青藏高原北羌塘三叠纪花岗岩中发现新元古代的基底信息: 来自锆石SIMS U-Pb年龄和Hf-O同位素的约束

姜庆运, 但 卫, 王 强, 3, 张修政, 唐功建, 3

青藏高原北羌塘三叠纪花岗岩中发现新元古代的基底信息: 来自锆石SIMS U-Pb年龄和Hf-O同位素的约束

姜庆运1, 2, 但 卫1, 3*, 王 强1, 2, 3, 张修政1, 唐功建1, 3

(1.中国科学院 广州地球化学研究所, 同位素地球化学国家重点实验室, 广东 广州 510640; 2.中国科学院大学 地球与行星科学学院, 北京 100049; 3.中国科学院 深地科学卓越创新中心, 广东 广州 510640)

羌塘地块基底研究工作是青藏高原地学领域的难点。羌塘地区是否具有前寒武纪基底一直以来存在着很大的争议, 现有的年代学资料虽有报道, 但至今仍缺乏统一的认识。本文对北羌塘中部双湖地区花岗岩进行了SIMS锆石U-Pb年代学、全岩主微量元素、Sr-Nd同位素和锆石Hf-O同位素地球化学研究。双湖花岗岩形成于晚三叠世(~217 Ma), 并捕获~828 Ma的锆石。双湖花岗岩具有高的SiO2、K2O和低的MgO含量(SiO2=64.00%~69.54%, K2O=4.09%~5.17%, MgO= 1.44%~3.34%), 具有轻稀土元素富集的配分模式, 以及富集的全岩Nd()值(-9.6)和锆石原位Hf()值(-10.8~-8.1), 岩浆锆石的δ18O值为6.98‰~8.30‰。岩相学和地球化学特征表明双湖花岗岩主要来源于中下地壳的部分熔融。综合区域内时空演化格架以及大量相关地质事实, 认为双湖晚三叠世花岗岩形成于后碰撞伸展构造背景。捕获锆石的阴极发光显示较明显的振荡环带, 表明来自于酸性岩浆岩; 其具有高的不均一的O同位素(δ18O=8.20‰~10.23‰), Hf模式年龄为1.7~1.9 Ga, 表明其源岩是来自古元古代地壳物质重熔形成的S型花岗岩, 代表了北羌塘地块的基底。综合区域地质、岩石地球化学特征及其捕获锆石信息, 本文认为双湖花岗岩为北羌塘地块可能具有扬子型晋宁期基底提供了重要信息。

羌塘地块; 基底; 新元古代; 捕获锆石; 花岗岩

0 引 言

羌塘地块位于青藏高原的中部(图1a), 其南界为班公湖‒怒江缝合带, 北界为金沙江缝合带。羌塘地区的基底研究工作一直为广大研究者所关注(李才等, 2004; 李才, 2008; 胡培远等, 2010a; Pullen et al., 2011; 何世平等, 2011, 2013; Fan et al., 2014; Hu et al., 2014; Ding et al., 2015; 李江涛等, 2016; 谭富文等, 2016; Lu et al., 2017), 因为其基底的形成时代和特征对青藏高原早期形成与演化的认识起着至关重要的作用。李才(2003)认为羌塘地块南、北两部分存在不同的基底, 即南羌塘地块具有冈瓦纳型泛非‒早古生代结晶基底, 北羌塘地块具有扬子型晋宁期基底, 并将羌塘地块中部变质带附近原来认为形成于新太古界‒元古宇的戈木日群、果干加年山群、玛依岗日群和阿木岗群解体为晚石炭世‒早二叠世和晚三叠世的地层(李才等, 2005)。Pullen et al. (2011)在变质带中发现了早古生代花岗岩, 研究工作表明其形成于寒武纪‒奥陶纪(Fan et al., 2015; Hu et al., 2015; Liu et al., 2018), 属于S型花岗岩, SIMS锆石精确定年表明其形成于480~465 Ma, 代表南羌塘地块的基底(Dan et al., 2020)。

与南羌塘地块大量的研究工作相比, 由于北羌塘地块被大量的中新生代地层所覆盖, 其基底研究工作难度大, 研究程度比较低。目前只在北羌塘地块东南延伸方向的昌都地区发现了基底岩石, 该区域的宁多岩群可能形成于新元古代, 并在其中识别出了~990 Ma的片麻状黑云母花岗岩(何世平等, 2013)。在青藏高原腹地的北羌塘地块, 目前发现的最老岩石是位于北羌塘三岔口一带的下奥陶统三岔口组浅变质碎屑岩(夏军等, 2006)。北羌塘地块是否存在新元古代基底仍然知之甚少。

过去几年, 本课题组对北羌塘地块的古生代‒中生代岩石进行了大量研究, 发现在北羌塘双湖地区的花岗岩样品中存在捕获的新元古代锆石年龄峰。为了更好地约束这期岩浆事件的意义, 本文进一步开展锆石Hf-O同位素测试, 以探讨其对北羌塘地块基底问题的研究意义。

1 区域地质背景与样品特征

位于青藏高原中部的羌塘地块构造演化历史复杂(Dewey et al., 1988; Yin and Harrison, 2000)。部分研究者认为羌塘地块中部的高压变质带是北部金沙江缝合带向南低角度俯冲至下地壳, 而后底辟的结果(Kapp et al., 2003; Pullen et al., 2008; Gehrels et al., 2011; Pullen and Kapp, 2014)。他们认为南、北羌塘作为统一的块体, 都来自于冈瓦纳大陆。Gehrels et al. (2011)分析了羌塘和拉萨等地块晚古生代‒早中生代的碎屑锆石, 发现南、北羌塘地块物源特征十分相似, 与印度冈瓦纳大陆一致, 由此认为南、北羌塘为一个陆块。但绝大部分研究者认为其中部存在一条古特提斯缝合带(李才, 1987, 2008; Leeder et al., 1988; Kapp et al., 2003; Metcalfe, 2013; Peng et al., 2014), 且将羌塘分为南、北两部分。该缝合带发育古生代洋壳残片、高压榴辉岩、蓝片岩、石炭纪‒二叠纪蛇绿岩, 是冈瓦纳大陆的北界(李才, 2008; Zhai et al., 2013)。最近研究表明南、北羌塘地块具有明显不同的碎屑锆石年龄谱(Zhang et al., 2017), 在三叠纪以前被古特提斯隔开, 370~230 Ma古特提斯向北俯冲于北羌塘地块之下, ~230 Ma古特提斯关闭, 南、北羌塘地块碰撞(Zhang et al., 2016; Dan et al., 2018)。羌塘地块中部晚三叠世发生大规模岩浆活动(225~202 Ma), 伴随着大量深部俯冲物质的大规模折返、侵位事件(Zhai et al., 2011)。

本次研究的岩体位于北羌塘地块南缘, 出露于双湖县地区(图1b), 毗邻龙木错‒双湖缝合带。区域内出露的地层以上三叠统土门格拉组、侏罗系和新近系沉积岩为主。岩体出露面积较大, 前人对该区域曾做过研究工作, 初步定年结果为220~210 Ma (Li et al., 2015)。双湖地区花岗岩和花岗闪长岩侵入二叠纪玄武岩和复理石中。花岗岩具有等粒状结构, 主要由钾长石(45%~50%)、石英(25%~30%)、斜长石(15%)、绢云母和少量角闪石组成(5%)。钾长石双晶不太明显, 石英具有定向排列特征, 绢云母多以鳞片状集合体呈现, 主要是因为斜长石严重蚀变, 副矿物主要有锆石、磷灰石和少量的铁‒钛氧化物(图2b)。

2 分析方法

双湖花岗岩样品分析测试均在中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室完成。锆石原位二次离子质谱仪U-Pb同位素测试使用的仪器型号为Cameca IMS-1280-HR。采用强度为~10 nA的O2-一次离子束在13 kV电压下加速, 轰击样品表面并激发二次离子, 随后二次离子进入质谱仪开始同位素分析, 具体的操作步骤以及实验条件见Li et al. (2010)。锆石原位二次离子质谱O同位素测试分析仪器与上述SIMS U-Pb测试相同。采用强度为~2 nA的Cs+一次离子束在10 kV电压下加速, 轰击样品表面并激发二次离子, 随后二次离子进入质谱仪开始同位素分析, 具体的操作步骤以及实验条件见Li et al. (2010)。

锆石原位Lu-Hf同位素测试使用的质谱仪为Neptune公司生产的多接收电感耦合等离子体质谱仪(Multicollector-ICP-MS), 进样系统为193 nm ArF准分子激光剥蚀系统, 具体的操作步骤以及实验条件见Zhang et al. (2014)。测试过程中Plešovice锆石标样的平均值为0.282475±9(2σ), 与前人报道的数值0.282482±13(2σ)一致(Sláma et al., 2008)。

全岩主量元素分析测试采用X 射线荧光(XRF)光谱分析法, XRF仪器的型号为Rigaku RIX 2000,仪器分析精度为1%~5%。具体的仪器操作步骤以及实验条件见Li et al. (2005)。微量元素测试采用ICP-MS, 仪器型号为Perkin-Elmer Sciex ELAN 6000。具体的操作步骤以及实验条件见Li et al. (2002)。

JS. 金沙江缝合带; LSS. 龙木错‒双湖‒澜沧江缝合带; BNS. 班公湖‒怒江缝合带。

图2 双湖花岗岩的野外(a)和显微照片(b)

全岩Sr-Nd同位素测试分析采用的质谱仪是Neptune公司生产的多接受电感耦合等离子体质谱仪(Multicollector-ICP-MS)。所有测量的87Sr/86Sr 和143Nd/144Nd比值用86Sr/88Sr=0.1194和146Nd/144Nd= 0.7219校正。具体的操作步骤以及实验条件见梁细荣等(2003)。

3 分析测试结果

3.1 SIMS锆石U-Pb年龄

双湖花岗岩(15ZB174-1)中锆石晶形完整, 自形程度好, 呈长柱状, 颗粒大小不一, 粒径在100~ 200 μm之间。大部分锆石颗粒阴极发光图像(CL)显示清晰的振荡环带结构(图3d、e), 表明其为典型的岩浆成因锆石(Hoskin and Black, 2001)。部分颗粒核部环带模糊(图3f、g), 表明其受到后期地质事件改造。SIMS锆石U-Pb年代学分析结果见表1。本次分析的双湖花岗岩当中锆石测点年龄变化范围在866~214 Ma之间(表1, 图3a)。9颗206Pb/238U年龄最小的锆石Th/U值为0.37~0.92, 8个测点位于谐和线上, 加权平均年龄为217±2 Ma (MSWD=0.97)(图3b), 代表了花岗岩的岩浆结晶年龄为晚三叠世。剩余8颗锆石的Th/U比值为0.17~0.63, 其上交点年龄为831±14 Ma, 6个谐和点的207Pb/206Pb加权平均年龄为828±7 Ma(MSWD=1.11)(图3c)。

红色圈指示锆石U-Pb年龄和O同位素的测试位置, 黄色圈指示Hf同位素测试位置, 年龄下面依次为δ18O和εHf(t)值。

表1 双湖花岗岩SIMS锆石U-Pb年龄分析结果(样品15ZB174-1)

3.2 全岩主量、微量元素和Sr-Nd同位素组成

双湖花岗岩的全岩地球化学分析结果见表2。岩石的SiO2和K2O含量很高, 分别为64.00%~ 69.54%和4.09%~5.17%, MgO含量为1.44%~3.34%, Mg#为51~54。在TAS图解上, 样品落入花岗闪长岩和花岗岩区域, 与三叠纪果干加年山花岗岩一致(图4a)。在K2O-SiO2图解中, 双湖花岗岩显示高钾或钾玄质特征(图4b), 铝饱和指数A/CNK为1.06~1.22, 在A/NK-A/CNK图解中, 双湖花岗岩表现为过铝质特征(图4c)。

表2 双湖花岗岩主量(%)、微量(μg/g)元素和Sr-Nd同位素分析结果

注: Fe2O3t为全铁; LOI为烧失量; Mg#=Mg2+/(Fe2++Mg2+)×100; δEu=EuN/(SmN×GdN)1/2; Sr、Nd 同位素初始值以=220 Ma为回算年龄。

图4 双湖花岗岩TAS(a, 据Middlemost, 1994)、K2O-SiO2(b, 据Peccerillo and Taylor, 1976)、A/NK-A/CNK (c)和εNd(t)- (87Sr/86Sr)i (d)图解

双湖花岗岩的稀土元素的总量(∑REE=138.57~ 177.86 μg/g)高于大陆地壳平均值(106 μg/g), 稀土元素配分曲线表现为富集轻稀土元素的右倾配分模式(图5a), (La/Yb)N范围在13.3~14.8, Eu负异常(δEu= 0.64~0.65)表明存在斜长石的分离结晶。在原始地幔标准化微量元素蛛网图上, 具有富集Rb、Th、U和Pb, 亏损Nb、Ta、Sr和Ti的特征(图5b)。双湖花岗岩与同期果干加年山花岗岩的稀土元素和微量元素特征整体较为一致(图5)。

双湖花岗岩(15ZB174-2)初始的(87Sr/86Sr)i为0.714169,Nd()值较低为-9.61, Nd同位素模式年龄(DM2)为1.78 Ga(表2), 落在北羌塘三叠纪长英质岩浆岩范围内(图4d)。研究该区域花岗岩的初始(87Sr/86Sr)i为0.7131~0.7151,Nd()值为-9.7~-8.9, Nd同位素模式年龄(DM2)为1.72~1.79 Ga(Li et al., 2015),与本文研究结果相同。

3.3 锆石Hf-O同位素

锆石Hf-O同位素分析结果见表3。原生岩浆锆石和捕获锆石分别用217 Ma结晶年龄和828 Ma年龄来计算初始176Hf/177Hf值和Hf()值。与两种类型的锆石相对比。岩浆锆石176Hf/177Hf范围在0.282335~ 0.282409, (176Hf/177Hf)i值范围为0.282329~0.282406,Hf()值在-10.8~-8.1之间, Hf同位素模式年龄(DM2)在1.77~1.93 Ga之间。捕获锆石176Hf/177Hf范围在0.282199~0.282278, (176Hf/177Hf)i值范围为0.282179~0.282261,Hf()值在-4.2~0.4之间, Hf同位素模式年龄(DM2)在1.70~1.90 Ga之间(表3, 图6)。

图5 双湖地区花岗岩球粒陨石标准化稀土元素配分模式图(a)和原始地幔标准化微量元素蛛网图(b)(球粒陨石和原始地幔标准化值引自Sun and McDonough, 1989)

表3 双湖花岗岩锆石原位Hf-O同位素分析结果

注: 年龄后的标记*表示该点未进行年龄测定, (176Hf/177Hf)i值根据推断年龄进行回算。

与锆石的Hf同位素组成类似, 岩浆锆石和捕获锆石的O同位素也不同。岩浆锆石δ18O的范围在6.98‰~8.30‰之间, 平均值为7.88‰。捕获锆石δ18O的范围在8.20‰~10.23‰之间, 平均值为8.98‰ (表3, 图7)。

4 讨 论

4.1 双湖晚三叠世花岗岩的成因

双湖花岗岩虽具有过铝质花岗岩的特征(A/CNK为1.06~1.22), 但其具有I型花岗岩的特征矿物角闪石, 岩浆锆石较低的O同位素(δ18O=6.98‰~8.30‰)也表明其为I型花岗岩。I型花岗岩的成因有以下几种解释: ①幔源玄武质岩浆的分离结晶(Soesoo, 2000; Li et al., 2007); ②幔源岩浆底侵下地壳, 在壳幔混合作用下形成(邱检生等, 2008); ③中下地壳物质的部分熔融。研究区未发现辉长岩‒闪长岩‒花岗闪长岩‒花岗岩连贯的一系列岩体, 上述系列连贯的岩石类型通常为玄武质幔源岩浆经分离结晶作用形成, 故由此可排除幔源玄武质岩浆的分离结晶模式。晚三叠世该区域处于后碰撞造山阶段(Zhai et al., 2011, 2013; 张修政等, 2014), 岩浆活动最活跃, 产生了巨量的花岗质岩浆。前人曾在双湖花岗岩中发现了一些闪长质包体, 认为地幔物质参与了双湖花岗岩的演化(Li et al., 2015), 与花岗岩具有较高的Mg#(50~54)一致。但是本文研究的双湖花岗岩锆石具有均一的Hf同位素(Hf()=-10.8~-8.1)和氧同位素(δ18O=6.98‰~8.30‰)组成, 表明其源区较为均一, 或地幔物质加入的量较少并且在岩浆房中均一化了。因此, 地幔物质可能主要提供了热源, 导致中下地壳的熔融作用。花岗岩锆石均一的氧同位素进一步表明其源区以变火成岩为主, 而这些变火成岩可能来自早期受到俯冲作用影响的源区, 因此在其岩浆演化和上升过程中能捕获基底岩石信息。虽然捕获了具有高O同位素的基底岩石, 但并没有明显改变花岗岩的O同位素。因此, 混染的量可能较小。

花岗岩的地球化学成分受多种条件的约束, 如源区性质, 熔融条件及后期构造演化等, 其地球化学特征与构造背景并不直接挂钩(吴福元等, 2007)。研究表明, 双湖晚三叠世花岗岩可能形成于后碰撞的构造背景。首先, 龙木错‒双湖缝合带代表的古特提斯洋盆在中三叠世完全关闭, 南、北羌塘地块发生陆陆碰撞(Zhai et al., 2011; Dan et al., 2018), 晚三叠世部分区域形成新一轮沉积, 且以角度不整合覆盖在混杂岩之上(李才等, 2007), 表明构造环境由陆陆碰撞转向板内。双湖晚三叠世花岗岩从演化时间上符合后碰撞背景。其次, 蜈蚣山部分晚三叠世(209 Ma)花岗岩表现为A型花岗岩(胡培远等, 2010b), 暗示该时期区域处于伸展构造背景。此外, 区域内高压变质岩的一系列的折返活动及侵位机制(227~203 Ma,张修政等, 2010, 2014; Zhai et al., 2011), 更进一步说明该时期区域内伸展构造背景, 同时也表明块体间的相互作用, 与典型的板内环境不同, 但与后碰撞过程特点相同(Liegeois, 1998)。综上所述, 我们认为双湖晚三叠世花岗岩形成于后碰撞伸展构造背景。

图6 双湖花岗岩εHf(t)-年龄图解

图7 双湖花岗岩锆石δ18O-εHf(t)图

4.2 捕获锆石来自于基底岩石

近年来, 龙木错‒双湖缝合带附近区域, 发现较多格林威尔‒晋宁期的构造岩浆事件记录, 雁石坪地区同样发现大量1192~803 Ma碎屑锆石(李江涛等, 2016), 暗示北羌塘地块可能存在格林威尔构造岩浆热事件和晋宁运动。由于沉积岩中的碎屑锆石具有某种程度的圆形特征, 因此不能有效表明其来自北羌塘地块自身的基底岩石。双湖花岗岩中的捕获锆石为半自形‒自形, 828 Ma的锆石δ18O值明显大于217 Ma的岩浆锆石(图7), 进一步表明前者是捕获的而不是继承自源区的, 否则217 Ma锆石应该具有与828 Ma锆石类似的O同位素。因此, 这些锆石可能来自于结晶基底岩石。

捕获锆石的CL图像、O和Hf同位素特征有助于我们进一步了解北羌塘地块深部基底的性质。锆石CL图像显示这些锆石虽然经历了后期的改造, 但仍保留了明显的振荡环带, 是由酸性岩浆结晶出来的(Corfu et al., 2003)。结合这些锆石来自于基底岩石, 可合理推测其源岩为花岗岩。锆石原位O同位素能有效区分S型和I型花岗岩, S型花岗岩的δ18O值一般＞8‰, 并具有宽广的范围(Dan et al., 2014, 2020; Hopkinson et al., 2017)。捕获锆石的δ18O值为8.20‰~10.23‰, 表明其828 Ma的原岩为S型花岗岩。结合锆石Hf模式年龄为1.7~1.9 Ga, 表明其来自古元古代地壳物质的重熔。

4.3 北羌塘地块起源于扬子地块

目前北羌塘地块的起源和漂移演化历史仍存在争议。一些研究者认为其起源于劳亚大陆(潘桂棠等, 2002, 2004), 另一些研究者认为其在晚古生代时期便从冈瓦纳大陆分离(Kapp et al., 2003; Metcalfe, 2006), 还有部分研究者认为其来自华夏古陆(李才, 2008; Zhang et al., 2013)。针对这个问题, 本文捕获锆石携带的基底信息可提供一定的约束。

前人研究认为龙木错‒双湖缝合带为冈瓦纳大陆的北界。该缝合带南侧南羌塘地块来自冈瓦纳大陆, 北侧北羌塘地块来自欧亚大陆或者华夏古陆(李才, 1987, 2008)。晚三叠世北羌塘地块的地层和古生物与欧亚大陆的塔里木地块及昆仑地块差异较大, 与扬子地块较为相似(朱同兴等, 2010)。近年来, 越来越多的研究表明北羌塘地块起源于华南板块, Wang et al. (2018)通过对北羌塘地块那益雄组的一套双峰式火山岩研究发现, 二叠纪中期俯冲的古特提斯洋板片回撤, 导致地幔对流可能驱使轻的峨眉山地幔柱发生变形而向西流动。北羌塘地块晚二叠世双峰式火山岩可能是峨眉山地幔柱与古特提斯洋俯冲系统相互作用的产物, 进一步表明北羌塘地块与华南板块具有亲缘性。另外, 古地磁研究表明北羌塘地块和南羌塘地块从冈瓦纳大陆裂解的时间可能不同(Song et al., 2017; Ma et al., 2019),并提供了北羌塘地块和华南板块在二叠纪一起发生北向漂移的证据。

因此, 在北羌塘地块寻找具有与扬子地块相似的基底特征岩石, 就能有力证明其来自于扬子地块。近年来, 在北羌塘地块东南方向延伸的昌都宁多岩群发现了1045~965 Ma的基底岩石(何世平等, 2011, 2013), 类似于云南、四川等地发现1300~1000 Ma碰撞事件的记录(王生伟等, 2013; 徐通等, 2016)。但是, 华南板块特别是扬子地块在新元古代的一个重要特征是发育大量的~825 Ma的伸展型岩浆活动, 并以花岗岩为主(Li et al., 2003; 夏林圻等, 2009; 李献华等, 2012)。北羌塘地块沱沱河碎屑锆石年龄存在1205~751 Ma阶段的峰值(张畅, 2018); 唐古拉山地区雁石坪群中也有1192~803 Ma阶段的碎屑锆石(李江涛等, 2016)。本文的研究进一步表明北羌塘地块具有类似华南新元古代裂解时期的基底岩石。因此, 北羌塘地块很可能来源于扬子地块, 在新元古代时期一起经历了俯冲增生及后续的裂解活动。

5 结 论

(1) 新的SIMS锆石U-Pb定年显示, 北羌塘双湖I型花岗岩形成于217 Ma, 可能来自北羌塘地块古老地壳的深部熔融作用, 其形成于南、北羌塘地块碰撞后的伸展构造背景。

(2) 双湖花岗岩捕获锆石年龄为828 Ma, O同位素组成表明其可能来源于晚新元古代S型花岗岩, 其揭示的基底信息与扬子地块相似, 为北羌塘地块具有扬子型基底提供重要信息。

致谢:感谢中国地质科学院地质研究所胡培远副研究员和吉林大学王明副教授对本文提出的宝贵的修改意见。

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Neoproterozoic Basement Information Revealed in the Triassic Granites in the Northern Qiangtang, Tibetan Plateau:Constraints from Zircon SIMS U-Pb Age and Hf-O Isotopes

JIANG Qingyun1, 2, DAN Wei1, 3*, WANG Qiang1, 2, 3, ZHANG Xiuzheng1and TANG Gongjian1, 3

(1. State Key Laboratory of Isotope Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, Guangdong, China; 2. College of Earth and Planetary Science, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. CAS Center for Excellence in Deep Earth Sciences, Guangzhou 510640, Guangdong, China)

The basement of the Qiangtang block, Tibetan Plateau, has not yet been well-documented. The existence of a pre-Cambrian basement in the Qiangtang area is actively debated, even though previous chronological data suggest the pre-Cambrian basement may exist. In this study, we present SIMS zircon U-Pb dating results, whole rock major and trace elements, Sr-Nd and zircon Hf-O isotopic data for the Shuanghu granite in the central part of Northern Qiangtang. The Shuanghu granite was formed at Late Triassic (. 217 Ma) and captured. 828 Ma zircon xenocrysts. The Shuanghu granite rocks have high SiO2, K2O and low MgO contents (SiO2= 64.0% – 69.5%, K2O = 4.1% – 5.2%, MgO = 1.4% – 3.3%). They exhibit enrichment in light REEs, enriched whole rock Nd and zircon Hf isotopic compositions (Nd() =-9.6,Hf() =-10.8 –-8.1) with zircon δ18O range from 6.98‰ to 8.30‰. These petrographic and geochemical characteristics suggest that the Shuanghu granite was originated from partial melting of the middle-lower crust. Combined with regional tectonic evolution framework, the Shuanghu granite was formed in a post-collision extensional setting. The 828 Ma zircon xenocrysts exhibit obvious oscillatory zones in cathodoluminescene images, implying they were derived from acidic magmatic rocks. They have high and heterogeneous δ18O values (8.20‰ – 10.23‰) and ancient Hf model ages (1.7 – 1.9 Ga), indicating that they were sourced from S-type granites by remelting of the Paleoproterozoic crustal materials, which may represent the northern Qiangtang basement. Combining regional geological and rock geochemical characteristics and zircon xenocrysts, we suggest that the Shuanghu granite provide favorable evidence for the Yangtze-type Jinningian basement in the Northern Qiangtang block.

Qiangtang; basement; Neoproterozoic; captured zircon; granite

2020-06-15;

2020-07-03

国家自然科学基金项目(41872065、41630208)资助。

姜庆运(1994–), 男, 硕士研究生, 地质工程专业。Email: 2306680069@qq.com

但卫(1981–), 男, 副研究员, 从事岩石大地构造、前寒武纪地质学方向研究。Email: danwei@gig.ac.cn

P597; P595

A

1001-1552(2021)02-0389-012

10.16539/j.ddgzyckx.2021.02.009