寶雞-天水地區(qū)北秦嶺早古生代變質(zhì)作用與巖漿活動.pdf

1、秦嶺造山帶是由多期俯沖-碰撞造山和隨后多階段隆升成山形成的復(fù)合型造山帶。很多巖石地球化學(xué)以及同位素地球化學(xué)數(shù)據(jù)表明北秦嶺是獨立于華北板塊在洋島的基礎(chǔ)上形成的微陸塊。近年來一個突破性進展是在北秦嶺東部即陜西-河南交界地區(qū)以及桐柏地區(qū)的秦嶺群高級變質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)存在大量退變榴輝巖和高壓麻粒巖，其中部分退變榴輝巖鋯石包裹體中出現(xiàn)柯石英。這些發(fā)現(xiàn)證明北秦嶺東部和桐柏地區(qū)的確在500-480Ma發(fā)生過深俯沖作用，隨后俯沖板塊抬升形成退變榴輝巖。這些H

2、P-UHP巖體在官坡、松樹溝、富水、寨根等地均呈面狀出露，且具有大致相同的變質(zhì)年齡，部分學(xué)者提出北秦嶺作為一個整體都經(jīng)歷了這次俯沖事件?？上У氖?，這些巖體都只在北秦嶺東部地區(qū)被發(fā)現(xiàn)，縱然北秦嶺西部地區(qū)已陸續(xù)報道發(fā)現(xiàn)蛇綠巖證明了洋殼的存在，但一直未曾見有HP-UHP巖體在北秦嶺西部地區(qū)存在。本論文首次在北秦嶺西部寶雞眉縣地區(qū)發(fā)現(xiàn)了榴閃巖體，該榴閃巖主要由石榴石和角閃石組成，含少量石英、透輝石和綠簾石。石榴石變斑晶都具有明顯由退變質(zhì)擴散作用

3、形成的環(huán)帶結(jié)構(gòu)，綠簾石變斑晶具有與榴輝巖中綠簾石大致相同的XFe，CaO和Al2O3含量。同時，石榴石變斑晶核部還含有Amp+Cpx+Qtz包裹體，該包裹體礦物組合暗示其退變前應(yīng)該是榴輝巖，而榴閃巖是在流體活動過程中退變質(zhì)作用形成的。榴閃巖中鋯石的離子探針SIMS定年獲得很好的U-Pb諧和年齡(443.9±1.1Ma)和206Pb/238U的加權(quán)平均年齡(443.2±2.5Ma)。這些鋯石具有虧損的Hf同位素和類似地幔的氧同位素組成。因

4、遭受退變質(zhì)作用的強烈影響，其εHf(t)值和δ18O值有較寬的分布范圍(εHf(t)=2.4-14.7;δ18O=4.25-6.39‰)，其虧損地幔模式年齡為0.48-0.95Ga。所以，鋯石的Hf-O同位素特征指示榴閃巖的原巖主要來自新元古代時期的虧損地幔玄武質(zhì)巖石。結(jié)合北秦嶺東部地區(qū)榴輝巖發(fā)生退變質(zhì)作用時代間隔可以大致判斷北秦嶺西部的榴閃巖的峰期變質(zhì)時代可能為470-480Ma。由此發(fā)現(xiàn)，北秦嶺東西部俯沖碰撞事件時限上存在差異，北秦

5、嶺俯沖碰撞作用可能是沿商南-寶雞一線自東向西發(fā)生的。結(jié)合北秦嶺地區(qū)變質(zhì)巖變質(zhì)作用過程的研究，對北秦嶺西部的巖漿巖成因進行了討論。在寶雞及周邊地區(qū)采集六塊閃長質(zhì)以及花崗質(zhì)樣品，其CL圖像具有明顯的震蕩環(huán)帶，具有巖漿鋯石的特征，未發(fā)現(xiàn)明顯的核邊結(jié)構(gòu)。通過對鋯石進行U-Pb年齡測試，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)內(nèi)的巖漿巖主體分為兩個時期:～450Ma和～430Ma。兩期巖漿巖中鋯石的Hf同位素特征以及其中一個樣品的鋯石O同位素特征說明巖漿形成過程中并沒有非常古