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陇山杂岩的地球化学特征以及年代学研究

何艳红  
【摘要】:陇山杂岩地处秦岭—祁连造山带的结合部位,主体分布于陇县以西陇山山脉内,南以保平—山门韧性断裂带与葫芦河群相隔,向北与六盘山白垩纪沉积盆地以基底断层形式相接触,被后期火山岩体吞没,呈不连续透镜体状展布。陇山杂岩为一套由火山岩和碎屑岩组成的中-深变质岩系,主要岩石组合为长英质片麻岩、斜长角闪岩、富铝质片麻岩和硅镁质大理岩,其中广泛存在斜长角闪岩墙。陇山杂岩由于构造位置特殊以及接触关系不明,前人从空间分布和岩石组合角度出发,将其归于秦岭群或宽坪群。亦有研究者认为本区段构造位置与小秦岭接近。北秦岭造山带和祁连造山带因均具有新元古代—早古生代数条蛇绿岩和岛弧火山岩建造,被视为统一系统,但因为其结合部位岩浆作用和构造改造作用强烈,区域对比工作比较困难。随着秦岭造山带和祁连造山带对比研究的展开,陇山杂岩的深入研究已成为必然。 本人在已有区域调查资料的基础上对陇山杂岩中正变质片麻岩和基性火山岩进行了详细的地球化学和年代学的研究,取得了以下几点认识: (1) 天成乡铁佛寺—西洼里剖面中正花岗质片麻岩在An-Ab-Or图解中落入英云闪长岩—花岗闪长岩区域,以高SiO_2,Al_2O_3,高Na_2O/K_2O以及Sr/Y20和La/Yb_(N)10为特征,与太古代TTG岩套的地化特征相似,且Sm/Nd,Th/Ta和Rb/Zr与小秦岭太华群TTG质片麻岩可以对比,LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示其形成于2.5Ga,并经历了1.9Ga变质事件强烈改造作用,与太华杂岩、涑水杂岩和登封杂岩等共同构成了华北地块南缘基底岩系的出露带,其接触关系已被渭河地堑新生代沉积物覆盖。 (2) 陇山杂岩内部花岗质侵入体和基性岩墙不同程度富集LILE和LREE,亏损HSFE和HREE,在构造环境判别图解中落入岛弧火山岩区域,指示其形成与俯冲作用有关。变质侵入体和基性岩墙的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果—致,均为450Ma左右,与秦岭-祁连造山带内加里东期岛弧火山岩活动时限一致。 (3) 新街片麻岩套早期被视为变质表壳岩系,划归陇山杂岩或秦岭杂岩。1996年区调报告重新确认其属变质火成岩,可划分为两个填图单元:殿子沟片麻岩和龙口湾片麻岩。本文对其中龙口湾花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示其形成年龄为447±5.4Ma。首次为新街片麻岩套提供了较为可靠的年代学资料。


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