南秦岭新元古代基性侵入岩的岩石成因及其构造背景:锆石U-Pb年代学和Hf-O同位素地球化学制约

摘要

秦岭造山带是一条由多期次不同构造运动叠加改造形成的复合造山带,其中,南秦岭是其重要的组成部分。文中冷水沟辉长岩及碾盘沟辉长闪长岩具有一致的U-Pb谐和年龄(~621 Ma),该年龄代表岩浆冷却结晶年龄。冷水沟辉长岩具有亏损地幔模式年龄(1.1~1.35 Ga),表明其原岩形成于中元古代。其较为亏损的Hf-O同位素特征(ε_(Hf)(t)=-3.3^+5.3;δ^(18)Ο=3.48~5.09),表明其来源于亏损地幔的部分熔融。碾盘沟辉长闪长岩具有更为亏损的Hf-O同位素特征(ε_(Hf)(t)=5.8~11.1;δ^(18)Ο=-3.72^-2.58),其负的δ^(18)Ο值是岩浆与低δ^(18)Ο流体发生高温水岩作用的结果。研究结果表明这些基性岩石形成于弧后伸展环境。对比新元古代早期(>735 Ma)南秦岭及扬子北缘广泛发育的岛弧岩浆作用,南秦岭与扬子北缘在新元古代晚期发生了由岛弧环境向弧后伸展环境的转变。其中本文辉长质岩石为南秦岭新元古代最晚一期岩浆活动的产物,代表了南秦岭与扬子北缘新元古代俯冲-碰撞作用的结束,标志着南秦岭基底的最终形成。