闽西南古田-小陶花岗质杂岩体的形成时代和成因

古田-小陶花岗质杂岩体是由小陶、古田、华家、蛟洋和姑田等单元组成。小陶、古田和华家单元为含黑云母二长花岗岩,蛟洋和姑田单元是含角闪石黑云母石英二长岩。小陶和古田花岗岩以高 SiO_2(>71.77%)、K_2O(>4.67%)和低 CaO(<1.71%)为特征,属于弱过铝-强过铝花岗岩;它们含高的 Rb、Nh、Ta、Th、U 和低的 Sr、Ba 含量;稀土(REE)含量和轻重稀土分异((La/Yb)_N)变化大,分别变化于143×10~(-6)～548×10~(-6),和3.3～26.5,Eu 亏损中等到强。姑田和蛟洋单元都以低SiO_2(62.88%～66.38%)和高 Al_2O_3(15.44%～16.51%)为特征。姑田单元的 REE 总量低而蛟洋单元的 REE 总量高,但两者的 Eu 负异常都不明显。华家单元花岗岩的地球化学特征介于上述两组花岗岩之间。LA-ICPMS 锆石 U-Pb 定年显示小陶花岗岩形成于222±3Ma,而古田花岗岩形成于161±1Ma。小陶、古田和姑田花岗岩具有相似的~(87)Sr/~(86)Sr 初始比值(0.7089～0.7099)和ε_(Nd)(t)值(-11.1～-11.5),而且古田和小陶花岗岩的锆石 Hf 同位素组成也相似,表明它们起源于相同的源区。地球化学和 Sr-Nd-Hf 同位素指示它们的源区物质是具有1.73～1.5Ga 平均地壳存留年龄的变质沉积岩。而位于杂岩体南部的华家花岗岩显示明显高的~(87)Sr/~(86)Sr 初始比值(0.7310)和更低的ε_(Nd)(t)值(-16.4),指示它的母岩浆起源于古元古代壳源物质,暗示杂岩体南北基底组成可能不同。古田花岗岩形成于燕山早期的板内伸展构造背景,而小陶花岗岩形成于印支晚期,地球化学特征以及同时代岩石组合以及构造应力场分析表明其最可能形成于后造山构造背景。

Formation age and origin of the Gutian-xiaotao granitic complex in the Southwestern Fujian province, China