華北地塊西南緣隴縣保家山古元古代花崗巖及其構(gòu)造意義研究

徐歡，趙慧，羅金海，程佳孝，尤佳，王師迪

西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系，西安，710069

內(nèi)容提要: 在華北地塊西南緣隴縣保家山西部鐵馬河剖面出露鉀長(zhǎng)花崗斑巖，與其伴生的有蝕變輝綠玢巖，整體沿六盤山斷裂帶分布。保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖富鉀(Na2O/K2O=1.66～3.36)，具鈣堿性和準(zhǔn)鋁—弱過鋁質(zhì)特征(A/CNK=0.85～1.18)。富集輕稀土元素且輕重稀土元素分異明顯(LREE/HREE=4.08～12.03),Eu負(fù)異常明顯(δEu=0.50～0.53)。富集大離子親石元素K、Rb、Ba、Th，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、Ti、Hf，強(qiáng)烈虧損P、Sr，且具有較高的Rb/Sr和Ga/Al比值，表現(xiàn)出A型花崗質(zhì)巖石的特征。對(duì)兩個(gè)樣品進(jìn)行鋯石U-Pb LA-ICP-MS測(cè)年，分別獲得n(206Pb)/n(207Pb)加權(quán)平均年齡1814±12Ma和1781±12Ma，說明巖體屬于古元古代巖體。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料的研究表明，華北地塊西南緣在古元古代期間處于強(qiáng)烈伸展背景，推測(cè)應(yīng)該與古元古代賀蘭坳拉槽的向南延伸有關(guān)。

華北克拉通在古元古代晚期到中元古代初分別在南北邊緣和中部地區(qū)發(fā)生了碰撞造山—整體抬升—伸展裂解等一系列的構(gòu)造事件(翟明國(guó)等，2014)。在2.3Ga之后的全球性裂解事件之后(翟明國(guó)等，2014)，整個(gè)華北克拉通由東、西兩個(gè)陸塊組成，西部陸塊又由陰山陸塊與鄂爾多斯陸塊組成(Zhao et al., 2005)。在1.95Ga左右，陰山陸塊和鄂爾多斯陸塊發(fā)生陸—陸碰撞，完成拼合(耿元生等，2010；董春艷等，2012；李正輝等，2013)。東部陸塊與西部陸塊在約1.85Ga完成碰撞造山，形成中部造山帶(蔣宗勝等，2011；車自成等，2011；劉超輝等，2013)，南北向和東西向的碰撞從時(shí)間上看，可能為同一期的碰撞事件。1.8Ga以后，由于地幔柱的活動(dòng)，使得華北克拉通整體抬升、裂解，并在克拉通內(nèi)部形成一個(gè)裂陷系列(如賀蘭、熊耳、燕山—太行古裂陷等)(李江海等，2000；趙太平等，2007；徐勇航等，2008；高山林等，2013)。這次伸展事件得到了華北板塊內(nèi)部大量不同類型、古元古代晚期到中元古代的火山巖組合的印證，如華北克拉通南緣熊耳拗拉谷發(fā)育了以熊耳群為主的火山巖系(趙太平等，2004；徐勇航等，2007)，還發(fā)育有同期花崗閃長(zhǎng)巖和斑巖(趙太平等，2007；崔敏利等，2010)及基性巖墻群(侯貴廷等，2010)，北緣燕山—太行拗拉谷發(fā)育大規(guī)?；詭r墻群和堿性侵入巖(侯貴廷等，1998；彭澎等，2004；楊進(jìn)輝等，2005；董春燕等，2010)。上述關(guān)于華北克拉通古元古代晚期到中元古代初的地質(zhì)演化信息主要針對(duì)華北克拉通南北邊緣和中部地區(qū)，但由于華北克拉通西南緣地區(qū)古—中元古代地質(zhì)體出露較少，目前關(guān)于克拉通西南緣(即六盤山地區(qū)，或者說賀蘭坳拉槽南延部位)古—中元古代地質(zhì)演化的相關(guān)信息仍比較缺少，這種狀況在一定程度上制約了地學(xué)界對(duì)華北克拉通西南緣古—中元古代構(gòu)造格架的認(rèn)識(shí)。

圖1 隴縣保家山地區(qū)地質(zhì)圖(據(jù)1966年1∶20萬隴縣幅地質(zhì)礦產(chǎn)圖修改)Fig. 1 Geological map of Baojiashan area in Longxian county (modified from 1∶200000 Geological and Mineral Map of Longxian, 1966)Q—第四系；K1—下白堊統(tǒng)；T3y—上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組；O2—中奧陶統(tǒng)；O1—下奧陶統(tǒng)；∈3—上寒武統(tǒng)；∈2—中寒武統(tǒng)；Z—震旦系(埃迪卡拉系)。γ—古元古代鉀長(zhǎng)花崗斑巖；β—古元古代輝綠玢巖Q— Quaternary；K1— Lower Cretaceous；T3y— Yanchang Formation of Upper Triassic；O2— Middle Ordovician；O1— Lower Ordovician；∈3—Upper Cambrian；∈2— Middle Cambrian；Z—Sinian(Ediacaran)． γ— Paleoproterozoic K-feldspar porphyry；β— Proterozoic diabase

1 保家山巖體的巖石學(xué)特征

本文研究的鉀長(zhǎng)花崗斑巖和輝綠玢巖樣品均采自隴縣保家山西鐵馬河剖面(圖1)，采樣點(diǎn)坐標(biāo)N35°3′35.4″、E106°34′38.6″。鉀長(zhǎng)花崗斑巖巖體呈巖墻或巖塊零星出露，整體呈帶狀，分別與下白堊統(tǒng)紫紅色砂巖、泥巖和震旦系灰白色灰?guī)r接觸，由于第四系覆蓋嚴(yán)重，接觸關(guān)系不明。輝綠玢巖出露更少，由于露頭風(fēng)化、蝕變嚴(yán)重，加之第四系覆蓋，其產(chǎn)狀未能確定。

該剖面的鉀長(zhǎng)花崗斑巖在露頭和手標(biāo)本尺度上可以明顯分為兩類，一類鉀長(zhǎng)石斑晶的外圍包有斜長(zhǎng)石環(huán)斑(圖2a)，另一類無斜長(zhǎng)石環(huán)斑(圖2b)。前者呈團(tuán)塊狀分布于后者中，兩者過渡接觸，露頭區(qū)主要出露無環(huán)斑的鉀長(zhǎng)花崗斑巖。兩類鉀長(zhǎng)花崗斑巖都呈肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。斑晶主要為鉀長(zhǎng)石，占全巖的20%。在顯微鏡下，鉀長(zhǎng)石表面不干凈，出現(xiàn)土狀蝕變礦物，有時(shí)可見簡(jiǎn)單的卡氏雙晶和聚片雙晶；另外有少量的石英斑晶，表面干凈，邊緣有溶蝕現(xiàn)象，含量約8%；其次為斜長(zhǎng)石斑晶，含量約5%，蝕變較弱，可見聚片雙晶。基質(zhì)為隱晶質(zhì)到微晶質(zhì)，成分以長(zhǎng)石和石英為主。

本文未對(duì)蝕變輝綠玢巖進(jìn)行地球化學(xué)和同位素年代學(xué)研究，但對(duì)輝綠玢巖進(jìn)行了巖石學(xué)研究。輝綠玢巖的蝕變相當(dāng)嚴(yán)重，巖石整體灰綠色，塊狀構(gòu)造。鏡下略見輝綠結(jié)構(gòu)，主要礦物有基性斜長(zhǎng)石，含量占整個(gè)巖石的45%，斑晶表面蝕變不干凈；出現(xiàn)少量定向排列的絹云母，聚片雙晶發(fā)育；輝石含量約為35%，可見一組完全解理，表面有蝕變；次要礦物為橄欖石，含量為15%，他形粒狀，無解理，正突起高，可見三級(jí)干涉色；副礦物為磁鐵礦。

圖2 隴縣保家山地區(qū)鐵馬河剖面鉀長(zhǎng)花崗斑巖野外照片F(xiàn)ig. 2 Field photos of the K-feldspar porphyry in the Tiemahe section(a) 鉀長(zhǎng)石斑晶具有斜長(zhǎng)石環(huán)邊；(b) 鉀長(zhǎng)石斑晶無環(huán)邊(a) K-feldspar phenocrysts with plagioclase rims；(b) K-feldspar phenocrysts without plagioclase rims

2 樣品分析方法

本文的所有分析工作都是在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成的。其中，全巖的主量元素分析在日本產(chǎn)的理學(xué)RIX2100XRF儀上測(cè)定，元素分析誤差小于5%。微量和稀土元素分析在美國(guó)Perkin Elmer公司產(chǎn)的Elan 6100DRC型電感耦合等離子質(zhì)譜儀(ICP-MS)上進(jìn)行，分析精度誤差一般小于5%。采用PetroGraph和Geoplot進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖。

鋯石年代學(xué)分析方法是從樣品中挑選出單顆粒鋯石(樣品編號(hào)：12LX03、12LX04，其中12LX04是鉀長(zhǎng)石環(huán)帶比較明顯的鉀長(zhǎng)花崗斑巖)，將所挑選的鋯石放置于環(huán)氧樹脂中進(jìn)行打磨，將鋯石中心面露出，并進(jìn)行拋光，之后對(duì)處理好的樣品進(jìn)行反射光以及陰極發(fā)光(CL)照相。陰極發(fā)光照相(CL)采用美國(guó)Gatan公司的Mono CL3+X型陰極熒光探頭。鋯石測(cè)試點(diǎn)的選擇通過反射光照片和陰極發(fā)光照片反復(fù)對(duì)比，避開內(nèi)部裂隙和包體，以期獲得較為準(zhǔn)確的年齡數(shù)據(jù)。鋯石U-Pb同位素分析在四極桿ICP-MS Elan6100DRC上進(jìn)行測(cè)定。激光剝蝕系統(tǒng)是德國(guó)MicroLas公司生產(chǎn)的GeoLas200M。激光束斑直徑為30μm，激光脈沖10Hz，能量32～36MJ。同位素組成采用美國(guó)哈佛大學(xué)礦物博物館的標(biāo)準(zhǔn)鋯石91500進(jìn)行外標(biāo)校正。采用Glitter和Isoplot進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和作圖。

3 地球化學(xué)特征

表1 隴縣保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖主量元素(%)和微量元素(×10-6)分析結(jié)果Table 1 Major element (%) and trace element ( ×10-6) compositions of K-feldspar phenocrysts of Longxian Baojiashan

注：A型花崗巖平均值據(jù)Whalen et al.(1987)。

保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖的稀土配分曲線呈明顯的右傾型(圖5)。具有較高的REE含量(183.68×10-6～ 1128.14×10-6，平均值為510.78×10-6，遠(yuǎn)高于I型和S型的稀土總量114.7×10-6和173. 1× 10-6)(吳鎖平等，2007)。ΣLREE/ΣHREE =4.08～12.53，顯示輕稀土強(qiáng)烈富集。輕稀土分異明顯(La/Sm為3.54～6.39) , 重稀土分異較弱(Gd/ Yb為1.05～3.25)。δEu為0.5～0.53，具有明顯的負(fù)Eu異常。

圖3 隴縣保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖TAS圖解(底圖據(jù)Middlemost,1994)Fig. 3 TAS diagram for K-feldspar phenocrysts in Baojiashan section in Longxian county(after Middlemost,1994)

圖4 隴縣保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖SiO2—K2O圖解(底圖據(jù)Rickwood，1989)Fig. 4 K2O—SiO2 diagram for K-feldspar phenocrysts of Longxian Baojiashan (after Rickwood，1989)

圖5 隴縣保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖(球粒隕石數(shù)據(jù)據(jù)Boynton et al.，1984)Fig. 5 Chondrite-normalized REE-pattern diagram for K-feldspar phenocrysts of Longxian Baojiashan (chondrite data from Boynton et al.，1984)

由微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖6)可以看出，保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖富集大離子親石元素K、Rb、Ba、Th等，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Nb、Ta、Ti、Hf，P、Sr也顯示明顯的負(fù)異常。巖石具有較高的Rb/Sr比值，Rb/Sr最高可達(dá)3.45(12LX12)，平均值(2.6)遠(yuǎn)大于I型或S型花崗質(zhì)巖石(分別為0.61和1.81)，而與A型花崗質(zhì)巖石的Rb/Sr比值比較接近(3.52，Whalen et al., 1987)；Ga/Al較高(平均值為3.21，最高達(dá)3.87)與A型花崗巖的Ga/Al比值(>2.6，Whalen, 1987)一致。其Th/U比值為5.58～7.16(平均6.36)，與下地殼的Th/U比值(≈6，Rudnick et al., 2003)相近；Nb/Ta比值為18.37～20.29(平均19.22)，接近中地殼的Nb/Ta比值(≈16.5， Rudnick et al., 2003)，說明其物源可能來自于中下地殼。另外該鉀長(zhǎng)花崗斑巖的Nb/Y= 0.34～0.54, 低于堿性巖(堿性巖Nb/Y>1), 但高于一般鈣堿性巖石, 而與A型花崗巖平均值相當(dāng)(Whalen et al., 1987) 。上述數(shù)據(jù)整體反映其非造山偏堿性的地球化學(xué)特征( Bourne, 1986)，與大陸裂谷環(huán)境下形成的酸性巖漿巖的地球化學(xué)特征基本一致(于津海等，1997)。

圖6 隴縣保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(原始地幔數(shù)據(jù)據(jù)Sun and McDonough，1989)Fig. 6 Primitive-mantle-normalized spider diagram for K-feldspar phenocrysts of Longxian Baojiashan (primitive-mantle data from Sun and McDonough,1989)

圖7 鐵馬河剖面肉紅色鉀長(zhǎng)花崗斑巖鋯石陰極發(fā)光圖像(樣號(hào)12LX03 )Fig. 7 CL images of zircons from the pale red K-feldspar phenocrysts of Longxian Baojiashan (Sample 12LX03)

4 鋯石U-Pb LA-ICP-MS定年

本文分別對(duì)具有環(huán)斑(12LX04)和沒有環(huán)斑(12LX03)的鉀長(zhǎng)花崗斑巖進(jìn)行了鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年。保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖中鋯石的顆粒中等大小，短柱狀，自形或半自形，有比較明顯的韻律環(huán)帶(圖7、圖8)。鋯石的Th/U比值較高(0.57～0.89、0.50～0.94)(表2)，普遍大于變質(zhì)成因鋯石的Th/U比值(0.002～0.320，Rubatto, 2002)，顯示巖漿成因鋯石的特點(diǎn)。

表2 隴縣保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖中鋯石的LA-ICP-MS U—Th—Pb同位素分析結(jié)果Table 2 LA-ICP-MS U—Th—Pb isotopic data of zircons from K-feldspar phenocrysts of Longxian Baojiashan

測(cè)點(diǎn)元素含量(×10-6)Pb?232Th238UThU同位素比值年齡(Ma)n(207Pb)n(206Pb)n(207Pb)n(235U)n(206Pb)n(238U)n(207Pb)n(206Pb)n(207Pb)n(235U)n(206Pb)n(238U)測(cè)值1σ測(cè)值1σ測(cè)值1σ測(cè)值1σ測(cè)值1σ測(cè)值1σ2416.3922110.527438.90.810.109770.001965.077230.087390.334780.002621796201832151862132512.7622965.328283.50.810.110690.001995.129460.091280.334680.002351811221841151861112621.5718331.828722.30.640.10970.001975.206970.091880.34290.002271794221854151901112815.8898217091.90.530.108470.002165.085110.099830.338710.00251774251834171880122921.597070.511409.10.620.112740.002745.184680.126530.332820.003561844291850211852173112.889206.913054.20.710.108130.002574.688010.109380.313310.00371768261765201757183224.5712492.116962.40.740.111240.002314.8350.100380.314310.002611820261791171762133312.6224339.330496.50.80.10660.001784.567520.073050.310320.002131742191743131742103420.2520793.626925.90.770.107310.001754.819980.078540.325590.002531754191788141817123522.499569.218993.80.50.106360.002064.878480.097210.332740.002871738241799171852143628.5212458.816547.80.750.106510.002125.033860.106890.342970.003381741251825181901163919.9110225.4136830.750.11070.004095.109510.193190.333880.003381811541838321857164023.2316361.523855.80.690.107330.00465.023260.216420.338630.00301175566182336188014

注：表中Pb*表示放射成因Pb。

圖8 鐵馬河剖面肉紅色鉀長(zhǎng)花崗斑巖鋯石陰極發(fā)光圖像(樣號(hào)12LX04)Fig. 8 CL images of zircons from the pale red K-feldspar phenocrysts of Longxian Baojiashan (Sample 12LX04)

圖9 鐵馬河剖面肉紅色花崗斑巖鋯石U-Pb 年齡諧和圖Fig. 9 LA-ICP-MS U-Pb zircon concordia diagram from the pale red K-feldspar phenocrysts of Longxian Baojiashan

對(duì)于選定的符合測(cè)年的兩組鋯石樣品，利用西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室LA-ICP-MS鋯石U-Pb測(cè)年儀器，進(jìn)行鋯石測(cè)年。鐵馬河剖面沒有環(huán)斑的鉀長(zhǎng)花崗斑巖樣品(12LX03)的32個(gè)測(cè)點(diǎn)的U-Pb協(xié)和年齡變化范圍極小，幾乎所有鋯石顆粒樣品都投影在諧和線上及其附近(圖9)，n(206Pb)/n(207Pb) 年齡的加權(quán)平均值為1814±12Ma (MSWD=1.8)，可以很好地代表鉀長(zhǎng)花崗斑巖的形成年齡；有環(huán)斑的鉀長(zhǎng)花崗斑巖樣品(12LX04) 30個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)也基本落在諧和線上或諧和線附近(圖9)，n(206Pb)/n(207Pb)年齡的加權(quán)平均值為1781±12Ma (MSWD=2.1)。另外筆者等還對(duì)本文研究區(qū)東南方約20 km處段家峽蝕變輝綠巖樣品(12LX26)進(jìn)行了鋯石U-Pb LA-ICP-MS同位素測(cè)年，獲得的7個(gè)測(cè)點(diǎn)都在諧和線上或附近，其n(206Pb)/n(207Pb)加權(quán)平均年齡為1810±29Ma(待發(fā)表)，在誤差允許的范圍內(nèi)可以認(rèn)為段家峽蝕變輝綠巖與本文的鉀長(zhǎng)花崗斑巖屬于同一期構(gòu)造熱事件的產(chǎn)物。

5 討論

圖10 A型花崗巖判別圖(據(jù)Whalen et al.，1987)Fig. 10 Discriminant diagram of A-type granitoid (after Whalen et al.，1987)FG—分異的長(zhǎng)英質(zhì)花崗巖；NG—正常(未分異)的M，I和S型花崗巖FG—fractional granitoids;NG—normal M-,I- and S-type granitoids (nonfractionated)

保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖顯示富K、Rb、Ba、Th、高FeO*/( FeO*+MgO)、Ga/Al比值，虧損Nb、Ta、Ti、Hf、Zr(HFSE)以及P、Sr的地球化學(xué)特征。10000Ga/Al為2.58～3.87，明顯高于I型和S型花崗巖的平均值(分別為2. 1和2. 28) ( Whalen et al., 1987)。在(10000Ga/Al)—Nb和(10000Ga/Al)—Zr圖解上(圖10)，都位于A型花崗巖區(qū)域，在(10000Ga/Al)—Y和(10000Ga/Al)—Ce圖解上，也落于A型花崗巖區(qū)(圖略)；另外在(Zr+Nb+Ce+Y)—[ (K2O+Na2O)/CaO]及(Zr+Nb+Ce+Y)—(10000Ga/Al)圖解上(圖10)，也都落于A型花崗巖區(qū)域。從地殼與地幔一般性的物質(zhì)組成特點(diǎn)推測(cè)，高的Zr含量和強(qiáng)烈虧損的Ti值反映該鉀長(zhǎng)花崗斑巖很可能源自地殼物質(zhì)，產(chǎn)于地殼減薄的構(gòu)造背景(Eby, 1990 ; Whalen et al., 1987；張旗，2013)。Th/U比值和Nb/Ta比值也分別與地殼比值相近，暗示其源自地殼物質(zhì)。低的Sr含量、中等的Rb含量以及高的Rb/ Sr排除了其為島弧型或碰撞型火山巖的可能性, 而與A型花崗巖相應(yīng)的平均含量及比值一致(Whalen et al., 1987)。P和Ti虧損說明巖漿經(jīng)歷了磷灰石以及鈦鐵礦等礦物的分離結(jié)晶作用，Nb、Ta 的虧損可能與巖漿源區(qū)巖石中陸殼組分的參與有關(guān)( Kalsbeek at al.，2001)。在Rb—(Y+Nb)圖解上，保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖落入板內(nèi)花崗巖區(qū)域(圖11)，且Y/Nb<1.2，表明其為A1型花崗巖(鄧晉福等，2004)，反映伸展的大地構(gòu)造環(huán)境。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖上(圖6)，其特征與揚(yáng)子地塊北緣華山觀元古代環(huán)斑花崗巖(張麗娟等，2011)、柴北緣元古界環(huán)斑花崗巖(胡能高等，2007) 的特征接近，另外與其相伴產(chǎn)出的有同時(shí)代的環(huán)斑花崗巖，由此可判斷該鉀長(zhǎng)花崗斑巖形成于大陸拉張環(huán)境下，其源區(qū)可能為部分熔融的中、下地殼。

鉀長(zhǎng)花崗斑巖相伴產(chǎn)出的輝綠玢巖出露太少而且蝕變比較嚴(yán)重，本文未對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的地球化學(xué)測(cè)試。但從它們的空間產(chǎn)出狀態(tài)以及對(duì)本文研究區(qū)東南部段家峽輝綠巖的同位素測(cè)年結(jié)果來看，它們很可能屬于酸性巖和基性巖的共生組合，推斷這種巖石組合類型應(yīng)該屬于板內(nèi)拉張構(gòu)造背景下形成的具有“雙峰式”特點(diǎn)的巖漿巖組合(鄧晉福等，2004)。

圖11 隴縣保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖構(gòu)造環(huán)境判別圖解(底圖據(jù)Pearce，1996)Fig. 11 Tectonic setting discrimination diagrams for K-feldspar phenocrysts of Longxian Baojiashan(after Pearce，1996)

華北克拉通在古元古代晚期的伸展、裂解事件由大量不同類型的巖漿巖體反映出來，前人已作過大量的論述，如華北克拉通南緣以熊耳群為主的火山巖系(趙太平等，2004；徐勇航等，2007；包志偉等，2009)，及同期花崗閃長(zhǎng)巖和斑巖(趙太平等，2007；崔敏利等，2010)和基性巖墻群(侯貴廷等，2010)；北緣大規(guī)模的基性巖墻群和堿性侵入巖(彭澎等，2004；楊進(jìn)輝等，2005；董春燕等，2010)；中部的鐵鎂質(zhì)巖墻群(胡俊良等，2007)和西南緣的花崗斑巖巖體(高山林等，2013)。這些巖石及巖石組合與保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖具有類似的形成時(shí)代和形成環(huán)境，表明古元古代晚期華北克拉通的北緣、南緣和西南緣及中部都處于區(qū)域性的伸展環(huán)境，并形成了克拉通內(nèi)部的多個(gè)坳拉槽。

在賀蘭山地區(qū)發(fā)育比較多的元古宙地質(zhì)建造，賀蘭山坳拉槽也得到比較多的地質(zhì)證據(jù)的支持，地學(xué)界普遍認(rèn)為賀蘭裂陷是華北陸塊西南緣向北伸進(jìn)的一個(gè)分支裂陷槽，最南端可與秦祁海槽(即古秦嶺—祁連洋)相連，構(gòu)成所謂“秦祁賀”三叉裂谷(孫國(guó)凡等，1983；和政軍，1993；車自成等，2011)，但這一觀點(diǎn)在賀蘭山以南并未得到最直接的地質(zhì)證據(jù)支持。本文的研究結(jié)果為賀蘭坳拉槽的向南延伸提供了最直接的火成巖巖石學(xué)證據(jù)，表明賀蘭坳拉槽并非只局限于賀蘭山地區(qū)，其向南還有延伸。其最南端至少延伸到六盤山南段鐵馬河地區(qū)，推斷再向南可與秦祁海槽相連，并與東部的熊耳、燕山—太行等古裂陷形成一個(gè)大的裂陷系列，其中北北東—北東方向延伸的裂陷(如賀蘭、熊耳、燕山—太行古裂陷等)在后期消亡形成坳拉槽。

王成等(2012)和高山林等(2013)分別對(duì)寧夏涇源縣新民鄉(xiāng)石嘴子村花崗斑巖進(jìn)行的同位素測(cè)年結(jié)果獲得1778±14Ma(鋯石U-Pb SHRIMP法)和1803±15Ma(鋯石 U-Pb LA-ICP- MS法)的巖漿結(jié)晶年齡；該巖體高硅、高堿、富鉀，具有較高的Rb/Sr和Ga/Al比值；富集K、Rb、Th等大離子親石元素，虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素Ti、Ta、Nb，及P、Sr等，具有A型花崗巖的特征(高山林等，2013)，這些地球化學(xué)特征與本文的保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖一致。石嘴子花崗斑巖出露于保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖的NNW方向約50km，二者在空間上相距不遠(yuǎn)，大體沿六盤山斷裂分布，結(jié)合同位素年齡和二者的地球化學(xué)特征，判斷其可能為同一期的巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物，指示華北板塊西南緣在古元古代晚期處于伸展拉張的區(qū)域構(gòu)造背景，與同時(shí)期華北板塊南緣、北緣、中部的裂解事件相照應(yīng)，同時(shí)反映賀蘭坳拉槽在古元古代的活動(dòng)及其的向南延伸。

6 結(jié)論

(1)保家山巖體的巖性組合為鉀長(zhǎng)花崗斑巖與蝕變輝綠玢巖，具有“雙峰式”火成巖組合的特點(diǎn)，并非正長(zhǎng)斑巖與輝綠玢巖。

(2)保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖的形成年齡為1814±12Ma～1781±12Ma，屬于古元古代巖體,而非中—新生代巖體。六盤山斷裂帶在中—新生代的活動(dòng)使該巖體出露地表，但是六盤山斷裂帶可能并未控制相應(yīng)的巖漿活動(dòng)。

(3)保家山鉀長(zhǎng)花崗斑巖具有A型花崗質(zhì)巖石的地球化學(xué)特征，與寧夏涇源縣石嘴子花崗巖共同反映古元古代期間該地區(qū)的伸展作用，推斷它們的形成過程可能和賀蘭坳拉槽古元古代期間的拉張活動(dòng)有關(guān)。

注釋/Note

? 地質(zhì)部陜西省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)測(cè)量隊(duì)二十五分隊(duì). 1966. 中華人民共和國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)圖隴縣幅(I-48-XI)(1∶20萬).