西秦岭夏河花岗岩的地球化学_年代学及地质意义_韦萍
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西秦岭夏河花岗岩的地球化学、年代学及地质意义*韦萍1，2莫宣学1喻学惠1＊＊黄雄飞1丁一1，3李小伟1WEIPing1，2，MOXuanXue1，YUXueHui1＊＊，HUANGXiongFei1，DINGYi1，3andLIXiaoWei1
1.地质过程与矿产资源国家重点实验室，中国地质大学地球科学与资源学院，北京1000832.广西省地质矿产局第四地质队，南宁5300073.江苏省地质矿产局第四地质队，苏州2151291.StateKeyLaboratoryofGeologicalProcessesandMineralＲesources，SchoolofEarthScienceandＲesources，ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China2.TheForthGeologyProspectingTeamofGuangxiGeologyandMineralExplorationBureau，Nanning530007，China3.TheForthGeologyProspectingTeamofJiangsuGeologyandMineralExplorationBureau，Suzhou215129，China2013-05-30收稿，2013-09-25改回.
WeiP，MoXX，YuXH，HuangXF，DingYandLiXW.2013.Geochemistry，chronologyandgeologicalsignificanceofthegranitoidsinXiahe，WestQinling.ActaPetrologicaSinica，29（11）：3981－3992
AbstractXiahegranitoidsconsistingofmonzograniteandgranodioritearelocatedinWestQinling，GansuProvince，inwhichmaficmicrogranularenclavesarealsowelldeveloped.ThewholerockgeochemicaldatashowsthatthecontentofSiO2andtotalalkaliofmonzogranite（66.07%～69.18%，7.18%～7.69%，respectively）areslightlyhigherthanthoseofgranodiorite（60.18%～66.22%，4.73%～6.72%，respectively），whilethecontentofAl2O3andCaOofmonzogranite（15.21%～16.37%，2.23%～3.04%，respectively）arelowerthanthoseofgranodiorite（16.60%～17.39%，3.54%～5.86%，respectively）.ThesegranitoidscharacterizedbyhighMg#value（withanaverageof55），K2O/Na2O＞1andA/CNK=1.0～1.1belongtotheslightly-peraluminoushigh-Kcalc-alkalinerockseriesandshowsimilargeochemicalcharacteristicstoI-typegranite.Therocksareenrichedinlightrareearthelements（Ｒb，Ba，Th，UandK）anddepletedinNb，Ta，P，Tiandheavyrareearthelements，havingnoorweaknegativeEuabnormalityandawidevariabilityofthe（La/Yb）Nvalues（8.97～33.48）.ThezirconU-PbdatashowthattheemplacementageofXiahegranitoidsis244～248Ma，belongingtotheearlystageofIndonian.Thehigh（87Sr/86Sr）i（0.70714～0.70743），lowεNd（t）
（－6.21～－8.36）andhighradiogenicPbisotopiccompositions（206Pb/204Pb=17.850～18.003，207Pb/204Pb=15.489～15.510，
208Pb/204Pb=37.815～37.931）indicatethatXiahegranitoidsweremainlyoriginatedfromthepartialmeltingofancientlowercrustal
materialsandthemantle-derivedmagmasmayplayanimportantroleintheformationofthehostgranitoids.Basedontheexistingresearchresults，wesuggestthatXiahegranitoidswereformedinacontinentalmarginalarcsettingwhich，inotherwords，impliesthattheA＇nyemagen-Mianlueoceanbasinclosedafter244MainWestQinling.KeywordsZirconU-Pbdating；Sr-Nd-Pbisotopes；Xiahegranitoids；WestQingling
摘要甘肃西秦岭夏河花岗岩主要由二长花岗岩及花岗闪长岩组成，岩体内发育较多暗色微粒包体。全岩地球化学分析结果表明，二长花岗岩SiO2和全碱含量(分别为66.07%～69.18%、7.18%～7.69%)高于花岗闪长岩的平均值(分别为60.18%～66.22%、4.73%～6.72%)，而Al2O3和CaO含量(分别为15.21%～16.37%、2.23%～3.04%)则低于花岗闪长岩
的平均值(分别为16.60%～17.39%、3.54%～5.86%)，两类岩石的K2O/Na2O比值均大于1，Mg#偏高(平均为55)，铝饱和指数A/CNK介于1.0～1.1，属于弱过铝质的高钾钙碱性I型花岗岩类。夏河花岗岩类富集轻稀土而亏损重稀土，(La/Yb)N
比值介于8.97～33.48，无或弱负Eu异常，以富集Ｒb、Ba、Th、U、K并相对亏损Nb、Ta、P、Ti、Zr为特征。锆石LA-ICP-MSU-Pb
1000-0569/2013/029(11)-3981-92ActaPetrologicaSinica岩石学报
＊＊＊本文受国家973项目（2011CB403102、2009CB421002）和中国地质调查局工作项目（1212011121260、E90139）联合资助．
第一作者简介：韦萍，女，1987年生，硕士生，矿物学、岩石学、矿床学专业，E-mail：weiping723@163．com通讯作者：喻学惠，女，1944年生，教授，博导，主要从事火成岩及有关矿产研究，E-mail：xhyu@cugb．edu．cn测年结果确定夏河岩体的侵位年龄为244～248Ma，属印支早期。夏河花岗岩类具有较高的(87Sr/86Sr)i(0.70714～0.70743)、较低的εNd(t)(－6.21～－8.36)和高放射性成因Pb(206Pb/204Pb=17.850～18.003，207Pb/204Pb=15.489～15.510，208Pb/204Pb=37.815～37.931)同位素组成，表明该花岗岩主要来自中元古代下地壳变基性岩的部分熔融，且幔源岩浆的参与可能对该岩
体的形成具有重要作用。综合该区已有研究成果，本文提出夏河岩体形成于大陆边缘弧构造环境，推测西秦岭地区阿尼玛卿-勉略洋盆的闭合时间晚于244Ma。关键词锆石U-Pb定年;Sr-Nd-Pb同位素;夏河花岗岩;西秦岭中图法分类号P588.121；P597.3
1引言
花岗岩类是构成陆壳的主要成分，也是自然界中分布最为广泛的侵入岩，其成因与大陆岩石圈的结构组成和演化密切相关，对于了解地壳的形成与演化及其地球动力学条件具有十分重要的意义，因此一直是地学界研究的重点和热点（吴福元等，2007）。西秦岭造山带发育了大量中生代花岗
岩，侵位时代主要为印支期，但是目前对于其产出的构造环境、起源与成因以及源区类型等尚存在很多争议（金维浚等，2005；张宏飞等，2005，2006；张成立等，2008；朱永新和张万
仁，2009；Qinetal.，2009；Zhuetal.，2011；骆必继等，2012；Guoetal.，2012；Luoetal.，2012；李婷等，2012）。特别是近年
来，一些人提出西秦岭很多花岗岩具有埃达克岩的地球化学特征，由此推论印支早期花岗岩是加厚地壳部分熔融的产物（金维浚等，2005；张旗等，2009）。但事实上，越来越多的研究
显示西秦岭印支期花岗岩形成时代比较宽，其地球化学特征也与典型的埃达克类岩石不尽相同。因此，进一步开展花岗岩的研究，提供更多可靠的同位素年代学和地球化学资料，对于揭示西秦岭印支期造山过程及构造演化等具有重要意义。本为提供了夏河花岗岩体的全岩化学、稀土微量及Sr-Nd-Pb同位素地球化学数据以及精确的锆石U-Pb测年结
果，结合前人有关西秦岭区域地质和花岗岩方面的研究成果，对夏河花岗岩产出的构造背景、源区类型及岩石成因作进一步讨论。
2区域地质背景及岩石学特征
研究区位于甘青交界的甘肃省夏河县，大地构造位置归属中秦岭海西-印支断褶带的西部（图1a）。夏河岩体出露于夏河县北东的卡尔寨、阿姨山一带，地理坐标为35°10'N～35°20'N，102°26'E～102°48'E（图1b）。岩体呈NWW向延
伸的不规则状侵位于二叠纪和三叠纪的板岩与石英砂岩中，出露面积约150km2。岩体与围岩接触界线清晰，在岩体边
缘带可见围岩捕虏体，岩体内部发育大量暗色微粒包体（MME）。MME多为椭圆状，大小不等，长30～150mm，与寄
主岩多为截然接触关系（图2a）。夏河花岗岩体是一个多期侵入形成的复式岩体，岩体由8个单元20余个侵入体组成（邱庆伦等，2008），岩石类型主要是二长花岗岩和花岗闪长
岩，另有少量石英闪长岩和石英二长闪长岩。本文主要对夏河岩体中的花岗闪长岩和二长花岗岩进行了详细研究。其中，花岗闪长岩为灰白色（图2b），块状构造，中细粒全晶质结构，主要矿物斜长石呈自形-半自形板柱状晶形，少数颗粒表面已绢云母化，含量约45%；钾长石呈半自形宽板状，偶见卡式双晶，含量在10%～15%左右；石英含量约20%；角闪石为浅绿色半自形-他形柱状，角闪石式解理清晰，二级干涉色很显著（图2c），含量约为15%；黑云母棕褐色-棕黄色多色性，半自形晶，含量约5%，副矿物主要有磷灰石、磁铁矿和锆石。二长花岗岩呈灰白色，块状构造，中粒-中细粒全晶质结构，主要矿物为钾长石，含量35%～40%，为半自形宽板状，发育卡式双晶，少数颗粒表面高岭土
