小秦岭地区古元古代晚期花岗岩的LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

摘要

古元古代晚期的花岗岩类在华北克拉通南缘广泛分布,记录了区域岩石圈演化的重要信息。通过对小秦岭地区南部沿小河断裂出露的花岗岩类的锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、岩石地球化学和Nd—Hf同位素地球化学研究,为小秦岭地区古元古代晚期的地壳演化提供了依据。自西向东,小河中粗粒二长花岗岩、小河细粒二长花岗岩和贵家峪花岗闪长岩的结晶年龄分别为1831±32 Ma、1860±13 Ma和1811±10 Ma。3个花岗岩体均以富硅(67.4%~76.0%)和高碱(7.47%~9.33%)为特征,属于高碱钙碱性到钾玄岩类。地球化学特征表明两个小河花岗岩体属I型花岗岩,具有碰撞型花岗岩特征,其中形成年龄为1831 Ma花岗岩具有高的Sr/Y(26.56~49.52)和(La/Yb)N(31.35~236.71)值、Eu负异常(0.42~0.68),表明源区残留有石榴子石和少量的斜长石;贵家峪花岗闪长岩具有较高的FeO^(T)/MgO值(17.7~29.2)和10000Ga/Al值(2.95~3.17),表现出造山后A2型花岗岩特征,与1831 Ma的地壳相比,地壳厚度明显减薄。3个岩体的岩浆锆石ε_(Hf)(t)=-10.5~-4.5,两阶段模式年龄T_(DM2)=2781~3122 Ma,全岩的ε_(Hf)(t)=-7.5~-4.5,T_(DM2)=2667~2888 Ma,均指示了其物质来源于中到新太古代古老基底的部分熔融。这期岩浆事件可能是小秦岭区域对1.85 Ga吕梁运动的响应,反映了碰撞造山作用地壳增厚向碰撞后地壳伸展减薄这一演化过程。