鄂东南地区殷祖岩体的成因及其地质意义:年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

殷祖岩体是鄂东南地区六大岩体之一,也是目前该地区唯一不成矿的大岩体。LA-ICP-MS锆石UPb年代学数据显示,殷祖岩体至少有两次岩浆侵位活动。该岩体的主体岩性为石英闪长岩,侵位于148±1 Ma,早期黑云角闪辉长岩侵位于151±1 Ma。这一研究结果表明,鄂东南地区乃至长江中下游地区中生代的岩浆活动在~150 Ma时已经开始。根据野外侵入接触关系及元素地球化学特征,殷祖岩体的岩石类型大致可以分为两组:第一组为闪长-辉长岩类,包括闪长岩、黑云辉长岩和黑云角闪辉长岩,具有低SiO_2,低Ba、Sr含量,高TiO_2、FeOT、MgO及Y、Yb含量;第二组包括石英闪长岩和花岗闪长斑岩,具有高SiO_2,高Ba、Sr含量,低TiO_2、FeOT、MgO及Y、Yb含量。石英闪长岩的(87Sr/86Sr)i和εNd(t)值分别为0.70638~0.70719和-9.56^-7.59,锆石εHf(t)值为-10.21^-1.15,Nd-Hf同位素基本耦合;黑云角闪辉长岩的(87Sr/86Sr)i和εNd(t)值分别为0.70742和-9.79,锆石εHf(t)值为-24.58^-15.22,Nd-Hf同位素出现解耦。综合两期岩浆活动的侵位时间、地球化学以及Sr-NdHf同位素特征,推测它们可能是同一岩浆源区演化的产物,即均主要来源于富集岩石圈地幔。分离结晶作用在主体岩性石英闪长岩的形成过程中起了主导作用。早期小规模的辉长岩类出现Nd-Hf同位素解耦现象可能与石榴子石效应有关。

鄂东南地区邹清辉长闪长岩成因及其对区域构造环境的指示

鄂东南地区邹清辉长闪长岩体是该区六大岩体中最基性的岩体,对约束区内晚中生代岩浆起源和构造环境具有重要意义。本文对邹清辉长闪长岩开展了全岩地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素研究。结果表明,邹清辉长闪长岩的锆石U-Pb年龄为(150.7±1.5)Ma;主量元素具有低硅(SiO_(2)含量为52.12%~55.04%)、富钾(K_(2)O含量为2.54%~3.34%)特征,属高钾钙碱性-钾玄岩系列岩石;微量元素显示富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,体现弧型岩浆特征;锆石ε_(Hf)(t)值为-10.7~-6.1,全岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i值为0.707163~0.708443,εNd(t)值为-7.0~-6.4。结合野外接触关系,认为邹清辉长闪长岩是侵位早于殷祖岩体的主体石英闪长岩,可能代表了鄂东南地区晚中生代岩浆活动的开端。邹清辉长闪长岩为富钾的玄武-安山质岩浆产物,起源于俯冲背景下的富集岩石圈地幔部分熔融。结合长江中下游成矿带三阶段岩浆岩的地球化学特征和时空分布规律,认为晚中生代古太平洋板块的西向俯冲和逐步后撤机制,可以合理解释区域上该时期内岩浆岩的形成和分布。