南秦岭铧厂沟碧口群玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及岩石成因研究

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1、第41卷第4期中国地质Vo1．41，No．42014年8月GEOLOGYINCHINAAug．，2014吴杰，刘家军，李静贤，等．南秦岭铧厂沟碧口群玄武岩LA—IcP—Ms锆石u—Pb年龄及岩石成因研究[J]．中国地质，2014，41(4)：1341—1355．WuJie，LiuJiajtm，LiJingxian，eta1．LA—ICP—MSzirconU—PbdatingandpetrogenesisoftheBikouGroupbasaltinHuachanggouarea,SouthQinling[f

2、1．GeologyinChina,2014，41(4)：1341—1355(inChinesewithEnglishabstract)．南秦岭铧厂沟碧口群玄武岩LA-ICP—MS锆石U-Pb年龄及岩石成因研究吴杰刘家军李静贤贾磊1,2刘冲昊杨尚松王立新余康伟。李志国(1．中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京100083；2．中国地质大学(北京)地球科学与’资源学院；3．陕西省略阳县铧厂沟金矿，陕西略阳724312；4．中国黄金集团公司，北京100011)提要：铧厂沟地区碧口群玄武岩呈带状和透镜

3、状分布于凝灰岩和凝灰质千枚岩中。在详细野外观察基础上，利用显微镜观察、主微量元素及放射性同位素分析等综合分析技术对玄武岩的岩石学、地球化学以及年代学特征进行了研究。结果表明：碧1：3群玄武岩普遍经历了绿片岩相的变质作用，主要矿物为斜长石、绿泥石和绿帘石；SiO~(44．67％一49．76％)、TiO：(1．14％~1．34％)含量较低，TFeO(12．03％~15．47％)、MgO(7．57％～9．3％)、CaO(7．29％～10．54％)含量较高。稀土总量较低，轻稀土亏损，重稀土富集。岩石微量元素和锆石H

4、f同位素特征显示玄武岩形成环境可能类似N-MORB，起源于软流圈，并在上升过程中混入了古老的地壳物质。LA—ICP—MS锆石测年结果显示玄武岩的形成年龄为(316．3~6．O)Ma(MSWD=0．78；n：7)，表明碧口群火山岩系至少是两期(新元古代时期和晚古生代时期)火山作用的产物。其大规模形成时期为新元古代，后经晚古生代火山作用的叠加改造而成。关键词：碧口群；玄武岩；锆石u—Pb定年；Hf同位素；岩石成因；铧厂沟中图分类号：P588．145；P597~．3文献标志码：A文章编号：1000—3657(20

5、14)04—1341—15位于扬子板块北缘的碧口群火山岩系是南秦武岩进行岩石学、地球化学、锆石u—Pb定年和Hf同岭造山带的主要结构组成单元之一[1]，前人虽进行位素研究，确定该套火山岩为一套形成于石炭纪中了大量研究，但对其形成构造环境和时代等关键问期的洋中脊玄武岩，这为碧口群火山岩系的成因提题，尚未形成统一的认识。关于其形成构造环境的供了新的证据，同时也为该区古大地构造的重建提主要认识有岛弧n】、弧内裂谷环境。。以及洋中脊供了重要依据。和大洋板内环境n刀等。对其形成时代的认识有新1地质背景及岩相学特征元古

6、代”】、泥盆纪，以及志留一泥盆纪口。因此，继续深人研究碧口群火山岩的成因具有重大意碧口群火山岩系分布于陕西、甘肃、四川3省交义。本文通过对碧口群北部铧厂沟地区出露的玄界区。研究区位于碧口群北段，秦岭微板块(南秦收稿日期：2014—03—12；改回日期：2014—04—27基金项目：国家自然科学重点基金项目(41030423)、中国地质调查局地质调查工作项目(1212011220924)、111计划(B07011)和中国黄金集团公司及中国人民武装警察部队黄金研究所委托项目(武黄研WHY(05)一03)联合资助

7、。作者简介：吴杰，男，1989年生，硕士生，研究方向为矿床学与矿床地球化学；E—mail：wujiext@163．tom。通讯作者：刘家军，男，1963年生，教授，博士生导师，主要从事矿床学研究与教学工作；E-mail：liujiajun@cugb．edu．cn。http：／／geochina．cgs．gov．cn中国地质，2014，41(4)中国地质=l器dT20咔tl蠕0嚣∞∞专0一。_0_【_【一一删'【10挺薯∞冥0一鲁0一0删∞菪州0d窖8_【o值0甚树I田妻害鲁Ⅱ考一l}_【一J0苫Q_Iq1，

8、工244．5。这表明其成因与环境类似岛弧玄武岩或N—0i三6；Il蓦>。so∞l1_喜HH0自0zr】0汕窆MORB的形成环境。然而，由于玄武岩中TiO：含量f1．14％～1．34％)明显高于岛弧火山岩TiO含量蔓墨墨lI芝f0．17％～0．70％)t]，同时，结合玄武岩样品中Nb、Ta聂莩l毒无明显负异常，Th未呈现富集特征以及稀土元素配分曲线显示正常洋中脊玄武岩的特点，排除了其形∞_c∞。00∞。。乙I．0窨