大别山北麓早白垩世商城和达权店岩体的地球化学特征与成因

详细信息   

• 责任者：高昕宇^c中国科学院南海海洋研究所边缘海地质重点实验室^d1984^e博士研究生 ; 赵太平^c中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室 ; 施小斌 ; 张忠慧^c河南省山水地质旅游公司 ; 包志伟
• 刊名：地球化学
• 出版年：2013
• 卷期：42^b4
• 关键词：花岗岩11^a大别山20^a岩石地球化学 ; 成因 ; 锆石 ; 铀—铅计时 ; 岩石学 ; 同位素地质年代学 ; 主要元素 ; 微量元素 ; 稀土元素 ; 镥同位素 ; 铪同位素 ; 物源区 ; 构造环境 ; 部分熔融 ; 早白垩世 ; 造山带
• 页码：307～339
• 索书号：P270.6/208-2
• 图表：^c表3参146插图
• 分类号：0610,0400
• 文摘期号：2013/12

摘要

商城和达权店花岗岩体位于西大别隆起带北部，商城岩体的主要岩性为斑状黑云母二长花岗岩，达权店岩体的主要岩性为二长花岗岩。LA‐ICP‐MS锆石U‐Pb定年结果表明，其成岩年龄分别为(137±2)～(141±2)和(118±1) Ma。两者均具有高硅(SiO₂=67.18%～76.83%)、富钾(K₂O=3.12%～4.66%)的特征，Al₂O₃=12.92%～15.93%，ACNK=0.91～1.11，属于准铝质‐弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩。两岩体均为富集轻稀土、亏损重稀土的右倾型稀土元素分布模式((La/Yb)_N=5.03～77.6)。商城岩体Eu负异常不显著(δEu=0.78～0.92)，Sr、Ba含量较高(分别为546～1 005和585～2 069 μg/g)，Y和Yb含量较低(分别为6.05～9.15和0.45～0.84 μg/g)，Sr/Y比值高(72.0～122)，强烈亏损Nb、Ta和Ti，反映源区可能有石榴子石和金红石残留而无斜长石残留，岩浆来源深度较大；达权店岩体Eu负异常相对较明显(δEu=0.43～0.84)，富集Rb、Th、U等，Sr(27.7～859 μg/g)、Ba(118～2 598 μg/g)、Y(5.00～22.9 μg/g)和Yb(0.38～2.42 μg/g)含量和Sr/Y比值(2.51～77.4)较低，残留相可能有斜长石和石榴子石存在，为中等压力下部分熔融的产物，岩浆来源深度较商城岩体浅。商城岩体岩浆锆石的ε_Hf(t)=–30.2～–15.6，t_DM2=2 173～3 079 Ma；达权店花岗岩的ε_Hf(t)=–23.2～–16.7，t_DM2=2 227～2 628 Ma，表明两个岩体均来自古老地壳的部分熔融。通过继承锆石年龄及Hf同位素两阶段模式年龄的对比研究，两个岩体的源岩主要来自北大别片麻岩，并可能含有更古老的崆岭群物质。商城岩体形成于幔源岩浆底侵导致增厚下地壳部分熔融，而达权店岩体形成于厚的地壳向正常地壳厚度过渡或转变的环境。从商城岩体到达权店岩体，再到岩体中普遍发育的基性岩墙、岩脉的侵入，反映了大别山地区从早白垩世早期到早白垩世晚期花岗岩浆活动的源区或岩浆房逐渐向浅部迁移，及地壳从挤压加厚向伸展减薄转换的过程。