赣南地区在大地构造位置上属于南岭东西向构造岩浆带的东段,属于南岭稀有-有色金属成矿带(左祖发,2015)。该区岩浆活动强烈,部分岩浆岩体呈面状分布。其中,加里东期和燕山期的岩浆活动最为活跃。区内岩浆岩绝大部分为酸性岩浆岩,基性岩含量极少,零星分布于个别构造发育位置。基性岩墙在区域上与深大断裂构造关系紧密,常与区域内的伸展构造环境相关,他们起源于地壳深部(上地幔或下地壳),沿地壳薄弱位置上升到地壳中,在地壳不同层次发生侵位活动。华南地块是由西北部的扬子陆块和东南部的华夏陆块在新元古代早期沿着江南造山带拼贴而成,并经历后期多期次构造岩浆事件的叠加改造,其中加里东期造山作用就是其中一次非常重要的构造事件。但是,目前对华南加里东期构造岩浆事件的研究主要集中于花岗岩类,酸性火山岩和基性岩研究程度相对较低。目前发现的华南加里东期基性岩仅有3例,分别分布于南岭地区、云开地区和武夷地区,年龄主要集中于420-450 Ma之间,但是,基于相关地球化学和同位素的研究,目前对这些岩形成的构造环境还存在较大的争议,有人认为他们形成于板内环境,有人认为形成于岛弧俯冲环境(Yao et al.,2012;Wang et al.,2013)。本文主要以赣南遂川地区基性岩墙作为研究对象,开展了详细的野外观察和室内岩石学、地球化学以及锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Lu-Hf同位素等测定分析研究,并对其岩石学、地球化学特征、形成时间、岩浆成因及构造环境等有关问题进行探讨。基性岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法得到Th、U之比介于0.46-1.59之间,可以确定为岩浆成因形成的锆石。4个样品的测年结果为446±6.6Ma(N=30,MSWD=0.55)、431.9±5.7Ma(N=30,MSWD=0.65)、422.3±7.3Ma(N=30,MSWD=0.79)和426.6±6.9Ma(N=20,MSWD=0.52),侵入时代为早古生代志留纪,表明该岩体为赣南地区加里东运动后期构造环境由挤压转换为区域性伸展拉张环境后的产物。对两个样品进行的Lu-Hf同位素分析结果显示,初始176Hf/177Hf比值变化范围较小,对应的εHf(t)值都在-4~-0.1之间,全部为负值,显示锆石应为壳源岩石重熔作用的产物。锆石的二阶段Hf亏损地幔模式年龄TDM2值介于1424~1670 Ma之间,主要分布在中元古代,指示中元古代时期的新生基性地壳可能是研究区早古生代加里东期基性侵入岩形成的主要源区。主量元素特征和微量元素分析结果显示,基性岩墙为拉斑玄武岩系列和碱性系列,属于富钠基性岩类;TiO2含量较高,其中3个样品含量大于1%,属于钛较高的基性岩类;A/NCK均小于1,属于准铝质基性岩类,稀土配分曲线右倾明显,∑LREE/∑HREE在7.4~8.78之间,显示样品轻稀土相对富集,重稀土相对亏损的特征。曲线模式与地幔岩浆型稀土元素曲线模式大致相似,说明岩浆来源与地幔岩浆有密切关系。这说明早古生代加里东运动末期的岩浆作用是幔源岩浆与中元古代形成的基性地壳共同作用的结果;早古生代晚期基性岩浆作用以壳源为主。研究区出露了加里东期同造山期的黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩和后造山期黑云母二长花岗岩两类中酸性岩体。在研究区同时出现加里东期的酸性和基性两类侵入岩,说明加里东期侵位岩浆岩由挤压型酸性岩渐变为拉张基性岩,反映了该地区区域地壳构造环境由早期的挤压应力环境逐渐变为后期伸展拉张环境的演化过程。