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湘中锑金成矿区是我国西南大面积低温成矿域的重要组成部分。区内不仅产有锡矿山、龙山等超大型-大型锑金矿床,还发育有白马山岩体、沩山岩体、紫云山岩体等印支期花岗岩体。以往的研究多集中于区内的锑金矿床,而对于印支期花岗岩关注较少,尤其是印支期花岗岩的成因、形成时代及其动力学背景的研究还较为薄弱。此外,由于成矿年代尚未得到有效制约,湘中地区锑金矿床的成矿机制,尤其是与岩浆活动之间的成因联系还存在较大的争议。本文在野外地质工作的基础上,结合前人的研究成果,对湘中地区白马山、沩山和紫云山印支期岩体开展了系统的全岩元素地球化学和Sr-Nd同位素地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf-O同位素地球化学研究。对区内代表性锑金矿床进行扫描电镜图像分析和硫化物硫同位素研究;同时,对锡矿山锑矿床和龙山锑-金矿床进行锆石(U-Th)/He热年代学研究。探讨了湘中地区印支期花岗岩的形成机制、构造动力学背景及其与锑-金成矿作用的关系。主要取得了几点认识: (i)白马山岩体钻石U-Pb年龄为209~215Ma,沩山岩体U-Pb年龄为214~218Ma,紫云山岩体U-Pb年龄为223Ma。不同类型的花岗岩形成先后顺序为:黑云母二长花岗岩>二云母二长花岗岩>电气石花岗岩,与它们的野外接触关系吻合。 (ii)湘中印支期花岗岩可分为I型花岗岩和S型花岗岩。I型花岗岩主要包括黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩,SiO2含量与A/CNK低,Fe2O3、 MgO、CaO、TiO2等含量高,P2O5与SiO2呈负相关关系,而Th、Y与Rb呈正相关关系;S型花岗岩主要为二云母二长花岗岩,SiO2含量和A/CNK高,Fe2O3、MgO、CaO与TiO2等含量低,P2O5与SiO2呈正相关,而Th、Y与Rb呈负相关。Al2O3,CaO,Fe2O3,MgO,MnO,TiO2,Sr, Ba, Zr和Eu的含量随SiO2含量升高而降低,说明在岩浆演化过程中发生了斜长石、钾长石、铁-钛氧化物及锆石的分离结晶作用。两种类型花岗岩地球化学特征的差异与它们的源区性质和熔融条件不同有关。 (iii)湘中印支期花岗岩具有较高的全岩ISr值和锆石δ18O值,结合其Nd和Hf两阶段模式年龄分别为1.65~1.96Ga和1.33~2.52Ga,表明湘中印支期花岗岩主要由早-中元古代古老基底部分熔融所致;而较高的εNd(t)和εHf(t)值,表明可能少量地幔物质的加入。 (iv)湘中印支期花岗岩形成于碰撞后伸展环境,幔源岩浆底侵作用为早-中元古代古老基底的部分熔融形成花岗岩提供了热源,基性岩浆的热传导效应导致先后形成了I型和S型花岗岩。 (v)湘中地区锑金矿床可能形成于两次成矿事件:第一次以龙山锑-金矿床为代表,形成于210~161Ma之间,与印支期花岗岩体有关,岩浆活动是其成矿流体的重要来源;第二次以锡矿山锑矿床为代表,形成于120~110Ma,与深部幔源岩浆活动有关。幔源岩浆活动不仅为锑矿床的形成提供了成矿流体,同时也是锡矿山巨量Sb元素的重要来源。