我院青年教师聂虎在GSA Bulletin上发表研究论文揭示华南高温/超高温S型花岗岩的成因新证据 ——深部流体与板块构造的协同作用

S型花岗岩通常由沉积岩在白云母脱水熔融或水致熔融作用下形成，其形成温度一般较低（650–800℃）。然而，野外观察表明，部分较为罕见的S型花岗岩中含有堇青石和斜方辉石，指示其形成温度超过850℃，该类S型花岗岩的成因尚不明确。

近期，我院青年教师聂虎与来自意大利帕多瓦大学的Omar Bartoli教授、加拿大皇后大学的Spencer 教授以及我院夏小平教授、李文霞老师等国内外学者一起合作一起，针对我国华南大容山-十万大山地区出露的一套典型的高温/超高温S型花岗岩（图1），重点分析了磷灰石中的氟、氯、水含量及氢氧同位素特征以探讨其岩石成因及大地构造过程。

图1 华南大容山-十万大山地区地质简图

        研究发现，熔体的Cl/F比值自西南向东北短暂升高后逐渐递减，揭示源区卤素组成包含东北方向俯冲板片脱水的贡献，暗示其与古特提斯洋壳俯冲相关（图2）。磷灰石的δ¹⁸O值高于地幔值并且相对一致（9.7‰–12.1‰），指示其为变沉积岩部分熔融；而δD值变化较大，最低可达 –238.6±27.2‰，与地幔过渡带特征相符，表明该套S型花岗岩形成过程中存在深部地幔流体的参与（图3）。

图2华南大容山-十万大山地区花岗岩Cl/F比值空间变化规律

图3华南大容山-十万大山地区花岗岩H₂O/F比值和氢同位素特征

       综合挥发组分特征与区域构造背景，研究认为：古特提斯洋的东北向俯冲及随后的板片撕裂诱发深部地幔熔融，基性岩浆底侵促使地壳熔融，从而形成了该高温S型花岗岩带（图4）。该成果不仅拓展了对高温S型花岗岩成因机制的理解，也为厘清晚古生代至早中生代华南板块的构造演化提供了关键证据。

图4华南大容山-十万大山地区花岗岩岩石成因和构造模式

       该研究创新性地利用挥发性示踪流体来源，为花岗岩成因及大地构造研究开辟了新路径。该成果已发表在《GSA Bulletin》上，我院聂虎讲师和夏小平教授分别为第一作者和通讯作者。该研究受到国家自然科学基金（42130304）和中国地质大学（武汉）国重实验室开放基金的联合资助。（编辑  王继敏   审核  夏小平）

论文信息：Hu Nie, Xiao-Ping Xia Omar Bartoli, Christopher J. Spencer, Yang Meng, Wen-Xia Li, 2025, Volatiles and hydrogen isotopes in apatite reveal slab tearing-induced high temperature S-type granitic magmatism in South China: GSA Bulletin, https://doi.org/10.1130/B37968.1.