宝鸡花岗岩体锆石U-Pb年龄、地球化学和Hf同位素组成
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- 2021-09-20
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宝鸡花岗岩体出露于商丹缝合带北部,是秦岭构造带中规模较大的复式深成岩体之一,呈不规则岩基产出。该花岗岩体具有多期次侵位的特征,前人对其岩石地球化学特征及其成因研究相对薄弱,其形成时代存在不同认识。因此,进一步的岩石学、地球化学、年代学和同位素组成研究可以为理解秦岭造山带中生代造山过程和岩浆作用提供基础科学依据。岩石学和地球化学特征表明,宝鸡花岗岩体主体为石英二长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩,属亚碱性系列、高钾钙碱性I型花岗岩。其Si O2质量分数为63%~73%,富Al2O3(13.3%~15.6%),相对富K2O,K2O/Na2O比值多数大于1,铝饱和指数(A/CNK)为0.87~1.10,属于准铝质—弱过铝质系列。轻重稀土元素分馏,但程度相对弱,富集大离子亲石元素(如:Rb、Ba、Th、U),亏损高场强元素(如:Nb、Ta、Zr、P、Ti),部分岩石具有高Sr/Y比值,弱Eu负异常。中重稀土元素分馏现象不强烈,且中稀土元素亏损,可能暗示源区没有石榴石残留,而有角闪石残留相。不同类型的花岗岩具有相似的微量、稀土元素组成,暗示相似的源区和或构造环境。本文分析了具有代表性的14个岩石样品的锆石U-Pb年龄。锆石多呈柱状或短柱状,内部振荡环带清晰,Th/U比均大于0.1,具有负Eu异常和正Ce异常,是典型的岩浆成因。锆石U-Pb年龄变化范围较大,195~217 Ma,而且晚期酸性脉体U-Pb年龄~170 Ma。4个样品的锆石Hf同位素分析结果显示,不同期次和不同岩性样品具有不同的Hf同位素组成特征。石英二长岩(217 Ma)初始εHf值为-3.6~+1.1,Hf模式年龄~1.5~1.2 Ga;二长花岗岩(212Ma)初始εHf值为-1.3~+4.4,Hf模式年龄~1.3~1.0 Ga;二长闪长岩(213 Ma)初始εHf值为-15.1~-9.3,Hf模式年龄~2.2~1.8 Ga;晚期钾长花岗岩(196 Ma)初始εHf值变化范围较大,为-18.8~-5.0,Hf模式年龄~2.4~1.6 Ga;表明岩浆源区组成较复杂,具有古老的地壳物质和地幔或新生地壳物质参与。结合同位素年代学和地球化学特征,宝鸡花岗岩复式岩体可能由三期岩浆侵位构成,第一期为石英二长岩,岩浆源区以中、晚元古代壳源岩石为主,有部分幔源组分或新生地壳物质的贡献;第二期为二长花岗岩,原岩以新生地壳或幔源物质为主;第三期钾长花岗岩岩浆源区可能为更古老的地壳物质。
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