北秦嶺古生代的巖漿作用-以富水雜巖及秦嶺偉晶巖為例.pdf

1、位于中國大陸中部的秦嶺造山帶（QOB），呈近東西走向延伸2000余千米，其作為華北克拉通與揚(yáng)子克拉通之間的不規(guī)則大型匯聚帶，經(jīng)歷了復(fù)雜的俯沖-碰撞-伸展的構(gòu)造演化旋回。秦嶺巖群(秦嶺雜巖)位于秦嶺造山帶的核心地帶，是北秦嶺地體中最古老的巖石單元，詳細(xì)記錄了秦嶺造山帶早期的地殼形成與演化歷史。該巖石單元中廣泛分布著各種侵入體，如：新元古代的牛角山、德河巖體，古生代的富水、板山坪、漂池、灰池子巖體和一些偉晶巖脈體，中生代的沙河灣、東江口和蟒

2、嶺巖體等，本論文重點(diǎn)研究了其中的富水鎂鐵質(zhì)侵入體和部分偉晶巖脈。
　　富水雜巖（鎂鐵質(zhì)侵入巖）由變輝長巖、變輝長閃長巖、閃長巖和正長巖組成。大部分巖石經(jīng)歷了高綠片巖相到低角閃巖相變質(zhì)作用。本論文對富水雜巖中的八個(gè)樣品進(jìn)行了鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年，定年結(jié)果顯示其年齡為501-497Ma，本文認(rèn)為該年齡代表了富水侵入體的巖漿侵位年齡。大多數(shù)鋯石顆粒顯示了負(fù)的εHf值，與晚古元古代到早中元古代或新元古代的TDM2模式年齡相

3、一致，表明該鎂鐵質(zhì)巖最有可能來源于初始交代的巖石圈地幔的部分熔融所產(chǎn)生的鎂鐵質(zhì)熔融體。
　　富水雜巖沒有受到地殼物質(zhì)的廣泛混染，大多數(shù)巖石的化學(xué)成分在綠片巖相到角閃巖相變質(zhì)過程中沒有發(fā)生變化，侵入體巖石在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化的微量元素模式圖中顯示，其明顯富集輕稀土元素（LREE）和大離子親石元素（LILE），而虧損高場強(qiáng)元素（HFSE）?；谖⒘吭睾?，富水侵入巖來源于由金云母二輝橄欖巖和石榴石二輝橄欖巖等組成的幔源物質(zhì)經(jīng)部分熔融(<

4、10％)而產(chǎn)生的母巖漿。這些物質(zhì)處在一個(gè)與俯沖相關(guān)的弧環(huán)境之中，并且被俯沖板塊所釋放的流體所改造。富水侵入體的形成與古特提斯商丹洋巖石圈在~500Ma的俯沖作用有關(guān)。
　　此外，本文對該地區(qū)的偉晶巖進(jìn)行了主微量和鋯石U-Pb年代學(xué)研究。研究表明，偉晶巖與灰池子巖體微量元素差異較大，輕重稀土分餾明顯不同，說明偉晶巖脈和灰池子不是絕對的同源演化的關(guān)系；由于鋯石發(fā)生了蛻晶質(zhì)化作用，其年齡多較分散，基本沒有定年意義。但是有一個(gè)偉晶巖樣品（

5、QL1434-1）諧和度較高，可能指示其形成于379Ma，屬于古生代晚期。
　　隨著商丹洋的俯沖-碰撞-閉合，發(fā)生了一系列的古生代巖漿作用。從商丹洋俯沖開始，在第一階段(484-514Ma)，形成了富水鎂鐵質(zhì)侵入體；隨著俯沖加深和折返，在第二階段(430-484Ma)誘發(fā)了多期加里東期不同源巖的巖漿活動(dòng)，此階段由俯沖向碰撞轉(zhuǎn)換；隨著商丹洋閉合，地殼開始伸展，在第三階段(380-420Ma)形成一些小巖體和偉晶巖脈，意味著北秦嶺造山