北秦岭五朵山I-S型花岗岩成因及其对北秦岭早古生代构造演化的约束:来自锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素的证据

秦岭造山带地处华北板块与扬子板块结合带,经历了复杂的构造演化过程,其板块拼合机制及碰撞时限一直备受争议。通过对北秦岭五朵山黑云母二长花岗岩进行年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成研究,以期对北秦岭早古生代构造演化进行约束。五朵山岩体至少存在2期侵入,分别为431 Ma和417 Ma。岩石具有高硅(SiO_(2)=71.16%~74.22%),富碱富钾(K_(2)O+Na_(2)O=7.16%~8.88%,K_(2)O/Na_(2)O=0.69~2.34),过铝质(A/CNK=1.01~1.19))等特征。岩石稀土元素总量总体偏低,轻、重稀土元素分异较强,呈右倾配分模式,具轻微的负Eu异常。富集大离子亲石元素Rb、Th、U,亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr)及Ba、Sr,在岩石类型上属于I-S过渡型花岗岩类。五朵山花岗岩具有相对低的(87 Sr/86 Sr)i值(0.70581~0.71093),εNd(t)值为-6.48~-3.18,对应的Nd的二阶段模式年龄为1.42~1.69 Ga;绝大多数测点具负的εHf(t)值(-6.9~-0.1),t DM2=1.50~2.34 Ga。同位素特征指示这些花岗岩为古—中元古代地壳物质部分熔融的产物。五朵山花岗岩的形成与二郎坪岛弧与北秦岭微陆块碰撞作用关系密切,属同碰撞-后碰撞型花岗岩,岩浆源区为北秦岭微陆块古老的地壳物质。