华北陆块南缘中生代合峪花岗岩的地球化学特征与成因

摘要

合峪花岗岩基位于华北陆块南缘外方山地区,为豫西地区燕山期最大的岩基,出露总面积达784km<'2>,有多期侵入的特点,可划分为6个单元.主要岩石类型为黑云母二长花岗岩.LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄资料表明,合峪花岗岩基侵位时间为148.2～135.3Ma.合峪花岗岩基的SiO<,2>=67.16%～75.43%,Al<,2>O<,3>=13.29%～15.92%,MgO=0.26%～1.12%,K<,2>O+Na<,2>O>8%,Na<,2>O/K<,2>O=0.88～1.43,属于高钾钙碱性系列,ACNK=0.94～1.09,为准铝质-弱过铝质花岗岩.岩体轻稀土富集、重稀土亏损((La/Yb)<,N>=14.5 × 10<'-6>～49.9 × 10<'-6>,平均值27.2×10<'-6>),Sr含量变化较大(102×10<'-6>～848×10<'-6>,平均290×10<'-6>),Y、Yb含量低(Y=3.21×10<'-6>～17.3×10<'-6>;Yb=0.43×10<'-6>～2.16×10<'-6>),Eu弱亏损(δEu=0.57～0.89),反映熔体发生过长石分离结晶作用,源岩部分熔融生成熔体时残留相组合中没有或很少有长石的存在.合峪花岗岩基I<,Sr>=0.7071～0.7090,ε<,Sr>(t)=40.8～65.9,ε<,Nd>(f)=-16.4～-11.2,其t<,DM2>为1.85～2.27Ga;锆石的ε<,Hf>(f)主要集中于-25.39～-5.25之间,t<,DU2>年龄介于1301～2846Ma.同位素数据显示合峪花岗岩基的源岩主要为南秦岭及扬子地块结晶基底,还混有少量熊耳群及太华群的物质.综合区域地质演化,认为合峪花岗岩基形成于秦岭造山带中生代陆内俯冲,岩石圈增厚,幔源岩浆上涌底侵导致下地壳部分熔融形成.