北山南带音凹峡地区酸性火山岩年代学、地球化学研究：二叠纪裂谷岩浆作用的新证据

作     者：郑荣国 王云佩 张昭昱 张文 孟庆鹏 吴泰然 ZHENG Rongguo WANG Yunpei ZHANG Zhaoyu ZHANG Wen MENG Qingpeng WU Tairan

作者机构：中国地质科学院地质研究所北京100037 中国科学院新疆生态与地理研究所新疆矿产资源研究中心新疆乌鲁木齐830011 北京大学地球与空间科学学院造山带和地壳演化教育部重点实验室北京100871 吉林省有色金属地质勘查局604队吉林桦甸132400 

出 版 物：《大地构造与成矿学》 (Geotectonica et Metallogenia)

年 卷 期：2016年第40卷第5期

页      面：1031-1048页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41502214,41372225) 中国地质科学院地质研究所基本科研业务费(J1522) 支持“率先行动”中国博士后科学基金会与中国科学院联合资助优秀博士后项目(2015LH0049) 中国博士后基金面上基金(2016M590990)联合资助 

主　　题：北山 LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄 酸性火山岩 大陆裂谷 

摘      要：北山造山带位于中亚造山带南缘中段地区,是中亚造山带、塔里木克拉通和华北克拉通的构造结合部。年代学资料表明北山南带晚古生代存在一期重要的岩浆活动,所形成的岩石类型包括了镁铁-超镁铁质杂岩、花岗岩类以及酸性火山岩。音凹峡地区位于北山南带,该地区广泛分布着厚度巨大的二叠系。这套地层主要是由酸性火山岩及火山碎屑岩组成,流纹岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为273±1 Ma,为早二叠世。针对音凹峡地区酸性火山岩的地球化学研究发现,其具有高SiO_2、K_2O＋Na_2O、Al_2O_3含量、低Fe_2O_3~T、Mg O、P_2O_5含量;富集轻稀土元素,重稀土元素无分异,具有明显的Eu负异常;微量元素方面,酸性火山岩富集Cs、Rb、Th、U、Zr和Hf等元素,而相对亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素。酸性火山岩的锆石ε_（Hf）（t）值为-6.0~3.9,具有较老的Hf同位素模式年龄,t_（DM2）=1046~1669 Ma。音凹峡酸性火山岩的地球化学证据表明这套火山岩系可能由中-新元古代壳源岩石部分熔融形成,并与幔源岩浆进行了不同程度的混合,之后发生了分离结晶作用。综合音凹峡地区同时代镁铁质岩石、花岗岩类的研究成果,以及该地区二叠系沉积建造及火山岩特征分析可知,北山南带在早二叠世应处于大陆裂谷的构造背景。