东秦岭沙河湾岩体成因--来自锆石U-Pb定年及其Hf同位素的证据

目的确定东秦岭沙河湾花岗岩体形成时代、源区性质及其成因。方法在锆石内部结构的CL图像研究基础上,用LA-ICPMS和MC-ICPMS测定锆石U-Pb年龄及Hf同位素组成,探讨寄主花岗岩、暗色闪长质包体及及围岩中闪长质脉体锆石U-Pb年代学及Hf同位素组成特征。结果寄主花岗岩、暗色包体及其围岩中闪长质脉体分别存在210 Ma和197 Ma,197 Ma和188 Ma以及230M a和210 Ma两组年龄的锆石;对应的Hεf(t)值在一个略微偏正或负的范围内变化,指示该岩体非单一源区岩浆物质所能形成,至少是两个源区岩浆混合作用的结果。结论该岩体是以新元古带古老地壳物质熔融为主体的壳源岩浆与源自略富集地幔的幔源岩浆高度混合的产物。这一壳、幔岩浆混合作用首先以230Ma的幔源岩浆活动为标志,并可能在210 Ma前就由于幔源岩浆活动热源的持续积累而诱发了该区地壳物质的部分熔融,形成以壳源岩浆为主的岩浆房。此后,约在200 Ma深部幔源基性岩浆进入壳源酸性岩浆房发生岩浆混合,并一直持续到185 Ma左右,证明了秦岭中生代壳、幔岩浆混合作用持续了大约60 Ma。

北秦岭中生代沙河湾岩体环斑结构特征及有关问题的讨论

该岩体的环斑结构主要发育于边部含巨斑状黑云角闪石英二长岩中 ,环斑长石粒径一般 2cm× 4cm。形态多呈自形、半自形 ,有些为卵形。环斑长石由核部钾长石和多层或单层斜长石外壳两部分构成。钾长石内核呈肉红色 ,一般是由单颗粒组成 ,具卡氏双晶 ,普遍发育规则的条纹结构 ;中心部分钾长石分子含量Or为 95 ,边部为 84。外壳斜长石牌号一般为An2 0± ,为奥长石。内核和外壳中均发育石英、斜长石、黑云母、角闪石等矿物的包裹体 ;包裹体在其边部较多 ,中部较少 ,钾长石斑晶中的石英包裹体呈不规则的凹面状和水滴状。岩石中主要矿物具有 2个世代。这些特征显示 ,沙河湾岩体中的环斑结构与典型的环斑结构是相同的。亦表明典型的环斑结构可以出现于不同的时代和构造环境。由于其形成时代和产出背景不同于典型环斑花岗岩 。