《扬子板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《扬子板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、书书书扬子板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义!秦江锋! 赖绍聪! ! 李永飞#$ %&()*+()，,-# ./010() (2 ,# 30()*+&西北大学大陆动力学教育部重点实验室 西北大学地质学系 西安 456678!# $%&(%)(# * +,)-,)%. /#,%0-12，3-,-2)(# * 4561%)-,；/7%()0,) * 8.9#， :();(2-)#， ?- %, 456678， +;-,%966:A69A99 收稿， 966:A6:A6; 改回!# $%，& () #* & +%, -./, 0123451#166 #* 51474587 65#9
2、8#81 49 +#5: 53#4*43216 934; 31，?43213# ;35# 49 +#52A1 0721, !#$ %&#()(*+$ ,+-+$， -B （C） ： DEF GFB.H:62382! ! ?A0(，?0BA+2 &( C&D0 E+，F0A/+E( GE)&( 0H I&(?+ .AE+， B+(AE? 1/&(， J+E+ H0EG+2 2E&() G&22?+#(20F&(&(K +AE0)E/L，)+0B/+G&FAEL (2 M&EB0( NOP= B/E0(0?0)L E+ E+0EA+2，A/+ F0EB+ (2 )+0?0)&B?F&)(&H&B(
3、B+ 0H A/+ ?A0( E+ 2&FBFF+2 &( A/&F +EK ,&A/0?0)&B?L， A/&F ?A0( B0(F&FAF G&(?L 0H )E(02&0E&A+ J&A/ GH&B G&BE0)E(?E+(B?Q+FK N(2+E G&BE0FB0+，B&B?E A&A+ &( A/+ GH&B G&BE0)E(?E +(B?Q+F F)+FA+2 R+(B/&() A+SAE+FK T&EB0( ,-O#1POI.2A&() H0E A/+ )E(02&0E&A+F L&+?2F ( )+ 0H 95:K U V ;K WI，&(2&BA&() A/+L J+E+ H
4、0EG+2 2E&() A/+ ?A+O0E0)+(&B 0E 0FAOB0?&F&0(?FA)+ （9U9 V95I）0H F0A/ &(?&() I0(A&( C+?AK X+0B/+G&B?L，A/+ )E(02&0E&A+F /Q+ A/+ EA&? B/EBA+E&FA&BF 0H 2D&A+F，J&A/ .&Y9#:7Z，/&)/ -?9YWB0(A+(A （ 5:Z） ，$9Y 9Y，I)（:6K ; :UK :） U4，(2 +(E&B/+2 &( ,_ (2 ,#,，.E 866!)a )， .Ea 3 EA&0 （7: 8:）7:， F?&)/A?L (+)A&Q+ (0G
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6、E+ F&G&?E A0 A/+ 1OAL+ 2D&A+F HE0G +FA+E( 1/&( 0H I+F0M0&B， J/&B/ &G?L A/+L J+E+ 0E&)&(A+2 HE0G2+/L2EA&0( G+?A&() 0H A/&BD+(+2 GH&B ?0J+E B0(A&(+(A? BEFA （,11） ， A/+ H+AE+ 0H /&)/ I)2+G0(FAEA+F A/A A/+L J+E+ B0(AG&(A+2=L G(A?+OF0EB+2 GA+E&?FK ?+F9Ya $9Y 5；&( A/+ 9Y d .&Y92&)EG，? A/+ FG?+F 0?AA+2&( A
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8、02&0E&A+ (2 A/+&E G&H&B G&BE0)E(?E +(B?Q+F J+E+ )+(+EA+2 =LG&S&() 0H +(E&B/+2 G(A?+O2+E&Q+2 G)G (2 A/&BD+(+2 ?0J+E BEFA? H+?F&B G)G J/&B/ JF AE&)+E+2 =L A/+ H0EG+EK 10G=&(+2 J&A/E+Q&0F FA2&+F 0H &(?&() I0(A&( C+?A， A/+ 3()= )E(02&0E&A+F J+E+ ?&D+?L A0 E+E+F+(A (2+E?A+2 G(A?+O2+E&Q+2 G)GFBA&Q&A&+F (2
9、 2+?G&(A&0( 0H ?0J+E BEFA 2E&() A/+ ?A+ 0E0)+(&B FA)+ &( f+FA+E( &(?&() E+KI1J K43*6! ! T&EB0( ,-O#1POI. 2A&()，C&D0 E+，3()= ?A0(，IH&B G&BE0)E(?E +(B?Q+F，-2D&A+，P+AE0)+(+F&F摘! 要! ! 本文对出露于勉略缝合带南侧碧口地区的阳坝岩体进行了系统的岩石学、 锆石 NOP= 年代学和地球化学研究研究， 重点讨论了阳坝岩体的岩石成因、 成岩物质来源及其地质意义。岩体的主体岩性为花岗闪长岩， 其中广泛发育代表岩浆混合作用的暗色微粒包体
10、。锆石 ,-O#1POI. 定年结果表明阳坝花岗闪长岩的成岩年龄为 95:K U V;K WI， 晚于秦岭造山带的主造山期。地球化学特征上， 寄主花岗闪长岩显示部分埃达克岩的地球化学特征， 具体表现为 .&Y9#:7Z， -?9YW 5:Z，$9Y 9Y， I)（:6K ; :UK :）U4， 富集 ,#, 和 ,_， .E 866!)a )， .Ea 3 比值 （7: 8:）7:， 负 异常不明显 （ b6K ;U6K ;8） ， 亏损 c_、 3 （3 b 8K :5 5UK :!)a )， 3= b 6K 4U 5K 96!)a )， 3a 3= b 55K 59 5:K 56） ， _
11、 强烈分异 （ （,a 3=）$b5666O6:78a966:a695 （6W） O6784O56B1)% C)(.9-1% D-,-1%! 岩石学报!本文由国家自然科学基金重点资助项目 （批准号： U69WU6U5） 和西北大学地质学系国家基础科学人才培养基地创新基金资助项目（批准号： gh1g6WO6U） 联合资助K第一作者简介：秦江锋，男， 58;9 年 : 月生，岩浆岩石学与地球化学专业K通讯作者：赖绍聪，男， 587W 年 56 月生，教授a 博士生导师，岩石学及地球化学，OG&?： F/0B0()i =K S0(?&(+K B0G! #$ %!& #） ， 但是， 花岗闪长岩相对高
12、的 (!) 含量和 *+, 相对平坦的特征更类似于中国东部中生代 - 型埃达克岩， 暗示其可能是由加厚基性下地壳脱水部分熔融形成的， 岩石的高 ./0暗示其受到地幔物质混染。暗色微粒包体显示钾玄岩的地球化学特征， 具体表现为 12)!345， ! （6 6 %3 #$）74 4，(!) 含量 （6 !5 %3 865） 高，大多数样品 (!)9 :;!) 7#；在(!)=, 和 =+, 及明显的 :?、 ; 和 2 负异常暗示其可能起源于曾经受到俯冲流体交代的富集地幔。*;ABCA 图解上， 寄主花岗闪长岩和暗色微粒包体的主量和微量元素表现出混合成因的演化趋势， 表明岩体可能是富集的岩石圈地幔
13、发生部分熔融产生的基性岩浆和其所诱发的加厚下地壳酸性岩浆混合的产物。结合秦岭地区已有研究成果， 本文的研究认为阳坝岩体的形成可能代表了西秦岭地区在秦岭主造山晚期或造山期后发生的下地壳的拆沉作用和幔源岩浆的底侵作用。关键词D D =EF-GF.1 锆石 HFG? 年代学；碧口地区；阳坝岩体；暗色微粒包体；埃达克岩；岩石成因中图法分类号D D G$ #!#；G&I 4；G$ #4#D 引言秦岭F大别造山带等中央造山系南缘的勉F略 （勉县F略阳） 构造带是中国大陆构造中划分南北连接东西的重要构造带 （张国伟等， !886；赖绍聪等， !884） 。新的研究 （张国伟等， !88!， !886；赖绍聪
14、等， !884） 表明勉略构造带原是秦岭大别造山带中除商丹古缝合带以外又一条印支期板块拼合的古缝合带， 同时还揭示其应是中国大陆于印支期完成主体拼合的主要缝合带。沿勉略缝合带发育的一条长约 688BJ 的呈东西向展布的印支期花岗岩带 （1KL ! #$， !88!） ， 对这些花岗岩进行详细的年代学、 地球化学研究工作进一步划分其构造属性对于恢复和重建勉略古缝合带， 探索秦岭大别造山带的构造格局、 形成演化和中国大陆如何完成主体拼合及其大陆动力学特征具有重要意义 （张国伟等， !886） 。本文主要以勉略缝合带南侧碧口地区阳坝花岗闪长岩岩体 （图 #） 为例， 通过详细的岩石学、 地球化学及锆
15、石=EF-GF.1 HFG?年代学研究， 结合前人的研究成果探讨该岩体的成因及地质意义。!D 地质背景及野外岩石学特征阳坝花岗闪长岩岩体出露于扬子板块北缘勉略缝合带南侧康县南部阳坝镇一带， 侵位于中晚元古代碧口群变质沉积F火山岩中， 其围岩已发生明显的角岩化和钾长石化；岩体呈近浑圆形， 分布面积约 48BJ!。岩石为灰白色， 中F粗粒等粒自形F半自形结构， 块状构造， 主要矿物组成为斜长石（45 %685）M 条纹长石 （#5 %!85）M 钾长石 （约 #85）M 石英 （#5 % !85）M 黑云母 （#!5 左右）M 普通角闪石（$5左右） ， 副矿物以榍石和磷灰石为主， 其次为褐帘石、
16、斜黝帘石、 磁铁矿、 锆石等。黑云母多发生变形， 在斜长石和条纹长石的接触边界上可见有蠕英石。岩体中大量发育暗色微粒包体， 包体形态多样， 如倒水滴状、 不规则状， 一般为 ! N 4OJ!% 6 N #8OJ!， 大者可达# N# J!， 其形态特征表明暗色微粒包体是呈液态的岩浆侵入到花岗闪长质岩浆中结晶的产物；包体与寄主岩界线截然， 个别包体周围发育索列特 （1PACQ） 扩散分带 （边部有黑云母富集边， 周围发育宽窄不一的钾长石浅色环带）（RSKLTU! #$， #&!） ， 镜下观察包体具有淬火结构和交代残余结构，表现为发育大量针状磷灰石、 长柱状角闪石及角闪石斑晶中的辉石残余颗粒，
17、另外在暗色微粒包体中可见有可能是来自寄主岩石的斜长石、 石英捕虏晶。4D 分析方法对野外采集的样品进行详细的岩相学观察后， 选择新鲜的没有脉体贯入的样品进行主量元素、 微量元素分析。主量和微量均在西北大学大陆动力学重点实验室完成， 分析结果见表#。主量元素用 V+W 光谱测定， 分析精度一般优于!5，微量元素用 V+W 玻璃饼熔样， 以保证样品中副矿物的全部溶解， 然后在 -GF.1 上测定， 分析精度一般优于 !5 % 5。锆石按常规重力和磁选方法分选， 最后在双目镜下挑纯， 将锆石样品置于环氧树脂中， 然后磨至约一半， 使锆石内部暴露， 用于阴极发光 （-=） 研究和锆石 =EF-G.1
18、HFG? 同位素组成分析， 阴极发光在中国科学院地质与地球物理研究所电子探针仪上完成。锆石 HFG? 同位素组成分析在西北大学大陆动力学重点实验室激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（=EF-GF.1） 仪上完成。激光剥蚀系统是配备有 #&4LJEAWFCXO2JCA 激光器的 YCPS;Z!88. （.2OAPS;Z YPQQ2L/CL YCAJ;LU） ，分析采用激光剥蚀孔径 48J， 剥蚀深度 !8 % 68J， 激光脉冲为 #8*， 能量为 4! %43J， 同位素组成用锆石 X 进行外标校正。=EF-GF.1 分析的详细方法和流程见袁洪林等（!884） ， HFFG? 含量分析见 Y;
19、P ! #$ （!88!） 。6D 分析结果6 #D 岩石地球化学特征花岗闪长岩和暗色微粒包体的主量和微量元素分析结果 （表 #） 表明：花岗 闪 长 岩 的 12)! 3I !35 % 3& 8$5， 平 均 为3I $65； 低钛 （2)!8 4#5 %8 435） ；富 ES!)4（# $#5$&3%&# !()$)*+&# ,+-+&#D 岩石学报!88， !# （4）图 ! 碧口地区地质构造简图 （据闫全人等， #$% 修改）&(中秦岭；)(南秦岭；)*+(华南板块；),(西南秦岭；,&)(龙门山；&*)(米仓山；-+)(大巴山；./(横丹群浊积岩系；+0/(碧口群火山岩系；./1(
20、虎崖(土城断裂；2,31(文县(两河口(郭镇断裂；1/1(枫相院(铜钱坝断裂；451(平武(青川(阳平关断裂；+61(北川(南坝断裂1789 ! ):; 8;?87=A BAC ?D +7:?E AF;A （G;H7I;J DF?B 5AK EAKF;K ! #$， #$%）图 # 阳坝花岗闪长岩和暗色微粒包体的 LM *6N OLM 6N 图$花岗闪长岩 （主岩） %暗色微粒包体1789 #-7A8FAB ?D LM *6N O LM 6N D?F?I 8FAK?J7?F7;AKJ BAD7= B7=F?8FAKEAF ;K=AH;I ?D 5AK8PA CE?I 8FAK?J7?F7; A
21、KJBAD7= B7=F?8FAKEAF ;K=AH;I ?D 5AK8PA CE?K（RY9 !# QWY9 #!） ， 在 )F()FM 5 图上 （图 XL） ， 样品都落在埃达克岩范围内；岩石的稀土含量中等偏低， #G Z !#Y9 R# Q!X!9 R#8M 8（ 平 均 为 !S8M 8） ，轻 重 稀 土 高 度 分 异，（,AM 5P）6Z#9 !X Q#W9 Y!， 5P Z$9 % Q!9 #$8M 8；稀土配分模式图上重稀土 （.G） 相对平坦 （图 YL） ， 铕异常不明显，$E $E Z#E6M （)B6V 3J6） Z$9 X% Q$9 XW。暗色微粒包体的 )7U
22、#含量变化于 YR9 SWT Q R!9 SST 之间， 平均为 YX9 WRT RST；富含碱质， N#U V 6A#U ZW9 !TQW9 SYT， ! Z%9 Y% Q R9 !X；富钾， N#UM 6A#U Z $9 X Q !9 Y，大多数样品的 N#UM 6A#U 大于 !， 在 N#U()7U#图 （图 ） 中包体样品全部落在钾玄岩系列区域内；L#USZ!Y9 !%T QWWR秦江锋等：扬子板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义表 ! 阳坝岩体的主量 （#） 、 微量元素 （!$% $） 分析结果&()* ! &+* ,)-./0) 1*23).2 45 6741
23、（#）,8 .10* *)*6*,. （!$% $）5146 .+* 9,$( :)3.4,岩性花岗闪长岩样品号9;!9;?9;9;A9;B9;C9;D9;E9;FG/H?CDIF?CEIBBCDIFDCCICCDI AFCDI ?CCDI BCEI !FCDI D&/H?II ?IICI DI CI AI I !J)?H!BIED!CI B!CIC!CI!E!BI EA!BI E!BI FC!BI CC!CI ?&K*?H?ICE?I C?IE?IFC?I CB?I EA?I BB?I B?I A?L,HIBI BIBIBI BI BI BI BI BL$H!IB!IA?!IA!IDC!I
24、B!I CB!I AF!I AA!I AMH?IE?ICE?IEF?IF!?I DB?I F?I D?I D!?I DCN?HAIEAIBCAIF?AIDAI BFAI CCAI BAI BCAI DCO?HIAAICDI?IBFI C?I AI EAI ADI BDP?HBI!DI !EI!DI?!I !EI !EI !EI !DI !CQHGICI CIAIEI AAI EI BI A!I AB&4.)FFIF!IAC!IFFIDFFI B!FFI B?FFI B?FFI B?FFI EAL$RBB?BAIBBAIBI BBI DBI EBI ?BI CQAIDI?!IFCIBA!I FA
25、I AADI A?I ?DI M*CBIECFIFBFI?CEIBEI DDI ?EBI CDCI DDI BP1DI!DI!BCI!FDIAEI DCEI ?EEI EEEI !DI CEN8?DI?CI?IE?DII ?!I EI !I B?FI ?G6AIAAIFIBAIBI AEBI ?!BI !BAI E!AI CFS3!I!B!ICIFC!IE!I A!I !I B!I ?A!I ?!AI A?AI !I F&(IA?I CI?IAI BBI B?I B!I AEI ADT-?I!I DC!IBC!IFB?I BE?I AD?I D?I ?B?I ?U4IEI !I?EIBI AA
26、I AI A?I FI FS1IFFIEIDBIF?!I ?!I !D!I !?!I C!I D&6I!AI !?I!I!AI !DI !DI !CI !BI !C9(IFCIE?IDAIF?!I ?!I !E!I !I C!I DQ3I!CI !I!?I!BI !FI !FI !EI !EI !EM2?IDE?I DD?I?EAIBC?I DCI AA?I E?I F?I E!V(ECI?E!IDEFI?FEIFBI B!EEI DFCI DFBI ;EF?!?EEEFFEE!?A!AE!?FF&+!IF!CID!IB!BI!AI !I E!DI B!BI !FI W!IFB!I DA!ID
27、F!IBC?I !?I BD?I !I C?I !&ICBI BAIBICFI DBI DAI CEI DI CDN(FIBEIBEI!D!I!I C!I AFI ?EFI FFI ?DG1FAFD?!ADF!C!A!B!?!U5IDI BFIBIC!I F?AI B!I FEAI !AI EEX1!BA!CB!D!D!B!DB!BF!BB!B9!?ID!ID!I?!I?!AI B!I E!I !?I C!?I BG0BI?AIBBI?BI!ABI DBI FAI FFBI !DAI CFYAFIAEIDA?IEBBIAAI FAFI FAI BAAI DAI ?N/!CIF!CI!BID!D
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30、:2;9!:55=9:5=3: 6!9!: 2;9!: !=9: 64*&842:522:492:=92:42: 32: =32: =62: -485!9:26!9:6;!=:!6!3:59!9: 2!=: 4!=: !6!3: 59*?(4854:634:2=6:9=:9=: 96: 9=6: 6=: 3=$82:2=2:262:!22:!22: 22: !22: !22: !2A8!:64!:295:55:=96: !95: 6=5: 55: 94+84:344:46:55=:!66: ;26: 6=6: 64=: !4B+486:966:;5:6!6:26: 235: 5!5: 5=6:
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34、: 452: 37G!2532=!29;33!2;65;=6!2;LQ6:5!6:!=3:39:;5=: 29: 449: 5;=: RG!93!=!54=439464594924=5.!4:3:=!43:!4=: 944: !4=: ;46: 944: 27S=:4!5:!5:3!4: =!4: 9!4: 5!: =!5: !T65:65!:;!5!529: ;6: !5!B&!6:3!2:944:454: =!5: 35!: 52: ;!4: !G45:5!6:495!:;666:;4!: 246;: 225;: 62: 3;#!3!9=:=9: =65: =3: 99=: 269: ;0
35、+42:;42:645:64!: 244: 442: 2!: 344: 60(2:3!:24!:6=!:=;!: 52!: 93!: =6!: 4=CU N,52:;6544:=539:54!=5: =4622: !94!3: 6;456: 6343: 527GU .;!:99=:4!32:4556:42=2: 4354: 956: 326: 62.U .,!:9!:!5!6:5=!6: 22!5: !6: =!5: 3!4: ;9!I2:;32:;2:392:362: ;52: 332: 332: ;5（E+U .,）B4=:346:!6=6:2;53:6556: 435;: 65;: 43
36、5=: 55B,U *+!4:96!5:2!;:9!;:=5!;: 66!;: 54!;: !6!;: 32V V 注：数据由西北大学教育部大陆动力学重点实验室 WN?、 XD17 方法测定 （4226129）!23秦江锋等：扬子板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义图 ! 阳坝花岗闪长岩 （#） 和暗色微粒包体 （$） 不相容元素原始地幔标准化蛛网图 （原始地幔标准化值引自%& () *+,-&./， 0121）34.5 ! 6748494:; 8(9;=-78(;) 97(+; ;8;9 +-+=;97(94-?-A(.B(.7(-)4-749; （ # ） ()8(4+84
37、+7-.7(&(7 ;+(:;? （$）0C5 DEF， 铝饱和指数变化在 G5 CH IG5 C1 之间， 属准铝质；和典型的碱性玄武岩相比， 低钛 （J4KLMG5 H!F IG5 1DF） 贫铁（J3;LKD1F） ， 因此有理由认为暗色微粒包体属于钾玄岩系列 （邓晋福等， 011E） ；*.K （D5 D1F I!5 0EF） 较高， *.NMHH5 E I EG5 0， 与原生岩浆接近。在不相容元素蛛网图上（图 !$） ， 暗色微粒包体的 OB、 $(、 P （J/） 、 Q、 R(、 S) 构成峰，SB、 J(、 6、 J4 构成谷；稀土含量偏高， !OTT 变化在 DHC5 !1
38、 IEH!5 1G.U .之 间， 平 均 为 !CL.U .；轻 重 稀 土 分 异 强 烈（图 H$） ，（R(U AB）SMDL5 2L I H05 C2；具有中等=弱的负铕异常， #T& MG5 CH IG5 2!。!5 L 锆石 R#=VW6=*% P=6B 定年结果阳坝花岗闪长岩中选出的锆石的 WR 图象如图所示（图 E#） ， 多数锆石颗粒为自形晶， 粒径介于 0GG ILGG8， 显示出明显的岩浆锆石所特有的韵律环带 （吴元保等， LGG!） ，多数锆石颗粒内部有继承性锆石颗粒。本研究用 DG8 的激光剥蚀斑径对样品锆石进行了 R#=VW6*% 定年分析， 共完成 L2 颗锆石
39、 L2 个点的测试， 由于部分锆石颗粒较小， 在分析测试过程中这些颗粒直接被激光击穿， 导致数据不可用，故本文只选择了其中 0H 个信号好的数据， 分析结果见表 L：锆石的 P、 J/ 分别为 !5 CE I 1CD5 DEXX8 和 LL05 22 I2!C50CXX8， J/U P 比值均大于 G5 H， 变化于 G5 HD IL5 DE 之间，应属岩浆型锆石 （Y-?Z4 ! #$， LGGD） 。由于普通铅的校正，图 H 阳坝花岗闪长岩 （#） 和暗色微粒包体 （$） 稀土元素球粒陨石标准化配分模式图 （球粒陨石标准化值引自%& () *+,-&./， 0121）34.5 HO(7;(
40、79/;8;9W/-)749;=-;8(;)4?974B&94- X(99;7? - A(.B( /-?9 .7(-)4-749; （ #）()8(4+ 84+7-.7(&(7 ;+(:;? （$） 5对于大于 0( 年龄的锆石用LGC6BULGE6B 年龄合适， 对于年轻的锆石用LGE6BULD2P 年龄合适 （744 ! #$， LGG!） 。我们利用V?-X-9 （:;7L5 !1） （R&)4.， 0110） 程序对样品锆石进行了谐和曲线的投影和LGE6BULD2P 加权平均年龄的计算。可以看出，在LGE6BULD2P LGC6BULDHP 谐和图上 （图 E$） ， 所有分析点都集中
41、在一致线及其附近的一个很小的区域内， 所得LGE6BULD2P的加权平均年龄为 L0H5 ! 25 D*( （*%_, MH5 L， L$） 。H 问题讨论H5 0 岩体成因和岩浆来源如前所述， 阳坝岩体中广泛发育暗色微粒包体， 显示出岩浆混合的典型特征： %暗色微粒包体的形态特征表明其进入寄主岩石中时是呈液态的， 暗色微粒包体普遍发育淬火结构： 颗粒边界不发育的长石微晶， 针状角闪石和磷灰石， 其中LGC%&# !()$)*+&# ,+-+&# 岩石学报LGGH， L0 （D）书书书表 ! 阳坝花岗闪长岩锆石的 #$%&(%)* +%(, 定年结果-.,/0 ! -10 2034/5 67
42、892:6; #$%&(%)* +%(, .;=,. =2.;69629503?含量比值年龄 （).）6!AB(,（.）（!=C =）!DE+（!=C =）!D!-1（!=C =）!D!-1C!DE+!AF(,!C!AB(,!G!AF(,!C!DH+G!AB(,!C!DE+G!AF(,!C!AB(,!G!AF(,!C!DH+G!AB(,!C!DE+GIJ%AGAHKA? FFDLH? FGG? DFA? AHFEA? AA!BA? !BBKA? AGGFA? ADDKA? AAAHH!DBE!KAL!G!DIJ%A!AHGF? FKDLD? HG? D!A? AHKHA? AA!DA? !ED
43、KA? AGGEA? ADFFA? AAABDLABB!HDL!DLKIJ%ADAHFG? KH!EB? BDG? LLA? AH!HA? AAGLA? !H!A? AAELA? ADKEA? AAAHDAFHK!EF!GDIJ%AKABBD? DGFDB? GLA? LA? AHH!A? AA!A? !BFDA? AALEA? ADHGA? AAAHK!HB!KGE!DIJ%AHAFGF? DEKHF? GHG? HFA? AHKBA? AAGEA? !F!KA? AAELA? ADB!A? AAAHDLFKE!KHF!LDIJ%ABAEKD? BEED!? AGG? AGA? AHG!A?
44、 AAGHA? !BEHA? AAFFA? ADEA? AAAH!HAKG!K!B!KGDIJ%AFAFD!? KGBFH? !G? AEA? AHAEA? AAGEA? !KBEA? AAEHA? ADH!A? AAAH!DGHK!KF!DDIJ%AEAEGF? K!HF!? LFG? KDA? AHDDA? AA!GA? !KABA? AALKA? AD!EA? AAAHDKGB!GLE!AEDIJ%ALAKKK? FBED!? LEA? HDA? AHADA? AA!KA? !KADA? AGGGA? ADKBA? AAAH!ALFE!GLL!ADIJ%GAALFD? DBL!L? EL
45、G? AHA? AHB!A? AAGEA? !EDGA? AAELA? ADBBA? AAAHKBAKH!HDF!DGDIJ%GGAB!E? BDDL? F!G? EHA? AHKFA? AA!DA? !KAEA? AGA!A? ADGLA? AAAHKA!BF!GLE!A!DIJ%G!AH!D? EE!G? EE!? DBA? AHHEA? AA!KA? !HALA? AGAKA? AD!BA? AAAHKKDBH!FE!AFDIJ%GDAFEF? LDKEH? GFG? B!A? AHGA? AAGFA? !HDHA? AAEDA? ADBGA? AAAH!DLHA!LF!EDIJ%GKA
46、ELG? HLEKF? GFG? AHA? AKBBA? AADKA? GLGFA? AGDEA? A!LEA? AAAHDAGBKGFEG!GELDIJ%GHAHHG? BG!LH? !DG? EFA? AHEHA? AA!KA? !H!GA? AGA!A? ADGDA? AAAHHKLB!EEGLED （G）（.） 表示普通铅含量， 样品点的普通 (, 含量用 MN:0/ 宏程序 6O(,622PD QGHG （$;0230;， !AA!） 计算获得， 但是由于普通 (, 含量低于检出限， 故未对普通 (, 进行校正； （!） (,!为放射性成因铅。!#秦江锋等：扬子板块北缘碧口地区阳坝花
47、岗闪长岩体成因研究及其地质意义磷灰石的长宽比可达 !： # $%： #， 这些特征是岩浆快速冷凝淬火的主要的矿物学标志 （ &()*+， #,#；-.)*/0 ! #$，#,12） ；!暗色微粒包体中普遍发育大颗粒斜长石捕虏晶，这种具有反环带结构和熔蚀环的斜长石， 其内核应是寄主岩浆结晶的产物， 而外环则是寄主岩浆中的斜长石在岩浆混合过程中迁移至温度较高的偏基性岩浆中后， 边部受熔蚀再生长的产物， 横跨包体和岩石两侧的长石斑晶中发育的细小的矿物包裹体也表明这些捕虏晶是酸性岩浆中早期结晶的长英质矿物搬运到包体中及其边缘的结果 （王晓霞等， !；3+4* 5 6)*()*7， #,#） 。个别暗色
48、微粒包体周围的索列特 （-8*49） 扩散分带 （包体边部的黑云母富集边及周围的钾长石浅色环带） 也表明包体岩浆温度较高且包体和岩石之间有明显的物质交换 （6:;7+(? -* 值、 & 和（A)? B(）C值及较低的 #; 值 （花岗闪长岩的 (? -* D E 1F$ E #=，（A)? B(）CD !E #1 $ !,E F#， #; D E 1G $ E 1,；暗色微粒包体的 (? -* D E # $ E !=，（A)? B(）CD %!E 1! $F#E =1， #; DE =F $E 1G） ， 这些特征都表明暗色微粒包体和寄主花岗闪长岩是不同源的 （4+ ! #$， #,1%）
49、 。作为酸性端元的阳坝花岗闪长岩具有和埃达克岩相似的地球化学性质 （图 1） ， 主要表现为： -H!#F2I， J:!H%K#FI， C)!H K L!H， 富集 AMA 和 A， 负铕异常不明显，亏损 & 和 B （B D,E F# $ #GE F$N? N， B( D E =G $ #E !$N? N，B? B( D#E #! $#FE #） ， 强烈分异， -* K,$N? N， -*? B K2F。但是与典型的埃达克岩相比， 岩石 L!H 明显偏高（图 =O） ， & 相对平坦， 在 -H!P （A)? B(）C图 （图 =L） 上阳坝花岗闪长岩也表现出与典型埃达克岩不同的演化趋势，
50、 这表明阳坝花岗闪长岩可能有其独特的源区特征和成因机制。运用 A)? -Q 和 R*? -Q 元素对特殊的地球化学性质可以判断岩浆岩的成因 （J:4N*4 ! #$， #,=1；A) ! #$， !%） ， 由图= 和图 , 可以看出， 阳坝花岗闪长岩在成岩过程中没有经过明显的结晶分异， 因此其地球化学特征可较为准确反演其源区矿物组成特征。石榴石强烈富集 &， 而角闪石相对更富集中稀土 （S）（T*447， #,G） ， 因此当石榴石为主要残留相时， 熔体表现为 & 的强烈亏损， 这时 B? B( K #，（&8? B(）CK #E !；当角闪石为主要残留相时， 熔体表现为& 相对平坦 （B?
51、 B(#； （&8? B(）C#） （吴福元等，!；葛小月等， !） ， 阳坝花岗闪长岩的相关地球化学参数为： B? B( D#E #! $ #FE #， 平均值为 #!E 2#； （&8? B(）C值介于E , $#E #F 之间， 平均值为 #E =；这暗示阳坝花岗闪长岩残留相可能为角闪石和石榴石各占一定比例。-* 在石榴石、 角闪石和单斜辉石中分配系数很小 （分别为 E #F、 E F1和E !） ， 而在斜长石中很大 （杨进辉等， !%） ， 因此花岗闪长岩的 -* 正异常和高 -*? B 比值表明在岩浆源区斜长石已不稳定并开始发生熔融， 残留相不存在或很少有斜长石。典型的SH6 的
52、SNU约为 2， 因此由其部分熔融产生熔体的 SNU应远低于 2 （肖龙等， !G） ；). ! #$ （#,=） 的研究表明， 玄武岩部分熔融产生熔体的 SNUV GF， 而阳坝花岗闪长岩的SNU高达 FE 1 $FGE F， 因此这可被认为是受地幔物质混染的标志 （B8N8+W70/， #,F；). ! #$， #,） 。由以上论述可知， 在阳坝花岗闪长岩的源区， 角闪石和石榴石各占一定比例， 很少或没有斜长石， 结合其高 SNU的特征， 可以认为其是加厚的基性下地壳脱水熔融达到麻粒岩相或含石榴石的麻粒岩相产生的熔体受地幔物质混染的产物。如前所述， 暗色微粒包体表现出钾玄岩的地球化学特征，
53、 前人的研究认为钾玄岩有两种可能的成因机制： 富集地幔的部分熔融 （8N4* ! #$， #,1=；6)X87， #,；王德滋等，#,2） ；玄武质岩浆的高压结晶分离作用 （S447， #,1=） 。暗色微粒包体强烈富集 (、 6)、 Y （Z） 、 L 等大离子亲石元素 （AMA） 和 A， 轻重稀土分异强烈， 同时其 C(? Z) 比值 （#1E #% $ #1E ,F， 平均为 #1E F#） 接近于原始地幔 （S） 值（C(? Z) D#=E F !E ） ， SNU略低于原生玄武质岩浆 （21 $=F）（*4N， #,=1） ， 图 , 显示暗色微粒包体所代表的偏基性岩浆经历了明显的
54、结晶分异作用， 上述特征表明暗色微粒包体可能起源于富集地幔的部分熔融。虽然在 &)*/4* 图解上 L!H和 -H!的正相关性表明玄武质岩浆的高压结晶分离作用的存在， 但是这种玄武质岩浆也极有可能起源于富集地幔的部分熔融。C(、 Z)、 Z 等高场强元素的负异常通常被解释为陆壳物质的混染或俯冲流体的交代作用， 但是暗色微粒包体中C(、 Z)、 Z 等元素的丰度明显高于寄主花岗闪长岩中的相应值， 同时， 阳坝岩体的产出位置也排出了其与勉略洋的北向俯冲有关的可能性， 因此， C(、 Z)、 Z 等高场强元素的负异常很可能是其源区地球化学性质的反映 （Z;*74* ! #$， #,2） 。上述特征表
55、明暗色微粒包体可能是曾经受到俯冲流体交代的富集地幔部分熔融产生的熔体经历了高度结晶分异的产物， 它的形成代表了一次幔源岩浆底侵事件。由以上论述可以推断， 阳坝岩体是壳P幔岩浆混合作用的产物。FE !_ 地球动力学意义目前的研究认为秦岭造山带沿南秦岭勉略带P大别山的碰撞主要发生在中生代， 形成南秦岭造山带， 并最终完成扬子与华北板块的全面碰撞 （李曙光等， #,2；赖绍聪等，!%；张国伟等， !， !G；A) ! #$， !G） 。阳坝花岗闪长岩的锆石 AJPMPS- YP( 年龄为 !#FE G 1E %S)， 和勉略带北侧的印支期花岗岩的锆石 YP( 年龄 （! $ !FS)）（-;7! #
56、$， !） 在误差范围内一致， 都稍晚于秦岭造山带的主造山期 （!G! !#S)）（李曙光等， #,2） ， 因此它们两者可能都G=%&# !()$)*+&# ,+-+&#_ 岩石学报!F， !# （%）图 ! 阳坝花岗闪长岩锆石的的阴极发光电子图象 （#） 及锆石 $#%&(%)* +%(, 年龄谐和图 （-）./01 ! 2/3456 $#%&(%)* +%(, 4564537/8 7/80389 （-）:/; 48;9/6?4?64? ?=?4;356 /980? （#）A53 B860,8 038657/53/;?和印支期华北与扬子板块的碰撞有密切关系。综合考虑以下几个方面的因素， 我
57、们认为阳坝岩体可能是西秦岭地区在印支期南秦岭造山带造山晚期或后造山期增厚基性下地壳发生拆沉作用的产物：（C） 华北与扬子板块的碰撞主要发生在 DEF G DDH)8（2860 ! #$， DHHC；I84J?3， CKKL） ， $/ ! #$ （CKKM） 明确提出碰撞的确切时间应在 DFE)8；大别地区超高压变质片麻岩的峰期变质年龄 （锆石 +%(, 法） 为DML NC)8 （$/ ! #$， CKKO；从柏林等， CKKK） ；299567， CKKH） ；玄武质岩浆的地壳混染与分离结晶过程 （8;/=5 ! #$， CKKK） ；#增厚玄武质下地壳的脱水熔融 （#; ! #$， DH
58、HD；U85 ! #$， DHHF） 。大量研究也认为钾玄岩系列岩石主要起源于与俯冲有关的富钾和 $&$V 交代地幔， 只有极少数产于板内裂谷或离散大陆边缘环境 （)533/56，CKLH；.5=?P ! #$， CKKD） 。阳坝花岗闪长岩侵位于勉略缝合带以南， 地球化学研究表明其只可能是增厚玄武质下地壳的脱水熔融或拆沉下地壳部分熔融的产物；而暗色微粒包体产出的时空位置也表明其不太可能是勉略洋壳的北向俯冲碰撞的产物。因此， 暗色微粒包体极有可能是具有钾玄岩性质的偏基性岩浆在造山晚期或造山后伸展环境下底侵作用的产物。 M） 阳坝岩体的构造形式也显示出一种相对拉张环境下岩体被动侵位的型式。阳坝岩
59、体呈椭圆形， 岩体没有显示明显的岩浆面理和变形面理， 包体也没有明显的定向；野外观察显示岩体清楚地切割了碧口群绿片岩的片理， 而在岩体边界没有明显的接触变形带 （图 C） 。这些特征与挤压环境下主动侵位的岩体 （如秦岭地区灰池子岩体） （W860 ! #$，DHHH） 的构造型式明显不同；而且更为重要的是与阳坝岩体同期的迷坝、 光头山、 鹰咀岩等岩体均切割了勉略构造带、 桐钱%枫相院等脆性、 韧性断裂带， 并没有被错动的迹象， 这些特征都表明这些岩体应侵位于勉略带主变形期之后， 显示出EHO秦江锋等：扬子板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义图 ! 阳坝花岗闪长岩和暗色微粒包体
60、#$%&% 图解， 岩石成分符号含义同图 ( （其中 )*+(, -(+ 图据 ./%*001 ! #$， 23!4，环太平洋埃达克质岩和中国东部埃达克质岩范围引自吴福元等， (55(；)*+(, （6$7 89）:图中 $;$&*$? =%ABB1?;， 2335；C$%*?， 2333 和 )B*1% D1E G%$?1;*1%*/ B*/%1G%$?A0$% ?/0$KE 1 8$?G9$ L0A1?后构造环境的特点。综合考虑以上因素， 我们研究认为阳坝含暗色微粒包体的花岗闪长岩的形成机制可能为： 勉略洋板块在早三叠世沿勉略缝合带向北插入微秦岭陆块之下， 华北和扬子发生大规模陆M陆碰撞并
61、导致地壳的明显增厚；当洋壳俯冲到一定深度， 由于温压条件的变化转变为榴辉岩相， 榴辉岩的密度明显高于地幔岩， 这将导致俯冲板片的断离作用进而引起地幔物质的上涌和底侵作用；由底侵岩浆带来的热量引发基性下地壳发生部分熔融， 从而产生具有部分埃达克岩性质的熔体和含石榴石的残留相， 造成下地壳密度的相对增大 （即使下地壳部分熔融产生的残余体是含石榴石的麻粒岩， 也可以获得较大的密度） （N$1 ! #$， 233O） ， 这可能导致岩石圈拆沉、 去根作用的加速， 造成岩石圈的减薄和大陆伸展作用， 同时在造山环境下， 不断上涌的幔源岩浆注入到花岗闪长质岩浆房中并与之发生不同程度的混合， 最终形成本文研究
62、的阳坝岩体。45!%&# !()$)*+&# ,+-+&# 岩石学报(55P， (2 （Q）图 ! 阳坝岩体的 #$%& # 图 （(）（据 )*+,-. / )&0112-3， 4556；)*+,-. ! #$7 ， 8998） 、 和 #:;）（据 )&0112-3 ! #$7 ， 4559） 7?A7 ! #$%& # （(） ,-3 #:;$ （=, #:）;（） 3,A&,1B +2& #,-A:, CD0.2-7图 5 阳坝岩体中花岗闪长岩和暗色微粒包体的 =,$=, %1 （(） 图解和 E&$E& %1 （） 图解（据 (DD*A&* ! #$， 45F!；=, ! #$， 8
63、996）?A7 5 =,$=, %1 （(） ,-3 E&$E& %1 （） 3,A&,1B 2+ G2B. A&,-232&.*B ,-3 1,+H 1H&2A&,-0D,& *-HD,I*B+2& #,-A:, CD0.2-7因此， 阳坝岩体的成因研究不仅可以示踪中生代时期碧口地区的下地壳物质组成， 而且对解释西秦岭地区在华北、扬子两大陆块碰撞后的岩石圈减薄、 构造体制的转换及恢复和重建勉略古缝合带， 探索秦岭大别造山带的构造格局和形成演化具有重要意义。J 结论由以上论述可以得出以下结论：（4）地质学、 岩石学、 地球化学的详细研究表明岩体属于壳$幔混合成因， 寄主花岗闪长岩是基性下地壳部
64、分熔融受地幔物质混染的产物， 暗色微粒包体是底侵的幔源岩浆经一定程度分异演化侵入到寄主花岗闪长质岩浆房中淬火结晶并与其发生混合作用的产物。（8）寄主花岗闪长岩的锆石 =($KLM$N% O$M: 年龄为84P7 Q R!7 6N,， 晚于勉略构造带的主碰撞期， 这可能是由于勉略洋的北向俯冲造成的地壳增厚效应， 后续的俯冲板片断离作用和下地壳拆沉作用引起地幔物质的上涌和底侵作用，导致下地壳热通量增高， 诱发增厚基性下地壳的部分熔融，从而形成具部分埃达克性质的花岗闪长质岩浆。致谢 本研究受国家自然科学基金重点资助项目 （批准号： Q986Q9Q4） 和西北大学地质学系国家基础科学人才培养基地创新基
65、金资助项目 （批准号： S)LS96$9Q） 联合资助。在锆石样靶制作过程中得到刘良教授、 张安达博士、 胡兆初博士热心指导和帮助； 柳小明高级工程师和第五春荣在锆石同位素数据分析过程中给予热心帮助； 两位匿名审稿老师细致认真地审阅了本文， 并提出了启发性的修改意见， 在此一并F9F秦江锋等：扬子板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义表示最衷心的感谢！!#$%&!#$%& ( )，)$*&%+ ,- ./0- 1$%23& &* 4&+3567%38# 629624 *%&6$:;242;38 8%54- ,25%$， 0?： .AA B.A?!;$9%$ C D，(34$% D
66、 E- ./FG- H52323I$ 6$#&+ &* %28$ $;$6$#2I3&% 3 6296238 =%&8$44$4-J2%#2+);2$2% 22;- C#$6 1$&;- ， ./： M/ BF/Q;5+ D R，K=2%S4 T K D- ./- )$%&9$434 &* 62*38 38;543& 39%23&3+4 &* #$ !+26$;& (2443*， U2;- D- )$%&;- ， 00 （M） ： .O0/ B.O.Q28& C T- ./O- C2;872;S2;3$， 4#&4#&3$ 2+ =%3633I$ #&;$3338 ;2I24*%&6 6&9$
67、38 I&;82384 $2% C%2$% L2S$，V%&9$- D- )$%&;- ，0.： .0M B.?C243;& ) T， D2$ ) J， K&;3+56 T P-./-)$%&;&9 2+9$&8#$634%53& & (3$%2;&9 2+ )$%&;&93$4#27K5;5 T$93& &* C#32-C#3$4$ K83$8$Q5;$3， AA （.） ： .F B.A. （3 C#3$4$）R$9 D E，Y#2& Z L，(& ，X5 Y ，L5& Y Z- ./?- C&3$2;%&47=;56$ $8&384 &* C#32 $ & #$ 8&3$2; +;34#
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89、I#C3=341. +-1.， *U （&） ： &(% )&附中文参考文献从柏林， 王清晨$ *888$ 大别山一苏鲁超高压变质带研究的最新进展$科学通报， （*） ： *&U )*邓晋档， 赵海玲， 莫宣学， 吴宗絮， 罗照华$ *88%$ 大陆根S柱构造S大陆动力学的钥匙$ 北京： 地质出版社， * )*O高山， 张本仁， 金振民， W$ _C-$ *888$ 秦岭S大别造山带下地壳的拆沉作用$ 中国科学 （2 辑） ， &8 （%） ： J(& )J*葛小月， 李献华， 陈志刚， 李伍平$ &OO&$ 中国东部燕山期高 +C 低 N 型中酸性火成岩的地球化学特征及成因： 对中国东部地壳
90、厚度的制约$ 科学通报， U （%） ： U )9O赖绍聪， 张国伟， 董云鹏， 裴先治， 陈亮$ &OO($ 秦岭S大别勉略构造带蛇绿岩与相关火山岩的性质及其时空分布$ 中国科学， (： *U)*9(赖绍聪， 刘池阳$ &OO*$ 青藏高原北羌塘榴辉岩质下地壳及富集型地幔源区$ 岩石学报， *U （(） ： J8 )%9赖绍聪$ &OO($ 青藏高原新生代埃达克质岩的厘定及其意义$ 地学前缘 （中国地质大学， 北京） ， *O （） ： OU )*J李曙光， 黄方， 李晖$ &OO*$ 大别S苏鲁造山带碰撞后的岩石圈拆离$ 科学通报， % （*U） ： *9U )*8*李曙光， 孙卫东， 张
91、国伟， 陈家义， 杨永成$ *88%$ 南秦岭勉略构造带黑沟峡变质火山岩的年代学和地球化学S古生代洋盆及其闭合时代的证据$ 中国科学 （2 辑） ， &% （(） ： &( )&(O卢欣祥， 尉向东， 肖庆辉， 张宗清， 李惠民， 王卫$ *888$ 秦岭环斑花岗的年代学研究及意义$ 高校地质学报， J （） ： (U( )(UU曲晓明， 王鹤年， 饶冰$ *88U$ 郭家岭花岗闪长岩岩体中暗色微粒包体的成因研究$ 矿物学报， *U （(） ： (O& )(O88OU秦江锋等：扬子板块北缘碧口地区阳坝花岗闪长岩体成因研究及其地质意义孙德有， 吴福元， 林强， 路孝平! #$ 张广才岭燕山早期白
92、石山岩体成因与壳幔相互作用! 岩石学报， $% （） ： % &(王晓霞， 王涛， 卢欣祥， 肖庆辉! #! 北秦岭老君山、 秦岭梁环斑结构花岗岩岩浆混合的岩相学证据及其意义! 地质通报， $ （) *+） ： ( &(+王晓霞， 王涛，卢欣祥， 肖庆辉! #! 北秦岭老君山、 秦岭梁环斑结构花岗岩及构造环境,一种可能的造山带型环斑花岗岩! 岩石学报， $+ （-） ： .(# &.#王德滋， 任启江， 邱检生， 陈克荣， 徐兆文， 曾家湖! $+.! 中国东部橄榄安粗岩省的火山岩特征及其成矿作用! 地质学报， %#： &-吴福元， 葛文春， 孙德有! #! 埃达克质岩的概念， 识别标志及其地
93、质意义! 见： 肖庆辉， 邓晋福， 马大铨等! 花岗岩研究思维与方法!北京： 地质出版社， $% &$+$吴元保， 郑永飞!#-! 锆石成因矿物学研究及其对 /,01 年龄解释的制约! 科学通报， -+ （$.） ： $()+ &$.#-肖龙， 2344 2 0， 许继锋! #-! 深部过程对埃达克质岩石成分的制约! 岩石学报， # （） ： $+ &)杨进辉， 朱美妃， 刘伟， 翟明国! #! 胶东地区郭家岭花岗闪长岩的地球化学特征及成因! 岩石学报， $+ （-） ： .+ &%#袁洪林， 吴福元， 高山， 柳小明， 徐平， 孙德有! #! 东北地区新生代侵入岩的激光锆石探针 /,01 年
94、龄测定与稀土元素成分分析! 科学通报， -) （-） ： $($ &$(#闫全人，56789 :! ;， 王宗起， 闫臻， 08?0 年代，=9,7,01 同位素特征及其意义! 岩石矿物学杂志， （$） ： $ &$张国伟， 程顺有， 郭安林， 董云鹏， 赖绍聪， 姚安平! #-! 秦岭,大别中央造山系南缘勉略古缝合带的再认识,兼论中国大陆主体的拼合! 地质通报， （+ &$#） ： )-. &)(张国伟， 张本仁， 袁学诚， 陈家义! #! 秦岭造山带与大陆动力学! 北京： 科学出版社! $ &)(张旗， 王焰， 钱青， 杨进辉， 王元龙， 赵太平， 郭光军! #$1! 中国东部埃达克岩的特征及其构造成矿意义! 岩石学报， A% （） ： . &-#$%!#$ %&#()(*+$ ,+-+$B 岩石学报#(， $ （）
