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南秦岭宁陕地区胭脂坝岩体地球化学特征及其地质意义骆金诚,赖绍聪,秦江锋,李海波,李学军,臧文娟西北大学地质学系,西安(710069)E-MailHYPERLINKmailto:luojincheng027@126:lujincheng027@126本对出露于勉略缝合带北部宁陕地区的胭脂坝岩体进行了详细的岩石学锆石UPb年代学和地球化学特征的研究讨论了胭脂坝岩体的岩石成因成岩物质来源及其地质意义。岩体主要由黑云母花岗岩构成。锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果表明胭脂坝黑云母花岗岩的成岩年龄为199.6Ma±4.1Ma,晚于秦岭造山带的主造山期,属于印支期岩浆活动的产物。地球化学特征显示该花岗岩以富硅(7.%~33%)、富碱(aOK274%~85%),A/CNK=1.01~1.08里特曼指(σ=2.07~2.62钾于(KON2O=11~13和高a/aO>0.3,微量元素主要富集Rb、Th、U、K,亏损Nb、Ta、Sr、Ba、P和Ti,稀土总量199~189.97ug轻稀土富LE/RE.~07(aY)N8~56Eu亏损相对明(δEu=0.41~0.50这些特征表明胭脂坝岩体属于高钾钙碱性系列为准铝-弱过铝质壳源S型花岗岩。结合对区域地质背景的全面分析表明,可能是印支运动晚期的造山作用造成本区地壳加厚之后在伸展-减薄的背景下中-下地壳深度的变质砂屑质岩石,通过黑云母脱水发生部分熔融而形成的产物,是岩石圈拆沉作用后续的结果。关键词:石U-Pb年龄;宁陕地区;胭脂坝岩体;地球化学;伸展-减薄中图分类号 P588.12引言∗秦岭造山带是构成中国大陆岩石圈形成和演化的重要单元它是由多期不同的构造运动叠加改造而形成的复合型造山带是华北板块和扬子板块经历了长期复杂演化的结(张国伟等,201。在南秦岭构造带中,宁陕断裂带以西出露三个大型中生代花岗岩体群,从西向东依次分布:光头山岩体群,五龙岩体群(华阳、五龙、老城、西岔河和胭脂坝岩体),东江口岩体群(严阵等,1985),岩体以岩基的形式侵入到古生代地层中,沿勉略缝合带北侧发育了一条长约40m呈东西展布的印支期花岗岩带。这些花岗质岩体是中生代强烈的构造-岩浆-成岩/成矿作用过程中大量的岩浆侵入而形成独具特色的多种类型的花岗质岩系列及中基性-基性系列形成了WMoCuZn等多属大型矿床它们成为秦岭造山带在该时期造山过程中可靠的物质记录为揭示其形成构造环境和动力学背景以及反演造山带构造演化过程提供了最直接的的物质证据因而中生代以来花岗岩的成因及其演化是中外学者在研究南秦岭微板块的演化和壳/幔相互作用、秦岭大地构造演化和深部地球动力学乃至多金属大规模成矿作用时最为重视的问题在整个南秦岭已研究的花岗岩体中各岩体的年龄数据绝大多数在1025a之间基本上都具有I型花岗岩或埃达克质岩的地球化学特征形成机制也都与地幔的贡献作用有关但到目前为止胭脂坝岩体其独特的地理位置及岩体的复杂性使其岩石地球化学特征成因机制方面一直未得到全面的认识该岩体的侵位年龄,已有的数据彼此之间相差较大(朱铭,195;张宗清等,206),也明显晚于周围其它岩体而且研究区域内Mo矿与胭脂坝岩体伴生其成因研究甚少因此有必要进∗本课题得到教育部博士点基(20096101110001和西北大学地质系国家基础科学人才培养基地创新基金项目(XDCX08-08)联合资助行精确的年代学研究可以对该岩体及矿床成因背景的厘定有很好的约束作用虽然多数学(严阵等,1985张本仁等,1994宗清等,200认为该花岗岩为陆壳重熔型形成但有关该岩体的岩浆源区性质及深部动力学作用过程的研究还是相当薄弱。图1南秦岭宁陕地区晚三叠纪花岗岩地质简图(据张宏飞等,1997修改)Fig.1GeologicalsketchmapofLateTriassicgranitesfromNingshanareainSouthQinling(AfterZhanghongfeietal,1997)t1fb-早元古宙∈-寒武系O-奥陶系D-泥盆系-志留系γ-二长花岗岩斜长花岗岩黑云母花岗岩;-地质界线和断层t1fb-PaleoproteozoicFopingGoup∈-CambrianO-OrdovicianD-DevoniaS-SilurianC-Carboniferous;γ-onzoniticganite、Pagiolsegrante、bititeganite—-elogicalbounayandaults鉴于此本文通过详细的岩石学地球化学及锆石LA-ICP-MSU-Pb年代学的研究并结合前人的研究成果探讨胭脂坝岩(图1的成因机制和地质意义以期对解释南秦岭印支期花岗岩的成因和反演秦岭造山带演化过程提供新的资料。1地质概况及花岗岩岩相学胭脂坝岩体分布于宁陕岩体群东部出露面积53k2左右,呈一不规则状岩体,侵入到古生代地层中北部围岩主要是泥盆纪砂岩灰岩片岩和大理岩等南部围岩主要为寒武纪到石炭纪地层其中以泥盆纪地层为主岩性包括砂岩片岩板岩千枚岩白云质灰岩和大理岩等西部与老城岩体石英闪长岩相接(张宏飞等,1997)岩体边部常分布有大量的花岗岩脉岩体与围岩一般呈明显的切层侵入关系并形成数米至几十米宽的角岩(严阵等,1985),围岩有不同程度的热变质,岩体中缺乏或很少含有暗色包体。岩石为灰白色,中-细粒全晶质自形-半自形结构块状构造主要矿物组成为钾长石0%~5%斜长石15%20%石英2%~0%黑云母5%~8%矿物为磷灰石褐帘石榍石磁铁矿、锆石等。钾长石中微斜长石含量较多,多发育格子双晶。斜长石为无色板状半自形晶,An=5~20,为钠-更长石,在斜长石与条纹长石的接触边界处可见有蠕石英,部分发生钠黝帘石化和绢云母化。石英可见波状消光和裂纹。黑云母为棕褐色长条状和板状,多色性显著,有的发生褪色少量发生绿泥石化边界不平直有挠曲变形现象磷灰石的柱状结晶习性非常突出,多呈长柱状针状,长宽比约1:1-6:1褐帘石的晶形较好,近似成规则的六边形。2实验分析方法在对野外采集的样品进行了详细的岩相学观察后,选择新鲜的没有脉体贯入的样品进行主量元素微量元素分析本文涉及的所有测试分析均在西北大学大陆动力学国家重点实验室完成。主量元素采用湿法分析,分析精度一般优于2%微量元素采用XRF玻璃饼熔样,以保证样品中的副矿物全部溶解,后在ICP-MS上测定,析精度一般优于2%%。用于挑选锆石的样品均采自天然露头的新鲜样品样品的破碎和锆石的挑选在河北省区域地质调查大队地质实验室完成在双目镜下挑纯将锆石样品置于环氧树脂中后磨至约一半,使锆石内部暴露,用于阴极发光(CL)研究和锆石LA-ICP-MSU-Pb同位素组分析,样品在测定之前用体积百分比为3的HNO3清洗样品表面,以除去样品表面的污染然后进行透射光和反射光照相,并在国Gatan公生产的MooCL3+阴极光装置系统上进行阴极发光(CL)照相分析。锆石U-Pb同位素组成分析在西北大学大陆动力学重点实验室激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)仪上完成LA-ICP-MS分析的详细方法和流程见袁洪林等(23)。3分析结果胭脂坝岩体样品的主量和微量元素分析结果见表1所示。3.1主量元素从表1中以看出胭脂坝黑云母花岗岩具有较高的SiO(7009%~73.35%均为7.3%低TiO20.3%~0.6%),平均为08%;富A2O3(432%15.42%),指数A/CNK=1.0110811属于准质-过铝质系(图2.A富(Na23.7%4.22%,K2O=327~4.1%,大部分K2a2O在1.12~1.9之),P2O5(009%019)。碱质量分数偏高(Na2O+K2O=749~8.9%)里特曼指数σ=2072.;MgO=0.35%~0.1镁数[g#]较(Mg#=303445)在ACF图解(图2B)中数据点全部落在斜长石-堇青石-黑云母区域附近,相似于图2.胭脂坝黑云母花岗岩的A/NK-A/CNK图解(A)及ACF图解(B)(据徐克勤,1984)Fig.2DiagramofA/NK-A/CNK(A)andACF(B)(afterXuelat,1984)forbotitegraiteofYanzhibapluton图3.胭脂坝黑云母花岗岩K2O-SiO2图解Fig.3K2O-SiO2diagramforbiotiteganiteofYazhibapluton表1胭脂坝岩体主量元素(%)和微量元素(ug/g)分析结果Table1Theaayiclesultfajor(%)andtaceelement(ug/g)fromtheYazhibaPluton分析编号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华南壳源型或S型花岗岩(徐克勤等,1984)在K2O-SiO2图中(图3)样品全部落在富钾钙碱性区域总体表现高硅高钾高的K2O/NaO比值为准铝到弱过铝的高钾钙碱性壳源型花岗岩。3.2微量元素微量元素方面,在原始地幔标准化的微量元素蛛网图(图A)上显示本区花岗岩以富集Rb、ThK、Nd等,贫Ba、Nb、Ta、La、PEu和Ti等元素,呈明显亏损Ba、Sr、TiP为特征属于典型低Ba-Sr花岗岩相似于南岭过铝花岗(孙涛等,2003岩体的Rb/Sr比0.3116平均值08和Rb/7.8~433平均值160的比稍高于中国东部的(分别0.1和6.8高山,99和全(别0.2和4.5TaylorandMclennan,1985)上地壳的平均值,这些特征显示,微量元素的组成与壳源花岗岩十分相似。图4胭脂坝黑云母花岗岩的稀土元素球粒陨石标准化模式图(图A,球粒陨石标准化值引自SunandMcDonough,1989)与微量元素对原始地幔蛛网图(图B,标准化所用原始地幔数据引自unandMcDonough,1989)Fig.4Chondrte-noralzedEEpttern(fiA,ChondritedtafromSunadMcDonough,989)andtaceeleentspideriagra(fig.,pitiveantetafromSunandMcDonough,1989)forYazhibabiotieganie.3.3稀土元素胭脂坝黑云母花岗岩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),具有较高的(La/Yb)(8.62~156,平均值1152)比值和LREE/HRE(8.0~03,平均值为949因稀土元素对球粒陨石标准化分配曲线呈明显的右倾分配模(图B反映岩浆作用过程中轻重稀土之间发生了明显的分异作用。(La/S)N值较高(3.47~453,平均值422),(Gd/YbN值较低(1422.3,均值1.6,也表明轻稀土元素之间的分馏相对明显而重稀土元素之间的分馏相对较弱Eu异明显Eu=0410.,平均值为0.47。4锆石LA-ICP-MSU-Pb定年结果选取呈黄色、自形度较好,金刚光泽,粒径介于10μ~200μm的锆石颗粒作为测试样样品中少数颗粒已破碎多为复四方柱和四方双锥的聚形显示出岩浆型锆石所特有的韵律环带一些锆石颗粒内部有继承性锆石残存用30μm的激光剥蚀斑径进行LA-ICP-MS定年分析,共完成5锆石5个的测试。在分析测试中,部分较小颗粒被激光击穿,不能用于进行分析,有几颗锆石的表面年龄0726Pb误差大,可能是由于热事件的改造,导致UTh含量的变化因此只选择了其中16个信号较好的数据用于分析测试(表2)图5锆石U-Pb年龄谐和图Fig.5TeconcrdialdiagamaeofziconfromtheiotiteganiteforYanzhialuton品锆石UTh质量分数别介于38p~2978m和198pp~174ppm之间,Th/U值均大于04属于岩浆型锆石利用Isoplt(er2.49(Ludi11的程序对样品锆石进行谐和曲线投影和062U加权平均年龄的计算在07/U和06/U图解中样品集中分布在一致线及其附近很小的一个区域计算06/8U加权平均年龄为196Ma±4.1Ma(MSWD=1.5,2σ),应胭脂坝花岗质岩浆的侵位年龄。表2胭脂岩体锆石的LA-ICP-MsU-Pb定年结果Tabe.ReutofircnL-ICP-MsU-PbatngforYanhiaPutn样品编号(B)/10-6232Th比值年龄/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()表示普铅的含量,样品点的普通Pb其质分数用xl宏程序oPborr3-51(ndersn,02)计算获得,但是由于普通Pb含量于检出限,故为对普通前进行校正;b*为放射性成因b*.5问题讨论5.1岩浆源区特征综上述主量素特征与Babari(9总结的产生于从挤压转变成拉张环境过程中的高钾钙碱性花岗岩(KCG)相似。微量和稀土元素均表明,胭脂坝岩体属于壳源型花岗岩的范畴,具有S型花岗岩的特征,是由地壳物质部分熔融形成的。通常认为与碰撞有关的花岗岩其源岩虽有多样性但是变质沉积(如泥质岩杂砂岩或碎屑岩是一个主要的源区而且活动大陆边缘常见的是不成熟碎屑沉积物岩石圈的加厚及碰撞后地幔来源的镁铁质岩浆底侵作用是导致地壳熔融及长英质花岗岩产生的重要原因在大陆造山的过程中大规模形成岩浆除决定于适当的热条件外还取决于源区岩石的成分大陆壳中最常见的是长英质沉积岩和火成岩,它们的熔融形成了大陆碰撞造山带中大量的岩浆。Slvester(19研表明CaO/Na2O比值能示踪花岗岩源区成分于富粘土而贫斜长(<5%)的泥质岩和贫粘土而富斜长石(2%)的砂屑岩或杂砂岩,在高温高压的碰撞环境发生部分熔融时,泥质来源的花岗岩较砂质来源的花岗岩倾向于有更低的CaO/Na2O比(<03)而具有较高CaO/Na2O值的样品(即大于>03可能来源于贫粘土质的砂屑质源区。由表1可胭脂坝岩体的CaO/Na2O比值为0.~0.5明大于03映其源区物质属于贫粘土质的砂屑岩或杂砂岩。运用Altherretal(200)源区判别图解可以看出,胭脂坝岩体的样品投点都落在变质杂砂岩部分熔融的区域(图6显示成岩过程可能是大陆地图6.胭脂坝云母花岗岩的C/FM-A/MF源区判别图(Alther等,2000)A/MF为Al2O3/[TFeO+MgO(mol),C/FM为CaO/[TFeO+MgO](ol)Fig.6TheC/FMvs.A/MFdiagamofbiotitegraniteforYazhiaplton(aferAltherRela,000)壳的变质沉积岩石经过部分熔融形成。TalorndMlnnn(195的资料计算,上部陆壳的Rb/Sr值大约为0.2,大陆壳平均为br值为0.4。胭脂坝黑云母花岗岩体的Rb/Sr和bBa比值分别为03~11607~031分接近地壳的值在RbSr-Rb/Ba的(图7A上数据点均落在左下方贫粘土源区内此外Rb/Sr比值均低于30反映它们是砂质源岩部分熔融的产物(HarrisandInger,1992;李献等,202)。于少量具有较高CaO/NaO比值的样品,同时对应较低的Rb/Sr和Rb/a的比值,暗示岩石源区中可能含有微量镁铁质。Slvster(198经对来自阿尔卑斯山脉喜马拉雅山脉海西构造带不列颠加里东构造带和澳大利亚拉克伦褶皱带的8个长英质入体进行分析研究他发现不同造山带后碰撞花岗岩的Al2O3/i2常随CaO/Na2O值降低而增加(肖庆辉等,2000)。把这些不同造山带的后碰撞花岗岩的Al2O3/Ti2和CaO/a2O比值投在二元图中其范围是一个四边形四边形的四个角分别代表了不同的造山带在图(7B)中可以看到胭脂坝花岗岩体的12数据全部落入砂屑岩源区在四边形中靠近喜马拉雅造山带中的Behanga岩体代表的端元这一判别结果与利用Rb/Sr比判别的结果是吻合的。上述几种方法的地球化学特征表明胭脂坝花岗岩体的源区物质为成熟度相对较低的贫粘土地壳砂屑岩。图7胭脂坝黑云母花岗岩Rb/Sr-Rb/Ba图(A)和CaONa2O-Al2O3/TiO2(B)(据ylveer,198)Fig.7TediagramshowingRb/Sr-Rb/BaandONa2O-Al2O3/TiO2ofbititeganitefromYanzabalutonafterylveer,199)Patiouce(198许多研究显示部分熔融有形成S型花岗岩类的地球化学趋势,首先熔融分离的液体岩浆具有最小临界熔融岩浆组分高温下黑云母进一步脱水熔融产生的岩浆以高MgO+FeO+TiO为特征且与CaO含量呈正相关关(oknaietal20胭脂坝岩体的地球化学参数与这一特征有很好的对应性粘性花岗岩浆从源区分离出来的临界熔融比例为>304vo.如此巨量的熔融不可能由白云母的脱水熔融产生因为据实验研究,白云母的脱水熔融反应只能产生少量的岩浆(CleensandVilzu,1987),变质沉积岩黑云母的脱水熔融可产生大量岩(达%(Stevensetl1997胭脂坝岩体的Th/U比(平均值5.3高地壳平均(28Taoradclnn,95Rb/Th比65~100,平均值90)高于球粒陨石比值(8左右),Zr含量变化与3~21之间,显然高于普通S型花岗(Zr1pp温度<800oC(Wsonndarrison18而类似于高Zr的Lachlan海西褶皱带的S(强过铝质花岗岩(80080oCFeO/MgO比(2.95~3.8均值为3.21接近08Gpa下熔实验(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)与温度在8~80条件的过铝质花岗岩Mg(0220.9wt.FeOtotal1273.0)的含量基本一致(Cleens&Wal,1981。Patiooce(98等认为变质杂砂岩的熔体是富钾的因为云母和斜长石是K和Na的储源在熔化的过程中有不同的行为体现变质杂砂岩在压力(<1GPa),形成的花岗质熔体的全碱在8%左右,斜长石的熔化量少,因而产生的熔体富钾这与胭脂坝岩体的全碱含量在7.9%8.9%Na2=347%42%,2O=327%~4.1%,绝大部分K2O/NaO在1.12~1.9之间的数据基本吻合。杂砂岩中含有少量的角闪石在低压下角闪石+石英的不一致分解时形成含C的斜长石这个过程需要Al斜长石大量结晶,在源区形成残留相(周金城等,205),造成了Eu的负异常,结果部分熔融产生的熔体是准铝到弱过铝的高钾钙碱性花岗岩。因此,胭脂坝花岗岩浆的熔体可能来自成熟度相对较低的中、下地壳的变质砂屑质源岩,在高温(+800)压(~0.8a)条件下,通过黑云母脱水部分熔融而形成。6岩体形成时代及成岩动力学背景自中生代以来整个秦岭内部发生了一系列重大的地质事件即华南和华北地块的碰撞对接地球动力学方向的大调整和岩石圈的大减薄这些事件伴有广泛的的岩浆活动和大规模的成矿作用特别是西南秦岭经历了强烈的中生代构造岩浆热事件形成了巨量的中生代花岗岩,已有的数据资料表明,秦岭地区在印支期沿勉略带发生主碰撞峰期为24Ma~21M(绍聪等,200李曙光等,1996南秦岭的地质变质变形及勉略缝合带洋盆的闭合时代为4221M李曙光等,1996目前经取得共识由南北向的主应力场向近东西向的主应力场开始转变的这一地球动力学调整时间应该在燕山期这时整个中国东部与其具有相同的地球动力场。胭脂坝岩体与震旦纪-泥盆纪围岩侵入接触关系清晰可见,显示图8.黑云母花岗岩的Rb-Y+Nb判别图(据earce,1996)Fig.8Rb-Y+NbdiscriminationorbiotitegraniteofYazhibaPlton(aterPearce,1996)出主动侵位的后构造环境特点而且岩体周围的韧性剪切变形和断层的主要指示方向成NE向说明了岩体经历了后期变形及改造胭脂坝岩体岩浆的结晶年龄为196M明显晚于秦岭造山带及邻区华北板块与华南板块发生大规模碰撞的时代故胭脂坝岩体属于后碰撞花岗岩,而且在Pearce(1996提出的b+Nb构环境判别图解上,胭脂坝岩体位于后碰撞花岗岩区(图9在SiO2-K2O图解上他们位于高钾钙碱性系列(图4钾钙碱性系列岩浆岩又是后碰撞岩浆活动的重要特征值之一(Liegiosetal198。张宏飞等(207)人在西秦岭发现了岩浆结晶事件为15-2Ma反映岩石圈伸展体制下形成的埃达克岩体。加之弓虎军(209认为秦岭造山带岩石圈的构造属性在印支期从挤压向伸展转变事件发生在2220Ma间虽然目前在南秦岭地区还没有发现用以证明拆沉作用发生的榴辉岩存在但有迹象表明南秦岭地区可能存在中生代的拆沉作(高山等19张成(2005)等认为南秦岭的拆沉作用可能开始于20a结束于25a,这些花岗岩体的形成,可能除了早期板片的断离影响外更可能是华南与华北两大板块碰撞导致地壳加厚之后岩石圈在印支期的拆沉作用有关因此胭脂坝岩体为后碰撞型花岗岩其形成动力学机制可能是岩石圈拆沉作用的延续是在伸展为主的构造环境中形成已有研究表明在加厚地壳背景下由拆沉作用形成的埃达克岩,在秦岭大量出现(秦江锋20207;王娟08),同时岩石圈的拆沉作用也可以为下地壳的熔融作用提供热源也就是说在印支期早期南秦岭以陆壳的挤压增厚为特征,而在印支期晚期主要以陆壳的的伸展减薄为特征。Patnoetal(90研究表明地壳在加厚102Ma的之后壳会发生热-应力的松弛作用,进入地壳的伸展阶段,地壳减压增温熔融形成花岗岩浆这也很好的说明陆壳的伸展减薄作用是形成花岗岩的的重要因素。综上所述胭脂坝岩体的成岩模式可概括如下从古生代开始可能受北侧构造应力作用及南东扬子地体群拼贴的影响使华夏古陆残块之间的勉略洋盆以及武夷山南东侧北侧的浅海—半深海盆地关闭最终在中晚三叠世导致秦岭微板块与扬子地块发生碰撞拼贴,勉略洋板块沿勉略缝合带向北俯冲插入北缘的秦岭微陆块之下,造成古生代地层褶皱隆升,地壳加厚进入伸展应力体制后加厚的地壳很快被减薄胭脂坝花岗岩体属于后碰撞花岗岩,具有均一块状构造,它的侵位应发生在地壳缩短高峰之后~20a的伸展构造环境中。在这种碰撞后的伸展构造环境中,该区中-下地壳部位的古老变质沉积岩,在地壳减薄、减压增温熔融为主导的机制下由砂质岩石源区的黑云母脱水发生部分熔融形成花岗岩浆并沿伸展构造上升侵位而形胭脂坝黑云母花岗岩体。7结论(1)通过质学、岩石学、地球化学以及实验岩石学的资料,详细研究表明胭脂坝岩体为黑云母花岗岩主体富硅富碱属于高钾钙碱性系列为准铝弱过铝的壳源S型花岗岩源岩物质来自成熟度相对较低的中-下地壳的变质砂屑质源岩在温度约80o压力约为0.8GPa条件下,通过黑云母的脱水部分熔融而形成。(2黑云花岗岩的锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄为19.Ma4.1Ma对于主碰撞期后约20a的展构造环境加厚地壳在拆沉作用后续的伸展过程中该区中-下地壳部位的古老变质砂屑质沉积岩由于地壳的减压增温在源区通过黑云母脱水发生部分熔融形成花岗岩浆,并沿伸展构造上升侵位形成具有这种特征的花岗岩。致谢 感吴美玲郭永峰在野外过程中提供的热心帮助西北大学大陆动力学国家重点实验室提供了技术支持,在此一并致以衷心的感谢。参考文献高山,骆庭川,张本仁等.199.中国东部地壳的结构和组成.中国科学(D辑),29(3):204-21.高山,张本仁,金振民.199.秦岭-大别造山带下的地壳拆沉作用.中国学(D辑),29(6):423-433.弓虎军,朱赖,孙博亚等.209.南秦岭沙湾、曹坪和柞水岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义.岩石报,(2):248-264.赖绍聪,张国伟,董云鹏等.2003.秦岭大别勉略构造带蛇绿岩与相关火山岩性质及时空分布.中国科学,33(1):174-183.李曙光,孙卫,张国伟等.196.南秦岭勉构造带黑沟峡变质火山岩的年代学和地球化学—古生代洋盆及其闭合时代的证据.中国学(D辑),26(3):223-230.李献华,刘颖,涂湘林等.200硅酸盐岩石化学组成的ICP-AE和ICP-MS准确测定:酸溶与碱熔分解样品方法的对比.地化学,31:289294.秦江峰,赖绍聪,李永飞等2007.南秦岭面县—略阳缝合带印支期光头山埃达克质花岗岩的成因及其地质意义.地质通报,6(4):466-47.秦江峰,赖绍,李永飞.扬板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义.岩石学,2005,21(3):69-710.孙涛,周新民,陈陪荣等.203.南岭东段中生代强过铝花岗岩成因及其大地构造意义.中国科学(D辑),33(12):120-1218.王娟李鑫赖绍聪等.200.印支期南秦岭西岔河五龙岩体成因及构造意义.中国质35(4):207-216.肖庆辉,邓晋,马大栓等.200.花岗岩研思维与方法.京:地质出版社,30-50.徐克勤,孙鼐,王徳滋等.198.华南花岗岩成岩与成矿.见徐克勤涂光炽主编.花岗岩质与成矿关系.南京:江苏科学技术出版社,-20.严阵等.198.陕西省花岗岩.西安:西安交通大学出版社,1–321.袁洪林,吴福,高山.200.东北地区新生代侵入岩的激光锆石探针U-Pb年龄测定与稀土元素成分分析.科学通报,8(4):511-52.张本仁,骆庭,高山等.1994.秦巴岩石圈构造及成矿规律地球化学研究武汉:中国地质大学出版社,1-46.张成立,张国伟,晏云翔等.2005.南秦岭勉略带北光头山花岗岩体群的成因及其构造意义.岩石学报,021(03):0711-0720.张宏飞,欧阳平,凌文黎等1997南秦岭宁陕地区花岗岩类brNd同位素组成及其深部地质信息.岩石矿物学杂志,6(1):22-32.张宏飞,肖龙,张利等.2007.扬子板块西北缘碧口块体印支期花岗岩类地球化学和Pb-r-Nd同位素组成:限制岩石成因及其动力学背景.中国科学D辑),37(4):460-470.张国伟,张本,袁学诚等.201秦岭造山带与大陆动力学.北京:科学出版社,3-400.张宗清,张国伟,刘敦一等.206.秦岭造山带蛇绿岩、花岗岩和碎屑沉积岩同位素年代学和地球化.北京:地质出版社.张宗清,张国,唐索寒等.202.南秦岭变地层同位素年代学.北京:质出版社,1-25.周金城,王孝著.200.理岩石学.北京地质出版社.14-208.朱铭.199.岭地区花岗岩的K-Ar等时年龄和39Ar-40Ar年龄及地质意义.岩石学报,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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