南秦岭沙河湾、曹坪和柞水岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

【摘要】：沙河湾、曹坪和柞水花岗岩体位于商丹与勉略缝合带之间的南秦岭中部地区,三个岩体Al_2O_3含量在14.08%～15.85%之间,相对富硅、富镁、富碱,K_2O与Na_2O含量相近,属于钾玄-高钾钙碱性系列准铝质Ⅰ型花岗岩。它们均富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素和轻稀土,亏损Nb、Ta等高场强元素和重稀土以及Y,铕负异常不明显(δEu=0.62～0.91),显示同源岩浆演化特征。沙河湾、曹坪、柞水岩体的锆石LA-MC-ICPMS铀铅年龄分别为212±0.93 Ma、224.1±1.1 Ma和224.8±1.1 Ma;锆石ε_(Hf)(t)值的变化范围分别是-1.7～+5.0(212Ma)、-6.0～+3.3(224Ma)和-5.8～+4.4(224Ma),前者高于后两者;三者的Hf同位素二阶段模式年龄(t_(DM2))在791～1366Ma之间,平均值为1075Ma。这些特征表明这些花岗岩是源于亏损地幔的岩浆与源于中.新元古代或更老下地壳的岩浆发生混合作用的产物。沙河湾、曹坪和柞水岩体形成在华北与华南板块碰撞后,是秦岭造山带从挤压向伸展转变的地球动力学背景下岩石圈拆沉的结果,而秦岭造山带印支晚期岩石圈构造体制应以挤压向伸展转变为主,岩石圈构造属性从挤压向伸展转变事件可能发生在224～210Ma之间。