阴山—燕山北麓富碱侵入岩体的岩石地球化学特征、锆石SHRIMP U-Pb年龄及构造意义

本文研究的达茂旗黄合少、察哈尔右后旗古城和河北尚义县八道沟岩体位于华北克拉通北缘阴山—燕山北麓,索伦缝合带以南,沿近东西方向展布.主要岩石类型为正长岩、二长岩和石英二长岩.岩石地球化学研究表明其SiO2含量59.08％～66.52％,Al2 O3=15.34％～21.67％,A/CNK<1.属于准铝质中性岩范畴.全碱含量(Na2 O+K2 O)均在8％以上,在岩石的碱度率AR—SiO2图解上大多数样品落入碱性与过碱性区域,里特曼指数σ值从3.73～10.83均位于碱性或过碱性系列,属于碱性岩.岩体的微量元素以富集大离子亲石元素(LILE)如Rb、Ba和Sr等,亏损高场强元素(HFSE)如Ti、P、Nb和Ta等为特征.岩石稀土元素特征显示富集轻稀土元素(LREE),亏损重稀土元素(HREE)并且轻重稀土元素分馏比较明显的特征.除极个别样品外,岩石具有Eu负异常(δEu=0.35～0.91).通过对察哈尔右后旗古城正长岩体和河北尚义县八道沟富碱侵入岩体的高精度测年研究,获得其SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为413.2±3.3～415.0±5.9 Ma和366.8±5.2～372.3±4.7 Ma,表明其均为古生代泥盆纪富碱侵入岩浆活动的产物.结合前人关于阴山—燕山北麓其它富碱侵入岩体(内蒙古固阳东高家村碱性正长岩体、黄合少碱性正长岩和冀北水泉沟碱性杂岩体)的研究成果,推断在华北克拉通北缘阴山—燕山北麓一带,可能存在一条东西方向展布的晚古生代泥盆纪富碱侵入岩带.根据该岩带岩石地球化学特征,以及Ta/Yb—Th/Yb与Zr/Nb—Zr/Nb—Y/Nb判别图推测其岩浆物质来源可能与富集地幔有关,按照成岩温压环境指示,其形成深度位置约为下地壳,岩浆上升侵位过程中明显受到地壳物质的混染.依据前人关于碱性岩特征的研究,结合本文研究岩体的岩石化学特征和及Rb—Nb+Y构造判别图解指示,推测岩体形成于张性构造环境,可能与古生代志留纪末兴蒙造山带南部发育的白乃庙岛弧带和华北克拉通发生弧—陆碰撞后的伸展背景相关.