太行山南段洪山碱性火山-侵入杂岩成因与构造意义：锆石U-Pb年代学和地球化学的约束

摘要

华北克拉通中部南太行邯邢地区发育大量中生代中基性侵入岩，其中的洪山碱性杂岩体具有特殊的岩石组成，是了解早白垩世克拉通构造演化的关键。对洪山岩体及其相关的火山岩中典型岩石类型进行了全岩地球化学和锆石U-Pb年代学分析，并与已发表的邯邢地区各岩体的全岩数据、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素数据进行了对比研究，解析了洪山岩体的成因与演化。本次研究显示洪山碱性火山-侵入杂岩为高硅、富铝、高碱的钾玄岩系列岩石，其La-La/Sm显示出正相关性，其锆石ε_Hf（t）值介于富集地幔和古老下地壳的Hf同位素演化线之间(ε_Hf（t）=-17～-10,T_DM2=1800～2200 Ma),指示其壳幔混合成因。石英正长岩、石英正长斑岩、辉石正长岩和粗面质凝灰岩的锆石U-Pb年龄分别为129.6±2.9 Ma、128.6±3.0 Ma、126.5±0.47 Ma和130.6±3.0 Ma,与邯邢地区其它岩体形成时代一致。综合研究认为洪山碱性杂岩是钾玄质岩浆与壳源和幔源岩浆发生混合形成。钾玄质岩浆是地幔中残留的克拉通早期演化时形成的辉石岩发生部分熔融的结果；基性岩浆则是富集地幔部分熔融的产物。上述岩浆演化和岩石形成指示了岩石圈减薄引起软流圈上涌的过程，可能是早白垩世古太平洋板块回撤并导致包括邯邢地区形成弧后伸展区域。

关键词

碱性杂岩体 / 岩浆演化 / 结晶分异 / 岩浆混合 / 南太行地区

基金资助

河北省自然科学基金资助项目(D2021403028); 国家自然科学基金项目(41602028); 河北省自然资源厅地勘项目(13000022P00F2D4101216;13000023P00F2D410251H); 河北地震局震防中心项目(HBHY(2023)-02-38)