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产生于岛弧带的灰池子花岗岩是秦岭造山带最大的早古生代花岗质岩基，在地球化学上与太古代TTG岩石以及显生宙埃达克质岩石类似，具有高Si(Si02:67.75～72.49wt％)，富Na(Na20>4wt%),富Al(A1203>15wt%)，弱过铝到准铝质(ASI:1.0～1.04)，弱Eu异常，亏损HREE(Y<10ppm),高Sr/Y(达158)等特点，属于Trondhjemite-Granite岩石类型，在(La/Yb)N-YbN和Sr/Y-Y图解中均落入典型的埃达克岩区域。灰池子花岗岩具有较低的MgO(0.43～0.93wt%)，Cr(3.50～9.03ppm),Ni(2.04～6.27ppm)含量以及较低的Mg＃(41～47)，明显区别于大洋板片熔融形成的熔体，而与加厚下地壳物质部分熔融产生的岩浆类似。SIMS定年结果表明，灰池子花岗岩的形成年龄为418±9Ma，与北秦岭地体的岩浆岩年龄主峰一致。灰池子花岗岩的全岩Sr-Nd同位素并未表现出强烈亏损的特点，同样证明其不太可能为大洋板片熔融的产物。灰池子花岗岩中锆石具有低的类似地慢的O同位素特征，表明其源岩并未经历明显的水岩相互作用，也排除了表壳沉积物加入的可能性。此外，锆石Hf同位素显示，灰池子花岗岩与秦岭群同期基性岩具有相近的εHf(t)值Ct=420Mad，表明灰池子花岗岩可能来源于新生的加厚下地壳物质。