冀北大囫囵古元古代花岗岩地球化学特征、岩石成因及其构造意义

周舰

doi:10.13278/j.cnki.jjuese.20220243

吉林大学学报(地球科学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (03) : 828 -839. DOI: 10.13278/j.cnki.jjuese.20220243

冀北大囫囵古元古代花岗岩地球化学特征、岩石成因及其构造意义

周舰

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摘要

冀北西部陆块东北缘局部地区发现古元古代花岗岩体，由于缺少系统研究，其地球化学特征及地质意义尚不清晰。本文对冀北大囫囵古元古代花岗岩的锆石U-Pb年代学、元素地球化学和Sr-Nd-Pb同位素进行了系统研究。结果显示：两个花岗岩样品的锆石U-Pb年龄为(1 855±7)Ma和(1 844±8)Ma。岩石高硅(w(SiO_2)为71.58%～74.01%)、高钾(w(K_2O)为6.44%～7.07%,K_2O/Na_2O为3.68～4.20),高铝饱和指数(A/CNK为1.12～1.27),为钾质强过铝质岩石；花岗岩富集轻稀土和大离子亲石元素，亏损重稀土和高场强元素，结合高TFeO/(TFeO+MgO)值(0.74～0.80)和高10000 Ga/Al值(3.36～3.55)及较高的锆石饱和温度(840～873℃),确定其具有A_2型花岗岩特征，暗示其形成于碰撞造山后伸展构造体制。花岗岩样品具有较高的Sr初始值((~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0.713 0～0.716 2)、负的ε_(Nd)(t)值(-8.0～-7.6),Nd二阶段模式年龄T_(DM2)为2.96～2.94 Ga,(~(206)Pb/~(204)Pb)_t、(~(207)Pb/~(204)Pb)_t、(~(208)Pb/~(204)Pb)_t值分别为14.976～15.178、15.192～15.228和35.413～36.626。综合研究表明，大囫囵钾质强过铝质花岗岩岩浆源自约2.95 Ga的中太古代下地壳物质部分熔融，形成于华北克拉通东部陆块和西部陆块碰撞造山后的伸展构造环境。