Petrogenesis of the Late Paleoproterozoic (~1.84Ga) Yuantou A-type granite in the southern margin of the North China Craton and its tectonic implications

Abstract

在华北克拉通陆续发现有大量的古元古代末-中元古代早期A-型花岗岩，它们具有独特的地球化学特征和特定的形成条件，可为进一步了解A-型花岗岩的岩石成因以及华北克拉通由结晶基底的形成向稳定盖层发育时期构造环境的转折提供重要依据。本文对华北克拉通南缘产出的垣头花岗岩体进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、元素地球化学和Nd-Hf-O同位素研究。结果表明，垣头岩体岩石类型主要为正长花岗岩，形成时代为1841±4Ma；全岩样品具有较高的铁（FeOT/（FeOT+MgO）=0.75~0.86）、富碱（K2O+Na2O=8.11%~9.13%，K2O/Na2O>1）、低MgO（0.28%~0.56%）、P2O5（0.04%~0.08%）和MnO（0.03%~0.04%），富含大离子亲石元素（如Rb、Th、U、K）、亏损高场强元素（Nb、Ta、Zr、Hf），具有Eu、Sr负异常，高10，000Ga/Al比值（>2.76）、准铝质-弱过铝质且不含碱性暗色矿物，属于铝质A-型花岗岩；全岩eNd（t）=-4.68、tDMC=2.70Ga，锆石eHf（t）=-12.0~-4.71、tDMC=3.22~2.78Ga，锆石δ18O=5.4‰~6.5‰（加权平均值为6.1‰），指示它们是古老基底物质部分熔融的产物。结合区域上的地质特征和研究资料，我们认为垣头A-型花岗岩体形成于碰撞后的伸展环境，标志着华北克拉通1.85Ga前后的造山运动的结束。