地质通报  2019, Vol. 38 Issue (2-3): 254-265  
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卜涛, 余吉远, 过磊, 王国强, 郭琳, 计波. 甘肃北山大豁落南地区晚二叠世花岗闪长岩成因——锆石U-Pb年龄和岩石地球化学制约[J]. 地质通报, 2019, 38(2-3): 254-265.
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Bu T, Yu J Y, Guo L, Wang G Q, Guo L, Ji B. Petrogenesis of the Late Permian granodiorite in southern Dahuoluo area, Beishan, Gansu: Constraints from zircon U-Pb geochronology and geochemistry[J]. Geological Bulletin of China, 2019, 38(2-3): 254-265.
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基金项目

中国地质调查局项目《甘肃北山牛圈子地区1:5万K47E014003等6幅区域地质矿产调查》(编号:12120113046400)、《北山图拉尔根—辉铜山地区区域地质调查》(编号:DD20190812)和国家自然科学基金项目《甘肃北山泥盆纪高镁安山岩岩石成因及其地球动力学意义》(批准号:41703038)

作者简介

卜涛(1986-), 男, 硕士, 工程师, 从事岩浆岩岩石学、岩石地球化学研究工作。E-mail:cugbutao@163.com

文章历史

收稿日期: 2017-10-11
修订日期: 2017-12-12
甘肃北山大豁落南地区晚二叠世花岗闪长岩成因——锆石U-Pb年龄和岩石地球化学制约
卜涛1,2 , 余吉远1,2 , 过磊1,2 , 王国强1,2 , 郭琳1,2 , 计波1,2     
1. 中国地质调查局造山带地质研究中心/西安地质调查中心, 陕西 西安 710054;
2. 自然资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室/西安地质调查中心, 陕西 西安 710054
摘要: 对甘肃北山大豁落南地区花岗闪长岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及主量和微量元素地球化学分析。结果表明,花岗闪长岩的结晶年龄为259.7±1.5Ma。花岗闪长岩SiO2含量介于63.10%~69.69%之间,Al2O3介于14.86%~15.48%之间,平均15.21%,MgO含量为0.96%~3.59%,平均2.69%,岩石强烈富集轻稀土元素,(La/Yb)N为18.60~50.91,具弱Eu异常(δEu=0.83~1.06),高Sr(454×10-6~862×10-6)、高Sr/Y值(Sr/Y=44.95~60.35),具有埃达克岩的地球化学特征。花岗闪长岩富钾、贫钠,具有较高的Cr、Ni含量和Mg#(50.31~66.75)值,结合区域地质背景,认为花岗闪长岩是碰撞后板内热隆伸展环境壳幔交互作用的产物,暗示晚古生代北山地区地壳为垂向增生,与以天山为主的中亚造山带大范围存在的二叠纪与幔源岩浆有关的花岗岩是同期构造岩浆事件的产物。
关键词: LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄    地球化学    埃达克岩    后碰撞    北山    甘肃    
Petrogenesis of the Late Permian granodiorite in southern Dahuoluo area, Beishan, Gansu: Constraints from zircon U-Pb geochronology and geochemistry
BU Tao1,2, YU Jiyuan1,2, GUO Lei1,2, WANG Guoqiang1,2, GUO Lin1,2, JI Bo1,2     
1. Research Center for Orogenic Geology/Xi, an Center of Geological Survey, CGS, Xi'an 710054, Shaanxi, China;
2. MNR Key Laboratory for the Study of Focused Magmatism and Giant Ore Deposits/Xi'an Center of Geological Survey, Xi'an 710054, Shaanxi, China
Abstract: This paper reports LA-ICP-MS zircon U-Pb ages and whole rock major and trace elements from granodiorite in southern Dahuoluo area of the Beishan region. Magma zircons from granodiorite yielded a weighted 206Pb/238U mean age of 259.7±1.5Ma. Granodiorite is characterized by SiO2 ranging from 63.10% to 69.69%, Al2O3 ranging from 14.86% to 15.48%, 15.21% on average, MgO ranging form 0.96%~3.59%, 2.69% on average, strong enrichment of LREE, and (La/Yb)N values ranging from 18.60 to 50.91. In addition, Eu anomaly is not obvious, with Eu/Eu* values ranging from 0.83 to 1.06, Sr content is high (454×10-6~862×10-6) and Sr/Y ratio is 44.95~60.35, rocks show geochemical characteristics of adakite. Granodiorite is enriched in K and depleted in Na, and has high Cr, Ni and Mg#(50.31~66.75). Combined with regional geological background, the authors hold that granodiorite was formed after the collision, as a product of both intraplate thermal upwelling extension and crust-mantle interaction. It is suggested that, in Late Paleozoic, the crust in Beishan area was in vertical increment, and the granites associated with the Permian and mantle-derived magmas were in the form of synchronic tectonic magmatic events.
Key words: LA-ICP-MS zircon U-Pb age    geochemistry    adakite    post-collision    Beishan    Gansu    

北山地区花岗岩类岩石分布广泛,约占该区侵入岩的95%以上[1]。尽管前人对本区花岗岩进行了大量的研究[2-19],但北山地区有精确年龄的花岗岩在时限上多集中在早古生代,对晚古生代,特别是晚古生代晚期的花岗岩少有报道。近年的研究表明,以天山为主的中亚造山带发育大量晚古生代晚期的花岗岩[20-24],该期花岗岩被认为是造山期后陆壳垂向增生的产物[20-24]。北山造山带作为中亚造山带南缘增生造山作用和岩浆活动的关键地区之一,其发育的晚二叠世花岗岩是否具有与中亚造山带晚古生代晚期花岗岩相似的成因机制,有待进一步对比研究。岩浆岩作为了解地球深部的“探针”和“窗口”,记录了丰富的大地构造演化信息,笔者通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学分析,对北山大豁落南地区晚二叠世花岗闪长岩体的形成年代、成因机制及构造意义进行探讨,为北山地区的构造演化研究提供新的资料和依据。

1 区域地质背景

北山造山带具有多旋回复合造山的特点,发生过多个期次、多个阶段的板块裂解-俯冲-碰撞-拼合的地质演化史[25]。北山地区构造属性一直是研究的热点,目前并没有统一的划分方案,争论的焦点主要是西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块及塔里木板块在北山地区的界线位置,目前主要有以下几种划分方案。赵茹石等[26]最早提出以红石山断裂作为西伯利亚板块和塔里木板块的主要界线或对接消减带,刘雪亚等[27]、聂凤军等[28]认为,北山的主体是哈萨克斯坦古板块的东延部分,其北界位于骆驼峰—红石山—黑鹰山一线,南界位于北山南麓的白山—红柳园—帐房山一带。骆驼峰—红石山—黑鹰山一线以北的中蒙边界地区在古生代属于西伯利亚古板块的南缘;白山—红柳园—帐房山一线以南的北山南缘、敦煌等地则属于塔里木古板块的东延部分。龚全胜等[29]、何世平等[30-31]认为,北山造山带总体构成塔里木板块东北缘的主动大陆边缘,北以红石山蛇绿岩构造混杂岩带与哈萨克斯坦板块为界,南以红柳河-牛圈子-洗肠井蛇绿岩构造混杂岩带为界与塔里木东北缘前路褶皱冲断带毗邻。左国朝等[3-4]以碱泉子—明水—小黄山一线为哈萨克斯坦板块和塔里木板块的重要缝合线,将其以北地区归属于哈萨克斯坦板块,以南归属于塔里木板块。杨合群等[32-33]认为,喀拉麦里蛇绿岩为标志的缝合带北侧为西伯利亚板块,红柳河-牛圈子-洗肠井蛇绿岩为标志的缝合带南侧为塔里木-华北板块,两缝合带之间为哈萨克斯坦板块。王成文等[34-35]通过古生物的证据也证明了西伯利亚和哈萨克斯坦板块边界在蒙古境内。在南北向上,北山地区横跨塔里木-华北板块和哈萨克斯坦板块。杨建国等[36]认为,多数被作为板块缝合带重要标志的蛇绿岩或基性超基性岩(含火山岩),并不是可代表古代大洋岩石圈残片的造山带或SSZ型蛇绿岩,他认为北山主体系由东天山和塔里木两大古陆系统构成。两陆间的界线或拼合带大致位于方山口—黑山—碱泉子一线,并以庙庙井-碱泉子断裂为界,以北隶属东天山古陆构造系统,以南为塔里木古陆系统。尽管对于该区构造格局存在不同认识,但北山造山带是由不同的构造单元、微陆块、岛弧、洋壳残余体、沉积变质块体等通过漫长而复杂的地质过程拼贴而成,这在以上学者的研究中得到了一致体现。

研究区位于红柳河-牛圈子-洗肠井蛇绿岩带南侧马鬃山地体之上,区内侵入岩分布广泛,从基性到酸性均有出露,中酸性侵入岩以岩基、岩株、岩脉等形式近东西向产出,以古生代花岗岩为主,该地区还出露EW向、NW向、NE向的中基性岩脉。区域内主要断裂走向为NW向和近EW向,以逆冲推覆和走滑断裂为主,区内地层从前长城系北山岩群到侏罗系水西沟组均有出露(图 1)。

图 1 研究区大地构造位置[33]及甘肃大豁落南地区花岗闪长岩分布 Fig.1 Tectonic subdivisions and granodiorite in southern Dahuoluo area, Gansu Ⅰ—红石山-百合山-蓬勃山带:①—红石山段;②—百合山段;③—蓬勃山段;Ⅱ—芨芨台子-小黄山带:④—芨芨台子段;⑤—小黄山段;Ⅲ—红柳河-牛圈子-洗肠井带:⑥—红柳河段;⑦—玉石山段;⑧—牛圈子段;⑨—白云山段;⑩—月牙山段;⑪—洗肠井段;Ⅳ—辉铜山-账房山带:⑫—辉铜山-花南沟与花西滩段;⑬—帐房山段;Jxp1—蓟县系平头山组下段;Jxp2—蓟县系平头山组上段;δD2—中泥盆世闪长岩;ηγD3—晚泥盆世二长花岗岩;γδP3—晚二叠世花岗闪长岩;βμ—辉绿岩脉;δμ—闪长玢岩脉;Qhpal—第四系;▲—采样位置;☆—年龄样
2 岩相学特征

花岗闪长岩体出露面积约12km2,近NW向产出,与晚泥盆世中粗粒二长花岗岩体和蓟县系平头山组大理岩呈侵入接触关系,岩体与围岩边界平直或成锯齿状,岩体中发育围岩的残留顶盖和捕虏体,多见NW向的基性岩脉,岩体的岩性较单一,主要为花岗闪长岩和石英二长岩,岩石有轻微的糜棱岩化和变质蚀变现象。岩石呈灰白色、浅肉红色(南边),中细粒花岗结构,块状构造,主要由石英、斜长石、钾长石、角闪石、黑云母等组成,其中,石英白色,他形粒状,大小0.2~3mm,含量20%~25%;长石主要为钾长石和斜长石,其中,斜长石为自形-半自形结构,弱环带构造,个别见聚片双晶,粒度0.5~ 5mm,含量30%~35%,钾长石可见格子双晶,粒度1~5mm,含量15%~20%;角闪石呈黑色,短柱状,长0.2~3mm,含量5%~8%;黑云母呈褐红色,鳞片状,片状大小3~6mm,含量10%~12%,具多色吸收性,部分沿{001}解理绿泥石化(图 2)。

图 2 甘肃北山大豁落南地区花岗闪长岩野外(a、b)和镜下(c、d, 正交偏光)照片 Fig.2 Field photographs (a, b) and microphotographs (c, d) of granodiorite in southern Dahuoluo area, Gansu Q—石英;Pl—斜长石;Hb—角闪石;Bi—黑云母
3 LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素分析 3.1 分析方法

为了确定花岗闪长岩的形成时代,用LA-ICPMS同位素测定技术对采集的1个样品(D4314)中的锆石进行U-Pb同位素测定。样品靶制备、锆石阴极发光(CL)图像拍摄及U-Pb同位素测定均在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。在双目镜下挑选出透明、无裂纹、粒径较大的锆石置于双面胶纸上,灌注环氧树脂,固化后打磨并抛光,使锆石中心暴露,然后拍摄阴极发光图像,用于测定时选取锆石颗粒及其部位。锆石阴极发光检测在电子探针实验室MonoCL3系统上完成,检测时其电子束加速电压为10kV。锆石U-Pb同位素测定在电感耦合等离子体质谱仪(Agilent 7500a)与准分子激光剥蚀系统(GeoLas 2005)联机上完成。LAICP-MS锆石U-Pb同位素测定时激光束斑直径为30μm,激光剥蚀深度为20~40μm,试验中采用氦气作为剥蚀物质的载气,用NISTSRM610进行仪器最佳化,锆石年龄采用标准锆石91500为外标,用NISTSRM610为外标,29Si为内标来校正微量元素含量,数据处理采用ICP-MSDataCal8.0完成[37]。采用Common Pb Correction(ver3.15)方法对普通铅进行校正,并采用Isoplot3.0程序[38]进行锆石年龄加权平均值计算及U-Pb谐和图的绘制。

3.2 分析结果

镜下观测表明,样品中锆石大部分较自形,无色透明,呈长柱状和柱状,长度一般为50~150μm,长宽比为2:1~3:1,阴极发光图像(图 3)显示清晰的岩浆型锆石的振荡环带。样品D4314-1-1TW共测定了30颗锆石,测定结果见表 1。测点中Th的含量变化范围为70.21×10-6~1254.29×10-6,U的含量变化范围为75.74×10-6~624.20×10-6,锆石的Th/U值为0.92~2.01,均大于0.4,说明锆石为岩浆成因[39]。其中,01、15、27、30号4个点因不具谐和年龄被剔除,5、12、23号点的年龄明显偏离锆石的主体年龄,不参与平均值计算,12、23号点具有较小的年龄,可能代表了后期热事件的时间。剩余23个测点在谐和线上呈集中的锆石群,206Pb/238U年龄为254±2~267± 2Ma,年龄加权平均值为259.7±1.5Ma(置信度95%,MSWD=1.7)(图 4)。这一年龄解释为花岗闪长岩的结晶年龄,对应地质历史时期的晚二叠世。

图 3 甘肃北山大豁落南地区花岗闪长岩锆石阴极发光(CL)图像、测试位置及分析结果 Fig.3 CL images, test position and results of zircon grains from granodiorite in southern Dahuoluo area, Beishan, Gansu
表 1 北山大豁落南地区花岗闪长岩(D4314)LA-ICP-MS锆石U-Th-Pb同位素数据 Table 1 LA-ICP-MS U-Th-Pb isotopic composition of the zircon from granodiorite in southern Dahuoluo area, Beishan
图 4 甘肃北山大豁落南地区花岗闪长岩锆石U-Pb谐和图 Fig.4 U-Pb concordia diagram of zircon from granodiorite in southern Dahuoluo area, Beishan, Gansu
4 地球化学特征

花岗闪长岩的主量、微量元素分析测试均在西安地质矿产研究所测试中心完成。主量元素分析采用Panalytical公司PW440型X荧光光谱仪(XRF)测定,分析误差低于5%,微量和稀土元素采用Thermo Fisher公司X-SeriesⅡ型电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)测定,检测限优于5×10-9,相对标准偏差优于5%。

4.1 主量元素

花岗闪长岩的主量元素分析结果见表 2。花岗闪长岩的化学成分较稳定,SiO2含量为63.10%~69.69%,平均65.01%。TiO2含量为0.41%~0.92%,平均0.73%。Al2O3含量为14.86% ~15.48%,平均15.21%。TFe含量为2.21%~4.21%,平均3.47%。全碱(ALK)含量在6.81% ~7.79%之间,平均7.36%。K2O/Na2O值介于0.66~0.90之间,MgO介于0.96%~ 3.59%之间,平均2.69%。CaO介于2.07%~4.19%之间,平均3.41%。岩石里特曼指数在2.17~2.77之间,平均2.45,小于3.3;分异指数(DI)为67.57~82.71,平均72.27,分异较强;铝饱和指数A/CNK为0.85~ 1.05,小于1.1,碱度率(AR)为2.12~2.63。在SiO2-(NaO2+K2O)图解(图 5)上,花岗闪长岩均属于亚碱性系列;在SiO2-K2O图解(图 6-a)上,花岗闪长岩属于高钾钙碱性系列区域;在A/CNK-A/NK图解(图 6-b)上,除样品D3360YQ为偏铝质外,其他样品点均落入准铝质花岗岩区域。显然,花岗闪长岩属于高钾钙碱性准铝质岩石。

表 2 甘肃北山大豁落南地区花岗闪长岩主量、微量和稀土元素数据 Table 2 Major, trace and rare earth elements of granodiorite in southern Dahuoluo area, Beishan, Gansu
图 5 甘肃北山大豁落南地区花岗闪长岩SiO2-(Na2O+ K2O)图解(底图据参考文献[40]) Fig.5 SiO2-(Na2O+K2O) diagram of granodiorite in southern Dahuoluo area, Beishan, Gansu 1—橄榄辉长岩;2—辉长岩;3—辉长闪长岩;4—闪长岩;5—花岗闪长岩;6—花岗岩;7—二长辉长岩;8—二长闪长岩;9—二长岩;10—石英二长岩;11—正长岩;12—似长辉长岩;13—似长二长闪长岩;14—似长正长闪长岩;15—似长正长岩;16—似长岩;A—碱性系列;S—亚碱性系列;Ir曲线上方为碱性系列,下方为亚碱性系列
图 6 甘肃北山大豁落南地区花岗闪长岩SiO2-K2O(a)和A/CNK-A/NK(b)[42]图解 Fig.6 SiO2 versus K2O (a) and A/CNK versus A/NK (b) diagrams of granodiorite in southern Dahuoluo area, Beishan, Gansu (a中虚线边界和阴影边界据参考文献[41])
4.2 稀土元素

表 2可知,花岗闪长岩稀土元素总量(ΣREE)为88.10 × 10-6~243.02 × 10-6,其中,轻稀土元素(LREE)总量为84.32×10-6~227.65×10-6,重稀土元素(HREE)总量为3.78×10-6~15.37×10-6,轻、重稀土元素发生了不同程度的分馏,(La/Yb)N值为18.60~ 50.91。轻、重稀土元素内部分馏比较明显,其(La/ Sm)N值为3.70~5.82,(Gd/Yb)N值为2.85~4.45,在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图上,表现为轻稀土元素强烈富集的右倾型(图 7-a),有轻微的负Eu异常,δEu值介于0.83~1.06之间,暗示源区可能存在斜长石的残留。样品基本没有Ce异常,δCe值介于0.94~1.00之间,平均0.97。

图 7 甘肃北山大豁落南地区花岗闪长岩稀土元素配分图(a)和微量元素蛛网图(b) Fig.7 REE patterns (a) and trace element spidergrams(b)of granodiorite in southern Dahuoluo area, Beishan, Gansu (球粒陨石标准化数据据参考文献[43])
4.3 微量元素

表 2可知,花岗闪长岩大离子亲石元素(LILE)Rb、Sr、Ba含量分别为91.80 × 10-6~162.00 × 10-6、454.00 × 10-6~862.00 × 10-6、692.00 × 10-6~1070.00 × 10-6,放射性生热元素(RPH)U、Th含量分别为1.93×10-6~4.86×10-6、9.20×10-6~21.40×10-6,高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Zr、Hf含量分别为7.42×10-6~ 14.60 × 10-6、0.55 × 10-6~1.11 × 10-6、195.00 × 10-6~ 305.00×10-6、4.12×10-6~7.60×10-6(表 2)。在原始地幔标准化微量元素蛛网图(图 7-b)上,普遍表现出Ba、Nb、Ti、P的亏损和Rb、K、U元素的富集,Nb元素的强烈亏损可能反映伸展构造环境[44],Ti的强烈亏损暗示花岗岩源区可能存在富钛矿物的残留。

5 岩石成因 5.1 源区性质

埃达克岩(Adakite)是1990年由Defant等[45]在研究阿留申群岛火山岩时提出来的一种地球化学特征和成因特殊的中酸性火山岩或侵入岩。其地球化学标志是:SiO2≥56%,Al2O3≥15%,MgO<3%,Y≤18×10-6,Yb≤1.9×10-6,Sr>400×10-6,Sr/Y=20~ 40,La/Yb>20,LREE富集,无Eu异常或轻微负Eu异常[45-46]

花岗闪长岩体具有较高的SiO2含量,SiO2含量在63.10% ~69.69%之间,平均65.01%,相对富集Al2O3和Sr元素,Al2O3含量为14.86%~15.48%,平均15.21%,Sr含量为454×10-6~862×10-6,MgO含量为0.96% ~3.59%,平均2.69%,亏损Y、Yb,Y含量为10.10×10-6~18.40×10-6,平均14.55×10-6,Yb含量为0.32×10-6~1.66×10-6,Sr/Y值为44.95~60.35,La/Yb值为25.93~70.94,岩石LREE值较高(88.10×10-6~ 243.02×10-6),亏损Ta、Nb等元素,没有明显的负Eu异常,与典型的埃达克岩地球化学特征一致。在Y-Sr/Y图(图 8-a)上,有2个样品位于经典岛弧区域,2个样品位于埃达克岩区域,在YbN-(La/Yb)N(图 8-b)图中,样品均位于埃达克岩区域内。

图 8 甘肃北山大豁落南地区花岗闪长岩Y-Sr/Y(a)和YbN-(La/Yb)N(b)图解(底图据参考文献[45, 47]) Fig.8 Y-Sr/Y (a)and YbN-(La/Yb)N (b)diagrams granodiorite in southern Dahuoluo area, Beishan, Gansu

一般认为,埃达克岩有两种可能的成因, 一是与俯冲洋壳熔融相关[48-52],另一种与下地壳熔融相关[53-66]。源于俯冲板片熔融的埃达克岩,平均K2O含量为1.72%[67],其原岩大洋中脊玄武岩(MORB)平均K2O含量为0.18%,明显低于大陆下地壳的K2O含量(平均0.6%),研究区埃达质克岩具有较高的K2O含量(2.71%~3.50%),这种富K特征与下地壳来源的埃达克岩类似[57, 62],暗示其来源于俯冲板片的可能性较小,下地壳熔融形成的埃达克岩Mg#值一般小于40[68],Cr、Ni含量较低,而研究区埃达克岩具有相对较高的Mg#值(50.31~66.75)和Cr、Ni含量,说明存在幔源物质的参与,可能与幔源物质的底侵作用或加厚的下地壳拆沉作用有关。花岗闪长岩体的La/Ta值介于18.92~55.53之间,平均42.46,大于25,显示出幔源岩浆岩的特点[69],Zr/Hf值介于40.00~50.46之间,平均为46.77,明显高于幔源岩石(36.27±2.0)[70-71],Nb/ Ta值介于9.76~13.55之间,平均为12.47,明显低于幔源岩石(17.5±2),接近陆壳岩石(11左右)[71-72],也显示出壳幔混合成因的特点。综上,花岗闪长岩体的地球化学特征表明,该岩体源区物质具有壳幔混合成因特点。

5.2 动力学背景分析

花岗闪长岩体的锆石U-Pb年龄为259Ma,形成于晚二叠世,据目前的区域地质研究成果,认为北山地区在早二叠世之前洋壳已经闭合[3, 27, 29-30],在二叠纪可能处于伸展拉伸的构造背景[3, 73-74]。区域上,在中亚造山带(CAOB),大范围存在二叠纪与幔源岩浆有关的花岗岩[20-21, 75-81],多数学者认为其是在后碰撞伸展体制下形成的[20, 82-83];在北山西涧泉子和音凹峡南也有类似的花岗岩产出[84-85],认为是后碰撞裂谷作用的产物;研究区也发育大量的二叠纪辉绿岩墙,进一步暗示了伸展的构造环境。综上认为,北山大豁落南地区的晚二叠世花岗闪长岩产出于后碰撞伸展的大地构造环境,其可能与区域上二叠纪花岗岩有类似的成因机制,即碰撞后的板内伸展导致压力降低,诱发地幔部分熔融,产生的幔源玄武质岩浆上涌,发生底侵作用,加热下地壳使其发生部分熔融,同时,地幔上涌的热物质与地壳的热物质发生了混染作用,也说明晚古生代北山地区地壳为垂向增生,与以天山为主的中亚造山带大范围存在的二叠纪与幔源岩浆有关的花岗岩是同期构造岩浆事件的产物。

6 结论

(1)花岗闪长岩的206Pb/238U年龄加权平均值为259.7±1.5Ma(MSWD=1.7),代表了其结晶年龄,为北山造山带晚古生代后造山岩浆作用提供了可靠的年代学约束。

(2)花岗闪长岩富Al2O3,高Sr,Al2O3含量为14.86%~15.48%,平均15.21%,Sr含量在454.00×10-6~ 862.00×10-6之间,低MgO含量(0.96%~3.59%),平均2.69%,亏损Y、Yb,Sr/Y值介于44.95~60.35之间,La/Yb值介于25.93~70.94之间,强烈富集轻稀土元素,没有明显的Eu异常,显示埃达克岩的地球化学特征。

(3)花岗闪长岩体形成于碰撞后的板内伸展环境,伸展导致压力降低,诱发地幔部分熔融,产生的幔源岩浆上涌,发生底侵作用,加热下地壳使其发生部分熔融,同时,地幔上涌的热物质与地壳的热物质发了混染作用,也同时说明晚古生代北山地区地壳为垂向增生。

致谢: 感谢项目组成员在野外工作中的帮助和支持,以及西安地质调查中心实验测试中心和西北大学大陆动力学国家重点实验室在主微量元素分析、锆石U-Pb同位素测定中的帮助和审稿专家的宝贵修改意见。

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