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蚌埠隆起区花岗岩的年代学和地球化学:对华北克拉通东部构造演化的制约

【摘要】: 本文以蚌埠隆起区花岗岩为研究对象,利用锆石SHRIMP和LA-ICP-MS U-Pb定年方法,确定了花岗岩的形成时代;利用花岗岩的主量、痕量元素和Sr-Nd-Pb同位素以及继承锆石和锆石Hf同位素的示踪技术,讨论了蚌埠隆起区不同时代花岗岩的成因类型和岩浆源区性质及其花岗岩形成的构造背景。提出了扬子克拉通与华北克拉通在中生代早期的俯冲碰撞是由南东向北西方向发生的,郯庐断裂带在中生代时期可能并不存在巨大的左行平移的认识。这对揭示华北克拉通东部的构造演化具有重要意义。 锆石U-Pb定年结果表明,蚌埠隆起区花岗岩的形成时代为古元古代(2100 Ma~2200 Ma)、中生代的晚侏罗世(160 Ma)、早白垩世早期(130 Ma)和早白垩世晚期(110 Ma)。古元古代以庄子里、磨盘山正长花岗岩为代表;晚侏罗世以荆山正长花岗岩为代表;早白垩世早期以淮光花岗闪长岩和西庐山、女山正长花岗岩为代表;早白垩世晚期以曹山、锥山二长花岗岩和蚂蚁山正长花岗岩为代表。 主量、痕量元素和Sr-Nd-Pb同位素以及继承锆石和锆石Hf同位素综合研究表明,(1)古元古代正长花岗岩为“A”型花岗岩,它们的原始岩浆起源于有少量古老地壳物质涉入的新生下地壳的部分熔融,古元古代正长花岗岩形成于伸展环境;(2)中生代花岗岩属于准铝质-弱过铝质岩石,具有“I”型花岗岩的成因特征,其岩浆源区既涉及了遭受超高压变质作用改造的扬子克拉通基底,又涉及了古老的华北克拉通基底。晚侏罗世花岗岩形成于造山后伸展环境,而早白垩世花岗岩形成于强烈的伸展构造背景。 蚌埠隆起区深部地壳中扬子克拉通基底物质的存在,暗示扬子克拉通与华北克拉通在中生代早期的俯冲碰撞应首先发生在两陆块的东部,并以郯庐断裂带为拼合带由南东向北西方向俯冲。然后,因扬子克拉通(顺时针方向)与华北克拉通的相对旋转造成大别地区的剪刀式闭合与碰撞。郯庐断裂带中南段应为两陆块碰撞的缝合线,郯庐断裂带在中生代时期可能并不存在巨大的左行平移。

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