安徽滁州和管店早白垩世高镁埃达克质侵入岩的成因:锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Hf同位素的制约

摘要

本文以华北陆块东部早白垩世滁州闪长玢岩和管店石英闪长岩为研究对象,报道了新的全岩地球化学(主量元素、微量元素以及Sr-Nd同位素)以及锆石U-Pb年代学和Hf同位素的综合研究结果,进而约束其岩石成因和构造意义.滁州闪长玢岩中锆石发育振荡环带,管店石英闪长岩中锆石具条痕状吸收的特点,它们均为岩浆成因.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,滁州和管店闪长质锆石年龄分别为128±1Ma和130±2Ma,表明二者均形成于早白垩世.地球化学特征显示,滁州和管店闪长质岩石具有类似的主量元素和微量元素组成,整体具中等的SiO2含量(58.55％～60.12％)和富MgO (4.43％～5.10％,Mg#=57～ 61)的特征,Na2O/K2O比值为1.20～1.47,属于高钾钙碱性系列岩石;富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如Rb、Ba),亏损重稀土元素和高场强元素(如Nb、Ta、Zr、Hf),并具不同程度的Eu负异常(δEu =0.85～0.93).它们具高的Sr(575×10-6～1035×10-6)和低的Y含量(10.2×10-6 ～15.3×10-6)以及高的Sr/Y比值(57 ～69),属于埃达克质岩石.此外,滁州和管店闪长质岩石具有类似的Sr-Nd以及锆石Hf同位素的特征,滁州闪长玢岩的87Sr/86Sr初始比值介于0.7061～0.7066之间,εNd(t)值为-17.7～-16.9,锆石εHf(t)值变化于-23.1～-19.1之间,而管店石英闪长岩的87Sr/86Sr初始比值为0.7046 ～0.7059,εNd(t)值为-18.7～-15.8,锆石εHf(t)值为-25.6～-20.0.综合上述,滁州和管店闪长质岩石均属于高镁埃达克质岩石,起源于拆沉的加厚下地壳部分熔融的熔体与地幔橄榄岩反应的产物,形成于早白垩世华北东部陆块拆沉作用下的伸展背景.