小秦岭太华群花岗片麻岩与小河花岗岩形成时代及构造意义

作     者：李春麟 

作者单位：中国地质大学（北京） 

学位级别：硕士

导师姓名：余心起

授予年度：2011年

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

主      题：LA-ICP-MS Hf同位素 岩石地球化学 小秦岭地区 

摘      要：在前人研究成果及进展的基础上,本文对小秦岭地区太华群中花岗片麻岩、伟晶片麻岩及小河花岗岩进行了岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、锆石微量元素以及Hf同位素测试,籍以分析他们的形成时代和成因。 岩石地球化学数据显示小秦岭太华群中的伟晶片麻岩属富钠过铝质花岗岩,稀土元素配分型式显示出Eu强烈的正异常,可能是由于斜长石部分熔融进入原始岩浆中,与岩石镜下斜长石含量较高一致。花岗片麻岩属富碱过铝质花岗岩,富集Rb、Th、Sm等元素,亏损Sr、Ta、P、Ti等元素,稀土元素配分型式显示右倾型,Eu负异常明显。小河花岗岩属准铝质钙碱性系列,富集Rb、Th、Sm等元素,亏损Sr、P、Ti、Ta、Nb,轻、重稀土元素分馏明显(La/Yb)N=7.5,Eu负异常不明显,反映了岩浆结晶过程中可能经历了不同程度的分异作用。 应用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法,对小秦岭太华群花岗片麻岩、小河花岗岩和伟晶片麻岩及其脉体中的锆石进行了分析。分析结果显示花岗片麻岩中锆石的Th/U比值较高(0.20～0.70),锆石稀土元素配分型式左倾,具有明显的Ce正异常和Eu负异常,显示出岩浆成因的性质。测年结果为2346±28 Ma。伟晶片麻岩中锆石的Th/U比值高(0.46～1.05),测年结果为1866±19 Ma,切割伟晶片麻岩脉体的形成时代为1881±24 Ma。结果表明小秦岭太华群花岗片麻岩、伟晶片麻岩及其脉岩同属古元古代。小河花岗岩锆石阴极发光图像显示锆石颜色较深,具有明显的岩浆震荡环带。锆石Th/U比值较高(均大于0.25),锆石稀土元素配分型式和锆石阴极发光图像均显示出岩浆成因的性质。测年结果确认该岩体的年龄为2328±14 Ma,属于古元古代,而不是前人认为的中元古代。 Hf同位素测试结果表明,小河花岗岩中岩浆锆石的εH(ft)变化范围为-2.49～2.58,指示其源区是混合的,很可能是来自于下地壳或地幔的新生物质与晚太古代地壳物质的重熔;小秦岭太华群花岗片麻岩锆石的εHf(t)变化范围为0.44～3.77,显示其原始岩浆可能是来源于晚太古代亏损地幔的分异。