東秦嶺古生代以來花崗質(zhì)巖漿活動及其構(gòu)造意義

馬　驍

(西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069)

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東秦嶺古生代以來花崗質(zhì)巖漿活動及其構(gòu)造意義

馬驍

(西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710069)

[摘要]東秦嶺自古生代以來經(jīng)歷了多期花崗質(zhì)巖漿活動形成了大量的花崗質(zhì)巖石。依據(jù)鋯石U-Pb年齡，這些花崗巖可分為三個主要期次：加里東期花崗巖、印支期花崗巖和燕山期花崗巖。詳細(xì)研究這些花崗巖的巖石地球化學(xué)特征發(fā)現(xiàn)，早古生代的花崗巖表現(xiàn)為與大洋俯沖作用有關(guān)的島弧鈣堿性系列巖石，早中生代花崗巖具有后碰撞階段花崗巖的地球化學(xué)特征，晚中生代花崗巖主要為I型花崗巖并伴有A型花崗巖的出現(xiàn)。這說明東秦嶺區(qū)域上經(jīng)歷了俯沖造山作用到碰撞造山和碰撞后陸內(nèi)演化等不同階段。

[關(guān)鍵詞]東秦嶺；花崗巖；年代學(xué)；地球化學(xué)；構(gòu)造演化

花崗質(zhì)巖石作為造山帶的重要組成部分可以形成于造山作用的各個階段，而形成于不同造山階段的花崗質(zhì)巖石往往具有差異的地球化學(xué)屬性，所以造山帶中的這些花崗質(zhì)巖石能夠?yàn)檠芯吭焐綆?gòu)造演化提供幫助。東秦嶺造山帶是位于徽成盆地和南陽盆地之間的秦嶺造山帶的一部分，秦嶺造山帶分割了華北板塊和揚(yáng)子板塊，是一條長期匯聚形成的復(fù)合造山帶，記錄了華北板塊和揚(yáng)子板塊之間的相互作用[1，2]，而東秦嶺古生代以來的花崗質(zhì)巖漿活動正是這兩大板塊間相互作用的產(chǎn)物，詳細(xì)研究這些花崗質(zhì)巖石能夠約束東秦嶺的區(qū)域構(gòu)造演化研究。

1花崗巖的年代學(xué)統(tǒng)計(jì)研究

鋯石是花崗巖類巖石中一種常見的副礦物，以其較高的礦物穩(wěn)定性和U-Pb體系封閉溫度成為測定花崗巖形成時代的首選，本文詳細(xì)統(tǒng)計(jì)了近10 a來東秦嶺地區(qū)發(fā)表的花崗巖鋯石U-Pb年代學(xué)數(shù)據(jù)[3-15，22]，區(qū)內(nèi)花崗巖可劃分為三個主要期次，即加里東期、印支期和燕山期(圖1)。加里東期花崗質(zhì)巖漿活動從496 Ma持續(xù)到399 Ma，印支期花崗質(zhì)巖漿活動時限從246.8 Ma到214 Ma，燕山期花崗巖從160.5 Ma到108 Ma。

圖1　東秦嶺花崗巖時空分布圖

2花崗巖的巖石學(xué)和地球化學(xué)特征

東秦嶺加里東期花崗巖主要分布在商丹斷裂帶以北，花崗巖分布與商丹斷裂走向一致。巖石類型主要有閃長巖、石英閃長巖、花崗閃長巖、二長花崗巖和黑云母花崗巖等。這些花崗巖大都為準(zhǔn)鋁質(zhì)到弱過鋁質(zhì)的，巖石系列大多為鈣堿性和高鉀鈣堿性。微量元素方面富集Th、K、La、Ce、Zr等元素，而Nb、Ta、Ti具有明顯虧損表現(xiàn)出弧花崗巖的性質(zhì)[16]。本區(qū)印支期花崗巖主要分布在商丹斷裂以南，分布較為集中。巖石類型主要有花崗閃長巖和黑云母花崗巖，這些花崗巖大都為高鉀鈣堿性巖石系列，微量元素方面表現(xiàn)為高場強(qiáng)元素相對于大離子親石元素的富集，具有后碰撞階段花崗巖的地球化學(xué)特征[17]。東秦嶺燕山期花崗巖分布較為廣泛，為本區(qū)十分重要的一次巖漿事件。巖石類型主要為二長花崗巖、花崗閃長巖和花崗巖。這些花崗巖主要為高鉀鈣堿性的I型花崗巖[24]，微量元素方面Nb、Ta、Zr、Hf、Y、Yb等元素含量較高。

3討論

早古生代加里東構(gòu)造階段東秦嶺的花崗質(zhì)巖漿活動持續(xù)了近100 Ma之久，其中有部分花崗巖表現(xiàn)出O型埃達(dá)克巖的性質(zhì)，如豫西二郎坪地區(qū)的西莊河花崗閃長巖[15]，由于O型埃達(dá)克巖形成于俯沖洋殼的消減作用，可能代表了板塊俯沖的初始階段[18]，這表明加里東期本區(qū)存在洋殼的俯沖作用；此外本區(qū)還發(fā)育部分中基性雜巖和變質(zhì)基性巖(表1)，這些巖體也大多為鈣堿性系列巖石且在時間上和空間上與花崗巖有密切的聯(lián)系，與花崗巖一同構(gòu)成了島弧雜巖系。這表明在早古生代期間東秦嶺存在由洋殼俯沖形成的”溝-弧”系，代表了一期俯沖造山作用，這些花崗巖是對俯沖造山作用的響應(yīng)。早中生代印支期構(gòu)造階段形成的花

表1　東秦嶺早古生代中基性雜巖體年代學(xué)統(tǒng)計(jì)表

崗巖在巖石學(xué)和地球化學(xué)方面都比較相似，都具有類似后碰撞階段花崗巖的地球化學(xué)特征，是對碰撞造山作用的響應(yīng)。晚中生代燕山期構(gòu)造階段本區(qū)的花崗質(zhì)巖漿活動比較劇烈[24]，形成了大量巖體，這些花崗巖以I型花崗巖為主并且出現(xiàn)有A型花崗巖，時代上I型花崗巖較A型花崗巖年齡老，這些I型花崗巖形成于加厚下地殼的部分熔融，表明區(qū)域上仍處于擠壓的應(yīng)力狀態(tài)，而A型花崗巖的出現(xiàn)標(biāo)志著本區(qū)由擠壓向伸展過度，本區(qū)構(gòu)造演化趨于穩(wěn)定。

4結(jié)語

東秦嶺古生代以來的花崗質(zhì)巖漿活動可以分為加里東期、印支期和燕山期三個期次。加里東期花崗巖為鈣堿性系列的弧花崗巖，印支期花崗巖具有后碰撞階段花崗巖的性質(zhì)，燕山期花崗巖具有從I型花崗巖向A型花崗巖過度特征。這種花崗質(zhì)巖漿活動暗示了本區(qū)經(jīng)歷了加里東期俯沖造山、印支期碰撞造山和燕山期陸內(nèi)構(gòu)造等不同演化階段。

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[中圖分類號]P619.22+2

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B

[文章編號]1004-1184(2016)02-0221-02

[作者簡介]馬驍(1988-)，男，河南輝縣人，在讀碩士研究生，主攻方向：造山帶花崗巖研究。

[基金項(xiàng)目]國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41372204)

[收稿日期]2015-12-14