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丹鳳花崗巖和基性捕虜體的地球化學(xué)和鋯石U-Pb-Hf-O同位素:北秦嶺超高壓變質(zhì)帶兩期構(gòu)造抬升事件的記錄*

2023-02-01 13:05張娟程昭張宏福楊港
巖石學(xué)報(bào) 2023年1期
關(guān)鍵詞:角閃巖基性斜長(zhǎng)

張娟 程昭 張宏福, 2 楊港

1. 西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系,大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,西安 710069 2. 浙江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,杭州 310058

秦嶺造山帶位于華北板塊與華南板塊之間,東連大別山、西接祁連山,是中國(guó)中央造山系的重要組成部分(Mattaueretal., 1985; Kr?neretal., 1993; 張國(guó)偉等, 2001; Ratschbacheretal., 2003; Wu and Zheng, 2013)。20世紀(jì)80年代以來(lái),國(guó)內(nèi)外地質(zhì)學(xué)家對(duì)該造山帶構(gòu)造演化開展了大量研究,確定秦嶺造山帶是一個(gè)復(fù)合型造山帶,經(jīng)歷了多期構(gòu)造演化(Zhangetal., 1995; Meng and Zhang, 1999; Dongetal., 2011a)。該造山帶由北向南可劃分為四個(gè)構(gòu)造單元:華北板塊南緣、北秦嶺造山帶、南秦嶺造山帶和華南板塊北緣(圖1a; 張國(guó)偉等, 2001; Meng and Zhang, 1999; Dongetal., 2011b)。而北秦嶺造山帶則是秦嶺造山帶中變形變質(zhì)、巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈的地帶,其形成與演化長(zhǎng)期受到國(guó)際和國(guó)內(nèi)地學(xué)界的廣泛關(guān)注。

秦嶺群是北秦嶺的重要組成部分,以巖石普遍遭受中-高級(jí)變質(zhì)作用改造為特征。近20年來(lái),秦嶺群最重要的研究進(jìn)展之一是發(fā)現(xiàn)了大量的高壓-超高壓(HP-UHP)變質(zhì)巖,包括榴輝巖、(石榴)角閃巖、橄欖巖和高壓基性麻粒巖及它們的圍巖片麻巖,并認(rèn)為北秦嶺曾在510~480Ma經(jīng)歷過(guò)一期陸殼深俯沖事件(Yangetal., 2003; Liuetal., 2010a; Wangetal., 2011; 張建新等, 2011; Chengetal., 2012; 劉良等, 2013; 陳丹玲等, 2015; Yuetal., 2016, 2019; 唐源等, 2022)。但對(duì)陸殼俯沖起始的時(shí)間和過(guò)程存在分歧。一種模型根據(jù)北秦嶺HP-UHP巖石的詳細(xì)研究,認(rèn)為原特提斯洋(商丹洋)的閉合、板片斷離和碰撞后拉張分別發(fā)生于500Ma、470~450Ma和420Ma(Liaoetal., 2016; Liuetal., 2016; 陳丹玲等, 2019)。另一種模型根據(jù)北秦嶺早奧陶世-晚志留世基性巖和花崗巖的鋯石U-Pb定年結(jié)果和地球化學(xué)特征,認(rèn)為其形成于俯沖過(guò)程,提出原特提斯洋閉合發(fā)生在早泥盆世(~400Ma; Dongetal., 2011a, 2013; Xuetal., 2020)。Wangetal. (2013b)則根據(jù)古生代花崗巖的時(shí)空分布特征,認(rèn)為初始的大陸碰撞發(fā)生在晚奧陶世(450~440Ma),而有些學(xué)者認(rèn)為華北板塊與華南板塊在早古生代尚未發(fā)生碰撞(Wu and Zheng, 2013; Huangetal., 2018)。

早古生代花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)主要分布在北秦嶺地區(qū),前人對(duì)該區(qū)的花崗巖進(jìn)行大量的年代學(xué)、地球化學(xué)和同位素研究(Zhangetal., 2013b; Qinetal., 2015, 2022; Wangetal., 2015, 2016; Chenetal., 2018; Liuetal., 2019, 2022; Huetal., 2021),并認(rèn)為花崗巖的形成與北秦嶺早古生代構(gòu)造演化密切相關(guān)。

丹鳳地區(qū)位于北秦嶺造山帶東部,其秦嶺群內(nèi)廣泛分布多個(gè)花崗巖體并發(fā)育基性捕虜體。盡管前人對(duì)該區(qū)出露的早古生代花崗巖進(jìn)行了大量的年代學(xué)和地球化學(xué)工作(劉丙祥, 2014; 秦拯緯, 2016; 王江波, 2020; 惠爭(zhēng)卜等, 2021),但缺乏系統(tǒng)的同位素研究,其中分布的基性捕虜體研究程度低。秦嶺群中廣泛出露的早古生代花崗巖和其中的基性捕虜體,是研究該造山帶早古生代地殼及構(gòu)造演化過(guò)程的理想載體。本次工作選取丹鳳地區(qū)出露的棗園二長(zhǎng)花崗巖及其中的斜長(zhǎng)輝石巖捕虜體與黃柏岔巖體中的斜長(zhǎng)角閃巖捕虜體作為研究對(duì)象。在巖相學(xué)觀察基礎(chǔ)上,通過(guò)高精度原位微區(qū)鋯石U-Pb-Hf-O同位素分析,結(jié)合全巖主、微量元素分析,探討花崗巖和基性捕虜體源區(qū)物質(zhì)組成和巖石成因,以期為北秦嶺早古生代地殼及構(gòu)造演化過(guò)程提供約束。

1 區(qū)域地質(zhì)概況及樣品描述

北秦嶺造山帶北側(cè)以洛南-欒川斷裂帶為界與華北南緣毗鄰,南側(cè)以商丹斷裂帶為界與南秦嶺相連(張國(guó)偉等, 2001; Dong and Santosh, 2016)。依據(jù)巖石組合與構(gòu)造特征,北秦嶺造山帶自北向南依次劃分為寬坪群、二郎坪群、秦嶺群和丹鳳群(圖1b)。其中秦嶺群是北秦嶺造山帶中變質(zhì)變形最為強(qiáng)烈的前寒武紀(jì)結(jié)晶巖系,主體由長(zhǎng)英質(zhì)片麻巖、榴輝巖、麻粒巖、大理巖和少量斜長(zhǎng)角閃巖組成(Kr?neretal., 1993; Dongetal., 2008; Wangetal., 2013a)。鋯石U-Pb年代學(xué)研究揭示秦嶺群的形成時(shí)代可能為中-新元古代(楊力等, 2010; 萬(wàn)渝生等, 2011; Diwuetal., 2014; Shietal., 2018; Kangetal., 2022)。

圖1 秦嶺造山帶構(gòu)造框架圖(a, 據(jù)Dong et al., 2011b修改)和丹鳳地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖及采樣位置(b, 據(jù)Zhang et al., 2013a修改)Fig.1 Geological sketch map of the Qinling Orogen (a, modified after Dong et al., 2011b) and Danfeng area (b, modified after Zhang et al., 2013a) and sample location

秦嶺造山帶是一個(gè)典型的復(fù)合型造山帶,記錄了多期次構(gòu)造-巖漿熱事件。在北秦嶺構(gòu)造帶發(fā)育多期花崗巖(圖1b),按時(shí)代可分為新元古代、古生代和中生代三期。其中早古生代花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,花崗質(zhì)巖體廣泛分布?,F(xiàn)有研究顯示,早古生代花崗巖質(zhì)巖漿活動(dòng)可以大致劃分為507~469Ma、460~422Ma和420~400Ma三個(gè)演化階段(Wangetal., 2009, 2013b; Zhangetal., 2013b; Dong and Santosh, 2016)。第一階段(507~470Ma)主要發(fā)育于北秦嶺東段秦嶺群中,以漂池S型花崗巖為代表,鋯石U-Pb定年結(jié)果顯示其形成年齡為501~469Ma(Wangetal., 2009; Qinetal., 2014),并認(rèn)為其形成于北秦嶺高壓-超高壓巖石的折返階段。該時(shí)期還發(fā)育基性侵入巖,以富水基性雜巖體為代表,鋯石U-Pb定年結(jié)果顯示其形成年齡為511~476Ma(Suetal., 2004; Wangetal., 2014b; Zhangetal., 2015; Shietal., 2017; Xuetal., 2020; Zhengetal., 2020);第二階段(460~422Ma) 是秦嶺古生代花崗質(zhì)巖石的主體,主要發(fā)育于北秦嶺的東部,侵位于秦嶺群、二郎坪群和丹鳳群(圖1b)。以灰池子I型花崗巖為代表,年代學(xué)研究表明其形成于439~414Ma(Qinetal., 2015; Chenetal., 2018; 張?jiān)? 2019),并認(rèn)為其形成于弧-陸或陸-陸碰撞過(guò)程。第三階段(415~400Ma)主要發(fā)育于北秦嶺中段,巖石組合以I型花崗巖為主(Wangetal., 2020)。

研究區(qū)位于北秦嶺東段丹鳳地區(qū)秦嶺群內(nèi)部,該區(qū)早古生代花崗巖分布廣泛,自北向南依次出露庾家河、留仙坪、黃柏岔、棗園、騾子坪、寬坪和桃花鋪巖體(圖1b)。前人對(duì)棗園、黃柏岔、騾子坪和寬坪巖體鋯石U-Pb年代學(xué)研究表明這些巖體的形成時(shí)代為472~410Ma(Zhangetal., 2013a; 秦拯緯, 2016; 王江波等, 2018; Xuetal., 2020; 王江波, 2020)。本次研究采集基性捕虜體和圍巖花崗巖樣品共3件(HBY19-02、HBY19-03和HBY19-04)。樣品HBY19-02和HBY19-03采自丹鳳縣新屋場(chǎng)村附近(圖1b, 33°45′37″N、110°21′03″E),HBY19-02花崗巖樣品采自棗園巖體,HBY19-03為基性捕虜體,寬約2m,呈透鏡狀分布(圖2a)。HBY19-02樣品為二長(zhǎng)花崗巖,主要由鉀長(zhǎng)石(~35%)、斜長(zhǎng)石(~30%)、石英(~30%)及少量黑云母(~5%)構(gòu)成(圖2b),副礦物主要為磷灰石、鋯石和榍石。HBY19-03基性捕虜體巖性為斜長(zhǎng)輝石巖,具有細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),主要礦物成分為斜長(zhǎng)石(~35%)、輝石(~35%)、黑云母(~20%)及少量角閃石(~10%)(圖2c),副礦物由磷灰石、榍石和鋯石構(gòu)成。角閃石呈淡綠色,呈半自形-他形柱狀,部分角閃石由輝石退變質(zhì)而成。樣品HBY19-04采自丹鳳縣黃柏岔村北側(cè)(圖1b, 33°47′20″N、110°30′05″E),圍巖為黃柏岔片麻狀花崗巖。巖性為斜長(zhǎng)角閃巖,具有細(xì)粒變晶結(jié)構(gòu),主要由角閃石(~60%)、斜長(zhǎng)石(~35%)及少量單斜輝石(~5%)構(gòu)成(圖2d),副礦物主要為磷灰石和鋯石。

圖2 丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖和基性捕虜體野外及顯微照片(a)棗園二長(zhǎng)花崗巖和斜長(zhǎng)輝石巖捕虜體野外照片;(b)二長(zhǎng)花崗巖(HBY19-02);(c)斜長(zhǎng)輝石巖(HBY19-03)和(d)斜長(zhǎng)角閃巖(HBY19-04)顯微照片. Pl-斜長(zhǎng)石;Qz-石英;Kfs-鉀長(zhǎng)石;Bt-黑云母;Hb-角閃石;Cpx-單斜輝石Fig.2 Field outcrops and micrographs of the Early Paleozoic granite and mafic xenoliths in Danfeng area(a) field outcrop of the Zaoyuan monzogranite and mafic xenolith; (b) micrographs of the monzogranite (Sample HBY19-02); (c) the plagioclase pyroxenite (Sample HBY19-03) and (d) the amphibolite (Sample HBY19-04). Pl-plagioclase; Qz-quartz; Kfs-K-feldspar; Bt-biotite; Hb-hornblende; Cpx-clinopyroxene

2 分析方法

本文對(duì)花崗巖樣品HBY19-02、斜長(zhǎng)輝石巖樣品HBY19-03和斜長(zhǎng)角閃巖樣品HBY19-04進(jìn)行了全巖主微量元素、鋯石U-Pb-Hf-O同位素分析。

2.1 鋯石U-Pb定年測(cè)定

首先采用常規(guī)重選、磁選手段分選出鋯石顆粒,并在雙目鏡下進(jìn)一步挑選具有代表性的鋯石。將挑選的鋯石與標(biāo)準(zhǔn)鋯石(Ple?ovice、Penglai、Qinghu)顆粒粘在環(huán)氧樹脂靶上,然后打磨拋光。鋯石陰極發(fā)光(CL)在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。CL分析在載有Gatan CL3+檢測(cè)器和Oxford能量色散光譜系統(tǒng)的FEI Quanta 400 FEG型掃描電鏡拍攝完成。

鋯石LA-ICP-MS U-Pb定年分析在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。分析在連接RESOlution 193nm準(zhǔn)分子激光剝蝕系統(tǒng)的Agilent 7900a型ICP-MS上進(jìn)行。測(cè)定過(guò)程中激光剝蝕斑束直徑為30μm。使用ICPMSDataCal進(jìn)行數(shù)據(jù)處理(Liuetal., 2010b)。

2.2 全巖主、微量元素分析

全巖主、微量元素分析在西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。對(duì)代表性樣品進(jìn)行細(xì)碎獲得直徑小于200目的粉末樣品開展全巖地球化學(xué)分析。主量元素分析在X射線熒光光譜儀(XRF, Rugaku RIX 2100)上測(cè)定,分析相對(duì)誤差一般低于5%。微量元素分析在Agilent 7500a電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)分析測(cè)試,分析精度和準(zhǔn)確度一般優(yōu)于10%。

2.3 鋯石原位Lu-Hf和O同位素分析

鋯石原位Lu-Hf同位素微區(qū)分析在中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)中國(guó)科學(xué)院殼幔物質(zhì)與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。選擇在U-Pb年齡分析點(diǎn)上或者附近,利用脈沖速度為10Hz,直徑為44μm的束斑進(jìn)行分析。分析使用配備了Geolas-193型紫外激光剝蝕系統(tǒng)的Neptune型多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(LA-MC-ICPMS)。分析過(guò)程中用91500、GJ-1和Ple?ovice來(lái)監(jiān)控儀器狀態(tài)和數(shù)據(jù)質(zhì)量。本次測(cè)試過(guò)程GJ-1標(biāo)樣176Hf/177Hf測(cè)試結(jié)果是0.282014±13(2σ, n=8),Ple?ovice的176Hf/177Hf測(cè)試結(jié)果為0.282494±9(2σ, n=6),2個(gè)標(biāo)樣的測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值在誤差范圍內(nèi)一致(Moreletal., 2008; Slámaetal., 2008)。計(jì)算εHf值使用176Lu衰變常數(shù)為1.865×10-11/yr (Schereretal., 2001)。計(jì)算虧損地幔模式年齡(tDM1)采用現(xiàn)今虧損地幔的(176Hf/177Hf)DM和 (176Lu/177Hf)DM比值分別為0.28325和0.0384(Griffinetal., 2000),用于計(jì)算兩階段模式年齡(tDM2)的大陸地殼平均76Lu/177Hf值為0.015(Griffinetal., 2000)。

鋯石氧同位素在中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所離子探針實(shí)驗(yàn)室的CamecaIMS-1280型雙離子源多接收器二次離子質(zhì)譜儀上完成。詳細(xì)的分析流程見Lietal. (2010a)。采用Cs+作離子源,通過(guò)10kV加速電壓轟擊樣品表面,一次離子束斑直徑約為20μm。SIMS的儀器質(zhì)量分餾(IMF)校正采用Penglai標(biāo)準(zhǔn)鋯石(δ18O=5.31±0.10‰),測(cè)量的18O/16O比值通過(guò)VSMOW值(18O/16O=0.0020052)和IMF校正后為樣品該點(diǎn)的δ18O值(Lietal., 2010b)。

3 分析結(jié)果

3.1 鋯石U-Pb年齡

花崗巖和基性捕虜體樣品鋯石U-Pb年代學(xué)測(cè)試結(jié)果見表1、表2和圖3。大部分鋯石顆粒為無(wú)色或淡黃色透明,多呈長(zhǎng)柱狀,自形-半自形?;◢弾r樣品HBY19-02中鋯石顆粒粒徑100~250μm,長(zhǎng)寬比2︰1~5︰1,CL圖像中顯示清晰的振蕩環(huán)帶(圖3a),Th/U值為0.09~1.06(表1),表明鋯石為巖漿成因(Corfuetal., 2003)。采用LA-ICP-MS分析樣品中的23顆鋯石,得到206Pb/238U年齡值介于411~425Ma之間,大部分分析點(diǎn)落在一致曲線上,加權(quán)平均年齡為419±4Ma(MSWD=0.13)(圖3b),代表花崗巖的結(jié)晶年齡。

表1 丹鳳地區(qū)花崗巖和斜長(zhǎng)輝石巖捕虜體LA-ICP-MS鋯石U-Pb定年分析結(jié)果

表2 丹鳳地區(qū)斜長(zhǎng)角閃巖捕虜體SIMS鋯石U-Pb定年分析結(jié)果

斜長(zhǎng)輝石巖樣品HBY19-03中鋯石顆粒粒徑50~200μm,長(zhǎng)寬比2︰1~6︰1(圖3c)。CL圖像多呈弱的扇狀分帶或內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻,顯示變質(zhì)成因特點(diǎn)。采用LA-ICP-MS分析樣品中的25顆鋯石,所得206Pb/238U年齡值介于444~469Ma之間,大部分分析點(diǎn)落在一致曲線上,加權(quán)平均年齡為460±5Ma(MSWD=0.18)(圖3d)。

斜長(zhǎng)角閃巖樣品HBY19-04中鋯石顆粒粒徑30~100μm,長(zhǎng)寬比1︰1~3︰1(圖3e)。CL圖像中大部分鋯石顆粒無(wú)分帶或弱分帶,也具有變質(zhì)鋯石的特點(diǎn)。部分鋯石具有核邊結(jié)構(gòu),核部比較亮邊部比較暗(圖3e)。采用SIMS分析樣品中的15顆鋯石,Th/U比值為0.04~0.37(表1)。其中14顆鋯石206Pb/238U年齡值介于459~478Ma之間,大部分分析點(diǎn)落在一致曲線上,加權(quán)平均年齡為468±4Ma(MSWD=1.5)(圖3f),第8點(diǎn)鋯石核部206Pb/238U年齡值為493±8Ma。

圖3 丹鳳早古生代花崗巖和基性捕虜體陰極發(fā)光圖像及U-Pb年齡諧和圖

3.2 全巖主、微量元素特征

丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖和基性捕虜體樣品的主、微量元素分析結(jié)果見表3?;◢弾r樣品具有高的SiO2(70.11%)、K2O(4.77%)和Na2O(3.70%),低的MgO(0.81%)、Fe2O3T(2.02%)、CaO(1.78%)和Mg#(48.31),在TAS圖解中樣品落入花崗巖范圍(圖4a)?;◢弾r樣品的A/CNK值為1.01,表現(xiàn)為弱過(guò)鋁質(zhì)(圖4b);在K2O-SiO2圖解中,樣品落入了高鉀鈣堿性系列區(qū)域(圖4c)。斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)輝石巖樣品具有較高的MgO(7.05%~9.37%)、Fe2O3T(9.08%~13.25%)、CaO(9.35%~10.25%)和Mg#(55.36~70.63),低的SiO2(49.69%~50.73%)、K2O(0.56%~2.74%)和Na2O(1.45%~2.17%),在TAS圖解中落入輝石閃長(zhǎng)巖和輝長(zhǎng)巖區(qū)域(圖4a)。在K2O-SiO2圖解中, 斜長(zhǎng)輝石巖落入鉀玄巖系列, 斜長(zhǎng)角閃巖樣品落在了鈣堿性系列區(qū)域(圖4c)。

圖4 丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖和基性捕虜體巖石分類圖解(a)TAS圖解(據(jù)Middlemost, 1994);(b)A/NK-A/CNK圖解(據(jù)Maniar and Piccoli, 1989);(c)K2O-SiO2圖解(據(jù)Peccerillo and Taylor, 1976). 棗園花崗巖數(shù)據(jù)來(lái)源:Qin et al., 2022; 王江波, 2020;圖5和圖8數(shù)據(jù)來(lái)源同此圖Fig.4 Geochemical classification of the Early Paleozoic granite and mafic xenoliths in Danfeng area(a) total alkalisilica diagram (after Middlemost, 1994); (b) A/NK vs. A/CNK plot (after Maniar and Piccoli, 1989); (c) K2O vs. SiO2 diagram (after Peccerillo and Taylor, 1976). Data sources of Zaoyuan granite from Qin et al., 2022; Wang, 2020; also in Fig.5 and Fig.8

表3 丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖和基性捕虜體主量(wt%)和微量(×10-6)元素分析結(jié)果

3.3 微量元素

在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖解上(圖5a),花崗巖樣品富集LREE((La/Yb)N=36.2),無(wú)明顯的Eu異常(δEu=0.83)。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖5b),花崗巖樣品富集LILEs(如Rb、K、Pb等),虧損HFSEs(如Nb、Ta、Ti 等)。

在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖解上(圖5c),斜長(zhǎng)輝石巖輕、重稀土分餾明顯((La/Yb)N=24.8),無(wú)明顯的Eu異常(δEu=0.83)。斜長(zhǎng)角閃巖樣品輕稀土弱富集((La/Yb)N=2.4),無(wú)Eu異常(δEu=1.01)(圖5c)。在原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖5d),斜長(zhǎng)輝石巖樣品富集LILEs(如Rb、Ba、K等),虧損HFSEs(如Nb、Ta、Ti等)和Sr;斜長(zhǎng)角閃巖樣品相對(duì)富集Rb、Ba、K、Pb等,相對(duì)虧損Nb和Ta。

3.4 鋯石原位Hf-O同位素

丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖和基性捕虜體樣品鋯石原位Hf-O同位素測(cè)定結(jié)果見表4。結(jié)果顯示,棗園二長(zhǎng)花崗巖鋯石的176Hf/177Hf初始值分布在0.282514~0.282621。按照鋯石結(jié)晶年齡t=419Ma計(jì)算,εHf(t)值為0.1~3.9,對(duì)應(yīng)的Hf同位素兩階段模式年齡(tDM2)為1157~1397Ma。23個(gè)測(cè)試點(diǎn)的δ18O值變化范圍為8.72‰~9.66‰,氧同位素組成均一,明顯高于典型地幔鋯石氧同位素值(5.3±0.6‰; Valleyetal., 1998)。

斜長(zhǎng)輝石巖鋯石的176Hf/177Hf初始值為0.282477~0.282659。按照t=460Ma計(jì)算,εHf(t)值為-0.3~6.1,對(duì)應(yīng)的tDM1為827~1127Ma。25個(gè)測(cè)試點(diǎn)的δ18O值變化范圍為0.21‰~8.20‰, 除了兩點(diǎn)氧同位素值比較低, 其余測(cè)點(diǎn)的氧同位素組成也高于典型地幔鋯石氧同位素值。

表4 丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖和基性捕虜體鋯石Hf-O同位素組成

續(xù)表4

斜長(zhǎng)角閃巖鋯石的176Hf/177Hf初始值為0.282556~0.282695。按照t=468Ma計(jì)算,εHf(t)值為2.6~7.5,對(duì)應(yīng)的tDM1為771~961Ma。25個(gè)測(cè)試點(diǎn)的δ18O值變化范圍為5.61‰~7.32‰,大部分顆粒高于典型地幔鋯石氧同位素值。

4 討論

4.1 年代學(xué)框架

本文獲得的北秦嶺丹鳳地區(qū)棗園斜長(zhǎng)輝石巖捕虜體LA-ICPMS鋯石U-Pb定年和黃柏岔片麻狀花崗巖中斜長(zhǎng)角閃巖捕虜體的SIMS鋯石U-Pb定年結(jié)果分別為460±5Ma和466±6Ma,在誤差范圍內(nèi)是一致的。結(jié)合棗園二長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb加權(quán)平均年齡為420±4Ma,顯示出早古生代變質(zhì)和巖漿活動(dòng),分別發(fā)生在中奧陶世和早志留世。

本文研究的斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)輝石巖捕虜體記錄了中奧陶世的變質(zhì)事件。前人對(duì)北秦嶺變基性巖做了大量年代學(xué)工作,鋯石U-Pb定年結(jié)果表明北秦嶺秦嶺群中HP-UHP變基性巖(榴輝巖、斜長(zhǎng)角閃巖/退變榴輝巖、麻粒巖和榴閃巖)記錄了三期變質(zhì)事件,分別發(fā)生于約497Ma、459Ma和425Ma(圖6a)。并且繼承鋯石年齡顯示這些變基性巖的原巖形成于新元古代(783±7Ma; 圖6b)。其中第二期變質(zhì)事件與本文研究斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)輝石巖變質(zhì)時(shí)代一致。本文研究的斜長(zhǎng)角閃巖樣品得到了493±8Ma的繼承鋯石年齡,表明其原巖可能形成于晚寒武世。北秦嶺晚寒武世基性巖典型代表為商南地區(qū)的富水變輝長(zhǎng)巖(Wangetal., 2014b; Zhangetal., 2015; Shietal., 2017; Zhengetal., 2020)。

前人研究表明棗園巖體是一個(gè)復(fù)式巖體,鋯石U-Pb年齡表明其形成于458~408Ma(Zhangetal., 2013a; 劉丙祥, 2014; 秦拯緯, 2016; 王江波, 2020)。Qinetal. (2022)對(duì)棗園二長(zhǎng)花崗巖進(jìn)行鋯石U-Pb定年,結(jié)果顯示其形成于418±4Ma~415±7Ma,與本文定年結(jié)果一致。Zhangetal. (2013a)和Liuetal. (2019)對(duì)黃柏岔片麻狀花崗巖進(jìn)行鋯石U-Pb定年,結(jié)果顯示其形成于445~451Ma。王江波(2020)對(duì)本區(qū)寬坪、對(duì)窩、黃龍廟和騾子坪花崗巖體鋯石U-Pb定年結(jié)果為453~410Ma,表明丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖形成于晚奧陶世至早泥盆世。前人對(duì)北秦嶺早古生代花崗巖也進(jìn)行了大量鋯石U-Pb定年,結(jié)果顯示,其主體形成于500~400Ma之間,主要集中在約454Ma和430Ma兩期(圖6c),分別發(fā)生在晚奧陶世和晚志留世。

4.2 巖石成因

4.2.1 基性捕虜體

4.2.1.1 變質(zhì)作用和陸殼混染影響

挖掘單表的頻繁項(xiàng)集可以采用現(xiàn)有的經(jīng)典關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法Apriori算法、Fp-Growth算法,或者使用一些基于經(jīng)典算法的改進(jìn)算法。但是本文對(duì)挖掘出的頻繁相項(xiàng)集的格式做如下規(guī)定。頻繁項(xiàng)集包括鍵鏈表、頻繁項(xiàng)集、支持計(jì)數(shù)三個(gè)域,如圖2所示。其中鍵鏈表指的是包含該項(xiàng)集的鍵的鏈表,用于實(shí)現(xiàn)項(xiàng)集的虛擬連接。支持計(jì)數(shù)為鍵鏈表中結(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。

本文中的樣品均為較新鮮的巖石,從薄片鏡下觀察雖然可見斜長(zhǎng)輝石巖發(fā)生了一定程度的蝕變,但該樣品的燒失量較小(LOI=2.81%),指示蝕變對(duì)巖石總體化學(xué)成分影響不明顯。由于斜長(zhǎng)輝石巖和斜長(zhǎng)角閃巖樣品經(jīng)歷了角閃巖相變質(zhì)作用。變質(zhì)過(guò)程有可能改變活動(dòng)性元素的含量(如堿金屬元素(Na, K)和LILEs(Rb, Ba, Sr, Pb)(Verma, 1981; Hart and Staudigel, 1982),而REEs、HFSEs和過(guò)渡金屬元素元素相對(duì)不活動(dòng)(Polat and Hofmann, 2003; Hastieetal., 2007)。因此,本文的討論主要根據(jù)這些相對(duì)不活動(dòng)元素的含量和比值。

首先,斜長(zhǎng)輝石巖和斜長(zhǎng)角閃巖樣品具有較低的SiO2(49.69%~50.73%)、較高的Fe2O3T(9.08%~13.25%)、MgO(7.05%~9.37%)含量和Mg#(55~71),明顯區(qū)別于殼源物質(zhì)(Rudnick and Gao, 2003),表明其原巖來(lái)源于地幔部分熔融。斜長(zhǎng)輝石巖和斜長(zhǎng)角閃巖樣品表現(xiàn)出富集LILEs(如Rb和Ba)和LREE、虧損HFSEs(如Nb和Ta)(圖5c, d),指示地幔交代過(guò)程或是大陸地殼的同化混染(Wilson, 1989)。

地幔來(lái)源的熔體在巖漿上升過(guò)程中易受到大陸地殼同化混染的影響(Castilloetal., 1999)。在微量元素蛛網(wǎng)圖中(圖5d),斜長(zhǎng)角閃巖樣品具有微弱的Nb、Ta負(fù)異常和明顯的Pb正異常,這些特征表明在巖漿上升過(guò)程中可能經(jīng)歷了地殼混染。但是該樣品的La/Nb和Th/Nb值為1.15和0.14,接近原始地幔,說(shuō)明地殼混染程度較低(Freyetal., 2002)。斜長(zhǎng)輝石巖樣品表現(xiàn)出Zr、Hf的負(fù)異常(圖5d),但地殼混染往往形成Zr、Hf正異常(Taylor and McLennan, 1985)。而且斜長(zhǎng)輝石巖樣品具有較高的MgO含量和Mg#(71),也表明地殼混染程度較低。綜上所述,基性捕虜體樣品原巖受地殼混染程度較低,仍能反應(yīng)其地幔源區(qū)的特征。

圖5 丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖(a、b)和基性捕虜體(c、d)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化稀土元素配分圖與原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化微量元素蛛網(wǎng)圖(MORB、OIB及標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)Sun and McDonough, 1989)Fig.5 Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle-normalized multi-element diagrams for the Early Paleozoic granite (a, b) and the mafic xenoliths (c, d) in Danfeng area (Data of MORB, OIB and normalizing values after Sun and McDonough, 1989)

圖6 北秦嶺早古生代變基性巖變質(zhì)年齡(a)、原巖年齡(b)和花崗巖結(jié)晶年齡(c)直方圖變基性巖鋯石U-Pb定年數(shù)據(jù)來(lái)源:Chen et al., 2004; Su et al., 2004; 陳丹玲和劉良, 2011; Cheng et al., 2011, 2012; Wang et al., 2011, 2014a; 張建新等, 2011; 劉良等, 2013; Li et al., 2014; 宮相寬等, 2016; Liao et al., 2016; Tang et al., 2016; 王亞偉等, 2016; Yu et al., 2016; Mao et al., 2017; Dong et al., 2022; Kang et al., 2022; 唐源等, 2022. 花崗巖鋯石U-Pb定年數(shù)據(jù)來(lái)源:Zhang et al., 2006, 2013b; 王洪亮等, 2009; Wang et al., 2009, 2016, 2017, 2020; 雷敏, 2010; 呂星球等, 2014; Qin et al., 2014, 2015, 2022; Yan et al., 2014; Chen et al., 2018; Li et al., 2018; Liu et al., 2019, 2022; 徐通等, 2018; 李開文等, 2019; 張?jiān)? 2019; 張志華, 2019; Hu et al., 2021; 惠爭(zhēng)卜等, 2021; Ren et al., 2021; 王江波, 2020; 王永等, 2021; 胡鵬等, 2022; 木熱地力·買合蘇提等, 2022Fig.6 Histograms of metamorphic ages (a) and protolith age (b) for the Early Paleozoic meta-mafic rocks, the crystallization age of the Early Paleozoic granite (c) in the North Qinling Belt

4.2.1.2 地幔源區(qū)特征

斜長(zhǎng)輝石巖和斜長(zhǎng)角閃巖樣品具有高M(jìn)gO、Cr、Ni含量和Mg#(表3),同時(shí)具有不同程度的LILEs和LREE的富集(圖5c, d),表明其原巖可能來(lái)源于被俯沖板片改造的地幔源區(qū)。

圖7顯示斜長(zhǎng)輝石巖和斜長(zhǎng)角閃巖樣品大部分鋯石顯示高于地幔鋯石的δ18O值和較高的εHf(t)值,繼承鋯石也具有較高的δ18O值(6.28‰)和εHf(t)值(6.8),可能代表變質(zhì)過(guò)程對(duì)Hf-O同位素影響較小。高的δ18O值表明其原巖形成過(guò)程可能有高δ18O值流體/熔體加入。一般來(lái)說(shuō),在俯沖帶有兩種交代介質(zhì),板片釋放的流體和含水熔體(Zheng, 2012)。俯沖板片釋放的流體對(duì)水溶性元素?cái)y帶能力強(qiáng),對(duì)非水溶性元素?cái)y帶能力弱,而板片釋放的含水熔體對(duì)這兩種元素的攜帶能力都強(qiáng)(Kepezhinskasetal., 1997; Zheng, 2012)。斜長(zhǎng)角閃巖樣品具有相對(duì)較低的 (Hf/Sm)N和 (Ta/La)N值,其源區(qū)很可能受到流體的交代作用(La Flècheetal., 1998; Zhuetal., 2012)。斜長(zhǎng)輝石巖樣品大部分鋯石具有更高的δ18O值(圖7)、(La/Yb)N和K2O含量(圖4c),這些特征可能指示其地幔源區(qū)可能存在再循環(huán)洋殼沉積物的貢獻(xiàn)。此外,斜長(zhǎng)輝石巖樣品鋯石個(gè)別點(diǎn)具有低的δ18O值(圖7),表明其地幔源區(qū)組成不均一,其源區(qū)也可能存在經(jīng)歷高溫?zé)嵋何g變的洋殼組分。

圖7 丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖和基性捕虜體鋯石Hf-O同位素特征Fig.7 Zircon Hf-O isotope characteristics of the Early Paleozoic granite and xenoliths in the Danfeng area

此外,實(shí)驗(yàn)巖石學(xué)研究表明,基性熔體稀土元素配分模式主要受制于地幔源區(qū)中石榴石和尖晶石含量(Kelemenetal., 1993; Greenetal., 2000)。本文研究斜長(zhǎng)角閃巖樣品具有相對(duì)較低的 (La/Yb)N比值(2.4)和相對(duì)較平坦的HREE,表明其可能來(lái)源于尖晶石相地幔源區(qū)。與斜長(zhǎng)角閃巖相比較,本文研究斜長(zhǎng)輝石巖樣品具有相對(duì)較高的 (La/Yb)N比值(24.8)和較陡峭的HREE,表明其可能來(lái)源于尖晶石相-石榴石相過(guò)渡的地幔源區(qū)。

4.2.2 花崗巖

本文研究的棗園二長(zhǎng)花崗巖樣品礦物組合為斜長(zhǎng)石+石英+鉀長(zhǎng)石+黑云母,副礦物為磷灰石、鋯石和磁鐵礦,缺少特征礦物如堇青石(S型)、角閃石(I型)和堿性礦物(A型),需要我們運(yùn)用各項(xiàng)地球化學(xué)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行綜合判斷。本文樣品與前人研究棗園巖體花崗巖樣品具有高度相似的主微量元素特征(圖4、圖5),表明二者具有強(qiáng)烈的親緣關(guān)系,且經(jīng)歷了相似的演化過(guò)程。在Nb-10000×Ga/Al圖中(圖8a),樣品均落入I和S型花崗巖區(qū)域。本文研究的棗園二長(zhǎng)花崗巖A/CNK值為1.01,前人研究也表明該巖體大部分樣品A/CNK值小于1.10(圖4b),符合I型花崗巖的地球化學(xué)特征。在P2O5-SiO2圖中(圖8b),樣品表現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系,與I型花崗巖的演化趨勢(shì)較一致。此外,棗園花崗巖樣品也表現(xiàn)出同典型I型花崗巖極為相似的地球化學(xué)特征,如高Si、高鉀鈣堿性等。綜上所述,丹鳳地區(qū)棗園二長(zhǎng)花崗巖為弱過(guò)鋁質(zhì)鈣堿性I型花崗巖。

圖8 棗園二長(zhǎng)花崗巖類型判別圖(a)Nb-10000×Ga/Al圖(據(jù)Whalen et al., 1987);(b)P2O5-SiO2圖Fig.8 Discrimination diagrams of the granite in the Zaoyuan pluton(a) Nb vs. 10000×Ga/Al diagram (after Whalen et al., 1987); (b) P2O5 vs. SiO2 diagram

棗園花崗巖具有較高的SiO2含量(圖4a; 67.15%~73.84%)、較低的MgO含量(0.50%~1.36%)和Mg#(<49)(秦拯緯, 2016; 王江波, 2020),表明其源區(qū)地幔物質(zhì)的貢獻(xiàn)有限。本文獲得的棗園二長(zhǎng)花崗巖鋯石εHf(t)值為0.1~5.7,指示其源區(qū)主要為中元古代到新元古代新生地殼,與前人對(duì)棗園花崗巖Hf同位素特征研究結(jié)果一致(圖9; 秦拯緯, 2016; Qinetal., 2022)。此外,棗園二長(zhǎng)花崗巖鋯石具有非常均一的較高的O同位素組成(δ18O=8.72‰~9.66‰),Hf-O同位素?zé)o相關(guān)性(圖7),也表明不存在幔源巖漿的明顯加入。鋯石中氧擴(kuò)散速率極慢(Watson and Cherniak, 1997; Zheng and Fu, 1998),且氧同位素組成不受后期亞固相熱液蝕變和高級(jí)“干”麻粒巖相變質(zhì)作用的影響(Valley, 2003; Zhengetal., 2004),所以鋯石δ18O值能夠反映其巖漿氧同位素組成。一般認(rèn)為,低溫水巖作用使巖石具有較重的O同位素組成(Zhao and Zheng, 2003)。因此,棗園二長(zhǎng)花崗巖鋯石較高的氧同位素組成表明其源區(qū)可能經(jīng)歷過(guò)低溫水巖作用。此外,在εHf(t)-鋯石U-Pb年齡圖中(圖9),北秦嶺早古生代花崗巖源區(qū)顯示出古老地殼組分逐漸增加的趨勢(shì),晚奧陶世花崗巖源區(qū)主要以新生地殼為主,晚志留世花崗巖源區(qū)顯示出古元古代-太古宙古老地殼物質(zhì)的重要貢獻(xiàn)。

圖9 北秦嶺早古生代花崗巖鋯石Hf同位素特征花崗巖鋯石Hf同位素?cái)?shù)據(jù)來(lái)自:雷敏, 2010; 劉丙祥, 2014; Qin et al., 2014, 2015; 秦拯緯, 2016; Wang et al., 2016, 2020; Chen et al., 2018; Ren et al., 2021; 王永等, 2021; 胡鵬等, 2022Fig.9 Zircon Hf isotope characteristics of the Early Paleozoic granite in the North Qinling Belt

微量元素特征方面,棗園花崗巖樣品Eu的異常不明顯(0.83; 圖5a),指示巖漿演化過(guò)程中斜長(zhǎng)石分離結(jié)晶的影響可能較小。結(jié)合前人數(shù)據(jù),依據(jù)鋯飽和溫度計(jì)(Watson and Harrison, 1983)計(jì)算的棗園花崗巖的鋯飽和溫度(TZr)為784~845℃(本文樣品TZr=798℃)。這一溫度與黑云母脫水熔融反應(yīng)溫度條件一致(Weinberg and Hasalová, 2015)。

綜上所述,早古生代棗園二長(zhǎng)花崗巖可能是蝕變的中元古代-新元古代年輕地殼黑云母脫水熔融形成。

4.3 地質(zhì)意義

一般認(rèn)為,商丹洋向北俯沖早于510Ma(Dongetal., 2011a; Wangetal., 2014b),但是510~400Ma秦嶺造山帶的構(gòu)造演化仍然存在爭(zhēng)議,尤其是陸殼俯沖起始的時(shí)間和過(guò)程等問(wèn)題。北秦嶺早古生代構(gòu)造演化過(guò)程對(duì)于理解秦嶺造山帶的形成和演化具有重要意義(Meng and Zhang, 1999; 張國(guó)偉等, 2001; Dong and Santosh, 2016)。秦嶺巖群作為北秦嶺造山帶變質(zhì)變形最為強(qiáng)烈的單元,長(zhǎng)期受到國(guó)際和國(guó)內(nèi)地學(xué)界的廣泛關(guān)注和持續(xù)研究。大量鋯石U-Pb年代學(xué)研究表明,秦嶺群中HP-UHP巖石的峰期變質(zhì)時(shí)代為510~480Ma,并認(rèn)為其形成是陸殼俯沖-深俯沖作用的產(chǎn)物(Chenetal., 2004; 陳丹玲和劉良, 2011; Chengetal., 2011, 2012; Wang and Wu, 2013; 向華等, 2014; Wangetal., 2011, 2014a; Liuetal., 2016; 宮相寬等, 2016; Yuetal., 2016; Dongetal., 2022; Kangetal., 2022)。

在早古生代,北秦嶺造山帶經(jīng)歷了復(fù)雜的演化過(guò)程,形成了大量的花崗巖和基性巖,這些巖石也保存了與地殼形成和演化有關(guān)的重要構(gòu)造事件的信息(Wangetal., 2013b; Zhangetal., 2015; Shietal., 2017)。在晚寒武世-早奧陶世,本文研究的斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)輝石巖的原巖形成于這一時(shí)期。秦嶺群中出露典型基性巖體為富水雜巖,鋯石U-Pb定年結(jié)果顯示其主體形成于510~470Ma(Wangetal., 2014b; Zhangetal., 2015; Shietal., 2017; Zhengetal., 2020)。這些輝長(zhǎng)巖大部分鋯石具有富集的εHf(t)值和高的δ18O值,認(rèn)為其來(lái)源于俯沖洋殼和/或陸源沉積物交代的富集地幔源區(qū)(Wangetal., 2014b; Zhangetal., 2015; Shietal., 2017; Zhengetal., 2020)。本文研究斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)輝石巖具有較高的鋯石εHf(t)值和δ18O值,富集LREE和LILEs,表明其原巖也可能來(lái)源于俯沖板片交代的地幔楔。由于富水雜巖形成時(shí)代與其圍巖秦嶺群中HP-UHP巖石的峰期變質(zhì)時(shí)代一致,表明其可能形成于陸殼俯沖過(guò)程(Zhangetal., 2015)。這一時(shí)期形成的花崗巖集中發(fā)育于秦嶺群中,鋯石U-Pb定年結(jié)果表明其形成于501±8Ma~487±10Ma(圖6c; 陸松年等, 2003; 王濤等, 2005; Wangetal., 2009; 雷敏等, 2010; Zhangetal., 2013b; 劉丙祥, 2014), 并認(rèn)為其可能形成于俯沖陸殼的部分熔融(Wangetal., 2009; Zhangetal., 2013b)。

中-晚奧陶世(470~443Ma),本文研究的斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)輝石巖經(jīng)歷了角閃巖相變質(zhì)作用、形成了黃柏岔巖體(Zhangetal., 2013a; Liuetal., 2019)。這一時(shí)期形成的花崗巖主體形成于~454Ma,也與前人研究秦嶺群中大量HP-UHP巖石麻粒巖-角閃巖相退變質(zhì)作用時(shí)代一致(圖6)。這些HP-UHP巖石在晚寒武世經(jīng)歷了峰期變質(zhì)作用后,在中-晚奧陶世遭受了麻粒巖-角閃巖相退變質(zhì)作用的疊加,說(shuō)明北秦嶺超高壓變質(zhì)帶經(jīng)歷了由陸殼俯沖-深俯沖-抬升的構(gòu)造演化過(guò)程(劉良等, 2013)。中-晚奧陶世北秦嶺超高壓變質(zhì)帶花崗巖可能是抬升過(guò)程中陸殼發(fā)生部分熔融的產(chǎn)物(Qinetal., 2014)。

晚志留世是北秦嶺花崗巖最發(fā)育的時(shí)期(圖6c),并且花崗巖的源區(qū)組成發(fā)生了很大變化(圖9),在此之前的花崗巖源區(qū)主體為較年輕的地殼,這一時(shí)期的花崗巖顯示出較復(fù)雜的源區(qū)組成并包括大量古老陸殼組分的參與。本文研究花崗巖樣品具有虧損的鋯石εHf(t)值和高的δ18O值,表明其來(lái)源于經(jīng)歷低溫水巖反應(yīng)的年輕地殼。秦嶺群HP-UHP巖石也記錄了~425Ma的第二期退變質(zhì)作用(圖6a),并認(rèn)為其代表了造山后伸展,HP-UHP巖石發(fā)生第二次構(gòu)造抬升。抬升過(guò)程中俯沖陸殼物質(zhì)發(fā)生大規(guī)模部分熔融,形成北秦嶺最為廣泛的花崗巖。

綜上,北秦嶺超高壓變質(zhì)帶在早古生代可能經(jīng)歷了晚寒武世的陸殼深俯沖,之后分別在中-晚奧陶世和晚志留世發(fā)生兩次構(gòu)造抬升事件。丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖記錄了第二次構(gòu)造抬升過(guò)程中的陸殼減壓熔融;其中的基性捕虜體記錄了第一次抬升過(guò)程中的變質(zhì)事件。

5 結(jié)論

基于北秦嶺丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖和基性捕虜體的巖石學(xué)、全巖地球化學(xué)和鋯石U-Pb-Hf-O同位素研究,可以得到以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):

(1)棗園巖體和黃柏岔巖體中的基性捕虜體變質(zhì)時(shí)代為中奧陶世(460±5Ma~468±4Ma),棗園二長(zhǎng)花崗巖形成于晚志留世(419±4Ma);

(2)斜長(zhǎng)角閃巖和斜長(zhǎng)輝石巖捕虜體富集大離子親石元素,虧損高場(chǎng)強(qiáng)元素,具有高的鋯石εHf(t)值和δ18O值,表明其原巖可能形成于俯沖板片交代地幔楔部分熔融;

(3)棗園二長(zhǎng)花崗巖呈現(xiàn)高硅堿、貧鐵鎂和弱過(guò)鋁等特征,屬于I型花崗巖。具有虧損的鋯石εHf(t)值和高的δ18O值。元素與同位素地球化學(xué)特征表明花崗巖是由蝕變年輕地殼經(jīng)黑云母脫水熔融形成;

(4)北秦嶺超高壓變質(zhì)帶在早古生代可能經(jīng)歷了晚寒武世的陸殼深俯沖,之后分別在中-晚奧陶世和晚志留世發(fā)生兩次構(gòu)造抬升。丹鳳地區(qū)早古生代花崗巖記錄了第二次構(gòu)造抬升過(guò)程中的陸殼減壓熔融;其中的基性捕虜體記錄了第一次抬升過(guò)程中的變質(zhì)事件。

致謝感謝唐歡和李樂(lè)倩在野外和實(shí)驗(yàn)工作中的幫助!匿名評(píng)審專家提出了諸多寶貴意見,在此表示衷心感謝!

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