华北克拉通中部菅等岩体的成因及构造意义：锆石U-Pb年代学、岩石地球化学的约束

摘要

准确约束华北克拉通基底形成和变质变形年龄，是理解华北克拉通早期构造演化的关键。菅等岩体位于华北克拉通中部造山带的东南段赞皇杂岩中，为～2.5 Ga花岗岩，并经历多期变质和变形。本文对菅等岩体及侵入岩体内部的未变形伟晶岩、粗粒变形花岗岩脉、细粒变形花岗岩脉、花岗质岩株进行了系统的野外调查、岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学研究。结果表明：菅等岩体主体岩性为正长花岗岩，未变形伟晶岩岩性为二长花岗伟晶岩，粗粒变形花岗岩脉、细粒变形花岗岩脉、花岗质岩株均为正长花岗岩；菅等岩体及其内部的侵入体具有高Si,富K,富碱，低Ti、Fe、Mg,贫Ca,富集大离子亲石元素Rb,亏损高场强元素Ti的特征，且Rb/Sr=0.75～1.56,显示出壳源特征；岩石具有的高Al低Ti特征，以及岩浆锆石高Pb低Th,均指示菅等岩体为过铝质S型花岗岩类型；对锆石进行LA-ICP-MS测定显示存在～2.5 Ga、～2.3 Ga两期的花岗岩侵入事件，岩体内部侵入活动分为三期，分别形成于～2.5 Ga、～2.3 Ga、～2.1 Ga,其中细粒变形花岗岩脉中保留了1897±17 Ma的变质事件的记录。华北克拉通的构造演化由多期次岩浆侵入与变质事件共同驱动。～2.5 Ga的菅等岩体形成标志克拉通形成统一基底，指示早期构造稳定化过程。古元古代两期花岗岩侵入(2.3 Ga和2.1 Ga)揭示克拉通内部发生裂解-伸展事件，～1.85 Ga的变质事件代表东部与西部陆块之间的俯冲碰撞过程。

关键词

菅等岩体 / S型花岗岩 / 岩石地球化学 / 华北克拉通