华北北缘大青山小井沟岩体年代学、地球化学和Hf同位素特征及其地质意义

北京大学学报（自然科学版）

华北北缘大青山小井沟岩体年代学、地球化学和Hf同位素特征及其地质意义

莫南^1,2,3,郭磊^2,3,童英²,王涛^2,3,刘江²,李建波^2,4

1. 中国地质大学北京地球科学与资源学院, 北京 100083; 2. 中国地质科学院地质研究所, 北京 100037; 3. 三维地质调查研究中心, 中国地质调查局, 北京 100037; 4. c东华理工大学地球科学学院, 抚州 344000;

收稿日期:2014-01-15 出版日期:2014-11-20 发布日期:2014-11-20

Geochronology, Geochemistry, Hf Isotope of Xiaojinggou Pluton in the Northern Margin of North China Craton and Its Tectonic Implications

MO Nan^1,2,3, GUO Lei^2,3, TONG Ying², WANG Tao^2,3, LIU Jiang², LI Jianbo^2,4

1. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083; 2. Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037; 3. 3D Geological Research Center, China Geological Survey, Beijing 100037; 4. College of Earth Sciences, East China Institute of Technology, Fuzhou 344000;

Received:2014-01-15 Online:2014-11-20 Published:2014-11-20

摘要/Abstract

摘要： 为了加深对华北北缘晚古生代构造背景以及古亚洲洋闭合时限的认识, 对华北北缘大青山地区小井沟花岗岩开展了年代学、地球化学和同位素研究。分别利用LA-MC-ICP-MS, ICP-AES和ICP-MS等方法进行锆石U-Pb测年, 主、微量和稀土元素分析以及锆石Hf同位素测试。结果表明, 小井沟岩体侵位于二叠纪, 侵位年龄为275±1 Ma (MSWD=0.93)。该花岗岩具有高硅(SiO₂=70.72%~72.64%)、高钾(K₂O=4.19%~4.23%)的特点, A/CNK均约为1.1, 属于弱过铝质的高钾钙碱性系列, 稀土元素总量(ΣREE)为87.67~101.51 μg/g, 配分曲线呈右倾型, 具有微弱的Eu负异常, 富集大离子亲石元素(LILE, 如Rb, Ba, K, Sr等), 亏损高场强元素(HFSEs, 如Nb, Ta, Y, Yb, Lu等), 应该是由下地壳部分熔融形成。该花岗岩的锆石具有负的ε_Hf(t)值(-9.56~-5.00), 模式年龄(T_DM2)在1.91~1.61 Ga之间, 表明华北陆块古元古代的地壳岩石应该是其主要物源, 可能有幔源物质的参与。结合整个华北北缘二叠纪花岗岩的岩浆演变特征, 小井沟岩体应形成于由俯冲向碰撞-后碰撞转变的过渡时期, 古亚洲洋可能在晚二叠世之前已闭合。

关键词: 华北北缘, 锆石U-Pb, Hf同位素, 二叠纪, 后碰撞

Abstract: In order to enhance the understanding of the late Paleozoic tectonic settings of northern margin of the north China craton (NNCC) and closure time of the Paleo-Asian Ocean, the zircon U-Pb age, geochemistry and zircon Hf isotope of the Xiaojinggou granite are conducted by LA-MC-ICP-MS, ICP-AES and ICP-MS. The zircon U-Pb dating results indicate that the Xiaojinggou pluton was intruded at Permian (275±1 Ma, MSWD=0.93). All the granite have high contents of SiO₂ (70.72%?to?72.64%), K₂O (4.19% to 4.23%) with moderate A/CNK values (averaged at 1.1), suggesting that Xiaojinggou pluton is slightly peraluminous and belongs to the high-K calc-alkaline series. The concentrations of rare earth elements (ΣREE) varies in the range of 87.67 to 101.51 μg/g. The Xiaojinggou pluton is characterized by enriched LREE patterns with slightly negative Eu anomalies. It is enriched in large ion lithophile elements (LILE, e.g. Rb, Ba, K, Sr), but depleted in high field strength elements (HFSEs, e.g. Nb, Ta, Y, Yb, Lu), which suggest this plutou may be derived from partial melting of the lower crust. Zircon ε_Hf(t) value varies from -9.56 to -5.00 and T_DM2 varies in the range of 1.91 to 1.61 Ga. All these characters indicates that the Xiaojinggou pluton is probably generated by partial melting of Lower Proterozoic crust of the NNCC, accompanied by the possible assimilation of mantle-derived magmas. In view of the evolution of the Permian granitic magmatism in the NNCC, middle Permian Xiaojinggou pluton formes in the transition period from subduction to collision/post-collision, and the Paleo-Asian Ocean should close before late Permian.

Key words: northern margin of NCC, zircon U-Pb, Hf isotope, Permian, post-collision

中图分类号:

P581

莫南,郭磊,童英,王涛,刘江,李建波. 华北北缘大青山小井沟岩体年代学、地球化学和Hf同位素特征及其地质意义[J]. 北京大学学报（自然科学版）.

MO Nan,GUO Lei,TONG Ying,WANG Tao,LIU Jiang,LI Jianbo. Geochronology, Geochemistry, Hf Isotope of Xiaojinggou Pluton in the Northern Margin of North China Craton and Its Tectonic Implications[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis.

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: https://xbna.pku.edu.cn/CN/

https://xbna.pku.edu.cn/CN/Y2014/V50/I6/1021

[1]	王琦, 唐建洲, 程建, 段铁军, 丁聪, 张怀惠, 孟芸西, 张志诚. 内蒙古四子王旗地区中二叠世火山岩年代学、地球化学特征及构造意义[J]. 北京大学学报自然科学版, 2022, 58(3): 453-468.
[2]	刘聪, 郭虎, 赖勇. 准苏吉花斑岩型钼铜矿床岩体特征及成矿机制研究[J]. 北京大学学报自然科学版, 2020, 56(4): 679-691.
[3]	刘巍, 郭丽爽, 廖延福, 赵永红, 刘玉琳, 肖彦君. 西秦岭中生代花岗岩锆石U-Pb-Lu-Hf同位素特征及地质意义[J]. 北京大学学报自然科学版, 2020, 56(3): 436-448.
[4]	曹淑泰, 李秋根, 刘树文, 王宗起, 孙迪, 柳政甫, 王筱煜. 吕梁地区近周营组蚀变火山岩U-Pb-Hf同位素特征及其地质意义[J]. 北京大学学报自然科学版, 2019, 55(4): 663-674.
[5]	王世超, 徐备, 王志伟, 张佳明, 栗进. 内蒙古艾力格庙地区二叠纪火山‒沉积岩系的层序、时代及其构造意义[J]. 北京大学学报自然科学版, 2019, 55(2): 262-276.
[6]	廖曼琪, 赖勇, 周弋涛, 舒启海. 内蒙古大苏计斑岩型钼矿赋矿岩体的锆石U-Pb年龄与地球化学特征研究[J]. 北京大学学报自然科学版, 2018, 54(4): 763-780.
[7]	王康, 刘树文, 王茂江, 王伟, 阎明. 辽北新宾‒苇子峪地区太古宙花岗质岩石的形成年代、成因及其地质意义[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2018, 54(1): 61-79.
[8]	郭丽爽, 吕鑫, 王政华, 毛佐国, 张继林, 刘玉琳, 陈旭. 广西大宁岩体和初洞岩体锆石U-Pb年代学及Hf同位素研究[J]. 北京大学学报自然科学版, 2017, 53(4): 667-682.
[9]	梁雨薇, 赖勇, 胡弘, 张丰. 山东省微山稀土矿正长岩类锆石U-Pb年代学及地球化学特征研究[J]. 北京大学学报自然科学版, 2017, 53(4): 652-666.
[10]	赵磊, 何国琦. 新疆西准噶尔萨尔托海地区英安岩锆石U-Pb年龄及其对达拉布特蛇绿岩侵位时限的约束[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2016, 52(5): 871-880.
[11]	贺淑赛,李秋根,王宗起,徐学义,刘树文,陈隽璐,李智佩,胡兆初. 内蒙古中部宝力高庙组长英质火山岩U-Pb-Hf同位素特征及其地质意义[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2015, 51(1): 50-64.
[12]	徐佳佳,赖勇,崔栋,鲁彬. 内蒙古前进场岩体岩石学与锆石U-Pb年代学研究[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2012, 48(4): 617-628.
[13]	郑荣国,吴泰然,张文,徐操,孟庆鹏. 甘肃北山中带早泥盆世的构造---岩浆作用:来自公婆泉花岗岩体年代学和地球化学证据[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2012, 48(4): 603-616.
[14]	冯继承,张文,吴泰然,郑荣国,罗红玲,贺元凯. 甘肃北山桥湾北花岗岩体的年代学、地球化学及其地质意义[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2012, 48(1): 61-70.
[15]	上官时迈, 田伟,李献华, 关平, 潘懋, 陈咪咪, 潘文庆. 塔北哈拉哈塘流纹岩的离子探针锆石U-Pb 年代学: 对塔里木溢流玄武岩主期喷发时代的约束[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2011, 47(3): 561-564.