浙东早白垩世岩浆机械混合：来自象山岩浆杂岩体U-Pb年代学及地球化学证据

Early Cretaceous Magmatic Mechanical Mixing in Eastern Zhejiang：Evidence from U-Pb Geochronology and Geochemistry of the Magmatic Complex in Xiangshan

摘要

浙东象山地区新发现的二长花岗岩与石英闪长岩相互穿插、融合的岩浆杂岩体，不同于以往酸性侵入岩中常见的暗色包体。为探究该岩浆杂岩体的形成时代和成因模式，开展了年代学和岩石地球化学等研究工作。锆石U-Pb定年结果表明，该岩体中二长花岗岩与石英闪长岩均侵位于早白垩世晚期，为同期次侵入形成的产物。二长花岗岩以高硅、富碱、富钾以及Ca、Mg、P、Fe等元素显著亏损为特征，并具有高分异指数和弱Eu负异常；石英闪长岩以富铝、富钠、高铁、高镁和高钙为特征，几乎不存在Eu异常。综合研究认为，象山岩浆杂岩体中二长花岗岩与石英闪长岩不是壳幔物质熔融后再分离结晶形成的，而是壳—幔源岩浆由于密度和温度等不同，导致未充分混合状态下侵位形成的。壳—幔岩浆机械混合的发现，为浙闽沿海地区晚中生代壳幔岩浆相互作用及花岗岩成因机制的研究提供了重要实例。

Abstract

During the late Mesozoic era, the coastal regions of Zhejiang and Fujian experienced the effects of the Pacific Plate’s subduction retreat, leading to the emergence of a northeast -trending granite belt at the surface. This granite belt frequently contains dark-colored inclusions, which are hypothesized to result from magma mixing. In the Xiangshan area of eastern Zhejiang, the author identified a magmatic complex massif characterized by the intermingling and fusion of diorite and quartz diorite. In contrast to the previously observed dark-colored inclusions in acidic intrusive rocks along the eastern Zhejiang coast, this study focuses on these two rock types within the massif to seek direct evidence of magma mixing evolution, particularly mechanical mixing evidence. Through field investigations, we conducted detailed microscopic observations, comprehensive whole-rock geochemical analyses, and LA-ICP-MS zircon U-Pb dating of the Xiangshan adamellite-quartz diorite magmatic complex. The zircon U-Pb dating results reveal that both the diorite［（115.1±2.1）Ma］ and quartz diorite［（117.6±1.7）Ma］ were emplaced during the Late Cretaceous of the Late Yanshan period, indicating their formation occurred contemporaneously. Diorite is characterized by low aluminum content and high levels of potassium, calcium, and alkaline elements, with significant silicon, alkali, and potassium enrichment. It exhibits weak negative europium anomalies(average δEu of 0.61) and shows depletion in elements such as magnesium, calcium, phosphorus, titanium, and iron. Diorite also demonstrates a high degree of crystal differentiation and evolution. In contrast, quartz diorite is,marked by elevated aluminum and sodium content, along with high concentrations of iron, magnesium, and calcium. The degree of crystal differentiation in quartz diorite is relatively low, and its rare earth element characteristics are akin to those of diorite. Research findings suggest that the diorite and quartz diorite within the Xiangshan magmatic complex did not originate from the melting and subsequent crystallization of crustal and mantle materials. Instead, they were formed by the intrusion of acidic magma, which resulted from mantle-derived magma and induced partial melting of the crust. This process occurred within the context of crustal extension and tension during the late Cretaceous period, influenced by variations in density and temperature. The two distinct types of magma primarily formed through mechanical mixing. The test data and research findings presented in this article offer new support and evidence for the study of Late Mesozoic magma mixing and crust mantle interaction mechanisms in the coastal regions of Zhejiang and Fujian. The findings suggest that the rock mass was intruded during the Late Cretaceous of the Late Yanshan period, and the two lithologies likely formed concurrently with the granite in these coastal areas during the same magmatic event. The granite and diorite within the Xiangshan diorite-granite mixed rock mass are not merely products of the melting, separation, and crystallization of crustal and mantle materials. Instead, they result from the mixing of two distinct magmas. The Xiangshan magmatic complex is a product of the intrusion of mantle -derived magma and magma generated by partial melting of the crust, occurring under conditions of crustal extension and tension in the Late Early Cretaceous, where the two magmas were not fully homogenized. The newly identified evidence of mechanical mixing presented in this study offers a stronger indication of Mesozoic magmatic mechanical mixing in the coastal regions of eastern Zhejiang compared to the previously observed dark-colored inclusions in granitic formations. Furthermore, these findings contribute novel support and evidence to the investigation of Late Mesozoic magmatic mixing and crust-mantle interaction mechanisms in the coastal areas of Zhejiang-Fujian.

Graphical abstract

关键词

锆石U-Pb年代学 / 地球化学 / 早白垩世 / 岩浆混合 / 构造意义 / 岩浆杂岩体 / 浙东象山

Key words

zircon U-Pb dating / geochemistry / Early Cretaceous / magma mixing / construction significance / magmatic complex / Xiangshan in eastern Zhejiang

浙闽沿海一带位于欧亚板块东缘，晚中生代古太平洋板块向欧亚板块俯冲碰撞引发了强烈的构造活动，导致该地区岩浆侵入活动加剧，形成了呈带状展布的花岗质岩浆岩条带，尤以NE走向展布的I-A型混合花岗岩带出露最为广泛（邱检生等，2000；王对兴等，2013）。Moyen et al（2021）研究认为，花岗质岩石是地壳物质经历两阶段或多阶段演化形成的产物，对这些花岗质岩浆岩开展相关研究，可以揭示大陆地壳的演化、壳幔相互作用和构造动力过程等（杜秀玲等，2022）。

以往地质调查研究过程中发现，不少岩体并非以单一岩性为主。部分酸性侵入岩体中可见大量中性暗色闪长质包体现象，这类地质现象蕴含着壳幔相互作用和岩浆混合作用的丰富信息，通过对混合岩体中不同岩性进行系统研究，能够有效揭示地球深部岩浆的物质来源、成因机制、演化路径及岩浆混合作用过程（Blake et al，2000；Coombs et al，2003）。值得注意的是，地表出露的中基性—酸性岩浆杂岩体和花岗质岩体中的暗色包体，因其记录了地壳深部物质交换与岩浆混合作用的关键证据，已成为当前地质学研究的重要切入点（陈伟等，2019；高丽等，2020；汪相，2023）。

近年来，针对岩浆混合作用的研究主要聚焦于两大核心方向：一是通过岩石地球化学特征和矿物学特征来识别岩浆混合作用（张瑞刚等，2018；朱孔阳等，2025）；二是探讨壳—幔物质交互机制，特别是地幔衍生熔体对混合过程的物质—能量输入效应（李友连等，2025）。前人研究表明，花岗质岩体中的中基性暗色包体成因多与壳—幔岩浆混合及其后续演化密切相关：张晓宇等（2024）和董传万等（2009）强调镁铁质（或玄武质）岩浆与长英质岩浆的混合；王对兴等（2019）指出该过程发生于燕山期弧后伸展背景下，伴随岩浆混合与分异作用；何晨等（2023）提出暗色包体形成涉及不同深度岩浆房之间的岩浆混合和晶体—熔体分离。

本研究聚焦浙江象山地区出露的二长花岗岩—石英闪长岩杂岩体，旨在揭示深部壳—幔岩浆相互作用的机制与过程。野外调查发现，两类岩石构成典型的岩浆杂岩组合，呈密切的相互穿插与包裹接触关系，体积比介于2∶1~1∶1，明显区别于传统以花岗岩为寄主、中基性暗色包体为附属的研究范式。这一现象指示岩体形成于上地幔来源的基性岩浆与地壳深部酸性岩浆在侵位过程中的机械混合，为深部壳—幔岩浆混合作用提供了关键的野外实证。

为系统厘定岩浆混合的时空演化特征，本研究综合开展岩相学观察、锆石U-Pb年代学、Hf同位素微区分析及全岩地球化学分析，以期为岩浆混合作用机理提供新的理论支撑，为理解大陆地壳生长与壳—幔相互作用提供典型范例。

1 地质背景

癞痢山岩体位于浙江东部象山县城北侧虎啸铺村周边，基岩出露状况良好。构造上位于丽水—余姚深大断裂东部，华夏造山系一侧，平阳—普陀岩浆弧区，区域上受温州—镇海和长乐—南澳等断裂影响，地层上归属于浙东南地层区，为火山岩分布区域［图1（a）］。该岩体岩性主要由二长花岗岩和石英闪长岩组成，二者呈无规则相互穿插、界面清晰，出露面积约为3.05 km²，呈NE向展布。周边构造较为发育，以NE向断层为主，岩性较为复杂，附近侵入岩还分布有石英闪长岩和碱长花岗岩等岩体；该岩体西侧多为早白垩世早期西山头组，主要岩性为碎屑流相流纹质晶玻屑熔结凝灰岩，局部夹有少量喷发沉积相的沉凝灰岩和凝灰质粉砂岩；东侧为早白垩世晚期永康群馆头组一段砂岩、粉砂岩和晚白垩世小雄组流纹质集块角砾岩等；北侧以早白垩世晚期永康群馆头组二段英安质玻屑熔结凝灰岩和安山质含角砾玻屑熔结凝灰岩为主，南侧被第四系覆盖［图1（b）］。

2 样品采集与分析方法

为了开展浙东沿海象山地区二长花岗岩与石英闪长岩岩浆混合作用的研究工作，在新鲜露头点针对2种不同岩性分别采集锆石U-Pb测年样品1套和主微量岩石地球化学样品4套，具体采样位置见图1（b）。

锆石挑选、制靶、CL图像、定年、Hf同位素原位微区分析和主微量岩石地球化学分析工作均由武汉上谱分析科技有限责任公司完成。锆石U-Pb测年工作流程：野外样品研磨—分离精样—挑选锆石—制靶—阴极发光照相—圈定激光束斑位置—激光剥蚀测试。本次试验所用激光剥蚀系统为GeoLas HD，等离子体质谱仪为Agilent 7900，激光束斑直径为24 µm，激光能量为80 mJ，频率为5 Hz。采用锆石标准91500作为校正标准样，玻璃标准物质NIST610作为外标分馏校正，GJ-1作为监控标准样，采用ICPMSDataCal 10.8和Isoplot/Ex_ver3等软件对原始数据进行处理（Liu et al，2008；Ludwig，2003）。在测年基础上，选取谐和度好的锆石颗粒，进一步开展锆石Hf同位素原位微区分析工作，仪器为Geolas HD准分子激光剥蚀系统和MC-ICP-MS多接受质谱仪，测试过程中采用氦气提高Hf元素灵敏度，同时采用国际锆石标准进行数据校正，测试精密度优于0.000020。岩石地球化学采用XRF方法测定主量元素并利用α系数法理论对数据进行校正；微量元素测试工作由Agilent 7700e型电感耦合等离子质谱仪完成分析（Li et al，2021），测试过程中配备监控样用以控制测试质量。

3 岩相学特征

象山岩浆杂岩中二长花岗岩与石英闪长岩呈现显著的岩性差异，二者接触界面清晰，岩性特征如下：

二长花岗岩新鲜面呈肉红色［图2（a）、2（b）］，镜下鉴定显示其发育细粒花岗结构［图2（c）］，矿物组成以钾长石（40%~50%）、斜长石（25%~30%）和石英（25%~30%）为主，并含黑云母（5%）和少量不透明矿物等，矿物粒径较均匀，大小一般为0.5~1.0 mm。钾长石主要呈半自形板状，粒间杂乱状分布，主要呈锯齿状和波纹状镶嵌，部分近平直镶嵌，具简单双晶，部分颗粒内部嵌布板条状斜长石；斜长石主要呈半自形板状，杂乱分布，具有绢云母化、白云母化和黏土化，多见聚片双晶；石英呈他形粒状，粒间镶嵌状分布；黑云母呈片状，局部相对聚集，被绿泥石和绢云母等不均匀交代；副矿物主要为磷灰石、锆石和榍石等。

石英闪长岩新鲜面呈灰—青灰色［图2（a）、2（b）］，镜下鉴定呈细粒半自形粒状结构［图2（d）］，矿物成分为斜长石（60%~70%）、角闪石（10%~15%）、石英（10%~15%）、黑云母（5%~10%）和少量不透明矿物等［图2（e）］。斜长石主要呈半自形板条状，杂乱分布，粒径一般为0.15~1.50 mm，多见聚片双晶；角闪石呈自形针状—长柱状，宽度一般为1.0~1.5 mm，长度为8~15 mm；石英呈他形粒状，粒径一般为0.1~2.0 mm，少量粒径为2.0~3.0 mm；黑云母呈片状，片径为0.10~1.25 mm，多被绿泥石交代呈假像［图2（f）］；不透明矿物呈他形粒状，零星可见；副矿物主要为磷灰石和锆石等。

4 分析测试结果

4.1 锆石U-Pb同位素年代学

本次开展U-Pb测年所挑选的锆石颗粒以呈淡黄色或无色为主，透明—半透明状态，多呈柱状或长柱状，长宽比为2∶1~3∶1，单颗锆石长度为80~220 μm，宽度为50~80 μm，XS024-5样品由于Th和U含量高而在表面呈现黑色（图3）。

2个样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分析结果列于表1。由表1可知，2个样品的Th/U比值均较高，XS024-1样品Th/U平均比值为1.50，XS024-5样品Th/U平均比值为1.86。在锆石阴极发光图像（图3）上可以看到较为清晰的韵律振荡环带结构，未发现增生边等复杂内部结构。高Th/U比值特征和锆石振荡环带特征与典型岩浆锆石判别标准高度吻合（Coombs et al，2000；Möller et al，2003；吴元保等，2004），表明本次测试所选锆石为未受后期改造的原生岩浆锆石，确保了本次测试结果对岩体形成时代的指示意义（Connelly，2001）。

LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年结果（图4）显示，2组样品的²⁰⁶Pb/²³⁸U-²⁰⁷Pb/²³⁵U年龄数据均沿谐和线呈高聚集度分布，谐和度大于90%，证实了所测锆石未遭受后期热扰动事件的影响（邱检生等，2011），测年结果代表岩石的结晶成岩年龄。对测试结果进行加权平均计算，获得二长花岗岩（样品编号为XS024-1）结晶年龄为（115.1±2.1）Ma，石英闪长岩（样品编号为XS024-5）结晶年龄为（117.6±1.7）Ma，精确标定了象山岩浆杂岩体形成于早白垩世晚期。

4.2 锆石Hf同位素特征

岩浆冷却成岩过程中，较早结晶的锆石受后期地质作用影响较弱，能够有效保存岩石成岩初期的原始Hf同位素信息，已成为示踪岩浆源区属性的可靠标志（Kinny，2003；Griffin et al，2004；Hawkes-worth et al，2006），利用锆石Hf原位微区分析来开展岩浆演化、物质来源和壳—幔相互作用过程等方面研究成为一种趋势（吴福元等，2007）。

本研究对开展U-Pb测年工作的2件样品各选取15颗颗粒形态完整且测试谐和度高的锆石开展Hf同位素原位微区分析工作，测试结果和计算参数列于表2。该岩浆杂岩体中二长花岗岩与石英闪长岩的Hf同位素体系呈现显著差异，具体特征如下：

（1）放射性成因Hf积累差异：二长花岗岩的¹⁷⁶Lu/¹⁷⁷Hf平均值为0.001579，显著低于石英闪长岩（0.003088），指示了二长花岗岩中放射性成因Hf在后期积累远低于石英闪长岩（吴福元等，2007）。这一特征与二者不同的岩相学特征相吻合，石英闪长岩中暗色矿物含量较高可能导致更强的后期蚀变。

（2）Hf同位素组成特征：二长花岗岩¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf平均值为0.282445，低于石英闪长岩（0.282527），二者均表现出较窄的变化范围（表2）。

（3）幔源物质贡献指示：二长花岗岩ε_Hf（t）集中分布在-10.52~-8.43（平均值为-9.17），石英闪长岩则集中分布在-7.89~-3.07（平均值为-6.15），二者均远高于地壳平均值，且更加靠近球粒陨石演化线一侧［图5（a）］。

（4）模式年龄约束：二长花岗岩二阶Hf模式年龄（T_DM2）为1 710~1 842 Ma，石英闪长岩为1 372~1 680 Ma，均显著低于华夏变质基底（桃溪）的二阶模式年龄（张延青等，2022）。结合二者f_Lu/Hf值均小于地壳平均值（Vervoort et al，1996；Amelin et al，2000）可知，二阶模式年龄反映了源区物质从亏损地幔被获取的时间。

（5）构造归属解析：在t-ε_Hf（t）图解中［图5（b）］，所有数据点均投影在华夏地块地壳基地演化域之上（Xu et al，2007），且石英闪长岩更偏向幔源端，这种特征说明该岩体成岩过程中存在壳—幔相互作用，且幔源熔体的加入导致石英闪长岩具有更高的ε_Hf（t）值。

4.3 岩石地球化学特征

（1）主量元素

象山岩浆杂岩体二长花岗岩和石英闪长岩主量元素含量见表3。

二长花岗岩以高硅（SiO₂平均值为76.07%）、富碱且相对富钾为典型特征。在TAS图解中样品集中分布于亚碱性花岗岩区［图6（a）］，标准矿物石英含量平均值为35.46%（大于20%），属于典型花岗岩类；Al₂O₃含量范围为11.90%~13.40%，铝饱和指数（A/CNK）介于1.01~1.07，属于弱过铝质［图6（b）］（邓晋福等，2015）；里特曼指数（σ）为1.91~2.40，碱铝指数（AKI）为0.63~0.91（平均值为0.83），属于高钾钙碱性岩系［图6（c）］（邓晋福等，2015）；高分异指数（D.I介于91.99~96.21），反映成岩岩浆结晶和演化分异程度高。

石英闪长岩以中硅（SiO₂平均值为63.24%）、富铝、富碱且相对富钠、富铁镁钙为特征；在TAS图解中样品分散于亚碱性二长岩—闪长岩—花岗闪长岩区［图6（a）］，反映了母岩浆成分不均一；铝饱和指数（A/CNK）介于1.00~1.06，属于弱过铝质［图6（b）］（邓晋福等，2015）；里特曼指数（σ）为2.11~2.95，碱铝指数（AKI）为0.57~0.88，均小于0.90，属于钙碱性系列［图6（c）］；低分异指数（D.I介于65.43~72.73）表明岩浆分异、演化程度不高，远低于花岗岩类样品的演化、结晶分异程度。

综上所述，二长花岗岩的高硅、富碱（富钾）、低铝和高分异指数特征，符合挤压向拉张转换背景下富钾钙碱性花岗岩的地球化学标志（Barbarin，1999），暗示其源于经历强烈分异作用的壳源长英质熔体。石英闪长岩具有相对原始的岩浆成分（高铁—镁—钙、低分异指数）及TAS图解样品离散分布特征，反映样品为幔源基性岩浆与壳源物质混合的产物。两类岩石的弱过铝质共性，指示源区存在斜长石分解作用。

（2）微量及稀土元素

二长花岗岩和石英闪长岩样品微量和稀土元素测试结果见表3。由表3可知，二者含量差异显著。微量元素特征：二长花岗岩蛛网图呈“V”形锯齿状［图7（a）］，Rb、K等大离子亲石元素和Th、U、Zr、Hf等高场强元素富集，亏损Co、Ni、Cr和V等亲铁元素；Rb/Ba（0.20~0.27）和Rb/Sr（0.72~1.31）比值较低，指示岩浆演化存在斜长石堆晶作用（邱检生等，2011）；Ga/Al×10⁴值为2.16~2.50，均低于A型花岗岩判别阈值（2.6）（Whalen et al，1987），不具有A型花岗岩富Ga的地球化学特征，可能是高分异的花岗岩（王对兴等，2013）。

石英闪长岩在原始地幔标准化蛛网图中呈现出右倾状，相邻元素间起伏较小［图7（b）］，富Rb、Ba和U，贫Nb、Sr和P等元素，Co、Ni和V等亲铁元素含量远高于花岗岩样品，反映了成岩岩浆有大量的地幔物质参与。

稀土元素特征：二长花岗岩稀土元素总量（ΣREE平均值为307×10^-6）略高于全球酸性岩的平均值（285×10^-6）（Rudnick et al，2003）；石英闪长岩稀土元素总量（ΣREE平均值为179×10^-6）略低于闪长岩全球平均值（196×10^-6）（蔺新望等，2023）。轻重稀土元素分馏作用明显，且二长花岗岩轻重稀土分馏作用［LREE/HREE平均值为12.1，（La/Yb）_N平均值为16.5］明显高于石英闪长岩［LREE/HREE平均值为6.69，（La/Yb）_N平均值为6.84］。二长花岗岩具有显著的Eu负异常（δEu平均值为0.61），稀土配分曲线Eu处表现为“V”形凹槽［图8（a）］，指示斜长石分离结晶主导的分异过程（邱检生等，1999）；石英闪长岩Eu负异常较弱（δEu平均值为0.89）。二长花岗岩和石英闪长岩稀土元素球粒陨石标准化配分曲线均为右倾［图8（a）］，二长花岗岩向右倾斜幅度明显大于石英闪长岩，且二者轻稀土元素倾斜度较大，重稀土元素较为平坦，指示轻稀土富集程度高于重稀土。

5 讨论

5.1 形成时代

通过对二长花岗岩和石英闪长岩开展锆石U-Pb同位素测年，获得二长花岗岩和石英闪长岩加权平均年龄分别为（115.1±2.1）Ma和（117.6±1.7）Ma，表明二者均形成于早白垩世晚期。测试结果显示，二者在误差范围内（二者置信区间重叠）具有统计学一致性，说明二者混合不是在一种岩浆固结后另一种再侵入造成的，也不是来自早期围岩捕虏体等（王德滋等，2008），而是2种不同岩浆同时上侵，在岩浆机械混合作用下同时结晶形成的。

5.2 岩浆混合作用

象山癞痢山岩体露头发育典型的二长花岗岩与石英闪长岩岩浆混合现象，宏观上表现为：二者呈不规则脉状交织接触，接触面一般呈弧状弯曲；有的截然突变［图9（a）］，有的呈过渡接触关系［图9（b）、9（d）］，具有塑性混合特征，且二者均具有细粒半自形—自形状晶体结构；在部分过渡型混合接触带上，可见显著的矿物混染现象，即石英闪长岩特征矿物组合（角闪石和磷灰石）与二长花岗岩标志性矿物（石英和钾长石）呈现不均匀混杂分布，形成过渡型矿物组合［图9（c）、9（d）］；局部接触带上还发育有宽度为0.5~1.0 cm的结晶程度较差的冷凝边［图9（e）］；接触面附近石英闪长岩中可见到较多针状的磷灰石，长宽比可达10∶1~15∶1［图9（f）］。镜下显微特征中针状磷灰石和锆石等淬火结构副矿物普遍存在，揭示该部位曾经历显著的温压突变，即二者接触面附近发生淬火作用。这些现象表明，基性高温岩浆与酸性低温岩浆混合过程中，在接触面附近因热力学失衡发生了快速冷却淬火、冷凝结晶作用，形成了清晰的边界，这些特征被认为是岩浆发生混合作用的标志（刘成东等，2004；Barbarin，2005）。

除了宏观特征外，在岩浆混合过程中2种岩浆的物质交换可以通过主量及稀土微量元素特征的相似性来判断。在相关主量元素地球化学图解中，二长花岗岩与石英闪长岩具有良好的协同变化关系：SiO₂与MgO、TiO₂、Fe₂O₃、CaO等主要氧化物之间呈线性负相关关系［图10（a）~10（d）］；在SiO₂-Na₂O+K₂O图解和Al₂O₃/CaO-Na₂O/CaO同分母氧化物比值协变图解中均表现为线性正相关关系［图10（e）~10（g）］；而在SiO₂-A/CNK图解中未表现出相关性［图10（f）］；^TFeO/K₂O-Na₂O/CaO之间呈类似双曲线演化关系［图10（h）］；^TFeO-MgO图解中样品点均落在壳—幔源岩浆混合曲线附近，二者具有线性正相关关系，且二长花岗岩更趋近岩浆混合一端［图10（i）］。这些相似的特征即为岩浆混合过程中物质交换所致。在微量元素蛛网图和稀土元素配分曲线上，二者又呈现出完全不一致的特征，说明二者发生物质混合作用并不充分，各自仍保留原有的微量和稀土元素特征。

基于锆石饱和温度计方法（Watson et al，1983）计算出的二长花岗岩岩浆结晶温度为767~801 ℃，石英闪长岩岩浆结晶温度为794~811 ℃，二者存在较大的差异，宏观上又呈现出以突变接触面为主，说明二者可能源自不同的热力学体系，即二者不是同源岩浆经分异结晶作用形成的，更可能是2种不同岩浆发生机械混合作用之后，在各个区域不同类型的岩浆就开始自行结晶，没有发生进一步地球化学混合作用。同源岩浆经分离结晶作用形成的岩石应具有一致的ε_Hf（t）值域，但本次实测二者ε_Hf（t）值域不同，揭示了成岩过程中存在异源熔体的混合作用，即再次确认了二者是2种不同岩浆未充分混合作用的结果，而不是同源岩浆分离结晶作用形成的。

综合上述一系列特征，认为象山岩浆杂岩体不是简单的壳幔物质熔融再分离结晶形成的，而是在岩体形成过程中源自深部的中基性岩浆与酸性岩浆在浅部岩浆房发生了混合作用，但由于密度和温度等的差异，二者未充分混合均匀。此外，从Hf同位素原位微区分析结果（表2和图5）可以看出，二者具有完全不同的特征，且ε_Hf（t）值完全不重合，二长花岗岩的物质来源更加靠近古老地壳，而石英闪长岩更偏向幔源端，是壳幔源混合所形成。综合以上分析，认为象山岩浆杂岩体应该是2种不同物质来源的岩浆经机械混合作用的产物（Langmuir et al，1978；Zorpi et al，1991；蔺新望等，2023）。

5.3 构造背景

浙闽沿海晚中生代钙碱性花岗质岩体的成因机制研究表明，岩体中普遍发育的中基性暗色闪长质包体与寄主花岗岩之间具有显著的成因联系。岩石学与地球化学研究表明，中基性暗色闪长质包体与寄主花岗岩共同记录了壳—幔岩浆混合作用过程，表现为幔源基性岩浆与壳源酸性岩浆在深部岩浆房发生的物质—能量交换（李艳军等，2009；潘少军等，2025）。区域构造演化分析揭示，晚中生代时期浙闽沿海地区岩浆活动主要受控于古太平洋板块的多阶段俯冲作用：早期俯冲板片脱水引发地幔楔部分熔融，底侵的幔源岩浆诱发下地壳重熔形成花岗质岩浆；随后发生俯冲带后撤与板片回卷，导致幔源岩浆与壳源岩浆在伸展构造背景下发生混合（徐夕生等，1999；Zhou et al，2006）。这种壳—幔相互作用主导的岩浆演化过程，实质上是板块俯冲动力学、地幔物质上涌和地壳熔融响应的时空耦合结果。

浙东沿海地区在早白垩世晚期处于亚洲东部陆缘裂解的关键构造阶段（王对兴等，2013），该时期构造应力场由挤压状态转变为张性状态（Lapierre et al，1997），一系列伸展拉张运动导致了地壳减薄甚至被拉断（刘风龙等，2024），在地面形成了一系列NE-NNE向展布的断裂，促进了基性幔源物质的底侵作用（图11）。在幔源岩浆底侵作用的热扰动下，下地壳物质发生部分熔融，产生酸性岩浆，与上涌的基性岩浆接触引发了岩浆的混合作用。但由于酸性岩浆和基性岩浆在化学成分、密度和黏度等方面存在显著差异，二者难以实现充分的化学均一化，仅以机械方式相互穿插、包裹，形成非均质的岩浆混合体，这些未充分发生化学混合作用的岩浆逐渐冷却结晶形成了岩浆杂岩体。

象山岩浆杂岩体的锆石U-Pb测年数据显示二者成岩年龄在置信区间重叠，证实了闪长质岩浆与花岗质岩浆具有同时空演化的特征。具体成因可以概括为：在早白垩世晚期地壳伸展拉张背景下，幔源基性岩浆底侵诱发下地壳物质发生部分熔融，形成花岗质酸性岩浆；在此过程中，基性岩浆同化混染了部分酸性岩浆组分，经岩浆演化形成具有壳—幔混合特征的闪长质岩浆；2种岩浆在地质作用下快速上升侵位，但由于二者在化学成分、密度和黏度等方面存在显著差异，难以实现充分的化学均一化，仅以机械方式相互穿插、包裹，形成非均质的岩浆混合体，这些未充分发生化学混合作用的岩浆冷却结晶形成了具有交织结构的岩浆杂岩体。对该岩浆杂岩体的空间分布特征与显微结构的分析表明，二者既保留独立的岩浆演化轨迹，又通过岩浆混合作用产生了过渡性岩相，记录了壳—幔岩浆系统的相互作用过程。

6 结论

（1）象山岩浆杂岩体中二长花岗岩和石英闪长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄分别为（115.1±2.1）Ma和（117.6±1.7）Ma，二者在误差范围内可视为同时成岩，即均形成于早白垩世晚期。

（2）象山岩浆杂岩体中二长花岗岩和石英闪长岩地球化学特征相差较大，二长花岗岩具有高硅、富碱（富钾）、低铝和高分异指数特征，而石英闪长岩具有富钠、富铝和低分异指数特征；二长花岗岩Mg、Ca、P、Ti和Fe等元素含量极低，而石英闪长岩富Fe、Mg和Ca。

（3）象山岩浆杂岩体中二长花岗岩和石英闪长岩不是由简单的壳幔混合岩浆分离结晶形成的，而是在早白垩世晚期地壳伸展拉张背景下，2种不同岩浆由于温差、黏度和密度等方面存在显著差异，在未发生充分混合作用下快速上升侵位、冷却和结晶，形成了具有交织结构的岩浆杂岩体，即象山岩浆杂岩体是2种不同岩浆机械混合作用的产物。

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基金资助

浙江省基础性公益性战略性地质工作项目“浙江沿海地区中生代火山构造格架厘定”(2022012)

“浙江沿海陆相火山岩区1∶5万区域地质调查”(2025004)

中国地质调查局项目“中国矿产地质志项目—中国矿产地质志·浙江卷”(DD20221695)

中国地质调查局项目“中国矿产地质志项目—中国矿产地质志·浙江卷”(DD20190379)

中国地质调查局项目“中国矿产地质志项目—中国矿产地质志·浙江卷”(DD20160346)