柴北缘胜利口东地区白云母二长花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素

摘要

【研究目的】柴北缘地区分布着大量早古生代花岗岩,是否存在与大陆深俯冲和早期碰撞阶段的岩浆活动,截至目前研究资料较少,制约了对柴北缘地区大地构造背景演化的认识。【研究方法】本文对胜利口东地区白云母二长花岗岩进行锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素研究。【研究结果】通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,获得白云母二长花岗岩的年龄为(433±1.6)Ma(MSWD=0.026),属中志留世岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示岩石具富硅(SiO_(2)=76.33%~76.99%)和碱(K_(2)O+Na_(2)O=7.28%~8.19%),高K_(2)O的特征,K_(2)O/Na_(2)O>1,低镁(MgO=0.21%~0.29%)和Mg^(#)值(Mg^(#)=23.29~30.17),A/CNK介于1.12~1.19,属强过铝质钙碱性岩石系列。岩石相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素及Ba、Sr等部分大离子亲石元素。稀土元素配分曲线呈右倾型,显示明显的负Eu异常(δEu=0.32~0.63)。锆石Hf同位素ε_(Hf)(t)比值为-5.2~-16.0,对应的Hf同位素地壳模式年龄T_(DM2)为1.86~2.20 Ga。【结论】综合岩石地球化学及同位素的研究表明,胜利口东白云母二长花岗岩为S型花岗岩,源于古元古代地壳物质的重熔再造。在综合对比白云母二长花岗岩形成年龄与区域高压—超高压变质时代的基础上,结合岩石地球化学及同位素的研究认为,胜利口东白云母二长花岗岩形成于柴北缘高压—超高压变质带碰撞阶段。