豫西熊耳山地区五丈山岩体成因与构造意义:岩石地球化学和S r-Nd-Pb同位素约束

摘要

为解析中国东部燕山期岩浆作用过程和岩石成因机理,选取熊耳山地区五丈山岩体开展岩相学、全岩主量和微量元素地球化学和全岩Sr-Nd-Pb同位素研究.五丈山岩体主要岩性为黑云角闪二长花岗岩,具有高硅(SiO2=66.44％～71.71％)、富碱(Na2 O+K2 O=9.8％ ～10.06％)、较富Al2 O3(14.52％ ～15.63％)以及贫TFeO(1.71％ ～3.47％)、CaO(0.51％～2.56％)和MgO(0.19％～0.59％)等特征,为准铝质钾玄岩系列.该岩体富集LREE、K、Sr、Pb、Zr、Hf等元素,亏损HREE、Nb、Ta、Ti、P等高场强元素,具微弱Eu正异常(δEu=1.00～1.14,均值为1.07),为I型花岗岩.全岩Sr-Nd同位素分析结果显示,(87Sr/86Sr)i值较高(0.7073～0.7080),εNd(t)值为-20.5～-17.9,Nd的二阶段模式年龄为2599～2389 Ma.全岩Pb同位素组成变化范围窄(206 Pb/204 Pb=17.305～17.754,207 Pb/204 Pb=15.427～15.481,208 Pb/204 Pb=37.766～37.999),显示源区物质以古老的壳源物质为主.五丈山岩体具有高Sr/Y(40.85～236.72)和La/Yb(19.34～30.46)比值,显示出埃达克质岩石特征,MgO、Cr、Ni含量低,Mg#值较小.研究结果指示五丈山岩体由加厚下地壳部分熔融产生,可能与扬子板块的北向陆内俯冲有关.