徐淮地区早白垩世丰山和蔡山高镁埃达克质岩:拆沉下地壳熔融的熔体与地幔橄榄岩的反应

摘要

徐淮地区丰山花岗闪长斑岩和蔡山石英闪长玢岩的岩石地球化学、Sr-Nd-Hf同位素和石榴石的矿物化学研究对探讨华北克拉通东南缘早白垩世高镁埃达克质岩的岩石成因和构造演化具有重要意义.结果表明,丰山花岗闪长斑岩和蔡山石英闪长玢岩具高SiO2(60.98％～67.88％)、富Al2O3(14.37％ ～ 15.04％)以及高的Na20/K2O比值(1.58 ～2.24)和Mg#值(57 ～66)的特征;富集LILE(Rb、Ba、SO和LREE,亏损HFSE(Nb、Ta、Ti)和HREE,具有Pb正异常和弱的Eu异常;结合高的Sr含量(579×10-6～778×10-6)以及Sr/Y(33～69)和(La/Yb)N比值(8.63 ～13.7),低的Y(10.5×10-6～17.8×10-6)和Yb含量(0.74×10-6～1.17×10-6),暗示它们属于高镁埃达克质岩.丰山和蔡山埃达克质岩石的初始87Sr/86Sr比值介于0.7079～0.7086之间,εNd(t)值变化于-10.77～-7.18之间,tDM2=1504 ～ 1793Ma;岩浆锆石的εHf(t)值为-14.2～-5.3,tDM2=2101 ～ 2898Ma.徐淮地区早白垩世利国、班井、夹沟高镁埃达克质岩石中岩浆锆石的εHf(t)值分别介于-13.4～-7.0、-13.4～-7.9和-15.9～-4.5之间,它们的tDM2分别变化于2248～2825 Ma、2331 ～ 2824Ma和2030 ～ 3048Ma之间.徐淮地区丰山和蔡山高镁埃达克质岩的Sr-Nd-Hf同位素组成和丰山花岗闪长斑岩中铁铝榴石残留晶的存在,结合它们高的Pb同位素组成和继承锆石U-Pb年代学暗示,丰山和蔡山高镁埃达克质岩浆主要起源于俯冲断离的扬子克拉通石榴辉石岩相下地壳物质熔融的熔体与地幔橄榄岩的反应,同时有拆沉的华北克拉通基底物质的参与,形成于华北克拉通东部岩石圈减薄的伸展构造背景.