内蒙古乌拉山大桦背岩体成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Hf同位素制约

摘要

大桦背岩体由钾长花岗岩和似斑状黑云母二长花岗岩组成.锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年获得其侵位年龄为328.3±1.5Ma,表明该岩体属早石炭世岩浆活动产物.大桦背岩体总体上富硅(SiO2=70.59％～76.04％)、富碱(Na2O +K2O =8.41％ ～8.99％)、准铝质-弱过铝质(A/CNK =0.98 ～ 1.11),形成温度较低(620 ～ 810℃),属于高分异高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩.岩石富集大离子亲石元素K、Rb、Th、U和LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P和HREE,具有较高的Th/Ta比值(10.30～21.60)及较低的Ce/Pb比值(0.90 ～3.13),显示大陆弧岩浆岩地球化学特征.除暗色微粒包体广泛发育外,岩体具有均一Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.704799～0.706272,εNd(t)=-8.8～-8.2)和较大变化范围的锆石Hf同位素(εHf(t)=-8.3～-2.6),暗示岩体为岩浆混合成因.结合区域地质背景,认为大桦背岩体的形成与古亚洲洋向华北克拉通之下的俯冲密切相关,是俯冲板片流体交代诱发熔融的岩石圈地幔岩浆与下地壳岩浆相混合的产物.混合岩浆在上升侵位过程中又发生了显著的分离结晶作用和较弱的地壳物质的同化混染.