A型岩浆岩的成因及构造意义对比研究

来源 :中国地质大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lhongbo
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近年来,A型花岗岩在全球受到广泛关注。在秦岭造山带,一系列A型花岗岩岩浆活动在古生代和中生代侵位。关于这些A型花岗岩的起源和构造背景还存在争议。本研究以南秦岭随州-枣阳-桐柏地区在空间上伴生的古生代和中生代A型花岗岩为研究对象,以探究在秦岭造山带动力学背景下A型花岗岩的起源和构造意义。通过对南秦岭地区A型花岗岩和正长岩进行系统的岩相学,矿物化学,地球化学,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,锆石Lu-Hf同位素和Nd同位素研究。结果表明,正长岩和过碱性A型花岗岩分别侵位于449±2 Ma和441±7 Ma,分别对应于晚奥陶世和早志留世。岩相学上,正长岩和过碱性花岗岩包括关子山地区霞石正长岩和碱性花岗岩,以及黄羊山地区石英正长岩和碱性花岗岩。正长岩-花岗岩组合富铁,碱性,以含中到高的SiO2(59.35 to 72.20 wt.%),较高的Al2O3(10.98-18.76 wt.%),K2O(3.65-6.78 wt.%),Na2O(4.62-6.28 wt.%),FeO(3.32-9.08wt.%)和较低的CaO(0.12-1.08),P2O5(0.01-0.11 wt.%).为特征。原始地幔归一化图解、Yb/Ta vs Y/Nb以及Ce/Nb vs Y/Nb二元图中显示典型演化自OIB的A型花岗岩特征。CaO、MgO、TiO2、Cr、Ni、Ba、Sr、P、Ti、Eu等元素的明显缺失表明辉石、长石、黑云母、钙角闪石和富钛辉石的分馏。关子山霞石正长岩和碱性花岗岩?Nd(t)分别为+1.81和+2.26。计算二阶段模式年龄分别为1040 Ma和1003 Ma。黄羊山碱性花岗岩?Nd(t)变化为+2.61-+3.46,显示相对年轻的二阶段模式年龄906-975 Ma。关子山地区Lu-Hf同位素数据显示?Hf为+0.87-+9.48,二阶段模式年龄从774-1250 Ma。基于以上研究,可以认为关子山霞石正长岩和花岗岩起源于交代软流圈地幔的上涌,并有富集岩石圈地幔的贡献形成的具有OIB性质的基性岩浆的分离结晶。黄羊山石英正长岩和花岗岩形成于古老大陆地壳物质低部分熔融形成的相同岩浆的分离结晶。花岗岩为A1型花岗岩,划分为与奥陶纪地壳伸展的志留纪裂谷作用有关的板内花岗岩。在早中生代,古秦岭洋向南俯冲于秦岭-大别单元下,导致板片断离,软流圈地幔上涌,在449 Ma产生弧后伸展作用形成关子山霞石正长岩,在441 Ma进一步伸展和裂谷作用导致黄羊山花岗岩在裂谷背景下侵位形成。秦岭及邻近造山带的古生代伸展裂谷事件,对中国中部大陆地壳演化具有重要的地球动力学意义,可能标志着该地区古特提斯洋的开启。同样,对桐柏地区松扒A型花岗岩进行了岩相学、地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、锆石Lu-Hf和Nd同位素组合研究。结果显示两种不同的过铝质A型花岗岩在早白垩纪129±1 Ma和130±2 Ma侵位于桐柏地区。矿物学显示松扒花岗岩类由碱性花岗岩和石英正长岩组成,碱性花岗岩和石英正长岩显示为富铁-碱性特征,原始地幔归一化多元素图解、Y/Nb和Th/Ta比值等显示地壳源性A型花岗岩的典型特征。Ba、Sr、Nb、Ta、Eu亏损和极低的Sr/Y比值(<1)表明在岩浆演化过程中分馏结晶起主导作用。Ba、Sr、Nb、Ta的亏损与LREE的富集以及Hf、Zr的正异常显示典型的壳源岩浆特征。碱性花岗岩和石英正长岩分别显示?Nd(t)值为-13-17.65和-18.75,二阶段模式年龄在2.022.44 Ga之间。?Hf(t)分别为-2.34-16.69和-9.22-12.88。计算二阶段Hf模式年龄为1186-1974 Ma。基于以上研究可以认为松扒地区碱性花岗岩和石英正长岩是由古元古代大陆地壳物质部分熔融形成的岩浆分离结晶形成。值得注意的是,这些岩石表现出A2型花岗岩亲和性,并被划分为与晚三叠世至早白垩世华北克拉通的破坏和秦岭造山带形成有关的碰撞后花岗岩
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