784 地 质 论 评 2 0 1 2年 图 1北秦岭蟒岭花岗岩体地质简图 F 1S m G M p f M Q O B 1 花岗岩 2 太古宇 3 元古宇 4 第四系 5 样品位置 1 2 A 3 P z 4 Qu y 5 s mp 等 2 0 08 并且这一南北向大陆会聚过程可能一直 持续到晚侏

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1 第 58 卷第 4 期 年 7 月 地质论评 GEOLOGICALREVIEW Vol.58 No.4 July 2012 秦岭造山带蟒岭花岗岩锆石 LA ICP MSU Pb 年龄及其地质意义 秦海鹏 1), 吴才来 1), 武秀萍 2), 雷敏 1) 3), 侯振辉 1) 中国地质科学院地质研究所, 北京,100037;2) 安徽省地矿局 321 地质队, 安徽铜陵,244033; 3) 中国科学技术大学激光剥蚀电感耦合等离子体质谱实验室, 合肥, 内容提要 : 蟒岭花岗岩位于东秦岭地区商南 丹凤断裂带北侧的北秦岭构造带上, 呈北西西走向, 与区域构造线方向基本一致 本文报道了该岩体的锆石 LA ICP MSU Pb 定年数据和地球化学数据, 并结合前人的资料初步总结了该岩体的年代学特征 结果显示, 蟒岭花岗岩的岩浆演化可以分为两个阶段 : 晚侏罗世 早白垩世的二长花岗岩 (158 4±1 8Ma~160 5±1 3Ma) 和早白垩世中期的钾长花岗岩 (124 1±2 0Ma) 此外, 样品 09CL264 获得锆石继承核部年龄为 1883±36Ma 1860±35Ma, 可能代表了源岩年龄 地球化学特征上, 早期的二长花岗岩具有高硅 碱,K 2 O/Na 2 O>1, 以及高 Sr 低 Yb Y 的特征, 而晚期的钾长花岗岩具有高硅 碱,K 2 O/Na 2 O<1, 低 Sr 低 Y Yb 的特征 其中, 晚侏罗世 早白垩世的二长花岗岩 (09CL260) 的 ε Hf (t) 值变化于 -9 4~-3 1, 暗示其可能具有多源特征, 源岩主要为下地壳元古宙物质 关键词 : 蟒岭花岗岩 ; 锆石 LA ICP MSU Pb 年龄 ; 地球化学 晚中生代构造岩浆事件在秦岭造山带有突出的特征 近几年的 SHRIMP 和 LA ICP MS 锆石年代学研究表明, 西秦岭地区广泛出露印支期侵入岩 ( 孙卫东等,2000; 张宏飞等,2005,2007; 秦江锋等, 2005; 张成立等,2008), 而东秦岭则主要出露燕山期侵入岩 ( 朱赖民等,2008; 叶会寿等,2008; 郭波等, 2009;MaoJingwenetal.,2010; 丁丽雪等,2010; 王晓霞等,2011) 王晓霞等(2011) 总结了秦岭地区的晚中生代年代学研究成果, 把岩浆演化分为两个阶段 :160~130Ma 和 120~100Ma, 这些花岗岩岩体主要出露于华北地块南缘和北秦岭地区 其中, 蟒岭花岗岩为北秦岭地区规模较大的岩基, 具有多期次复合侵位的特征 ( 陈岳龙等,1996) 目前, 对其侵位时代存在不同的认识, 如全岩 Rb Sr 等时线年龄 188Ma( 陈岳龙等,1996) 黑云母 40 Ar/ 39 Ar 年龄 136 ±2 6Ma(ZhuMin,1995) 和 145±4 5Ma( 张宗清等,1999) 锆石 U Pb 年龄为 150±13Ma( 张宗清等,2006) 以及锆石 SHRIMP 年龄为 149±2Ma( 王晓霞等,2011) 等 本文利用 LA ICP MS 锆石 U Pb 定年获得了蟒岭岩体两期侵位年龄 : 早期年龄为 158 4±1 8Ma ~160 5±1 3Ma, 与前人结果基本 一致 ; 晚期年龄为 124 1±2 0Ma 此外, 根据地球化学特征讨论了其源岩性质 1 地质背景 中央造山带横贯中国中部, 西起昆仑, 经阿尔金和祁连山, 东至秦岭 大别和苏鲁地区, 全长超过 4000km, 成为分隔中国南北大地构造的重要界限 ( 姜春发等,2002; 杨经绥等,2002) 秦岭造山带是中央造山带的重要组成部分, 位于华北板块与扬子板块之间, 其构造演化受到两大陆块的共同影响 ( 图 1) 秦岭造山带经历了新元古代 古生代 中生代构造岩浆热事件和造山作用, 这基本奠定了秦岭造山带的主体构造格架 : 新元古代时期随着陆块会聚和裂解形成同碰撞 后碰撞花岗岩 (Wangetal,2003; 陆松年等,2004; 张成立等,2004; 张成立等,2008); 古生代时期沿商丹带俯冲增生及碰撞产生的花岗岩 (Ratschbacheretal.,2003;WangTaoetal.,2005; 王涛等,2009); 三叠纪时 (245~230Ma) 华北板块沿秦岭 大别 苏鲁造山带与扬子板块完成了碰撞拼合并形成大量同碰撞花岗岩 ( 李曙光,1998; 嵇少丞 注 : 本文为中国地质调查局地质调查项目 ( 编号 ) 中国地质科学院基本科研业务费项目 ( 编号 2010 SYS 3) 的成果 收稿日期 : ; 改回日期 : ; 责任编辑 : 章雨旭 作者简介 : 秦海鹏, 男,1982 年生 博士研究生 岩石学专业 qinhaipeng2006@126.com

2 784 地 质 论 评 2 0 1 2年 图 1北秦岭蟒岭花岗岩体地质简图 F 1S m G M p f M Q O B 1 花岗岩 2 太古宇 3 元古宇 4 第四系 5 样品位置 1 2 A 3 P z 4 Qu y 5 s mp 等 2 0 08 并且这一南北向大陆会聚过程可能一直 持续到晚侏罗世甚至早白垩世 18 0 1 55M Ek 992 和政军等 1 998 晚三叠世至早白垩 1 世在华北地块和秦岭 大别 苏鲁造山带发生了广 泛的巨量岩浆活动 高钾钙碱性花岗岩遍布全区 构 成华 北 地 块 中 生 代 花 岗 岩 的 主 体 洪 大 卫 等 200 3 其中 宝鸡 牧护关 蟒岭等花岗岩体为北 秦岭地区规模较大的岩基 这些岩基均为多期次复 合侵位 侵位主期的岩性主要为二长花岗岩 陈岳 图 2北秦岭蟒岭花岗岩体野外及显微照片 F 2F dp p s dm p p s f M Q O B 二长花岗岩野外照片 b 二长花岗岩显微照片 钾长花岗岩野外照片 s 钾长石 Q z 石英 P 斜长石 d 钾长花岗岩显微照片 Kf F dp p s f b d M p s f Kf s K f d s p Q z Qu z P P s

3 第 4 期 秦海鹏等 : 秦岭造山带蟒岭花岗岩锆石 LA ICP MSU Pb 年龄及其地质意义 785 龙等,1996) 以商南 丹凤断裂为界可以将秦岭造山带分为北秦岭和南秦岭两部分 ( 陈岳龙等, 1995) 北秦岭从南到北依分布有秦岭群或秦岭杂岩 二郎坪群 宽坪群 秦岭群或秦岭杂岩主要由黑云斜长片麻岩 碳酸盐岩和石墨大理岩组成, 夹少量斜长角闪岩, 形成时代大约在 2 0Ga( 游振东,1987; 张宗清等,1994; 王涛,1997) 二郎坪群呈透镜状沿东西向展布, 主要是一套低绿片岩相 低角闪岩相浅变质火山 沉积岩系 全岩 Sm Nd 等时线年龄为 0 70~0 82Ga( 张宗清等,1994; 孙勇等,1996) 宽坪群是蟒岭岩体的主要围岩 ( 图 1), 岩体与宽坪群之间为侵入接触关系 该群主要由一套变质火山岩 陆源碎屑沉积岩组成 : 其下部以变质基性火山岩为主, 由斜长角闪岩和绿片岩组成 ; 中部以陆源碎屑沉积岩为主, 主要为石英片岩 ; 上部以泥砂质 碳酸盐岩为主, 主要为大理岩 ( 张本仁等,1994; 王宗起等,2009), 形成时代约 1 85~1 0Ga( 杨荣勇等,1993; 张宗清等,1994) 2 岩相学特征 蟒岭花岗岩出露于北秦岭, 位于栾川和瓦穴子两条深断裂之间 ( 袁学诚,2008) 呈近东西向展布, 东西长约 65km, 南北宽约 5~8km, 出露面积约 410km 2 岩体与围岩呈侵入接触关系 岩体主要由石英闪长岩 似斑状二长花岗岩 中粗粒二长花岗岩 细粒二长花岗岩和钾长花岗岩组成, 其中似斑状二长花岗岩是主体 ( 王晓霞等,2011) 似斑状二长花岗岩, 呈灰白色 浅肉红色中粒 中粗粒似斑状结构, 块状构造 主要矿物组成为斜长石 (30% ~40%) 钾长石 (25% ~35%) 石英 (20% ~30%) 和黑云母 (4% ~6%) 副矿物包括榍石 磷灰石 锆石等 ( 图 2a b) 钾长花岗岩, 呈肉红色, 粗粒结构, 含微斜条纹长石 ( 或条纹长石 )(56% ~65%) 斜长石 10% 石英 20% ~25% 及少量黑云母 副矿物有榍石 锆石 磷灰石 萤石等 ( 图 2c d) 3 分析方法 3.1 锆石 LA ICP MSU Pb 定年野外采集定年样品约 2kg/ 个, 破碎至 80~120 目, 经过淘洗粉尘 去除磁性矿物 重液分选后, 在双目镜下人工挑出锆石 ( 河北廊坊区调院 ); 由中国地质科学院地质研究所大陆动力学实验室将分选后的锆石和标样粘到玻璃板上, 用环氧树胶浇铸, 制成薄 片 抛光, 并拍照透反射光照片和阴极发光照片 ; 制备好的样品在中国科学技术大学激光剥蚀电感耦合等离子体质谱实验室 (LA ICP MS) 进行锆石的 U Th Pb 同位素含量测定 实验选择的标样为 91500, 206 Pb/ 238 U 年龄的加权平均值误差为 ±2σ U/Pb 比值数据处理使用软件 LaDating@Zrn, 校正 Pb 同位素处理使用软件 ComPbcor#3 18(Anderson T.2002), 校正后的数据使用美国 Berkeley 地质年代学中心编制的 ISOPLOT 和 SQUID(Ludwig,2003) 程序进行处理并得出年龄 3.2 岩石化学全分析 样品的破碎和化学全分析分别在河北廊坊区调院和国土资源部廊坊物化探研究所完成, 氧化物用 X 荧光光谱仪 3080E 测试, 执行标准分别为 :Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 2 O 5 K 2 O CaO TiO 2 MnO Fe 2 O 3 按 GB/T 标准 ; H 2 O + 按 GB/ T 标准 ;CO2 按 GB 标准 ; LOI 按 LY/T 标准 分析的相对标准偏差小于 2% ~8% 稀土元素和微量元素 Cu Pb Th U Hf Ta Sc Cs V Co Ni 用等离子质谱 (ICP MS) 测试, 执行标准为 DZ/T ; 微量元素 Sr Ba Zn Rb Nb Zr Ga 用 X 荧光光谱仪 2100 测试, 执行 JY/T 标准 分析精度大多数元素可达到 10-8, 少量元素为 10-6 (Zr Ba) 和 10-7 (Hf Nb), 其相对标准偏差小于 10% 4 分析结果 4.1 锆石特征及定年结果 似斑状二长花岗岩挑选出的锆石具有如下特征 : (1)09CL257: 大多数锆石晶形完好, 晶棱 晶面清晰, 长宽比 2:1~3:1; 透明度较好, 有玻璃光泽 油脂光泽, 见少量针状 长柱状包裹体 ; 发育清晰的振荡生长环带 少量锆石存在贯穿核部的裂纹 锆石分为长柱状 粒状两群, 前者居多 部分锆石核部呈褐色 黄褐色, 透明度较差 ( 图 3) Th 和 U 含量变化于 ~ , ~ ,Th/U 比值介于 0 29~1 39 之间 ( 表 1), 一般大于 0 4 锆石的谐和年龄为 158 4±1 8Ma( 图 4) (2)09CL264: 长柱状 粒状, 见暗色粒状包裹体以及透明长柱状包裹体, 长宽比 2:1~4:1; 大部分锆石透明度较好, 晶形完整 ; 少量锆石淡黄色 龟裂发育, 暗色矿物充填裂隙 ; 锆石粒度较大, 见清晰

4 786 地质论评 2012 年 Fig.3 图 3 北秦岭蟒岭花岗岩体的锆石阴极发光图像 Cathodoluminesecence(CL)imagesofzirconsfromManglinggranite,northQinlingOrogenBelt 的振荡生长环带 ( 图 3) Th 和 U 含量变化于 ~ , ~ ,Th/U 比值介于 0 19~0 99 之间 ( 表 1), 一般大于 0 3 锆石谐和年龄为 160 5±1 3Ma( 图 4), 代表岩浆结晶年龄, 此外, 还获得锆石继承核部年龄为 1883± 36Ma 1860±35Ma, 可能代表了源岩年龄 由钾长花岗岩挑选出的锆石, 其特征如下 : 09CL258: 长柱状 短柱状 粒状, 淡褐色, 透明度较差 ; 部分锆石呈棱角状 ; 发育清晰的振荡生长环带 ( 图 3) Th 和 U 含量变化于 ~ , ~ ,Th/U 比值变化于 0 19~0 90, 一般大于 0 19( 表 1), 比较高的 Th U 含量暗示锆石可能受到后期流体改造 锆石谐和年龄为 124 1±2 0Ma( 图 4) 4.2 地球化学特征 主量元素 二长花岗岩 :SiO 2 =67 3% ~73 7%,Al 2 O 3 = 14 0% ~16 3%,CaO =0 74% ~2 4%,MgO= 0 32% ~1 1%,Mg # =30 4~46 0; 碱含量高,Na 2 O K 2 O 含量分别为 3 17% ~3 93% 3 9% ~ 6 3%,K 2 O/Na 2 O=1~2 0( 平均为 1 37),Na 2 O + K 2 O=7 8% ~9 4% 分异指数为 80 7~93 5 钾长花岗岩 :SiO 2 =75 8%,Al 2 O 3 =14 7%, CaO =0 72%,MgO=0 06%,Na 2 O K 2 O 含量分别

5 第 4 期 秦海鹏等 : 秦岭造山带蟒岭花岗岩锆石 LA ICP MSU Pb 年龄及其地质意义 787 为 4 0% 3 8%,K 2 O/Na 2 O<1,Na 2 O +K 2 O = 7 8% 钾长花岗岩分异指数为 96 3 根据岩石的 CIPW 标准矿物计算结果, 刚玉含量为 0 0~2 7,A/CNK=0 97~1 22, 为过铝质 ( 图 5); 在 K 2 O SiO 2 图解中, 样品落入高钾钙碱性 钾玄岩系列过渡区域 ( 图 6) 微量元素二长花岗岩 : 稀土总量 ΣREE= ~ ( 表 2),LREE/HREE=12 2~17 8( 平均 15 6), 轻重稀土分馏中等偏高 (La N /Yb N =9 3~ 23 2, 平均 18 5),δEu 变化于 0 74~0 90, 属弱负铕异常 在微量元素原始地幔标准化蛛网图解中, 富集大离子亲石元素 LILE( 如 Rb Ba K), 亏损高场强 HFSE(Nb Zr P Ti) 大部分样品表现出高 Sr 低 Y,Yb 的特点, 其中 09CL257 的 Sr= ,Y 和 Yb 分别为 和 ( 表 2) 样品号 表 1 北秦岭蟒岭花岗岩锆石 LA ICP MSU Pb 定年结果 Table1LA ICP MSU PbAgeResultinZirconforManglingGranite,NorthQinlingOrogen Pb (μg/g) n( 207 Pb)/n( 206 Pb) n( 207 Pb)/n( 235 U) n( 206 Pb)/n( 238 U) 206 Pb/ 238 U 年龄 (Ma) Th/U 测值 1σ 测值 1σ 测值 1σ 测值 1σ 09cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl cl

6 788 地质论评 2012 年 表 2 北秦岭蟒岭岩体地球化学数据 Table2GeochemicaldataforManglinggranite,NorthQinlingOrogen 样品号 09CL257 09CL258 09CL259 09CL260 09CL261 09CL262 09CL263 09CL264 09CL265 09CL266 岩性二长花岗岩钾长花岗岩二长花岗岩 SiO TiO Al 2 O Fe 2 O FeO MnO MgO CaO Na 2 O K 2 O P 2 O 烧失 总量 A/CNK La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu REE Y Zr Hf Li Be Sc Co Ni Cu Zn Ga Rb Sr Nb Mo Cd Cs Ba Ta Pb Th U

7 第 4 期 秦海鹏等 : 秦岭造山带蟒岭花岗岩锆石 LA ICP MSU Pb 年龄及其地质意义 789 图 5 北秦岭蟒岭花岗岩 A/NK A/CNK 图解 Fig.5 DiagramofA/NK A/CNKofMangling granite,northqinlingorogenbelt 图 6 北秦岭蟒岭花岗岩 SiO 2 ) K 2 O 图解 Fig.6DiagramofSiO 2 K 2 OofMangling granite,northqinlingorogenbelt 图 4 北秦岭蟒岭花岗岩体的锆石 U Pb 谐和线图 Fig.4ZirconU PbConcordiadiagramofMangling granite,northqinlingorogenbelt 钾长花岗岩 : 稀土总量为 ,LREE/HREE =8 9,La N /Yb N =6 4,δEu=0 82, 属弱负铕异常 ; 在配分图上, 轻稀土右倾, 重稀土左倾, 而中稀土较 平坦 (Eu Gd Tb Dy Ho), 呈不对称的弧形 ( 图 7) 在微量元素原始地幔标准化蛛网图解中, 具有明显的 Ba Ce P Ti Nb Ta 负异常,Pb U 的正异常 ( 图 8) 5 讨论 根据蟒岭岩体结晶锆石的阴极发光图像, 挑选环带发育较好的岩浆锆石, 少部分锆石存在继承核 所挑选锆石具有以下特征 : 晶形完好 晶楞清晰 长

8 790 地质论评 2012 年 图 7 北秦岭蟒岭花岗岩稀土元素球粒陨石标准化配分曲线, 球粒陨石标准值引自 TaylorandMcLennan(1985) Fig.7 Chondrite normalizedree distributionpatlernof Mangling granite,north Qinling Orogen Belt,Chondrite valuesarefromtaylorandmclennan(1985) 宽比大 透明度好 振荡生长环带发育 含较少包裹体的锆石, 上述特征保证了所选样品的可靠性 此外, 结合 Th U 含量及 Th/U 比值, 均展示出锆石的岩浆成因 测年结果表明蟒岭花岗岩的岩浆演化可以分为两个阶段 : 晚侏罗世 早白垩世的二长花岗岩 (158 4±1 8Ma~160 5±1 3Ma) 和早白垩世中期的钾长花岗岩 (124 1±2 0Ma) 5.1 第一阶段 晚侏罗世 早白垩世二长花岗岩 二长花岗岩是蟒岭岩体的主体, 锆石 U Pb 年龄介于 158 4±1 8Ma ~160 5±1 3Ma 此外, 样品 09CL264 获得锆石继承核部年龄为 1883±36Ma 1886±35Ma, 与由样品 09CL260 锆石原位 Hf 同位素组成 ( 待刊 ) 计算的二阶段模式年龄 (T DM2 =1 4~ 1 8Ga) 相一致, 属中新元古代, 可能代表了源岩年龄 蟒岭岩体出露在北秦岭构造带上, 其长轴方向与区域构造线方向一致 围岩为中元古界的宽坪群, 岩体与围岩为侵入接触关系 该阶段蟒岭岩体以 I 型二长花岗岩为主, 早期可见石英闪长岩 ( 王晓霞等,2011), 属高钾钙碱性 钾玄岩过渡系列 ( 图 6) 实验岩石学证明, 花岗岩的高钾钙碱性 I 型特征可能主要取决于源区性质 (Robertsetal.,1993;Rappetal.,1995) 在地球化学上,SiO 2 =67 3% ~73 7%,Al 2 O 3 =14 0% ~16 3%,Na 2 O) +K 2 O)=7 8% ~9 4%,K 2 O/Na 2 O=1~2 0( 平均为 1 37), 显示出富硅 钾的特征 ; A/CNK =0 97~1 08, 为过铝质 稀土总量 ΣREE= ~ ( 表 2), 中等分馏,La N /Yb N =9 3~23 2, 轻稀土较富集, 重稀土弱亏损 整体上, 配分曲线呈右倾型, 具有弱的负铕异常 (δeu=0 74~0 90)( 图 7), 暗示源区可能存在斜长石 角闪石 石榴子石 而中 重稀土元素配分曲线没有明显下凹 (La N /Sm N =4 5~ 6 9) 表明斜长石 角闪石可能不是主要残留相或岩浆演化过程中不存在大量斜长石 角闪石分离结晶作用 (Grometetal.,1987) 在微量元素蛛网图中, 出现了 P Ti Nb Zr 的负异常及 Pb 正异常 ( 图 8), 轻稀土和大离子亲石元素 ( 如 U Th Rb) 含量高, 整体上曲线表现为右倾 富集大离子亲石元素, 以及明显的 Pb 正异常, 说明原岩可能以壳源成分为主 (Robertsetal.,1993; Hofmann,1997) Nb 亏损, 而 Ta 亏损不明显可能表明有幔源物质参与 ( 王晓霞等,2011) 大部分样品表现出高 Sr 低 Y Yb 的特点, 暗示源区可能与石榴子石处于平衡 ( 张旗等,2006) ) 在同位素组成上,I sr = ,ε Nd (t)=-3 7 ~-3 3, 模式年龄 (T DM ) 为 0 99~1 03Ga, 与南秦岭元古宙基底岩系相近 ( 陈岳龙等,1996); 路凤香等 (2003) 根据 Pb 同位素研究成果, 进一步证实北秦岭北界的明港地区早中生代安山玄武质火山角砾岩岩筒所携带的下地壳捕虏体来自于南秦岭, 这表图 8 北秦岭蟒岭花岗岩微量元素原始地幔标准化蛛网图, 原始地幔标准值引自 McDonoughandSun(1995) Fig.8Mantle normalizedtraceelementspiderdiagram,of Mangling granite,north Qinling Orogen Belt,Primitive mantlevaluesarefrommcdonoughandsun(1995)

9 第 4 期 秦海鹏等 : 秦岭造山带蟒岭花岗岩锆石 LA ICP MSU Pb 年龄及其地质意义 791 明早中生代北秦岭岩石圈底部可能存在大量南秦岭基底地壳物质 本文测得样品 09CL260 的 ε Hf (t) 值变化于 -9 4~-3 1, 除个别 ε Hf (t) 值较小, 大部分 ε Hf (t) 与陈岳龙等 (1996) 测得的 ε Nd (t) 值 (-3 7~ -3 3) 存在一定的相关性, 如 ε Hf (t) 2ε Nd (t); 二阶段 Hf 模式年龄 (T DM2 ) 为 1 4~1 8Ga, 远大于岩体结晶年龄, 因此 T DM2 代表了壳幔分异作用的时代 ( 吴福元,2007) 综上所述, 蟒岭花岗岩可能具有多源特征, 源岩主要为下地壳元古宙物质 5.2 第二阶段 早白垩世中期的钾长花岗岩 (124 1±2 0Ma) 钾长花岗岩出露于蟒岭岩体的北部, 靠近栾川断裂, 规模较小, 其锆石 U Pb 年龄为 ± 2 0Ma 在地球化学上,SiO 2 =75 8%,Al 2 O 3 = 14 7%,Na 2 O K 2 O 含量分别为 4 0% 3 8%, 也显示出富硅 碱的特征, 但 K 2 O/Na 2 O<1 A/CNK= 1 22, 明显高于早期的二长花岗岩 稀土总量 (ΣREE) 为 , 分馏较弱,La N /Yb N =6 4, 具有弱负铕异常 (δeu=0 82) 在稀土球粒陨石标准化配分图解上, 显示为中稀土亏损 (Eu Gd Tb Dy Ho), 轻稀土右倾, 重稀土左倾的不对称弧形 ( 图 7) 这种中稀土元素配分曲线明显下凹的特征, 说明源区可能残留大量角闪石或岩浆演化过程发生角闪石分离结晶作用 (Grometetal.,1987), 或侵位后受到流体改造有关 整体上, 由二长花岗岩 钾 -6 长花岗岩 : 稀土总量 (ΣREE 平均值 ) , 轻重稀土比值 (LREE/HREE 平均值 ) ( 表 2), 可能是该期岩浆演化晚期富含 P Ti 副矿物 ( 如磷灰石和榍石 ) 的分离结晶作用导致了 REE P Ti 丰度的显著逐渐降低 在微量元素原始地幔标准化蛛网图解中, 出现了 Ba Ce P Ti Nb Ta 负异常,Pb U 的正异常, 低 Sr Y 的特征, 曲线整体上表现出右倾趋势 ( 图 8) 其中,Ba Nb Ta 亏损表现出下地壳的演化特征 钾长花岗岩的岩体规模较小以及 Nb/Ta 比值 分异指数 (96 3) 均大于二长花岗岩, 暗示钾长花岗岩可能经历了更强烈的岩浆分离结晶作用或低程度的部分熔融作用 6 结论 (1) 蟒岭花岗岩的岩浆演化可以分为两个阶段 : 晚侏罗世 早白垩世的二长花岗岩 (158 4± 1 8Ma~160 5±1 3Ma) 和早白垩世中期的钾长花岗岩 (124 1±2 0Ma); 样品 09CL264 还获得锆石继 承核部年龄为 1883±36Ma 1886±35Ma, 与由 09CL260 锆石原位 Hf 同位素组成计算的二阶段模式年龄 (T DM2 =1 4~1 8Ga) 相一致, 可能代表了源岩年龄 (2) 晚侏罗世 早白垩世的二长花岗岩 (09CL260) 的 ε Hf (t) 值变化于 -9 4~-3 1, 除个别 ε Hf (t) 值较小, 大部分 ε Hf (t) 与陈岳龙等 (1996) 测得的 ε Nd (t) 值 (-3 7~-3 3) 存在一定的相关性, 如 ε Hf (t) 2ε Nd (t), 暗示蟒岭花岗岩可能具有多源特征, 源岩主要为下地壳元古宙物质 (3) 早期二长花岗岩具有高硅 碱,K 2 O/Na 2 O >1, 以及高 Sr 低 Yb Y 的特征, 而晚期钾长花岗岩具有高硅 碱,K 2 O/Na 2 O<1, 低 Sr 低 Y Yb 的特征 参考文献 / References 陈岳龙, 张本仁 北秦岭丹凤地区早古生代花岗岩的 Pb Sr Nd 同位素地球化学特征, 地质科学,30(3):247~257. 陈岳龙, 杨忠芳, 张宏飞, 凌文黎 北秦岭晚古生代 中生代花岗岩类的 Nd Sr Pb 同位素地球化学特征及 Nd Sr 同位素演化. 地球科学,21(5):481~485. 丁丽雪, 马昌前, 李建威, 王连训, 陈玲, 佘振兵 华北克拉通南缘蓝田和牧护关花岗岩体 :LA ICPMS 锆石 U Pb 年龄及其构造意义. 地球化学,39(5):401~413. 郭波, 朱赖民, 李, 弓虎军, 王建其 华北陆块南缘华山和合峪花岗岩岩体锆石 U Pb 年龄 Hf 同位素组成与成岩动力学背景. 岩石学报,25(2):265~281. 和政军, 李锦轶, 牛宝贵, 任纪舜 燕山 阴山地区晚侏罗世强烈推覆 隆升事件及沉积响应. 地质论评,44(4):407~418. 洪大卫, 王涛, 童英, 王晓霞 华北地台和秦岭 大别 苏鲁造山带的中生代花岗岩与深部地球动力学过程. 地学前缘,10 (3):231~250. 嵇少丞, 王茜, 许志琴 华北克拉通破坏与岩石圈减薄. 地质学报,82(2):174~187. 姜春发 中央造山带几个重要地质问题及其研究进展 ( 代序 ). 地质通报,1(8~9):453~455. 李曙光 大陆俯冲化学地球动力学. 地学前缘,5(4):211~ 234. 路凤香, 王春阳, 胡宝群等 南秦岭下地壳组成及岩石圈的拆离俯冲作用. 中国地质,30(2):113~118. 陆松年, 陈志宏, 李怀坤, 郝国杰, 周红英, 相振群 秦岭造山带中 新元古代 ( 早期 ) 地质演化. 地质通报,23(2):107~112. 秦江锋, 赖绍聪, 李永飞 扬子板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义. 岩石学报,21(3):697~710. 孙卫东, 李曙光,YadongChen, 李育敬 南秦岭花岗岩锆石 U Pb 定年及其地质意义. 地球化学,29(3):209~216. 孙勇, 张国伟, 杨司祥, 卢欣祥, 韩松 北秦岭早古生代二郎坪蛇绿岩片的组成和地球化学. 中国科学 (D 辑 ),26( 增刊 ):56~ 63. 王涛, 胡能高, 裴先治, 杨家喜, 李伍平 秦岭造山带核部杂岩的组成 构造格局及演化. 地球学报,18(4):345~351. 王涛, 王晓霞, 田伟, 张成立, 李伍平, 李舢 北秦岭古生代花岗岩组合 岩浆时空演变及其对造山作用的启示. 中国科学 (D

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11 第 4 期 秦海鹏等 : 秦岭造山带蟒岭花岗岩锆石 LA ICP MSU Pb 年龄及其地质意义 793 LA ICP MSZirconU PbAgesandImplicationsforTectonicSeting ofthemanglinggranitoidplutonsinqinlingorogenbelt QINHaipeng 1),WUCailai 1),WUXiuping 2),LEIMin 1),HOUZhenhui 3) InstituteofGeologyChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing,100037; 321GeologicalTeam,BureauofGeologyandMineralExplorationofAnhuiProvince,Tongling,Anhui, )LaboratoryofLaserAblationInductivelyCoupledPlasmaMasSpectrometry,UniversityofScienceand TechnologyofChina,Hefei, Abstract:TheManglinggraniteislocatedonthenorthsideoftheShannan Danfengfoult,easternsectorof thenorthqinlingorogen.thegraniteisinnorth West Weststrechandinagreementwithstructurallineament. ThepaperreportstheresultsofZirconLA ICP MSU Pbageandgeochemicaldata.Theresultsshowthatthe Manglinggraniteincludstwograniteemplacements.EarlyMonzogranitewhoseagesrangingfrom158.4±1.8Mato 160.5±1.3MabelongstoLateJurasicEarlyCretaceousperiodandthelatealkaligranitehasanageof124.1± 2.0MabelongingtoMiddleCretaceous.Inaddition,sample09CL264giveinheritedcoreageof1883±36Maand 1860±35Mabelongingtoproterozoicandmayrepresentitsprotolithage.Ingeochemistry,monzogranitewiththe characteristicsofhighsio 2,K 2 O+Na 2 O,K 2 O/Na 2 O>1andhighSrlowYb,Y.Thealkaligranitehasthe characteristicofhighsio 2,K 2 O+Na 2 O,K 2 O/Na 2 O<1andlowSrlowYb,Y.Theε Hf (t)valuesarefrom -9.4 to-3.1whichisconsistentwithpreviousstudyonε Nd (t).inconclusion,themanglinggranitehascharacterof multi sourceandthemainisproterozoicmaterialinlowercrust. Keywords:Manglinggranite;zirconLA ICP MSU Pbdating;geochemistry

, 3.1 PM303, 10(2)( 5, 5 ), 1 w (SiO 2 ) 68% ~89%, 2( 1, 1) (Al 2O 3,Fe 2O 3,MnO) (MgO,K 2O, Na 2O),w(TiO 2 ) w (SiO 2 ) ;,w (TiO 2 ) 0.31%

, 3.1 PM303, 10(2)( 5, 5 ), 1 w (SiO 2 ) 68% ~89%, 2( 1, 1) (Al 2O 3,Fe 2O 3,MnO) (MgO,K 2O, Na 2O),w(TiO 2 ) w (SiO 2 ) ;,w (TiO 2 ) 0.31% 36 3 2017 5 GeologicalScienceandTechnologyInformation Vol.36 No.3 May 2017 doi:10.19509/j.cnki.dzkq.2017.0302,,,. [J].,2017,36(3): 7-17. 1, 1, 1, 2, 1 3 (1., 264004;2. ( ), 430074; 3., 710000) :, (Al 2O

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