甘肃青山堡中牌细粒花岗岩成因与构造环境：锆石U-Pb年龄和全岩元素组成制约

陈耀新; 刘文恒; 王凯兴; 刘晓东; 孙立强; 尹冬华

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.100

现代地质 ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (01) : 169 -182. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.100

甘肃青山堡中牌细粒花岗岩成因与构造环境：锆石U-Pb年龄和全岩元素组成制约

陈耀新, 刘文恒, 王凯兴, 刘晓东, 孙立强, 尹冬华

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摘要

龙首山铀成矿带位于北祁连造山带与阿拉善地块的结合部位，中志留世—早泥盆世受控于祁连造山带的构造演化而处于后碰撞伸展环境，然而关于龙首山铀成矿带在后碰撞伸展环境的结束时限尚缺乏精确的年代学约束。为此本文以该成矿带青山堡中牌细粒花岗岩为研究对象，开展了岩相学、锆石U-Pb年代学和全岩主微量元素组成分析，据此探讨了岩石类型及成因、源区特征及构造环境。结果显示，中牌细粒花岗岩成岩年龄为（413.7±3.0） Ma,为早泥盆世岩浆活动的产物，形成于碰撞后伸展环境。岩石具有高Si、富碱及低CaO、MgO和P₂O₅的特征，A/CNK=1.01～1.04;富集轻稀土元素，重稀土元素相对亏损，具有明显的负Eu异常；相对富集Th、U、Nd、K,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素。岩石的地球化学特征指示，中牌细粒花岗岩应属于弱过铝质高分异I型花岗岩。中牌细粒花岗岩形成于碰撞后的伸展环境，岩浆来源于下地壳，岩浆源区主要残留相为角闪石，在岩浆演化过程中经历了显著的结晶分异作用。结合前人研究成果，提出龙首山地区早古生代形成的岩浆活动按照时间可划分为晚奥陶世—早志留世（452～438 Ma）和中志留世—早泥盆世（430～412 Ma）两个阶段，其分别对应于构造演化的俯冲阶段和后碰撞阶段。