Early Paleozoic adakite in the Liuyuan area from the Beishan orogenic belt,NW Gansu Province:Petrogenesis and implication for tectonic setting

The Liuyuan area,which is located on the southern margin of the Beishan orogenic belt,develops abundant Early Paleozic granitoids.SHRIMP zircon U-Pb dating yielded a weighted mean 206Pb/238U age of 421±8 Ma for the Liuyuan granodiorite(Zhao Zehui et al.,2007),implying its Late Silurian intrusion.Geochemical compositions showed that the Liuyuan granodiorite is characterized by high SiO2(65.01%-67.31%),A12O3(17.17%-18.05%) and Na2O(Na2O/K2O=1.67-1.87) but low Mg# contents calculated as 100×Mg2+/(Mg2++∑Fe2+) from 28.77 to 31.15,as well as being enriched in Sr(472×10-6-517×10-6) but depleted in Yb(1.2×10-6-1.42×10-6) and Y(12.8×10-6-14×10-6).The REEs are characterized by right-inclined patterns with LREE enrichment,HREE depletion and slightly negative Eu anomalies(Eu/Eu*=0.91-0.97).Major and trace elements indicate that the granodiorite is an adakite.The Nb/Ta values of the granodiorite vary from 10.80 to 18.01 and Nb/U from 6.32 to 10.09,both lying between the values of the crust and the mantle.The rock has low εNd(t) values(-2.5--0.8) and high ISr(0.706321-0.706495).Geochemical and Sr-Nd isotopic compositions indicate that the Liuyuan granodiorite is possibly derived from partial melting of thickening lower crust,related to mantle underplating.The Yb-Ta and Y+Nb-Rb discriminant diagrams imply the Liuyuan granodiorite intruded in a local extensional tectonic setting during late collision.Combined with previous studies on geochronology,geochemistry and tectonic setting of granitoids,we interprete that the constraint of this adakite in the Liuyuan area indicates that the tectonic setting may have transformed from collision to extension during the Early Devonian.

北山柳园地区双峰山早泥盆世A型花岗岩的确定及其构造演化意义

北山柳园地区分布有大量的早中古生代花岗岩类岩石。柳园双峰山岩体具有高硅、高碱(AR=3.99～5.05,NK/A>0.85)、高FeOT/MgO比值和10000×Ga/Al值、低Al2O3、贫CaO和MgO的特征,显示出准铝质、碱质花岗岩的特点;∑REE较高,LREE略富集,轻重稀土元素分馏不十分明显,Eu负异常明显;相对富集Rb、K、Pb等大离子亲石元素(LILE),强烈亏损Ba、Sr、P、Eu、Ti,弱亏损Ta、Nb等元素;同时具有较高的Rb/Nb和Y/Nb比值,显示了A2型铝质花岗岩的特征。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法,获得双峰山岩体的206Pb/238U年龄为415±3Ma(MSWD=1.5),代表该岩体的形成年龄,即双峰山岩体形成于早泥盆世。地球化学及Nd同位素特征综合分析显示,该岩体可能由幔源岩浆底侵导致上覆地壳物质(可能由洋壳和岛弧建造组成)部分熔融形成的花岗闪长质岩浆经进一步结晶分异作用形成,为该区较早的钙碱性花岗岩演化到后期的产物。岩体特征、年代学、地球化学和地质背景综合分析结果表明,该岩体形成于后造山或造山作用演化晚期阶段。双峰山早泥盆世A型花岗岩为目前北山地区发现的最老的A型花岗岩,这对探讨古生代花岗岩成因类型及岩浆演化具有重要的意义。

甘肃北山柳园地区花岗岩类的年代学、地球化学特征及构造意义

北山柳园地区分布大量的花岗岩类岩石,岩石类型有花岗闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩和斑状花岗岩。锆石SHRIMP U—Pb 定年分析结果为:花岗闪长岩的侵位年代为423±8Ma 辉铜山以东(HT-)钾长花岗岩和二长花岗岩的侵位分别为436±9Ma 和397±7Ma。该区花岗质岩石都具有大离子亲石元素和轻稀土元素相对富集,K、Ni、Ta、P 和 Ti 负异常的特征,属于准铝质到过铝质的高 K 花岗岩。花岗闪长岩无 Sr 和 Eu负异常的特征,ε_(Nd)(t)=-2.5～-0.8,其岩浆源于岩石圈地幔或是软流圈与岩石圈地幔相混合的岩浆熔融,并受到了含有火山弧组分的年轻地壳的混染。钾长花岗岩和二长花岗岩具有 Sr 和 Eu 负异常的特征,ε_(Nd)(t)值分别为+1.4、-4.0～-2.0和-2.7～-0.3。HT-钾长花岗岩岩浆主要源于由于岩石圈地幔岩浆作用而导致上覆年轻地壳物质的部分熔融;花牛山附近(HN-)钾长花岗岩岩浆主要源于软流圈地幔部分熔融,可能受到了部分年轻地壳物质的混染;二长花岗岩岩浆主要源于年轻地壳的部分熔融。柳园地区4类花岗岩类岩石都是后碰撞构造背景下的岩浆产物,岩浆形成可能与俯冲板片断离有关。

北山造山带南缘柳园地区新元古代花岗岩的地球化学特征及其地质意义

为深入认识中亚造山带南缘早前寒武纪的地质演化,对中亚造山带南缘柳园地区新元古代花岗质片麻岩的主、微量元素和锆石U-Pb年龄、微量元素、Hf同位素进行了分析。花岗质片麻岩具有高钾的特点(K2O=5.31%-7.02%),为高钾钙碱性系列。富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),Nb、Ta、Ti和Sr显著亏损,Pb表现出正异常,具有后碰撞花岗岩的岩石地球化学特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素分析结果表明,柳园地区新元古代花岗岩形成于902Ma±5Ma(2σ),亏损地幔的两阶段模式年龄约为1.6Ga,结合约1.6Ga继承锆石的出现,认为这些花岗岩是古老地壳物质熔融的产物。另外,花岗岩具有较高的εHf(t)值(-2.0-1.0),表明母岩浆含有新生幔源物质的加入。因此,柳园地区新元古代花岗岩可能具有古老地壳物质熔融再与新生幔源物质混合的成因,认为北山柳园地区新元古代花岗岩的形成是Rodinia超大陆汇聚的响应。