胶北地体西涝口地区牧牛山二长花岗岩锆石U-Pb和Lu-Hf同位素研究——指示华北克拉通古元古代岩浆作用及地壳演化

摘要

胶北地体古元古代花岗岩位于胶—辽—吉带南部,是华北克拉通东部陆块东缘的重要古元古代造山带。西涝口地区牧牛山二长花岗岩作为胶北地体出露的少数古元古代花岗岩之一,也是西涝口、辽上、郭城等大型金矿床的赋矿围岩,有重要研究价值。笔者通过岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素分析,讨论了其形成时代及成因机制。经研究发现,该岩体富硅(SiO_(2)=75.79%~76.10%),富碱(Na_(2)O+K_(2)O=6.88%~7.18%),为准铝质钙碱性岩系列(A/CNK值为0.86~0.95);Rb、U、Ta、Pb相对富集,Ba、Nb相对亏损,Sr强烈亏损,岩石10000Ga/Al值为2.88~3.50,属A型板内花岗岩;岩体中岩浆锆石具明显振荡环带结构,相对亏损LREE并逐步富集HREE,具明显正Ce异常和负Eu异常,加权平均年龄为2113±22 Ma,代表其侵位时间为古元古代;变质增生锆石的HREE富集程度明显高于核部岩浆锆石,且具更加强烈的正Ce异常和稍弱负Eu异常,加权平均年龄为1850±24 Ma,代表区内变质事件年龄;ε_(Hf)(t)值为-3.75~+5.17,T_(DM2)值为2450~2712 Ma,该岩体与胶北地体2.5 Ga TTG岩石具相同的地壳演化趋势,暗示其源自太古宙陆壳的重熔。