赣西北麦斜岩体锆石U-Pb年代学、地球化学以及Sr-Nd同位素研究及其岩石成因

赣西北麦斜岩体以灰白色中细粒等粒黑云母花岗闪长岩为主。本文通过锆石LA-ICP-MS法测得黑云母花岗闪长岩的侵位年龄为433.4±7.1Ma(MSWD=0.82)和431.8±6.0 Ma(MSWD=0.43),表明其属于早古生代岩浆活动的产物。岩石含少量角闪石,地球化学特征显示高硅(SiO_2=62.0%~71.43%)、高钾(K_2O/Na_2O=0.88~2.42)、富碱(K_2O+Na_2O)=5.39%~8.12%]、低Fe_2O_3(2.61%~5.70%)、MgO(0.96%~2.90%)、CaO(1.39%~5.11%)、TiO_2(0.27%~0.67%)、P_2O_5(0.06%~0.10%)含量,整体弱过铝质(A/CNK介于0.98~1.25之间,平均为1.08)特征,且P_2O_5含量与SiO_2含量呈明显的负相关关系,矿物学和地球化学特征显示其属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩。微量元素特征上表现为富集Rb、Th、Pb和LREE,亏损Nb、Ta、Ti、P、Ba、Sr等元素,轻重稀土分馏明显(La/Yb)_N=5.00~40.42,平均为17.17],弱到中等Eu负异常(δEu=0.63~1.00,平均为0.77)。岩石具有均一的Sr-Nd同位素组成(~(87)Sr/~(86)Sr)_i=0.708444~0.708962,ε_(Nd)(t)=-7.48~-7.22,t_(2DM)(Nd)=1.75~1.87Ga,平均为1.81Ga],相对较高的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i比值和低ε_(Nd)(t)值及较古老Nd模式年龄暗示其来自以古元古代地壳为主要成分的部分熔融作用产物。综合实验岩石学以及样品地球化学特征,表明麦斜黑云母花岗闪长岩形成于中、下地壳中-基性岩(如角闪岩)的水不饱和部分熔融,初始岩浆中可能有一定量的幔源物质混入,并经历了广泛的角闪石、黑云母、钛铁矿、榍石、斜长石、磷灰石等矿物的分离结晶作用,这些幔源物质是华南古元古代时期经历了俯冲流体的交代作用而形成富集地幔的部分熔融产物。结合区域地质背景以及岩石地球化学特征认为其可能形成于陆内后碰撞环境,由幔源基性物质底侵,导致华南早古生代中下地壳部分熔融而形成广泛分布的华南早古生代陆内岩浆岩。

Zircon U-Pb Geochronology, Geochemistry, and Sr-Nd Isotopic Characteristics of the Maixie Biotite-Granodiorite Pluton in Northwestern Jiangxi Province and Their Implications for Petrogenesis