北秦岭地区早古生代五垛山岩体的地球化学特征及岩石成因
五垛山岩体位于北秦岭地体东部，是花岗岩类型复杂并具有多期次侵位特征的复式岩体。本文通过对五垛山岩体花岗岩的岩石学特征、锆石年龄、主量、微量及Sr-Nd-Pb同位素特征进行研究，探讨该岩体的成因类型、岩浆源区特征以及地球动力学背景。 五垛山岩体主要由黑云母花岗岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成，锆石U-Pb年代学显示其形成时代为晚奥陶世至早志留世，从441Ma到426Ma，部分样品保留古元古代至新元古代的继承锆石，并且岩体内存在400Ma左右的岩脉和侵入体。地球化学特征显示五垛山花岗岩主要由部分熔融作用形成，绝大部分主量元素的氧化物均与SiO2含量呈较好的负相关关系，总体上具有高硅质、低镁、富碱以及弱过铝至强过铝特征。依据其地球化学特征和结晶年龄可以把五垛山花岗岩分为三类:441～438Ma时段的花岗岩Sr/Y比值较高(39.7～120)，(La/Yb)N比值较高(18.8～56.0)，Eu的异常不明显(0.73～1.45)，富集轻稀土元素，亏损重稀土元素，εNd(t)富集(-4.5～-1.9)，指示其形成深度较深，源区不存在（或少量存在）斜长石残留，形成于下地壳;433～426Ma时段的花岗岩Sr/Y比值相对较低(8.2～53.9)，(La/Yb)N比值较高(14.3～174)，Eu的负异常明显(0.25～0.86，平均值0.53)，指示花岗岩的形成源区存在显著的斜长石残留，形成深度相对较浅，形成于中上地壳;而～400Ma的花岗岩Eu的正异常明显(1.55和1.72)，可能是中上地壳的花岗岩演化到后期长石堆晶的产物。另外五垛山样品的Pb同位素组成和北秦岭地体的同位素组成相似，五垛山花岗岩的源区为北秦岭变沉积岩与新生地壳物质的混合，而这种新生地壳物质可能为早期侵位于北秦岭地壳中的中基性岩体。 北秦岭地体在晚奥陶世至早志留世已经处于后碰撞阶段，五垛山花岗岩形成深度的差异显示北秦岭由加厚地壳向正常地壳转变，而中晚志留世五垛山岩体以及北秦岭其他岩体地球化学特征均显示中上地壳物质熔融特征，这些特征可能反映了早志留世北秦岭地体前期的加厚地壳可能发生了垮塌，而后中上地壳熔融形成这些花岗岩。
花岗岩;地球化学特征;岩石成因;早古生代;五垛山岩体
中国科学技术大学
硕士
地球化学
陈福坤;张贺
2019
中文
P588.121
2019-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）