西秦岭江里沟花岗岩体地球化学特征、年代学及地质意义

江里沟岩体出露于西秦岭造山带北段,侵入于大关山组之中,岩性为二长花岗岩,主要矿物组成为斜长石、石英、钾长石、黑云母等。该岩体SiO_2=71.76%～75.86%,Al_2O_3=11.67%～14.84%,MgO=0.35%～0.70%,Sr=58×10^-6～223×10^-6,Y=1.2×10^-6～16.1×10^-6,Yb=1.21×10^-6～1.76^-6,里特曼指数介于1.42～2.08,在K_2O-SiO_2关系图上投入高钾钙碱性系列,A/CNK介于1.05～1.1,属过铝质花岗岩。在原始地幔标准化的微量元素分布图中,大离子亲石元素(LILE)K、Th、Rb、Ba等富集,高场强元素(HFSE)Nb、P、Ti、Y、Yb等相对亏损。稀土元素总量(∑REE=62×10^-6～170×10^-6)变化较大,稀土元素球粒陨石标准化分配型式表现为轻稀土强烈富集,重稀土相对亏损的右倾型且Eu负异常较明显(LREE/HREE=6.3～16.2,(La/Yb)N=4.9～17.4,δEu=0.38～0.66),总体显示出喜马拉雅型花岗岩的岩石地球化学特点。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明其形成年龄为264.0±1.4Ma,属中二叠世晚期。结合前人研究和本次的工作分析认为,江里沟岩体形成于加厚地壳的构造环境,可能是由于受到阿尼玛卿洋盆在闭合过程中俯冲碰撞远程效应的影响,使得本区发生挤压作用,地壳加厚增温,给该地区地壳深部物质重熔侵位提供了动力学条件和岩浆活动空间。

西秦岭江里沟复式岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学和Hf同位素特征及其地质意义

古特提斯洋在三叠纪时期沿现今勉略缝合带的闭合,标志着华北板块(NCB)和扬子板块(YZB)的最终拼贴完成。秦岭造山带西段发育印支期花岗岩浆活动,为该地区的成矿作用提供了有利的条件。对这些岩浆岩的形成时代、地化属性、演化、来源等的研究将有助于了解该时期的构造背景及动力学环境。本文以西秦岭北亚带的江里沟复式岩体作为研究对象,通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、锆石Hf同位素测试和主微量元素分析,对该岩体进行了系统的研究。结果显示:江里沟复式岩体的三种主要岩性为斑状黑云母二长花岗岩、花岗斑岩和细粒花岗岩,加权平均年龄分别为:229.1±1.8Ma(MSWD=0.82)、222.5±1.4Ma(MSWD=0.41)和217.1±1.8Ma(MSWD=1.4),指示该岩体形成于晚三叠世。其地球化学性质具有高硅(SiO_2=72.67%~77.84%),富碱(K_2O+Na_2O=7.67%~8.75%),弱过铝质(A/CNK=1.01~1.06),高度分异(岩体由早至晚DI及Rb/Sr均升高,DI=88.9~95.36,Rb/Sr=1.76~12.19),富集Rb、Th、U、Ta、Zr、Hf和HREE元素特点,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素;三个侵入体均发育明显负Eu异常(δEu=0.54~0.62、0.26~0.47、0.20~0.60);P_2O_5含量与SiO_2呈明显的负相关关系,而Y的含量反之,综合判定认为,岩体属高分异I型花岗岩。岩石形成温度从早至晚明显降低(平均由786℃至755℃)。εHf(t)值少数<0外,绝大多数介于0.1~4.8之间,相应tDM2=0.95~1.25Ga。综合推断认为,江里沟岩体的原始岩浆是由部分熔融的岩石圈地幔与中新元古代的地壳混合,形成的混合岩浆,后经强烈的结晶分异作用形成江里沟复式岩体。