吕梁地区宁家湾岩体锆石 U-Pb 年代学、地球化学特征及地质意义

对呈小规模岩株状产出的宁家湾岩体进行野外地质、岩石学、岩石地球化学、锆石 U-Pb 同位素年代学和 Hf 同位素组成研究, 目的是确定其岩石成因及地球动力学意义.两件样品的 LA-ICP-MS 锆石 U-Pb 定年结果分别为 2364±6 Ma (MSWD=0.13)和 2360±23 Ma (MSWD=4.0), 属古元古代岩浆活动的产物.研究结果表明, 宁家湾岩体富碱、高 K 和 Si, 具有高 FeOT/MgO 比值和高的高场强元素(HFSE)含量, 富集 Rb, Ba, Th 和 U 等元素, 具有低的 Ca 和 Mg 含量, 明显亏损 P 和 Ti, 具弱轻重稀土分异和强 Eu 负异常(δEu=0.13~0.36)的海鸥型稀土分配模式, 显示高分异 I 型花岗岩的特征.较高的 Y/Nb 值(1.2~2.8)、锆石的 εHf(t)均为正值(+1.6~+6.4)以及单阶段模式年龄 tDM1(Hf)和二阶段模式年龄 tDM2(Hf)分别为 2449~2629 Ma 和 2474~2711 Ma 的特点, 表明源区可能为壳幔混合.明显的 Nb, P 和 Ti 负异常及 Ce, Nd 和 Zr 正异常, 反映出大陆边缘弧岩浆岩的特征.结合区域地质背景, 认为宁家湾岩体很可能形成于岛弧构造环境.