青海南山当家寺花岗岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

青海南山构造带发育北西—南东向展布的印支期花岗岩带,其研究对厘清古特提斯演化阶段西秦岭造山带与南祁连构造带的衔接转换关系具有重要意义。当家寺花岗岩体是由花岗闪长岩和二长花岗岩组成的复合花岗岩基。本文对当家寺花岗岩体进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明,花岗闪长岩和二长花岗岩的结晶年龄分别为240.1±2.1 Ma和241.0±2.6 Ma,属于中三叠世。地球化学研究显示岩体相对高硅(SiO_2=66.37%~73.99%)和富钾(K_2O=3.37%~4.73%),属于准铝质—弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩。岩石稀土配分曲线表现为轻稀土富集的右倾型,具中等程度的铕负异常(δEu=0.32~0.64)。微量元素显示富集大离子亲石元素Cs、Rb、K,相对亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti。岩石成因研究表明其形成于下地壳基性岩为主的源岩的部分熔融,同时存在一定程度幔源岩浆贡献。结合区域地质背景资料,认为当家寺花岗岩体形成于洋壳俯冲阶段,可能为宗务隆洋向南俯冲的地球动力学背景下的产物。

青海南山当家寺花岗岩体与晚三叠世脉岩及其对早中生代构造环境的约束

当家寺花岗岩体是青海南山印支期花岗岩带中东部较大的一个岩体,形成于早三叠世(243.5±2.9 Ma、247.2±1.7 Ma)—中三叠世(240.1±2.1 Ma、241.0±2.6 Ma)。岩体内发育有众多的中-酸性脉岩,岩石类型主要为闪长玢岩、石英闪长玢岩、花岗斑岩等,本研究获得闪长玢岩脉LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(235.6±2.4 Ma),表明其形成于晚三叠世早期,稍晚于当家寺岩体侵位时限。脉岩作为一种浅成侵入体,其与当家寺花岗岩体分布的构造位置相似,矿物组成及地球化学特征具有近似的特点,说明二者岩石成因及构造背景类似,可能为同一源区壳-幔岩浆混合作用的产物。岩石地球化学分析表明中性脉岩SiO_(2)含量低(54.68%~64.75%),酸性脉岩SiO_(2)含量高(66.00%~77.13%),二者都具高铝(Al_(2)O_(3)=12.24%~17.11%)、高钾钙碱性准铝质-弱铝质的特点(A/CNK=0.85~1.04),具有典型的岛弧花岗岩和碰撞花岗岩的特征。脉岩富集LREE、Rb、Th、K,亏损HREE、Nb、Ta、P、Ti、Ba,(La/Yb)_(N)=5.05~17.61,表现出中等强度Eu的负异常。综合分析认为,脉岩形成于晚三叠世共和裂谷闭合碰撞造山后构造环境由挤压向板内稳定-伸展的变迁阶段,指示晚三叠世早期共和盆地周缘已进入后碰撞的陆内环境。