冀北梁头岩体年代学和地球化学特征及对古亚洲洋闭合时限的启示

华北板块北缘古亚洲洋闭合时间一直存在较大分歧，冀北张北梁头二长花岗岩体位于华北克拉通北缘中段，毗邻古亚洲洋构造域东南缘，对揭示古亚洲洋闭合时限具有重要启示。本文以梁头岩体为研究对象，开展了岩石学、地球化学、锆石U- Pb年代学和Hf同位素研究，探讨了其形成时代、岩石成因和构造环境。锆石LA- ICP- MS U- Pb测年表明，梁头岩体的侵位年龄为262. 5±2. 6 Ma，形成时代为晚二叠世。岩石学和岩石地球化学研究表明，梁头岩体具有较高的SiO2(70. 27% ~ 73. 89%)，Na2O(4. 2% ~ 4. 55%)，K2O(3. 87% ~ 4. 64%)，Sr(417×10-6 ~ 827×10-6)含量，较低的Yb(0. 286×10-6~ 0. 518×10-6)，Y(2. 74×10-6 ~ 6. 98×10-6)含量。岩石富集Sr等大离子亲石元素和LREE，亏损Ti、P、Nb、Ta等高场强元素和HREE，轻重稀土分馏明显(LaN YbN=15. 6 ~ 67. 3)，具有弱的正Eu 异常。该岩石显示高锶低钇中酸性岩（Adakite, 埃达克质岩）的地球化学特征，形成于陆缘弧环境，为陆弧岩浆岩。锆石的εHf(t)值为-17. 50 ~ -11. 12，模式年龄tDM2为1989~2390 Ma。结合华北克拉通北缘晚石炭世—早二叠世陆弧岩浆岩的时空分布与演化特征，梁头陆缘弧二长花岗岩体的存在表明古亚洲洋在晚二叠世(262. 5±2. 6 Ma)可能仍处于向华北克拉通北缘的俯冲消减过程中，古亚洲洋闭合时间可能应在晚二叠世末。