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江南造山带是在扬子陆块与华夏陆块的新元古代碰撞拼合过程中形成的,其构造演化过程一直是个有争议的话题。桂北和梵净山地区位于江南造山带西段,区内出露的新元古代岩浆岩和沉积岩是解决上述问题的理想对象。前人已对这些岩石进行了许多地质年代学、岩石学和地球化学的研究,但是对岩石成因和构造环境解释的不同使得区域构造演化过程存在较大争议。本文选择桂北和梵净山地区新元古代花岗岩和火山岩为研究对象,开展详细的岩相学、全岩主微量元素和Sr-Nd同位素、锆石Hf同位素、电气石主量和原位硼同位素等方面的研究,探讨这些岩浆岩的岩石成因和形成环境,同时结合前人的研究成果,约束江南造山带的新元古代构造演化过程。桂北新元古代花岗岩类包括黑云母花岗岩和黑云母花岗闪长岩,它们的形成年龄为835-805Ma,且花岗闪长岩略早于花岗岩形成。两类岩石侵入发生变形的早新元古代四堡群,并被中元古代丹洲群不整合覆盖。花岗岩为细粒结构,主要组成矿物为石英（30vol.%）,钾长石（35vol.%）和斜长石（25vol.%）,还有少量的白云母（3vol.%）、黑云母（5vol.%）和电气石（2vol.%）。花岗闪长岩也是细粒结构,组成矿物为石英（35vol.%）、钾长石（15vol.%）、斜长石（40vol.%）和黑云母（10vol.%）,没有出现电气石。桂北花岗岩类有高的Al2O3（11.95-18.86wt.%）和K2O+Na2O（5.34-11.17wt.%）含量,很高的K2O/Na2O（1.03-5.48）和A/CNK（0.79-2.07）比值,因此是典型的过铝质S型花岗岩。桂北花岗岩类有轻稀土富集、重稀土平坦的稀土配分模式及显著的Eu负异常,在微量元素蛛网图中富集Rb、Th和U,亏损Nb、Ta、Sr和Ti。桂北花岗岩类还有高的分异指数（79-97）和（K2O+Na2O）/Ca O比值（2-84）,以及变化的初始87Sr/86Sr比值（0.500230-0.713264）、负的全岩εNd值（-9.31-5.45）和古元古代二阶段Nd模式年龄（1.83-2.34Ga）。上述地球化学特征表明桂北花岗岩类来源于古老地壳岩石的部分熔融,并经历了很强的斜长石和钾长石的分离结晶。此外,桂北花岗岩高的Rb/Sr（2.4-47.2）和Rb/Ba（0.5-22.2）以及低的Ca O/Na2O（0.04-0.57）比值指示它们的源区是以富粘土、贫斜长石的泥质岩石为主。桂北花岗岩中的电气石按产状分为浸染状电气石和囊状电气石。浸染状电气石是随机分布于寄主花岗岩内部,非常细小的自形电气石晶体,囊状电气石则是包括电气石和石英组成的核以及浅色矿物组成的晕等两部分的囊包状集合体。两类电气石有高的Fe O/（Fe O+Mg O）比值（0.82-0.99）和Y位Al（0.40-0.84 apfu;atoms per formula unit）含量,在背散射（BSE）图像中均无环带,这些特征说明它们都是岩浆电气石。矿物结构和成分分析表明,浸染状电气石是在岩浆作用的早期从富硼的岩浆中结晶出来的,而囊状电气石是在岩浆作用的晚期,由与岩浆不混溶的富硼含水的流体/熔体相结晶形成的。所有电气石的δ11B值变化范围为-13.4‰-9.5‰,接近于平均大陆地壳的δ11B值（-10±3‰）,说明硼来源于地壳。由于泥质岩的硼通常富集在云母这类层状硅酸盐矿物中,因此源区泥质岩石的云母在分解时释放的硼才是真正的硼源。两类电气石的硼同位素变化主要受控于电气石-熔体之间的硼同位素瑞利分馏。随着岩浆电气石的结晶,瑞利分馏作用会使得熔体中的11B不断亏损,导致后来形成的岩浆电气石有更低的δ11B值。梵净山火山岩包括玄武岩和酸性凝灰岩。玄武岩在野外有非常明显的枕状构造,在镜下为细粒结构,主要矿物为斜长石和单斜辉石。受蚀变作用的影响,斜长石晶体边缘局部转变为细小的绿泥石和绢云母,单斜辉石保留了原始形态,但是内部已被绿帘石替换。前人报道的梵净山基性岩年龄为856-830Ma。梵净山玄武岩属于低钾-中钾钙碱性岩石,在Zr/Ti O2-Nb/Y分类图中落入玄武岩-安山岩区域。它们的稀土总量（∑REE=44-81ppm）很低,具有轻稀土富集、重稀土平坦的稀土配分模式和中等Eu负异常,在蛛网图中富集大离子亲石元素（Rb、Th）,亏损高场强元素（Nb、Ta）,与岛弧岩浆岩微量元素参考曲线非常相似。梵净山玄武岩的高La/Sm（3.09-5.18）和低Nb/La（0.35-0.59）比值说明地壳混染对成分的影响很小,而高的Th/Zr（0.03-0.08）、Nb/Y（0.17-0.33）和Th/Nb（0.50-1.17）比值以及负的εNd值（-4.2+0.2）表明它们来源于被俯冲组分交代的岩石圈地幔。此外,Ca O和Mg O的正相关以及中等的Eu负异常说明玄武岩浆在侵位过程中发生了斜长石和单斜辉石的分离结晶。酸性凝灰岩在野外与梵净山群沉积岩互层产出,在镜下为晶屑凝灰结构,晶屑为细粒的石英和斜长石,基质发生了很强的绢云母化。前人报道的凝灰岩年龄为840-830Ma。酸性凝灰岩为中钾-高钾钙碱性岩石,在分类图中落入流纹岩-英安岩区域,故将其命名为流纹质凝灰岩。流纹质凝灰岩的稀土配分模式与玄武岩非常相似,但是它们的稀土总量更高,Eu负异常更显著。在微量元素蛛网图中,流纹质凝灰岩也表现出富集Rb、Th、Pb,亏损Nb、Ta的特征,但是Sr和Ti的负异常更显著。流纹质凝灰岩与玄武岩之间的这种成分相似性说明其有可能是玄武质岩浆发生分离结晶后形成的,但是流纹质凝灰岩更低的全岩εNd值（-7.7-6.1）、变化很大的锆石εHf值（-6.3+10.4）和钙碱性属性并不符合玄武质岩浆分异形成的酸性岩的特征。另一方面,流纹质凝灰岩的Si O2（63.43-79.6wt.%）、Mg O（0.22-4.44wt.%）和Fe2O3（3.25-12.4wt.%）含量均高于实验岩石学模拟中形成的过铝质熔体,说明大陆地壳岩石熔融也不能产生流纹质凝灰岩这种特殊的地球化学成分。梵净山镁铁质岩和江南造山带西段新元古代S型花岗岩的二元混合模拟可以解释流纹质凝灰岩的Nd同位素变化,因此流纹质凝灰岩是幔源基性岩浆和壳源岩浆发生混合后形成的。梵净山花岗岩侵入到梵净山群中,它们与地层的侵入接触关系非常明显,前人报道的花岗岩锆石U-Pb年龄为838-830Ma。这些岩石为中-细粒结构,组成矿物主要有石英（30-35vol.%）、斜长石（35-40vol.%）、碱性长石（15-25vol.%）以及少量白云母（<8vol.%）和电气石（2vol.%）。梵净山花岗岩也是高钾钙碱性岩石,它们的A/CNK值为1.06-1.34,属于过铝质花岗岩。梵净山花岗岩的稀土配分模式不同于两类火山岩,表现为轻稀土平坦、重稀土略微亏损的特征,还有显著的Eu负异常。在微量元素蛛网图中富集Rb、Th和U,亏损Nb、Ta和Sr。梵净山花岗岩变化很大的Fe O/Mg O（1.3-113）和（K2O+Na2O）/Ca O（7-109）比值以及高的Rb/Sr（24-124）、Ca/Sr（58-1552）等比值指示了很强的分离结晶作用,而高Ta含量（3.39-25.5ppm）和低Nb/Ta（1.6-3.8）比值说明它们也经历了不同程度的热液蚀变。梵净山花岗岩有负的全岩εNd值（-13.0-7.3）和锆石εHf值（-2.7+0.7）以及2.10-2.56Ga的二阶段Nd模式年龄和1.67-1.87Ga的二阶段Hf模式年龄,说明它们是古老地壳岩石发生部分熔融形成的。江南造山带的新元古代岩浆作用非常强烈,形成的岩浆岩种类繁多,从超镁铁质到长英质岩石均有。花岗岩是江南造山带长英质岩浆岩的典型代表,它们遍布于整个造山带内,形成年龄从970Ma到770Ma不等。虽然时间跨度很长,但是可以根据形成年龄将这些新元古代花岗岩分为三组:>880Ma、840-810Ma和<800Ma。第一组花岗岩包括蛇绿岩套中的斜长花岗岩和侵入双溪坞群的I型花岗岩。斜长花岗岩和I型花岗岩分别是俯冲含水洋壳低程度部分熔融和俯冲交代地幔楔的部分熔融的产物。第二组花岗岩主要为过铝质S型花岗岩,它们的Hf-Nd-O同位素组成有一定规律,表现为东段花岗岩εHf和εNd值普遍高于西段花岗岩,从东往西εHf和εNd值逐渐降低,锆石δ18O值变化趋势相反,部分花岗岩有I-S过渡型地球化学特征。第三组花岗岩为主要为A型花岗岩,它们的形成与这一时期广泛的陆内裂解作用有关。值得注意的是,这三组花岗岩刚好对应于江南造山带演化的不同阶段。结合前人的研究,我们认为江南造山带的新元古代构造演化可以分为如下四个阶段:（1）早期俯冲阶段（ca.1000-880Ma）,古华南洋的西北向俯冲形成了江南造山带东段的双溪坞弧岩浆岩和赣东北蛇绿岩套;（2）晚期俯冲阶段（ca.880-830Ma）,持续的俯冲开始影响江南造山带其他地区并引发弧岩浆作用,形成大量弧岩浆岩（如梵净山火山岩）和早新元古代沉积地层（如梵净山群及相当地层）,同时双溪坞弧与扬子陆块沿着赣东北断裂带发生拼合;（3）碰撞阶段（ca.830-800Ma）,随着古华南洋的关闭,扬子陆块与华夏陆块发生碰撞形成江南造山带,早新元古代地层强烈变形,造山垮塌作用使地壳岩石发生部分熔融形成过铝质花岗岩（如桂北和梵净山花岗岩）;（4）陆内裂解阶段（ca.800-750Ma）,受Rodinia超大陆裂解的影响,大陆裂谷作用在整个江南造山带广泛发育,形成了中新元古代沉积地层和裂解相关岩浆岩。