东秦岭花山复式岩基中蒿坪与金山庙花岗岩体岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素组成

蒿坪与金山庙花岗岩体位于华北陆块南缘,是熊耳山地区花山复式岩基的重要组成部分。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年显示,蒿坪岩体两个样品年龄为128.7±1.0Ma和129.3±2.4Ma,金山庙岩体一个样品年龄为127.6±1.6Ma,均为早白垩世岩浆作用的产物。蒿坪岩体以发育碱性长石大斑晶为主要特征,主要组成矿物为碱性长石、斜长石、石英、黑云母和少量角闪石等,而金山庙岩体矿物组合则为碱性长石、斜长石、石英和黑云母。化学组成上二岩体均具高硅准铝、富碱高钾及富铁贫镁的特征,轻重稀土元素分馏显著,Eu异常较弱或无明显Eu异常,Eu/Eu*为0.69～1.26,富集Cs、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、Y等高场强元素,在成因类型上可归为I型花岗岩,其中金山庙岩体经历了更高程度的分离结晶作用(D.I.=96.6～97.3),应属高分异I型花岗岩。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示,蒿坪岩体εHf(t)为-10.2～-13.3,tDM2为1.8Ga～2.0Ga,金山庙岩体εHf(t)为-13.3～-17.5,tDM2为2.0～2.2Ga,表明二者的源区很可能是遭受了幔源或新生地壳改造的太华群古老基底物质。根据区域地质和全岩地球化学组成及产出动力地质背景的全面分析,表明蒿坪与金山庙岩体应形成于扬子陆块与华北陆块碰撞造山后的陆内伸展引张环境,是古特提斯构造域向古太平洋构造域转换体制下岩浆作用的产物。在成岩过程中,蒿坪和金山庙岩浆体系释放出大量富挥发组分(如F,Cl)的热液流体(特别是高分异的金山庙岩体),萃取富集了围岩中的成矿物质或是叠加改造了先期(印支期或燕山早期)形成的金矿床,使之运移至构造交汇部位规模性成矿。

小秦岭华山复式岩基大夫峪岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学特征

大夫峪岩体位于华北陆块南缘小秦岭地区,是小秦岭地区华山复式岩基的重要组成部分,其LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示:粗粒黑云母二长花岗岩和中细粒黑云母二长花岗岩的成岩年龄分别为(142.6±1.4)Ma和(140.1±1.2)Ma。岩体的w(Si O2)=69.12%~73.58%,w(Na2O)=3.95%~4.40%,大于3.2%,K2O/Na2O=0.92~1.22,A/CNK=1.03~1.04,小于1.1,属于弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩。岩石的ΣREE含量较高,LREE富集,LREE、HREE分馏明显,有较弱的负Eu异常。此外,岩石富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,而相对亏损Nb、Ta、Hf、Ti、P等高场强元素。粗粒黑云母二长花岗岩的εHf(t)主要为-24^-18,TDM2主要为2.3~2.7 Ga;中细粒黑云母二长花岗岩的εHf(t)主要为-26^-16,其TDM2主要为2.3~2.9 Ga。岩石地球化学和Hf同位素组成特征表明,岩体主要由古老下地壳部分熔融形成,源区物质可能为新太古宙太华群,并在成岩过程中有幔源或新生地壳组分的参与。根据区域地质和动力地质背景的演化历史,笔者认为,大夫峪岩体的形成时代,与东秦岭地区的其他岩体的形成时代基本一致,均形成于晚侏罗世—早白垩世,与华北克拉通东部以及华南、长江中下游等地区晚中生代岩浆作用的时间基本一致,说明整个中国东部晚中生代岩浆活动可能受控于统一的大地构造背景,即古太平洋板块俯冲欧亚板块,从而使整个中国东部发生了构造体制的大转变。大夫峪岩体就是在这种构造体制转换过程中形成的。