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扬子地块北缘花岗岩SHRIMP锆石U-Pb定年及地球化学特征研究

耿英英  
【摘要】: 在扬子地块北缘与南秦岭地区广泛分布着大片新元古代火山岩及花岗岩体,现在普遍认为这些岩体与Rodinia超大陆的演化有着密切的联系。前人对这一地区的岩浆活动进行了一些地球化学及同位素年代学的研究,但对于岩浆活动的时代和形成的构造环境看法并不一致。由于本地区所处的特殊构造部位,涉及到扬子地块、松潘地块、秦岭造山带及龙门山造山带等之间的构造交接转换。因此对本地区岩浆活动的时代及其形成环境的详细研究不仅关系到整个扬子板块北缘在中、新元古代时期的基本构造格局与演化过程,而且,对于认识秦岭造山带形成演化、探索我国早期大陆地壳地质演化历史具有重要的科学意义。 本文主要选择扬子陆块北缘的汉南侵入杂岩体中的子午岩体,侵入到西乡群孙家河组火山岩中的糜棱岩化花岗岩和南秦岭石泉县东南部铁瓦殿岩体作为本次分析研究的对象,应用SHRIMP锆石U-Pb定年,获得较精确的同位素年龄,并且结合地球化学数据研究这些岩体的形成的构造环境、构造背景及源区性质。 研究结果表明:(1)位于南秦岭的铁瓦殿岩体属于高钾钙碱性混合型花岗岩,在Y-Nb和Rb/30-Hf-Ta*3各类构造环境判别图解中铁瓦殿岩体属于火山弧花岗岩,形成于活动大陆边缘火山弧和同碰撞造山构造环境;同样汉南侵入杂岩体也形成于岛弧环境,指示这一时期扬子北缘地区为一个活动岛弧带。(2)扬子北缘地区本次研究的几个岩体均形成于新元古代,其中铁瓦殿岩体年龄为802±16Ma,位于汉南侵入杂岩中的子午岩体形成于773±9Ma,与汉南杂岩中其他岩体形成时代基本一致,表明汉南侵入杂岩主体形成年龄在790~760Ma之间。侵入到西乡群火山岩中的糜棱岩化花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为962±12Ma,说明西乡群孙家河组火山岩形成要早于新元古代的早期。(3)铁瓦殿岩体从岩石地球化学特征可以同属于扬子地块的汉南杂岩进行对比,而且两者形成时代接近,这说明在这一时期现今位于南秦岭南部的铁瓦殿地区是属于扬子地块的一部分。(4)对侵入到西乡群孙家河组火山岩的黄家营花岗岩中角闪石进行Ar-Ar年代学研究表明,其坪年龄为764.9±5.6Ma,而对铁瓦殿花岗岩附近耀岭河群中花岗岩角闪石进行的Ar-Ar年代学测试显示其坪年龄为858±8Ma。这两个年龄结果对应两次不同的变质事件,应该和Rodinia超大陆的裂解相关,这说明Rodinia超大陆的裂解具有阶段性。


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