宝鸡花岗岩体锆石U-Pb年龄、地球化学和Hf同位素组成

• 作 者: 薛颖瑜 李双庆 张贺 聂虎 陈福坤
• 机 构: 中国科学技术大学地球和空间科学学院,合肥 230026
• 出 处: 中国矿物岩石地球化学学会第十五届学术年会
• 发表日期: 2015年6期

　　宝鸡花岗岩体出露于商丹缝合带北部,是秦岭构造带中规模较大的复式深成岩体之一,呈不规则岩 基产出.该花岗岩体具有多期次侵位的特征,前人对其岩石地球化学特征及其成因研究相对薄弱,其形成 时代存在不同认识.因此,进一步的岩石学、地球化学、年代学和同位素组成研究可以为理解秦岭造山带 中生代造山过程和岩浆作用提供基础科学依据.岩石学和地球化学特征表明,宝鸡花岗岩体主体为石英二 长岩、二长花岗岩和钾长花岗岩,属亚碱性系列、高钾钙碱性 I 型花岗岩.其 SiO2 质量分数为 63％～73％, 富 Al2O3(13.3％～15.6％),相对富 K2O,K2O/Na2O 比值多数大于 1,铝饱和指数(A/CNK)为 0.87～1.10,属 于准铝质—弱过铝质系列.轻重稀土元素分馏,但程度相对弱,富集大离子亲石元素(如：Rb、Ba、Th、U),亏损高场强元素(如：Nb、Ta、Zr、P、Ti),部分岩石具有高 Sr/Y 比值,弱 Eu 负异常.中重稀土元 素分馏现象不强烈,且中稀土元素亏损,可能暗示源区没有石榴石残留,而有角闪石残留相.不同类型的 花岗岩具有相似的微量、稀土元素组成,暗示相似的源区和或构造环境.本文分析了具有代表性的 14 个 岩石样品的锆石 U-Pb年龄.锆石多呈柱状或短柱状,内部振荡环带清晰,Th/U 比均大于 0.1,具有负 Eu 异常和正 Ce 异常,是典型的岩浆成因.锆石 U-Pb年龄变化范围较大,195～217 Ma,而且晚期酸性脉体U-Pb年龄～170 Ma.4 个样品的锆石 Hf 同位素分析结果显示,不同期次和不同岩性样品具有不同的 Hf 同 位素组成特征.石英二长岩(217 Ma) 初始 εHf 值为-3.6～+1.1,Hf 模式年龄～1.5～1.2 Ga；二长花岗岩(212Ma) 初始 εHf 值为-1.3～+4.4,Hf 模式年龄～1.3～1.0 Ga；二长闪长岩(213 Ma)初始 εHf 值为-15.1～-9.3,Hf模式年龄～2.2～1.8 Ga；晚期钾长花岗岩(196 Ma)初始 εHf 值变化范围较大,为-18.8～-5.0,Hf 模式年龄～2.4～1.6 Ga；表明岩浆源区组成较复杂,具有古老的地壳物质和地幔或新生地壳物质参与.结合同位素年 代学和地球化学特征,宝鸡花岗岩复式岩体可能由三期岩浆侵位构成,第一期为石英二长岩,岩浆源区以 中、晚元古代壳源岩石为主,有部分幔源组分或新生地壳物质的贡献；第二期为二长花岗岩,原岩以新生 地壳或幔源物质为主；第三期钾长花岗岩岩浆源区可能为更古老的地壳物质.