陇山杂岩变沉积岩的沉积时代、物源及构造意义:来自地球化学、碎屑锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素的证据

作     者：李玉婷 卢俊生 孔旭 刘刚 封强 张艺一 LI YuTing;LU JunSheng;KONG Xu;LIU Gang;FENG Qiang;ZHANG YiYi

作者机构：大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西安710069 

出 版 物：《岩石学报》 (Acta Petrologica Sinica)

年 卷 期：2023年第39卷第8期

页      面：2445-2469页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41890834、41872195) 大陆动力学国家重点实验室专项资金联合资助 

主　　题：秦-祁结合部位 陇山杂岩 变质沉积岩 碎屑锆石 U-Pb年龄 Lu-Hf同位素 源区性质 构造背景 

摘      要：陇山杂岩位于秦-祁结合部位,长期以来该杂岩的形成时代及构造归属仍存在较大争议,对其进行详细的研究对于理解该地区的构造演化历史具有重要意义。本文对陇山杂岩中的5个变沉积岩样品进行了全岩主微量元素分析、碎屑锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素分析,在此基础上对其原岩类型、沉积时限、物源及其构造归属进行了探讨。初步判断陇山杂岩变沉积岩的原岩可能为杂砂岩。根据样品中最年轻的岩浆成因碎屑锆石的加权平均年龄值,结合陇山杂岩中侵入体的年龄,可以限定陇山杂岩变沉积岩的沉积时限在491~463Ma之间。变沉积岩中碎屑锆石的年龄分布存在593~486Ma、1294~634Ma两个主要区间,以及1876~1528Ma、2594~2027Ma两个次要区间;与之对应的两个主要年龄群的εHf(t)值分别为-21.69~11.48和-28.52~20.74,次要年龄群的εHf(t)分别为-11.88~8.81和-7.97~5.99;且5个样品中约70%以上的εHf(t)值均为负值,表明锆石的母岩浆主要来源于古老地壳的部分熔融和少量年轻地壳物质的加入;结合碎屑锆石年龄及Hf同位素特征,推断变沉积岩的物源主要来自于祁连造山带和秦岭造山带,并有少量华北克拉通南缘结晶基底的贡献。陇山杂岩变沉积岩碎屑锆石年龄特征与北秦岭造山带宽坪岩群及二郎坪岩群极其相似,同时得到390~338Ma、426Ma、465~442Ma三阶段变质锆石变质边的年龄,与北秦岭古生代变质作用年龄在误差范围内保持一致。综上,本文初步推断陇山杂岩是北秦岭造山带的西延部分,形成于商丹洋向北俯冲的大陆边缘弧环境。