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文檔簡介
南秦嶺寧陜地區胭脂壩巖體地球化學特征及其地質意義駱金誠,賴紹聰,秦江鋒,李海波,李學軍,臧文娟西北大學地質學系,西安(710069)E-MailHYPERLINKmailto:luojincheng027@126:lujincheng027@126本對出露于勉略縫合帶北部寧陜地區的胭脂壩巖體進行了詳細的巖石學鋯石UPb年代學和地球化學特征的研究討論了胭脂壩巖體的巖石成因成巖物質來源及其地質意義。巖體主要由黑云母花崗巖構成。鋯石LA-ICP-MSU-Pb定年結果表明胭脂壩黑云母花崗巖的成巖年齡為199.6Ma±4.1Ma,晚于秦嶺造山帶的主造山期,屬于印支期巖漿活動的產物。地球化學特征顯示該花崗巖以富硅(7.%~33%)、富堿(aOK274%~85%),A/CNK=1.01~1.08里特曼指(σ=2.07~2.62鉀于(KON2O=11~13和高a/aO>0.3,微量元素主要富集Rb、Th、U、K,虧損Nb、Ta、Sr、Ba、P和Ti,稀土總量199~189.97ug輕稀土富LE/RE.~07(aY)N8~56Eu虧損相對明(δEu=0.41~0.50這些特征表明胭脂壩巖體屬于高鉀鈣堿性系列為準鋁-弱過鋁質殼源S型花崗巖。結合對區域地質背景的全面分析表明,可能是印支運動晚期的造山作用造成本區地殼加厚之后在伸展-減薄的背景下中-下地殼深度的變質砂屑質巖石,通過黑云母脫水發生部分熔融而形成的產物,是巖石圈拆沉作用后續的結果。關鍵詞:石U-Pb年齡;寧陜地區;胭脂壩巖體;地球化學;伸展-減薄中圖分類號 P588.12引言?秦嶺造山帶是構成中國大陸巖石圈形成和演化的重要單元它是由多期不同的構造運動疊加改造而形成的復合型造山帶是華北板塊和揚子板塊經歷了長期復雜演化的結(張國偉等,201。在南秦嶺構造帶中,寧陜斷裂帶以西出露三個大型中生代花崗巖體群,從西向東依次分布:光頭山巖體群,五龍巖體群(華陽、五龍、老城、西岔河和胭脂壩巖體),東江口巖體群(嚴陣等,1985),巖體以巖基的形式侵入到古生代地層中,沿勉略縫合帶北側發育了一條長約40m呈東西展布的印支期花崗巖帶。這些花崗質巖體是中生代強烈的構造-巖漿-成巖/成礦作用過程中大量的巖漿侵入而形成獨具特色的多種類型的花崗質巖系列及中基性-基性系列形成了WMoCuZn等多屬大型礦床它們成為秦嶺造山帶在該時期造山過程中可靠的物質記錄為揭示其形成構造環境和動力學背景以及反演造山帶構造演化過程提供了最直接的的物質證據因而中生代以來花崗巖的成因及其演化是中外學者在研究南秦嶺微板塊的演化和殼/幔相互作用、秦嶺大地構造演化和深部地球動力學乃至多金屬大規模成礦作用時最為重視的問題在整個南秦嶺已研究的花崗巖體中各巖體的年齡數據絕大多數在1025a之間基本上都具有I型花崗巖或埃達克質巖的地球化學特征形成機制也都與地幔的貢獻作用有關但到目前為止胭脂壩巖體其獨特的地理位置及巖體的復雜性使其巖石地球化學特征成因機制方面一直未得到全面的認識該巖體的侵位年齡,已有的數據彼此之間相差較大(朱銘,195;張宗清等,206),也明顯晚于周圍其它巖體而且研究區域內Mo礦與胭脂壩巖體伴生其成因研究甚少因此有必要進?本課題得到教育部博士點基(20096101110001和西北大學地質系國家基礎科學人才培養基地創新基金項目(XDCX08-08)聯合資助行精確的年代學研究可以對該巖體及礦床成因背景的厘定有很好的約束作用雖然多數學(嚴陣等,1985張本仁等,1994宗清等,200認為該花崗巖為陸殼重熔型形成但有關該巖體的巖漿源區性質及深部動力學作用過程的研究還是相當薄弱。圖1南秦嶺寧陜地區晚三疊紀花崗巖地質簡圖(據張宏飛等,1997修改)Fig.1GeologicalsketchmapofLateTriassicgranitesfromNingshanareainSouthQinling(AfterZhanghongfeietal,1997)t1fb-早元古宙∈-寒武系O-奧陶系D-泥盆系-志留系γ-二長花崗巖斜長花崗巖黑云母花崗巖;-地質界線和斷層t1fb-PaleoproteozoicFopingGoup∈-CambrianO-OrdovicianD-DevoniaS-SilurianC-Carboniferous;γ-onzoniticganite、Pagiolsegrante、bititeganite—-elogicalbounayandaults鑒于此本文通過詳細的巖石學地球化學及鋯石LA-ICP-MSU-Pb年代學的研究并結合前人的研究成果探討胭脂壩巖(圖1的成因機制和地質意義以期對解釋南秦嶺印支期花崗巖的成因和反演秦嶺造山帶演化過程提供新的資料。1地質概況及花崗巖巖相學胭脂壩巖體分布于寧陜巖體群東部出露面積53k2左右,呈一不規則狀巖體,侵入到古生代地層中北部圍巖主要是泥盆紀砂巖灰巖片巖和大理巖等南部圍巖主要為寒武紀到石炭紀地層其中以泥盆紀地層為主巖性包括砂巖片巖板巖千枚巖白云質灰巖和大理巖等西部與老城巖體石英閃長巖相接(張宏飛等,1997)巖體邊部常分布有大量的花崗巖脈巖體與圍巖一般呈明顯的切層侵入關系并形成數米至幾十米寬的角巖(嚴陣等,1985),圍巖有不同程度的熱變質,巖體中缺乏或很少含有暗色包體。巖石為灰白色,中-細粒全晶質自形-半自形結構塊狀構造主要礦物組成為鉀長石0%~5%斜長石15%20%石英2%~0%黑云母5%~8%礦物為磷灰石褐簾石榍石磁鐵礦、鋯石等。鉀長石中微斜長石含量較多,多發育格子雙晶。斜長石為無色板狀半自形晶,An=5~20,為鈉-更長石,在斜長石與條紋長石的接觸邊界處可見有蠕石英,部分發生鈉黝簾石化和絹云母化。石英可見波狀消光和裂紋。黑云母為棕褐色長條狀和板狀,多色性顯著,有的發生褪色少量發生綠泥石化邊界不平直有撓曲變形現象磷灰石的柱狀結晶習性非常突出,多呈長柱狀針狀,長寬比約1:1-6:1褐簾石的晶形較好,近似成規則的六邊形。2實驗分析方法在對野外采集的樣品進行了詳細的巖相學觀察后,選擇新鮮的沒有脈體貫入的樣品進行主量元素微量元素分析本文涉及的所有測試分析均在西北大學大陸動力學國家重點實驗室完成。主量元素采用濕法分析,分析精度一般優于2%微量元素采用XRF玻璃餅熔樣,以保證樣品中的副礦物全部溶解,后在ICP-MS上測定,析精度一般優于2%%。用于挑選鋯石的樣品均采自天然露頭的新鮮樣品樣品的破碎和鋯石的挑選在河北省區域地質調查大隊地質實驗室完成在雙目鏡下挑純將鋯石樣品置于環氧樹脂中后磨至約一半,使鋯石內部暴露,用于陰極發光(CL)研究和鋯石LA-ICP-MSU-Pb同位素組分析,樣品在測定之前用體積百分比為3的HNO3清洗樣品表面,以除去樣品表面的污染然后進行透射光和反射光照相,并在國Gatan公生產的MooCL3+陰極光裝置系統上進行陰極發光(CL)照相分析。鋯石U-Pb同位素組成分析在西北大學大陸動力學重點實驗室激光剝蝕電感耦合等離子體質譜(LA-ICP-MS)儀上完成LA-ICP-MS分析的詳細方法和流程見袁洪林等(23)。3分析結果胭脂壩巖體樣品的主量和微量元素分析結果見表1所示。3.1主量元素從表1中以看出胭脂壩黑云母花崗巖具有較高的SiO(7009%~73.35%均為7.3%低TiO20.3%~0.6%),平均為08%;富A2O3(432%15.42%),指數A/CNK=1.0110811屬于準質-過鋁質系(圖2.A富(Na23.7%4.22%,K2O=327~4.1%,大部分K2a2O在1.12~1.9之),P2O5(009%019)。堿質量分數偏高(Na2O+K2O=749~8.9%)里特曼指數σ=2072.;MgO=0.35%~0.1鎂數[g#]較(Mg#=303445)在ACF圖解(圖2B)中數據點全部落在斜長石-堇青石-黑云母區域附近,相似于圖2.胭脂壩黑云母花崗巖的A/NK-A/CNK圖解(A)及ACF圖解(B)(據徐克勤,1984)Fig.2DiagramofA/NK-A/CNK(A)andACF(B)(afterXuelat,1984)forbotitegraiteofYanzhibapluton圖3.胭脂壩黑云母花崗巖K2O-SiO2圖解Fig.3K2O-SiO2diagramforbiotiteganiteofYazhibapluton表1胭脂壩巖體主量元素(%)和微量元素(ug/g)分析結果Table1Theaayiclesultfajor(%)andtaceelement(ug/g)fromtheYazhibaPluton分析編號XK04XK11XK12XK14YB01YB02YB03YB04YB06YB07YB08YB16SiO2TiO2Al2O3TF2O3MnOMgOCON2OK2OP2O5LOITOTALA/CNKA/KNKO/NaOLiBeScVCrCoNiCuZnGaGeRbSrYZrNbCsBaLaCePrNdSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTaPbThU∑REEóEuNb/Ta(L/Yb)NRb/Sr70.90.5615.83.270.060.812.334.223.270.190.37100.451.042.040.77133.057.6840.67.04153.7714.985.121.31.22104625.42117.76.427838.275.18.3336.580.965.740.884.640.882.240.321.920.265.451.2621.115.91.56179.030.4713.713.30.371.90.2914.12.030.030.431.63.754.540.10.4299.891.051.771.2185.32.535.5821.53.79111.711.8461.619.31.28112725.41510.94.258840.5818.9534.66.870.8860.894.620.882.260.331.940.274.530.8727.421.52.15189.970.4112.914.90.5373.50.2414.71.640.030.351.463.634.70.090.36100.421.061.751.2968.42.454.5618.15.41152.331.7349.218.61.26132520189.473.688035.370.37.78305.960.855.080.743.730.71.770.261.50.224.280.7828.318.31.81164.230.4612.115.60.571.80.3215.22.170.050.481.644.064.530.120.41100.381.061.81.12163.465.6527.825.815215.5764.321.71.44103326.620131218437.674.78.0530.75.950.925.060.84.440.892.440.382.330.345.541.1527.114.32.1174.640.511.810.70.5971.60.2414.41.910.040.471.623.674.50.080.7199.541.041.771.2382.43.624.9825.37.66182.918.0245.318.81.38252023.31216.78.126532.8636.6424.24.730.684.120.673.770.772.130.342.130.314.262.1629.922.69.9146.350.467.710.71.0272.40.2414.21.890.040.491.463.474.810.080.93100.371.081.771.3981.53.594.8323.43.74181.6312.448.118.51.3261724.116178.927628.5555.7921.34.270.663.920.663.90.812.240.362.230.334.062.3430.820.610.6129.980.497.38.621.1672.20.2414.71.920.040.461.753.744.30.080.87100.291.041.811.1571.13.484.8224.33.54131.6221.646.818.21.33291720.71014.68.537231.460.36.4223.14.490.673.840.613.370.671.820.281.780.264.161.8330.122.56.48138.940.48811.61.1271.30.2314.41.90.040.481.513.54.770.080.7199.551.051.741.3670.63.814.8723.93.33161.569.1545.818.71.41112624.21715.67.716435.167.17.1325.850.74.350.713.920.82.190.342.140.314.382.1728.923.47.31155.590.457.211.80.9371.30.2414.51.880.040.451.773.814.750.080.6399.631.011.731.2576.23.684.8524.33.81111.697.6146.9191.42252924.11317.38.657234.967.27.1926.55.070.724.360.713.930.82.180.342.20.324.32.3331.423.29.97156.40.467.4210.70.9872.10.2414.61.860.040.451.683.654.470.070.6999.521.031.771.2275.93.544.83243.26282.318.5447.918.61.39212222.11715.87.817128.955.75.97224.460.673.950.643.590.731.990.311.970.294.142.0230.221.47.31131.240.487.89.880.9972.80.2414.21.860.040.461.583.474.520.070.71100.251.061.791.387.33.525.1826.43.26261.373.9748.918.81.36291820.91315.311.16428.855.95.86224.330.663.760.63.330.671.840.291.80.264.061.8329.621.95.55130.010.498.3310.21.0571.20.2314.51.870.040.461.643.574.570.070.7799.641.051.781.2866.53.564.86243.35151.619.9745.118.71.39252121.71415.57.177931.661.26.423.64.580.73.990.643.570.711.930.31.910.283.982.2630.623.47.58141.340.496.8411.41.02華南殼源型或S型花崗巖(徐克勤等,1984)在K2O-SiO2圖中(圖3)樣品全部落在富鉀鈣堿性區域總體表現高硅高鉀高的K2O/NaO比值為準鋁到弱過鋁的高鉀鈣堿性殼源型花崗巖。3.2微量元素微量元素方面,在原始地幔標準化的微量元素蛛網圖(圖A)上顯示本區花崗巖以富集Rb、ThK、Nd等,貧Ba、Nb、Ta、La、PEu和Ti等元素,呈明顯虧損Ba、Sr、TiP為特征屬于典型低Ba-Sr花崗巖相似于南嶺過鋁花崗(孫濤等,2003巖體的Rb/Sr比0.3116平均值08和Rb/7.8~433平均值160的比稍高于中國東部的(分別0.1和6.8高山,99和全(別0.2和4.5TaylorandMclennan,1985)上地殼的平均值,這些特征顯示,微量元素的組成與殼源花崗巖十分相似。圖4胭脂壩黑云母花崗巖的稀土元素球粒隕石標準化模式圖(圖A,球粒隕石標準化值引自SunandMcDonough,1989)與微量元素對原始地幔蛛網圖(圖B,標準化所用原始地幔數據引自unandMcDonough,1989)Fig.4Chondrte-noralzedEEpttern(fiA,ChondritedtafromSunadMcDonough,989)andtaceeleentspideriagra(fig.,pitiveantetafromSunandMcDonough,1989)forYazhibabiotieganie.3.3稀土元素胭脂壩黑云母花崗巖的稀土含量中等偏低,ΣREE=1998~19.7p(平均含量13.4p,低于世界平均水平),具有較高的(La/Yb)(8.62~156,平均值1152)比值和LREE/HRE(8.0~03,平均值為949因稀土元素對球粒隕石標準化分配曲線呈明顯的右傾分配模(圖B反映巖漿作用過程中輕重稀土之間發生了明顯的分異作用。(La/S)N值較高(3.47~453,平均值422),(Gd/YbN值較低(1422.3,均值1.6,也表明輕稀土元素之間的分餾相對明顯而重稀土元素之間的分餾相對較弱Eu異明顯Eu=0410.,平均值為0.47。4鋯石LA-ICP-MSU-Pb定年結果選取呈黃色、自形度較好,金剛光澤,粒徑介于10μ~200μm的鋯石顆粒作為測試樣樣品中少數顆粒已破碎多為復四方柱和四方雙錐的聚形顯示出巖漿型鋯石所特有的韻律環帶一些鋯石顆粒內部有繼承性鋯石殘存用30μm的激光剝蝕斑徑進行LA-ICP-MS定年分析,共完成5鋯石5個的測試。在分析測試中,部分較小顆粒被激光擊穿,不能用于進行分析,有幾顆鋯石的表面年齡0726Pb誤差大,可能是由于熱事件的改造,導致UTh含量的變化因此只選擇了其中16個信號較好的數據用于分析測試(表2)圖5鋯石U-Pb年齡諧和圖Fig.5TeconcrdialdiagamaeofziconfromtheiotiteganiteforYanzhialuton品鋯石UTh質量分數別介于38p~2978m和198pp~174ppm之間,Th/U值均大于04屬于巖漿型鋯石利用Isoplt(er2.49(Ludi11的程序對樣品鋯石進行諧和曲線投影和062U加權平均年齡的計算在07/U和06/U圖解中樣品集中分布在一致線及其附近很小的一個區域計算06/8U加權平均年齡為196Ma±4.1Ma(MSWD=1.5,2σ),應胭脂壩花崗質巖漿的侵位年齡。表2胭脂巖體鋯石的LA-ICP-MsU-Pb定年結果Tabe.ReutofircnL-ICP-MsU-PbatngforYanhiaPutn樣品編號(B)/10-6232Th比值年齡/Ma206Pb(a)ThU207Pb1207Pb1206Pb1207Pb1207Pb1206Pb1238U206Pb235U238U206Pb235U238UYZ-03YZ-06YZ-07YZ-08YZ-09YZ-10YZ-11YZ-13YZ-14YZ-16YZ-17YZ-19YZ-20YZ-21YZ-2200000000000000001429.1197.681402.31083.11381.31474.71181.8873575.561101.1602.851112.9835.341481.9908.881388.71581.6307.621618.91866.22977.82717.22264.61636.81054.12269.12476.42294.61232.22696.61638.92483.10.90380.64260.86670.58040.46380.54250.52180.53350.54590.48540.24340.48490.67760.54960.55480.55940.05450.0510.05610.05360.05460.05060.04960.05330.05450.05380.05520.05210.05190.05280.05180.05450.00220.0030.00220.0020.00240.0030.00240.00320.00260.00270.00280.00250.00210.00320.00250.00330.22990.23730.24720.24820.23850.2110.22050.23230.24420.22330.23360.23610.22820.21390.23210.2320.0070.01240.00720.00630.00970.01180.010.01340.00980.01070.01110.01070.00690.01250.00910.01340.03060.03380.0320.03360.03170.03030.03230.03160.03250.03010.03070.03290.03190.02940.03250.03090.00050.00060.00050.00050.00050.00050.00050.00060.00060.00050.00050.00050.00050.00050.00060.0005393239456352398221175343390361422289281318278393418637311001351111405911811611340142581382102162242252171942022122222052132152091972122126106581081189996107111942142032132011922052002061911952092021872061963433333343333343YZ-24注:Pb()表示普鉛的含量,樣品點的普通Pb其質分數用xl宏程序oPborr3-51(ndersn,02)計算獲得,但是由于普通Pb含量于檢出限,故為對普通前進行校正;b*為放射性成因b*.5問題討論5.1巖漿源區特征綜上述主量素特征與Babari(9總結的產生于從擠壓轉變成拉張環境過程中的高鉀鈣堿性花崗巖(KCG)相似。微量和稀土元素均表明,胭脂壩巖體屬于殼源型花崗巖的范疇,具有S型花崗巖的特征,是由地殼物質部分熔融形成的。通常認為與碰撞有關的花崗巖其源巖雖有多樣性但是變質沉積(如泥質巖雜砂巖或碎屑巖是一個主要的源區而且活動大陸邊緣常見的是不成熟碎屑沉積物巖石圈的加厚及碰撞后地幔來源的鎂鐵質巖漿底侵作用是導致地殼熔融及長英質花崗巖產生的重要原因在大陸造山的過程中大規模形成巖漿除決定于適當的熱條件外還取決于源區巖石的成分大陸殼中最常見的是長英質沉積巖和火成巖,它們的熔融形成了大陸碰撞造山帶中大量的巖漿。Slvester(19研表明CaO/Na2O比值能示蹤花崗巖源區成分于富粘土而貧斜長(<5%)的泥質巖和貧粘土而富斜長石(2%)的砂屑巖或雜砂巖,在高溫高壓的碰撞環境發生部分熔融時,泥質來源的花崗巖較砂質來源的花崗巖傾向于有更低的CaO/Na2O比(<03)而具有較高CaO/Na2O值的樣品(即大于>03可能來源于貧粘土質的砂屑質源區。由表1可胭脂壩巖體的CaO/Na2O比值為0.~0.5明大于03映其源區物質屬于貧粘土質的砂屑巖或雜砂巖。運用Altherretal(200)源區判別圖解可以看出,胭脂壩巖體的樣品投點都落在變質雜砂巖部分熔融的區域(圖6顯示成巖過程可能是大陸地圖6.胭脂壩云母花崗巖的C/FM-A/MF源區判別圖(Alther等,2000)A/MF為Al2O3/[TFeO+MgO(mol),C/FM為CaO/[TFeO+MgO](ol)Fig.6TheC/FMvs.A/MFdiagamofbiotitegraniteforYazhiaplton(aferAltherRela,000)殼的變質沉積巖石經過部分熔融形成。TalorndMlnnn(195的資料計算,上部陸殼的Rb/Sr值大約為0.2,大陸殼平均為br值為0.4。胭脂壩黑云母花崗巖體的Rb/Sr和bBa比值分別為03~11607~031分接近地殼的值在RbSr-Rb/Ba的(圖7A上數據點均落在左下方貧粘土源區內此外Rb/Sr比值均低于30反映它們是砂質源巖部分熔融的產物(HarrisandInger,1992;李獻等,202)。于少量具有較高CaO/NaO比值的樣品,同時對應較低的Rb/Sr和Rb/a的比值,暗示巖石源區中可能含有微量鎂鐵質。Slvster(198經對來自阿爾卑斯山脈喜馬拉雅山脈海西構造帶不列顛加里東構造帶和澳大利亞拉克倫褶皺帶的8個長英質入體進行分析研究他發現不同造山帶后碰撞花崗巖的Al2O3/i2常隨CaO/Na2O值降低而增加(肖慶輝等,2000)。把這些不同造山帶的后碰撞花崗巖的Al2O3/Ti2和CaO/a2O比值投在二元圖中其范圍是一個四邊形四邊形的四個角分別代表了不同的造山帶在圖(7B)中可以看到胭脂壩花崗巖體的12數據全部落入砂屑巖源區在四邊形中靠近喜馬拉雅造山帶中的Behanga巖體代表的端元這一判別結果與利用Rb/Sr比判別的結果是吻合的。上述幾種方法的地球化學特征表明胭脂壩花崗巖體的源區物質為成熟度相對較低的貧粘土地殼砂屑巖。圖7胭脂壩黑云母花崗巖Rb/Sr-Rb/Ba圖(A)和CaONa2O-Al2O3/TiO2(B)(據ylveer,198)Fig.7TediagramshowingRb/Sr-Rb/BaandONa2O-Al2O3/TiO2ofbititeganitefromYanzabalutonafterylveer,199)Patiouce(198許多研究顯示部分熔融有形成S型花崗巖類的地球化學趨勢,首先熔融分離的液體巖漿具有最小臨界熔融巖漿組分高溫下黑云母進一步脫水熔融產生的巖漿以高MgO+FeO+TiO為特征且與CaO含量呈正相關關(oknaietal20胭脂壩巖體的地球化學參數與這一特征有很好的對應性粘性花崗巖漿從源區分離出來的臨界熔融比例為>304vo.如此巨量的熔融不可能由白云母的脫水熔融產生因為據實驗研究,白云母的脫水熔融反應只能產生少量的巖漿(CleensandVilzu,1987),變質沉積巖黑云母的脫水熔融可產生大量巖(達%(Stevensetl1997胭脂壩巖體的Th/U比(平均值5.3高地殼平均(28Taoradclnn,95Rb/Th比65~100,平均值90)高于球粒隕石比值(8左右),Zr含量變化與3~21之間,顯然高于普通S型花崗(Zr1pp溫度<800oC(Wsonndarrison18而類似于高Zr的Lachlan海西褶皺帶的S(強過鋁質花崗巖(80080oCFeO/MgO比(2.95~3.8均值為3.21接近08Gpa下熔實驗(FeO/MgO=2.533PatňoDouceetal1997,低于0.4a下的FeO/MgO比值(6.6~7.7)。MO(0.5~01wt.%),Otoal(1.48~94)與溫度在8~80條件的過鋁質花崗巖Mg(0220.9wt.FeOtotal1273.0)的含量基本一致(Cleens&Wal,1981。Patiooce(98等認為變質雜砂巖的熔體是富鉀的因為云母和斜長石是K和Na的儲源在熔化的過程中有不同的行為體現變質雜砂巖在壓力(<1GPa),形成的花崗質熔體的全堿在8%左右,斜長石的熔化量少,因而產生的熔體富鉀這與胭脂壩巖體的全堿含量在7.9%8.9%Na2=347%42%,2O=327%~4.1%,絕大部分K2O/NaO在1.12~1.9之間的數據基本吻合。雜砂巖中含有少量的角閃石在低壓下角閃石+石英的不一致分解時形成含C的斜長石這個過程需要Al斜長石大量結晶,在源區形成殘留相(周金城等,205),造成了Eu的負異常,結果部分熔融產生的熔體是準鋁到弱過鋁的高鉀鈣堿性花崗巖。因此,胭脂壩花崗巖漿的熔體可能來自成熟度相對較低的中、下地殼的變質砂屑質源巖,在高溫(+800)壓(~0.8a)條件下,通過黑云母脫水部分熔融而形成。6巖體形成時代及成巖動力學背景自中生代以來整個秦嶺內部發生了一系列重大的地質事件即華南和華北地塊的碰撞對接地球動力學方向的大調整和巖石圈的大減薄這些事件伴有廣泛的的巖漿活動和大規模的成礦作用特別是西南秦嶺經歷了強烈的中生代構造巖漿熱事件形成了巨量的中生代花崗巖,已有的數據資料表明,秦嶺地區在印支期沿勉略帶發生主碰撞峰期為24Ma~21M(紹聰等,200李曙光等,1996南秦嶺的地質變質變形及勉略縫合帶洋盆的閉合時代為4221M李曙光等,1996目前經取得共識由南北向的主應力場向近東西向的主應力場開始轉變的這一地球動力學調整時間應該在燕山期這時整個中國東部與其具有相同的地球動力場。胭脂壩巖體與震旦紀-泥盆紀圍巖侵入接觸關系清晰可見,顯示圖8.黑云母花崗巖的Rb-Y+Nb判別圖(據earce,1996)Fig.8Rb-Y+NbdiscriminationorbiotitegraniteofYazhibaPlton(aterPearce,1996)出主動侵位的后構造環境特點而且巖體周圍的韌性剪切變形和斷層的主要指示方向成NE向說明了巖體經歷了后期變形及改造胭脂壩巖體巖漿的結晶年齡為196M明顯晚于秦嶺造山帶及鄰區華北板塊與華南板塊發生大規模碰撞的時代故胭脂壩巖體屬于后碰撞花崗巖,而且在Pearce(1996提出的b+Nb構環境判別圖解上,胭脂壩巖體位于后碰撞花崗巖區(圖9在SiO2-K2O圖解上他們位于高鉀鈣堿性系列(圖4鉀鈣堿性系列巖漿巖又是后碰撞巖漿活動的重要特征值之一(Liegiosetal198。張宏飛等(207)人在西秦嶺發現了巖漿結晶事件為15-2Ma反映巖石圈伸展體制下形成的埃達克巖體。加之弓虎軍(209認為秦嶺造山帶巖石圈的構造屬性在印支期從擠壓向伸展轉變事件發生在2220Ma間雖然目前在南秦嶺地區還沒有發現用以證明拆沉作用發生的榴輝巖存在但有跡象表明南秦嶺地區可能存在中生代的拆沉作(高山等19張成(2005)等認為南秦嶺的拆沉作用可能開始于20a結束于25a,這些花崗巖體的形成,可能除了早期板片的斷離影響外更可能是華南與華北兩大板塊碰撞導致地殼加厚之后巖石圈在印支期的拆沉作用有關因此胭脂壩巖體為后碰撞型花崗巖其形成動力學機制可能是巖石圈拆沉作用的延續是在伸展為主的構造環境中形成已有研究表明在加厚地殼背景下由拆沉作用形成的埃達克巖,在秦嶺大量出現(秦江鋒20207;王娟08),同時巖石圈的拆沉作用也可以為下地殼的熔融作用提供熱源也就是說在印支期早期南秦嶺以陸殼的擠壓增厚為特征,而在印支期晚期主要以陸殼的的伸展減薄為特征。Patnoetal(90研究表明地殼在加厚102Ma的之后殼會發生熱-應力的松弛作用,進入地殼的伸展階段,地殼減壓增溫熔融形成花崗巖漿這也很好的說明陸殼的伸展減薄作用是形成花崗巖的的重要因素。綜上所述胭脂壩巖體的成巖模式可概括如下從古生代開始可能受北側構造應力作用及南東揚子地體群拼貼的影響使華夏古陸殘塊之間的勉略洋盆以及武夷山南東側北側的淺海—半深海盆地關閉最終在中晚三疊世導致秦嶺微板塊與揚子地塊發生碰撞拼貼,勉略洋板塊沿勉略縫合帶向北俯沖插入北緣的秦嶺微陸塊之下,造成古生代地層褶皺隆升,地殼加厚進入伸展應力體制后加厚的地殼很快被減薄胭脂壩花崗巖體屬于后碰撞花崗巖,具有均一塊狀構造,它的侵位應發生在地殼縮短高峰之后~20a的伸展構造環境中。在這種碰撞后的伸展構造環境中,該區中-下地殼部位的古老變質沉積巖,在地殼減薄、減壓增溫熔融為主導的機制下由砂質巖石源區的黑云母脫水發生部分熔融形成花崗巖漿并沿伸展構造上升侵位而形胭脂壩黑云母花崗巖體。7結論(1)通過質學、巖石學、地球化學以及實驗巖石學的資料,詳細研究表明胭脂壩巖體為黑云母花崗巖主體富硅富堿屬于高鉀鈣堿性系列為準鋁弱過鋁的殼源S型花崗巖源巖物質來自成熟度相對較低的中-下地殼的變質砂屑質源巖在溫度約80o壓力約為0.8GPa條件下,通過黑云母的脫水部分熔融而形成。(2黑云花崗巖的鋯石LA-ICP-MSU-Pb年齡為19.Ma4.1Ma對于主碰撞期后約20a的展構造環境加厚地殼在拆沉作用后續的伸展過程中該區中-下地殼部位的古老變質砂屑質沉積巖由于地殼的減壓增溫在源區通過黑云母脫水發生部分熔融形成花崗巖漿,并沿伸展構造上升侵位形成具有這種特征的花崗巖。致謝 感吳美玲郭永峰在野外過程中提供的熱心幫助西北大學大陸動力學國家重點實驗室提供了技術支持,在此一并致以衷心的感謝。參考文獻高山,駱庭川,張本仁等.199.中國東部地殼的結構和組成.中國科學(D輯),29(3):204-21.高山,張本仁,金振民.199.秦嶺-大別造山帶下的地殼拆沉作用.中國學(D輯),29(6):423-433.弓虎軍,朱賴,孫博亞等.209.南秦嶺沙灣、曹坪和柞水巖體鋯石U-Pb年齡、Hf同位素特征及其地質意義.巖石報,(2):248-264.賴紹聰,張國偉,董云鵬等.2003.秦嶺大別勉略構造帶蛇綠巖與相關火山巖性質及時空分布.中國科學,33(1):174-183.李曙光,孫衛,張國偉等.196.南秦嶺勉構造帶黑溝峽變質火山巖的年代學和地球化學—古生代洋盆及其閉合時代的證據.中國學(D輯),26(3):223-230.李獻華,劉穎,涂湘林等.200硅酸鹽巖石化學組成的ICP-AE和ICP-MS準確測定:酸溶與堿熔分解樣品方法的對比.地化學,31:289294.秦江峰,賴紹聰,李永飛等2007.南秦嶺面縣—略陽縫合帶印支期光頭山埃達克質花崗巖的成因及其地質意義.地質通報,6(4):466-47.秦江峰,賴紹,李永飛.揚板塊北緣碧口地區陽壩花崗閃長巖體成因研究及其地質意義.巖石學,2005,21(3):69-710.孫濤,周新民,陳陪榮等.203.南嶺東段中生代強過鋁花崗巖成因及其大地構造意義.中國科學(D輯),33(12):120-1218.王娟李鑫賴紹聰等.200.印支期南秦嶺西岔河五龍巖體成因及構造意義.中國質35(4):207-216.肖慶輝,鄧晉,馬大栓等.200.花崗巖研思維與方法.京:地質出版社,30-50.徐克勤,孫鼐,王徳滋等.198.華南花崗巖成巖與成礦.見徐克勤涂光熾主編.花崗巖質與成礦關系.南京:江蘇科學技術出版社,-20.嚴陣等.198.陜西省花崗巖.西安:西安交通大學出版社,1–321.袁洪林,吳福,高山.200.東北地區新生代侵入巖的激光鋯石探針U-Pb年齡測定與稀土元素成分分析.科學通報,8(4):511-52.張本仁,駱庭,高山等.1994.秦巴巖石圈構造及成礦規律地球化學研究武漢:中國地質大學出版社,1-46.張成立,張國偉,晏云翔等.2005.南秦嶺勉略帶北光頭山花崗巖體群的成因及其構造意義.巖石學報,021(03):0711-0720.張宏飛,歐陽平,凌文黎等1997南秦嶺寧陜地區花崗巖類brNd同位素組成及其深部地質信息.巖石礦物學雜志,6(1):22-32.張宏飛,肖龍,張利等.2007.揚子板塊西北緣碧口塊體印支期花崗巖類地球化學和Pb-r-Nd同位素組成:限制巖石成因及其動力學背景.中國科學D輯),37(4):460-470.張國偉,張本,袁學誠等.201秦嶺造山帶與大陸動力學.北京:科學出版社,3-400.張宗清,張國偉,劉敦一等.206.秦嶺造山帶蛇綠巖、花崗巖和碎屑沉積巖同位素年代學和地球化.北京:地質出版社.張宗清,張國,唐索寒等.202.南秦嶺變地層同位素年代學.北京:質出版社,1-25.周金城,王孝著.200.理巖石學.北京地質出版社.14-208.朱銘.199.嶺地區花崗巖的K-Ar等時年齡和39Ar-40Ar年齡及地質意義.巖石學報,11(2):179-192.Altherr,HollA,HegnerE,LangerCandKezer.200.Hih-potassium,calc-alalieItypeplutonismintheEuropeanVarisides:nothernoges(rance)adnorthernScharzwald(Germany.Lithos,50:1-73.AndersenT.202.CorectionofcommonleadinU-baaysesthatdootreprt204Pb[J.Chem.Geo,192:59-79.BarbarinBA.1999.eviewftheelationsipsbeteengranitoidtype,teiroriinsandteirgeoynamicenvironments.Lithos,4:605-66.CleensJDandViezeufD.197.Constraintsoneltigandagaproductionintecrus.Sci.Let,:287-306GaoShan,LuoTinchua,ZangBenrenetal.1999.StructureandcopositionoftecontienalcrustinastChina.ScieceinChina(SeriesD),29(3):204-13(inCinese.GaoShan,ZagBenre,JinZenmin.etal.199.LoercrustaldelaminationintheQiling-Daieoroenicbelt.ScinceinCina(SeriesD),4:423-433.GongHujun,ZuLaiming,SunByaetal.2009.ZiconU-PbaesandHfisotoecaracteisticsandteirgeologicalsigniicaceofteSahewan,CaoigandZhashuiganiticlutonsintheSouthQinligOrogen.ActaPetrologicaSnica,25(2):248-264inChineewithEnglishabstract.HarrisNBW,ngerS.1992.Taceeementmoelingofpeliterivedgaites.ontrib.Mineral.Petrol,110:46-56.KokoyangiJ,ArmstrongR,KampuzuAB,YohidsMandOkudairaT.200.-PbzircongecronoloyandpetroloyofGranitoidsfromMitwaba(Katanga,Congo):implicationsforteevolutionoftheMesoproterozocKibaranel.recabrianResarch,132:79-16.LaiSC,ZhangGW,DongYPelat.200.echemistyadregionaldistritionofophioliteandassociatedvolcanicsinMianluesutue,Qinlng-DabieMountains,ScieceinChina(SeiesD,47:289-299(inChinesewithEnglishabtract).LiegeiosJP,NavezJ,HertogenJetal.1998.Contrastingoiginofpostcollisionalhigh-Kcalcalkalineandshoshoniticersusalklineanderalalieganioids.Teuseofslidngnoralatio.ithos,4:1-28.LiShuguanSunWeidong,ZangGuoweietal.1996.ChronolyandeocemistyofmetavolcanicrocksfromHeigouxiaValyinteMian-uetetoniczon,SouthQinlin——EvideneoraPleozicceaicbasinanditsclosetime.ScieceInCina(SeiesD),(3):223-230.(inChinesewithEnglishabstract.LiXanhua,LiuYing,XuXianglineta.200.PreciseeterineationofcheialcopositionsinrocksamplesusingICP-MS:Acomparativestudyofsampledigestiontechniquesfalkalifusionandaciddissolution.Gechemical,31:29-294(nCineewithEnglishabstract.LudwigK.203.Isoplot3.0-Ageochronoloicaltoolitforicro-softExcel.BerkeleyGechonoloyCenter,SpecialPublication:(4):1-70.PatinoAE,hmohreysEDadJohnstonAD.1990.AnatexisandmetapliiedyteSeierhinterlan,westenNorthAmerica.EarthandPlanetayScienceLetters,97:290-31.PatiňoDouceAE.1997.GeerationofmetalminousA-tyeganitesylow-pressuremeltingofcala-alaliegranitoid.Geoloy,25:743-74.PearceJA.199.Sourcesandsettingsofganiticrocks.Eisodes,19:120-125.QinJiangfen,LaiShacong,LiYongfei.200.GensisofteIdosinianGuaoushanadaiticbiotiteplagiograiteintheMianxianLyang(Mianlue)suture,SouthQinling,China,aditstectoniciplicaions.GologicalBulletinofChia,26(4:466-471(inhinesewithEnishabstract.QinJiangfen,LaiShacong,LiYongfei.200.PetrogenesisandgeoloicalsignificacefYanbagranoioritesfromBikouarea,NorternmarginofYangtzePlate.ActaPetrlogicaSinica.021(3):697-710.(inChiesewithEnglishabtract).SunSS,McDnoughWF.189.Chemicaladisotopicytemmaticsofocenicasalts:implicationforthemantlecompositionandprocesses.In:SaundersAD,NorryMJ(eds.),MagaismintheOeanBasins,vl.42.Geol.Sec.London.Spec.Pbl,p.313-34.SunTa,ZhouXinmin,Cheneirongetal.203.StronlyeraluminousgranitesofMesozicinEasterNanlingRegion,SouthenChiaandimplicationsfortectonic.ScieceinChia(SeriesD),33(12):129-1218(inChinese).ylvesterPJ.198.Post-collisinstrongyeralminousgranites.Litho,45:29-4.StevensG,ClemensJD,DropGTR.1997.Meltprodcinggranulite-faciesaatexis:experimentalatafrom“priitive”esedientayprolith.Contib.Miner.Petro,12352-370.TaylorSR,MclennanS.195.TeCotinetalCrut:ItsCmpositionandEvolution.Oxfor:Blackwl,312pp.WatsonEBandHarrisonTM.983.Zirc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