张成立-西北大学学报2009-东秦岭沙河湾岩体成因_来自锆石U_Pb定年及其Hf同位素的证据.pdf

( ) 西北大学学报 自然科学版 2009年 6月 ,第 39卷第 3期 , Jun. , 2009 , Vol. 39 ,No. 3 Jou rnal of Northwe st Un iversity (N atu ral Science Edition) 东秦岭沙河湾岩体成因 ———来自锆石 UPb定年及其 Hf 同位素的证据 1 2 3 1 张成立 ,王晓霞 ,王 　涛 ,戴梦宁 ( 1. 西北大学 大陆动力学国家重点实验室 /地质学系 , 陕西 西安 　710069; 2. 中国地质科学院 矿产资源研究所 , 北京 　 100037; 3. 中国地质科学院 地质研究所 ,北京 　100037) 摘要 : 目的　确定东秦岭沙河湾花岗岩体形成时代 、源区性质及其成因。方法 　在锆石内部结构的 CL 图像研究基础上 ,用 LA ICPM S和 MCICPM S测定锆石 U Pb 年龄及 H f 同位素组成 ,探讨寄主 花岗岩 、暗色闪长质包体及及围岩中闪长质脉体锆石 U Pb 年代学及 H f 同位素组成特征 。结果 　 寄主花岗岩 、暗色包体及其围岩中闪长质脉体分别存在 2 10 M a和 197 M a, 197 M a和 188 M a 以及 ε ( ) 230M a和 2 10 M a两组年龄的锆石 ;对应的 H f t 值在一个略微偏正或负的范围内变化 ,指示该岩 体非单一源区岩浆物质所能形成 ,至少是两个源区岩浆混合作用的结果 。结论 　该岩体是以新元 古带古老地壳物质熔融为主体的壳源岩浆与源 自略富集地幔的幔源岩浆高度混合的产物 。这一 壳 、幔岩浆混合作用首先以 230M a 的幔源岩浆活动为标志 ,并可能在 2 10 M a前就由于幔源岩浆活 动热源的持续积累而诱发了该区地壳物质的部分熔融 ,形成以壳源岩浆为主的岩浆房 。此后 ,约在 200 M a深部幔源基性岩浆进入壳源酸性岩浆房发生岩浆混合 ,并一直持续到 185 M a左右 ,证明了 秦岭中生代壳 、幔岩浆混合作用持续了大约 60 M a。 关 　键 　词 :锆石 U Pb 定年 ; H f同位素 ;壳幔岩浆混合 ;沙河湾花岗岩 ;东秦岭 ( ) 中图分类号 : P581　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 1000274 Ⅹ 2009 　　秦岭造山带位于华北与扬子两大地块之间 ,为 N d 同位素等不同程度均一化 ,而难于保存不同熔体 我国中央造山带重要组成部分 。该造山带由北部商 各自的原始特征 。但是 ,岩浆岩中的锆石不但是地 丹和南部勉略两条缝合带分割的 3 个构造块体构 质定年的理想对象 ,更由于其极强的稳定性使其 H f [ 1, 2 ] ( 成 ,在其形成演化过程中曾发生多期 如新元古 同位素组成较少受到后期地质事件的影响 , 以及高 ) 代 、古生代和中生代 构造岩浆事件 。其中 , 中生代 H f、低 Lu含量使其能给出其形成时期 H f 同位素的 花岗岩由多个大岩体群构成 ,广泛分布于北部商丹 准确组成 。因而 ,锆石 U Pb 定年和 H f 同位素的研 缝合带及南秦岭地区 ,其形成与华北和扬子板块拼 究目前已成为探讨岩浆形成演化和源区示踪的有效 合密切相关 ,尤其是沿商丹