秦岭—祁连结合部陇山构造带地质演化探讨——早古生代晚期花岗岩和中基性包裹体地球化学和独居石、锆石U-Pb年龄证据

摘要

笔者等对秦岭—祁连结合部陇山构造带内部侵入于陇山岩群中的片麻状二长花岗岩和其中的黑云斜长片麻岩包裹体进行了地球化学和独居石、锆石U-Pb年代学研究。片麻状二长花岗岩具有I型花岗岩的地球化学特征,对其进行的LA-ICP-MS独居石U-Pb测年获得年龄433.5±1.8 Ma,锆石U-Pb测年获得了3个主峰年龄(439.5 Ma、634.5 Ma和2265 Ma)和5个次级峰值年龄(568.7 Ma、1875 Ma、2112 Ma、2604 Ma和2738 Ma)。黑云斜长片麻岩的地球化学特征反映其原岩是经历过显著的结晶分异作用的中基性岩,在其中分选出了两类锆石:①环带清晰且经受了热液蚀变的岩浆锆石,对其U-Pb测年获得了一条很好的不一致线,不一致线的上、下交点年龄分别是2194±42 Ma和431.2±58.1 Ma;②CL图像整体很暗的变质锆石或热液蚀变锆石,在这类锆石中获得了峰值年龄513.1 Ma。结合区域地质资料,笔者等把片麻状二长花岗岩的形成时间限定为431.2~439.5 Ma,把黑云斜长片麻岩原岩的形成时间限定为2194±42 Ma。片麻状二长花岗岩与文献揭示的围岩(斜长角闪片岩)的形成时间基本一致,暗示431.2~439.5 Ma期间陇山地区大量发育中基性和酸性岩浆活动,岩浆作用具有显著的地区差异特点。北祁连洋盆和北秦岭西段洋盆向北的俯冲活动在513.1 Ma时可能影响到了本文研究区。2738 Ma、2604 Ma、2112 Ma~2265 Ma和1875 Ma等峰值年龄分别应该是华北克拉通在新太古代晚期的陆壳生长事件和古元古代早期克拉通裂解事件在研究区的反映。634.5 Ma期间研究区可能处于一种未知的特别的构造环境。总体来看,陇山构造带在前寒武纪时作为华北地块的一部分而演化,显生宙以来其构造演化过程受到秦岭造山带和北祁连造山带的显著影响。