豫西崤山白石崖岩株的深部过程——锆石年龄谱和稀土元素证据

作者：梁涛; 卢仁

来源：地质论评, 2023, 69(05): 1741-1762.

DOI：10.16509/j.georeview.2023.05.025

• 白石崖
• 锆石U-Pb年龄谱
• 锆石稀土元素
• 岩浆/流体混合
• 岩石圈拆沉
• 崤山

崤山北部早白垩世侵入岩的简单年龄结果中包含了复杂地质信息，6个岩株的侵位年龄集中于～130 Ma和～145 Ma两期，复杂的单颗粒锆石年龄谱为反演区域构造背景提供了新途径。白石崖岩株锆石的U-Pb年龄和微量元素特征不仅对探讨其岩石成因和深部过程具有重要作用，而且为建立崤山北部燕山期侵入岩的精细的年代学框架和整合的成因模型提供新限定。白石崖岩株定年样品BSY03为斑状黑云母二长花岗岩，3次LA-ICP-MS锆石U-Pb测试中分析了77个测点，其中73个有效测点的年龄值分成～132 Ma(15个)、～145 Ma(49个)和～158 Ma(9个)3个年龄组，形成了锆石年龄谱，最晚一组加权平均年龄132.1±1.0 Ma为白石崖岩株的形成时代。3组年龄锆石均显示了轻稀土亏损和重稀土富集的特征，整体为Ce正异常及Pr、Nd负异常，～145 Ma和～158 Ma两组锆石的稀土总量分别为694×10-6～2213×10-6(平均值1309×10-6)和950×10-6～1849×10-6(平均值1360×10-6),～132 Ma组锆石的稀土总量变化范围介于429×10-6～2210×10-6,平均值为1495×10-6。3组锆石总体的形成温度为539～748℃;～158 Ma组锆石的温度较高，为601～748℃(平均值662℃);～145 Ma组和～132 Ma组锆石的温度分别介于539～717℃(平均值629℃)和553～701℃(平均值633℃)。锆石测点的Er、Yb、Lu和Y含量随年龄由早及晚的整体变化趋势均为升高，～132 Ma和～145 Ma组锆石的Ce4+/Ce3+值分别介于13.2～121(平均值69.7)和27.6～107(平均值70.3),～158 Ma组锆石的Ce4+/Ce3+值介于3.53～81.4,其由早及晚的整体趋势均为先升高后降低。白石崖岩株的形成受控于崤山北部岩石圈拆沉作用，深部岩浆/流体因此得以释放，促成上部处于未完全固结晶粥状态的岩浆/流体库发生混合再活化作用，重获上侵能力的岩浆/流体卷携多期锆石(如～158 Ma和～145 Ma的锆石)在浅部构造有利部位固结成岩，并晶出～132 Ma锆石。