湘东北幕阜山梅仙花岗岩成因及其构造意义：锆石U-Pb-Hf同位素与全岩地球化学制约

作者：陈旭; 邵拥军; 孟德保; 文春华^*; 陈剑锋; 曹创华

来源：地质学报, 2023, 97(07): 2222-2240.

DOI：10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2023125

• 锆石U-Pb定年
• Hf同位素
• 主微量元素
• 梅仙花岗岩
• 幕阜山地区

梅仙花岗岩体位于幕阜山复式花岗岩基西南部，其成岩时代、岩石成因对湘东北地区新元古代花岗岩带成因研究以及其构造背景有着重要的指示意义。本次研究对梅仙岩体中粗粒、细粒两种结构的黑云母花岗岩分别开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、锆石Hf同位素和全岩地球化学测试。分析结果显示，中粗粒和细粒花岗岩年龄分别为819.6±4.6 Ma和810.4±4.7 Ma,证实梅仙岩体形成于新元古代，代表江南造山带中段新元古代构造-岩浆活动高峰的结束。梅仙岩体的中粗粒花岗岩εHf(t)=5.4～10.1,tDM2=1.31～1.04 Ga,细粒花岗岩εHf(t)=5.0～9.9,tDM2=1.33～1.06 Ga。梅仙花岗岩具有正的εHf(t)值，且其Hf二阶段模式年龄接近冷家溪群碎屑锆石Hf二阶段模式年龄峰值(1.4～1.0 Ga),暗示其母岩浆有新生地壳物质的参与。梅仙花岗岩具有富硅铝、高钠、中低钾、弱过铝质，较富集Rb、Th、U、Li、LREE等元素，亏损Ba、Nb、Sr、Sm等元素的特征，以及复杂的Eu异常(δEu=0.58～1.61)特征，属于或近似于火山弧花岗岩。梅仙花岗岩的Mg#值(45～59)明显高于地壳熔体的Mg#值(17～38),又暗示其母岩浆可能混入一定比例幔源物质。结合前人研究，本文认为梅仙花岗岩应是幔源岩浆底侵导致新生火成岩地壳部分熔融形成的非典型I型、I-S型花岗岩，其形成于扬子-华夏板块陆陆碰撞后期，江南造山带构造背景由挤压向伸展转换的特殊时期。

• 单位
  中南大学