弥散状分布，从沿海到内陆没有明显的时间分布规律，且以过铝质和富集的Hf⁃Nd同位素组成为特征，表明其主要来源于地壳重熔，幔源物质的贡献较弱，其形成与俯冲作用无关；（3）近等温降压趋势的变质P⁃T⁃t轨迹印证了地壳增厚后的快速剥蚀减薄过程. 在造山过程中，区域花岗岩从同碰撞I⁃S型花岗岩（460~440 Ma）过渡为晚碰撞-碰撞后S⁃A型花岗岩（440~400 Ma）（Li et al.， 2010；Huang and Wang， 2019；Xin et al.， 2020）. 在Rb⁃（Y+Nb）构造判别图解（图8）中，白马山糜棱岩化花岗岩落在后碰撞花岗岩的范围内，结合其侵位年龄（409±2 Ma），我们认为其形成于后碰撞伸展的构造环境中. 造山带垮塌引起大规模的软流圈上涌和玄武岩底侵，提供了大量热量，使得地壳物质发生部分熔融，形成了白马山复式岩体水车超单元花岗岩.

与华南早古生代陆内造山运动类似，早中生代洋壳相关记录的缺失、广泛分布且无明确时空分布规律的过铝质花岗岩以及集中分布板块内部的区域强烈变质-变形作用，同样指示了华南早中生代构造事件的陆内造山特征（Wiedenbeck et al.， 1995；Shu et al.， 2015）. 在早中生代期间，印支板块和华北克拉通分别在南北两侧与华南板块碰撞和挤压，挤压应力水平传播至华南板块内部，导致地壳增厚，同时产生大量热量，使得地壳发生重熔，形成了早中生代的白马山复式岩体龙潭-小沙江超单元花岗质岩石.

4.3.2　成矿意义

湘中地区白马山岩体周缘产出了大量的Au⁃Sb⁃W矿床. 以往的研究对区域岩浆活动和Au⁃Sb⁃W成矿事件之间的联系进行了部分探讨. Xie et al.（2019）报道了分布在水车超单元岩体和地层交界部位的杨家山W矿床中，与白钨矿密切共生的锡石U⁃Pb年龄（410±6 Ma）和辉钼矿Re⁃Os年龄（404±3 Ma），结合指示岩浆来源的S（δ³⁴S=-2.9‰~-0.7‰）和H⁃O同位素（δD=-87‰~-68‰， δ¹⁸O_流体=-1.2‰~3.4‰）组成，认为矿床W矿化与加里东期白马山岩体水车超单元的岩浆活动关系密切. 白马山岩体周缘的其余Au⁃Sb⁃W矿床大多形成于三叠纪，例如，古台山Au⁃Sb矿床（云母⁴⁰Ar⁃³⁹Ar坪年龄224±5 Ma）（Li et al.， 2018）、杏枫山Au⁃W矿床（热液榍石与磷灰石U⁃Pb年龄分别为215±3 Ma和215±8 Ma）（吕沅峻等，2021；娄元林等，2024）、铲子坪和大坪Au矿床（石英Rb⁃Sr等时线年龄分别为205.6 Ma和204.8 Ma）（李华芹等，2008）. 在白马山岩体东侧，Xie et al.（2019）报道了曹家坝矽卡岩型W矿床的成矿年龄为206~196 Ma，Zhang et al.（2017）获得了龙山Sb⁃Au矿床中白钨矿Sm⁃Nd等时线年龄为210 Ma. 以上年代学证据表明，区域Au⁃Sb⁃W矿床的矿化与印支期白马山岩体的侵位具有时间耦合性. 娄元林等（2024）则基于杏枫山矿床的矿化蚀变与同位素特征，认为该矿床属于与侵入岩有关的岩浆热液型金矿床，因此白马山岩体具有良好的Au⁃Sb⁃W成矿潜力与找矿前景.

5 结论

（1）白马山复式岩体水车超单元糜棱岩化花岗岩锆石U⁃Pb年龄为409±2 Ma，为加里东晚期岩浆活动的产物，龙潭-小沙江超单元黑云母花岗闪长岩的侵位时间为211±1 Ma，代表了晚三叠世岩浆活动.

（2）水车超单元糜棱岩化花岗岩为S型花岗岩，可能产生于古元古代沉积岩的部分熔融. 龙潭-小沙江超单元黑云母花岗闪长岩属于I型花岗岩，主要来源于古元古代变火成岩混合部分变沉积岩的部分熔融.

（3）白马山复式岩体加里东期和印支期均产于陆内造山的构造环境中. 加里东期花岗岩具有一定的W成矿潜力，印支期岩体与区内大规模的Au⁃Sb⁃W矿化具有密切的成因联系.

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基金资助

中国地质调查局“湖南怀化-邵阳金矿重点调查区调查评价(DD20230386)

湖北省自然科学基金面上类项目(2021CFB499)

自然资源部新一轮找矿突破战略行动科技支撑项目“湖南雪峰金锑成矿带控矿构造解析与找矿预测”(ZKKJ202408)