南秦岭新元古代基性-超基性脉岩的矿物和铂族元素研究

扬子板块周缘新元古代早期存在大洋板块俯冲作用，之后沿板块边界经历了广泛裂解。然而裂解的时限和机制长期以来备受争议，裂解过程中岩石圈地幔演化以及岩石圈与软流圈地幔（或地幔柱）相互作用过程仍然不清楚。扬子北缘南秦岭地区发育新元古代武当山群、耀岭河群火山－沉积岩组合和大规模基性-超基性脉岩侵入，显示典型的拉张背景。其中基性-超基性岩石类型复杂,包括纯橄岩，橄长岩，橄榄辉长岩，辉石岩，辉长岩等。本项目拟以基性-超基性脉岩为研究对象，通过系统的同位素定年，主要造岩矿物结构和成分分析，全岩PGE和Sr-Nd-Pb-Hf-Os同位素分析，厘定岩石圈和陆壳伸展期次，研究不同岩石类型的成因和源区属性，以及所包含的岩石圈-软流圈(地幔柱)相互作用信息。以上研究不但可以示踪板块边界从俯冲到伸展转换背景下,岩石圈地幔的演化模式，而且可能为扬子板块周缘新元古代末期裂解的动力来源提供信息。

扬子周缘新元古代早期存在大洋板块俯冲作用，之后沿板块边界经历了广泛裂解。然而裂解的时限和机制长期以来备受争议，裂解过程中岩石圈地幔演化以及岩石圈与软流圈地幔相互作用过程仍然不清楚。扬子北缘南秦岭地区发育大规模新元古代基性-超基性岩墙群，显示典型的拉张环境。它们的岩石类型复杂,包括纯橄岩，橄长岩，橄榄辉长岩，辉石岩和辉长岩等。锆石U-Pb定年显示主体形成于650-630Ma，同时存在740 Ma, 700Ma 和 670Ma的岩浆活动。..650-630Ma基性脉岩可分为东西两部分，二者的地球化学特点各有不同。南秦岭东部基性脉岩属于低钾钙碱性系列，主量元素变化范围大，MgO = 4.96-14.4 wt.%，SiO2 = 42.6-49.6 wt.%，K2O+Na2O = 0.98-4.48 wt.%。它们的稀土元素配分模式显示轻稀土富集，并且具有正的Eu和Ce异常。微量元素蛛网图具典型的岛弧地球化学特点。全岩同位素组成均一，εNd = -4.45 ~ -7.11，206Pb/204Pb = 16.71 ~ 16.93，207Pb/204Pb = 15.36 ~ 15.42; 208Pb/204Pb = 37.17 ~ 37.49。锆石Hf-O同位素组成位于幔源岩浆锆石范围。上述结果证明，该系列基性岩浆岩来源于富集的岩石圈地幔，并且经历了分离结晶作用，但并未受地壳物质的强烈混染。然而，南秦岭西部的脉岩MgO值较低 (4.7-9.4 wt.%)，SiO2较高 (44.97-52.09 wt.%)，全岩εNd = +2.75 ~ +5.85，206Pb/204Pb = 17.25 ~ 18.42，207Pb/204Pb = 15.44 ~ 15.55; 208Pb/204Pb = 37.37 ~ 38.74。锆石氧同位素也较东部低。证实它们来源于新生地壳物质的熔融。..南秦岭地区新元古代基性岩墙群的形成，可能源于俯冲后软流圈地幔的上涌，从而引发大规模岩石圈伸展，但软流圈物质并没有参与该期岩石成因。