加里东期苗儿山岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义
苗儿山岩体位于南岭西段,主体为加里东期花岗岩,少量印支期和早燕山期花岗岩.加里东期花岗岩由早期的黑云母花岗闪长岩、斑状黑云母二长花岗岩和晚期的细粒黑(二)云母二长花岗岩组成,以斑状黑云母二长花岗岩为主.对早期斑状黑云母二长花岗岩和晚期细粒二云母二长花岗岩各进行了1个样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄测试,分别得到(428.5±3.8)Ma、(409±4)Ma的年龄值,反映出早志留世末、志留纪末—泥盆纪初2期岩浆事件.岩石高硅、富铝、高钾、中碱,SiO2含量67.61％～76.59％,平均72.70％;Al2O3含量12.71％～15.74％％,平均14.04％; K2O含量3.86％～5.73％,平均4.73％;全碱(Na2O+K2O)含量为6.11％～9.87％,平均为7.56％;K2O/Na2O比值在1.39～3.68之间,平均为1.85.ASI值1.02～1.35,平均1.16.总体属高钾钙碱性系列弱过铝—强过铝花岗岩类.早期花岗岩Ba、Nb、Sr、P、Ti表现为较强烈亏损,Rb、(Th+U+K)、(La+Ce)、Nd、(Zr+Hf+Sm)、(Y+Yb+Lu)等则相对富集;ΣREE含量为179.80～270.63μg/g,平均232.13μg/g;δEu值0.15～0.46,平均0.35;(La/Yb)N值为5.07～15.12,平均11.39;ISr值为0.70660～0.72082,εSr(t)值为29.9～231.6,εNd(t)值为-8.29～-7.94,t2DM为1.81～1.84Ga.晚期花岗岩Nb相对La富集;ΣREE为88.60μg/g;(La/Yb)N值为1.61.C/MF-A/MF图解显示源岩为泥质岩和碎屑岩.上述地球化学特征表明花岗岩为S型花岗岩,源岩主要为中地壳酸性岩石.花岗岩氧化物与微量元素构造环境判别图解主要显示为后碰撞构造环境.基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断加里东期苗儿山花岗岩的具体形成机制为:在陆内强挤压之后挤压应力相对松弛、压力降低的后碰撞构造环境下,因地壳增厚而升温的中地壳岩石减压熔融并向上侵位.此外,强过铝花岗岩样品的Al2O3/TiO2比值均小于100,暗示深部软流圈热量的向上传递对花岗质岩浆的形成也起到一定作用.结合区域资料分析,苗儿山地区在奥陶纪末—志留纪初北流运动和志留纪后期的广西运动中均产生过强烈的陆内挤压和地壳增厚;早志留世城步-新化断裂东侧挤压抬升而遭受剥蚀,断裂西侧则形成前陆盆地.城步-新化断裂为武陵期扬子陆块与古华南洋(钦杭结合带)分界,使得北流运动中该断裂成为志留纪前陆盆地的东边界.
花岗岩 锆石定年法 地球化学 地质构造
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湖南省地质调查院 湖南长沙410016
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2013-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）