冀北大滩盆地粗面岩的年代学、地球化学特征及成因研究

作     者：夏应冰 巫建华 姜山 吴仁贵 刘帅 XIA Yingbing WU Jianhua JIANG Shan WU Rengui LIU Shuai

作者机构：东华理工大学地球科学学院南昌330013 核资源与环境国家重点实验室培育基地(东华理工大学)南昌330013 核工业243地质大队赤峰024006 

出 版 物：《高校地质学报》 (Geological Journal of China Universities)

年 卷 期：2016年第22卷第4期

页      面：608-620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(41372071) 中国核工业集团公司项目(中核地计74号)联合资助 

主　　题：粗面岩 成因 Sr-Nd-Pb同位素 年轻下地壳 早白垩世早期 大滩盆地 

摘      要：丰宁大滩盆地位于西拉木伦河断裂带以南的华北古板块北缘,燕辽Mo-U-Ag-Pb-Zn多金属成矿带西段和沽源-红山子铀成矿带西南段,空间上与赋存张麻井大型铀钼矿床的沽源盆地毗邻。大滩盆地张家口组粗面岩-流纹岩组合构成盆地的主体,是热液型铀矿的主要围岩。粗面岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为140.3±1.4 Ma(2σ,MSWD=1.09),地质时代属于早白垩世早期。具有较高的SiO_2、K_2O+Na_2O含量,SiO_2=61.6%-63.1%,K_2O+Na_2O=9.28%-10.2%,在K_2O-SiO_2图解中投影点落在橄榄玄粗岩系列范围,TAS图解上都落在碱性系列粗面岩或粗面英安岩范围,结合标准矿物Q含量为12.9%-18.4%(小于20%),属典型的粗面岩。稀土元素含量高,富集轻稀土,铕负异常不明显,∑REE=(279-318)×10^(-6),δEu=0.77~0.88,稀土配分曲线图表现为右倾的轻稀土富集型,具高压型粗面岩的稀土元素特征;富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Pb和高场强元素Zr、Y,亏损Nb、Ta、Sr、Ti元素。较低的Ti/Zr(8.40~14.72),Nb/Ta(14.07~15.26)比值,较高的Rb/Sr(0.95-1.60),具有高Sr-Ba英安岩-流纹岩的微量元素的特征;具有较高的(^(87)Sr/^(86)Sr)_i(0.7077-0.7096)、较低的ε_(Nd)(t)(-12.09--10.67),较大的T_(DM2)(1911-1796 Ma),较低的(^(206)Pb/^(204)Pb)_t(16.92-17.04)、(^(207)Pb/^(204)Pb)_t(15.39-15.42)和(^(208)Pb/^(204)Pb)_t(37.58-37.67),在(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i-t)/Ga和(^(208)Pb/^(204)Pb)_t-(^(206)Pb/^(204)pb)_t图解上投影点位于下地壳和地幔之间,并靠近EMⅠ富集地幔,在ε_(Nd)(t)-(^(87)Sr/^(86)Sr)_i图解上投影点位于EMⅠ富集地幔演化线上,与汉诺坝二辉麻粒岩包体的区域一致。可见,大滩盆地粗面岩的成因可用两阶段模式进行解释:古元古代源于EMⅠ富集地幔的岩浆与少量古老下地壳物质部分熔融产物混合形成年轻下地壳,早白垩世早期在加厚地壳背景下年轻下地壳部分熔融形成的岩浆喷出地表形成粗面岩。