Petrogenesis of Indosinian High Ba-Sr Granites in Laoniushan Batholith, Shaanxi Province and Their Tectonic Implications

Abstract

Abstract:

The Laoniushan complex granitic batholith occurs in Xiaoqinling orogen along the southern margin of the North China
Craton. Zircon LA-ICP-MS U-Pb dating yields an age of 207.9±0.72 Ma for the Kangping pluton, which is the early-stage
granites in Laoniushan batholith, indicating that they were generated from the Early Mesozoic magmatism. These granites are characterized by metaluminous, high silica and total alkalinity with high FeO*/(FeO*+MgO) ratios, LILEs (especially Sr and Ba) and LREEs, low HREEs and Y contents, and insignificant Eu anomalies, similar to the high Ba-Sr granites. In comparison to the typical slab-derived adakites, the Kangping granites have low compatible elements (such as Cr, Ni) and high K2O contents with high-K calc-alkaline features, and display insignificant fractionation of HREEs. During the diagenetic processes, the geochemical behaviors of these granites were mainly constrained by the fractional crystallization of amphibole (clinopyroxene), plagioclase (K-feldspar), and minor garnet. Element and isotope compositions suggest that the sources of the Kangping granites in Laoniushan complex batholith are the mixture of the ancient basement materials of Taihua Group and small amounts of enriched lithospheric mantle metasomatised by fluid/melt that was derived from pelagic sediments-bearing subducted slab. These granites were generated by partial melting of the lowest part of the crust due to the subducted slab break-off during the post-collision extensional stage of the continental collision and orogenic processes.

Key words: High Ba-Sr granite, Post-collision, Xiaoqinling orogen, Laoniushan, Shaanxi Province

CLC Number:

P581.121

Wang Yanfen， Shao Yi， Jiang Shaoyong， Zhang Zunzhong， Hu Jian， Xiao E， Dal Baozh. Petrogenesis of Indosinian High Ba-Sr Granites in Laoniushan Batholith, Shaanxi Province and Their Tectonic Implications[J]. J4, 2012, 18(1): 133-149.

References

陈陇刚, 王北颖, 陈丽荣, 等. 2003. 华山花岗岩的包体特征及指示意
义
[J]. 陕西地质, 21(1): 61-66.
陈衍景, 翟明国, 蒋少涌. 2009. 华北大陆边缘造山过程与成矿研究
的重要进展和问题
[J]. 岩石学报, 25(11): 2695-2726.
戴宝章, 蒋少涌, 王孝磊. 2009. 河南东沟钼矿花岗斑岩成因：岩石
地球化学、锆石U-Pb年代学及Sr-Nd-Hf同位素制约
[J]. 岩石
学报, 25(11): 2889-2901.
第五春荣, 孙勇, 林慈銮, 等. 2007. 豫西宜阳地区TTG质片麻岩锆石
U-Pb定年和Hf同位素地质学
[J]. 岩石学报, 23(2): 253-262.
弓虎军, 朱赖民, 孙博亚, 等. 2009a. 南秦岭沙河湾、曹坪和柞水岩
体锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义
[J]. 岩石学报,
25(2): 248-264.
弓虎军, 朱赖民, 孙博亚, 等. 2009b. 南秦岭地体东江口花岗岩及
其基性包体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成
[J]. 岩石学报,
25(11): 3029-3042.
郭波 , 朱赖民, 李犇, 等. 2009. 华北陆块南缘华山和合峪花岗岩岩体
锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成与成岩动力学背景
[J]. 岩石学
报, 25(2): 265-281.
洪大卫, 郭文歧, 李戈晶, 等. 1987. 福建沿海晶洞花岗岩带的岩石学
和成因演化
[M]. 北京：北京科学技术出版社: 1-132.
黄典豪, 侯増谦, 杨志明, 等. 2009. 东秦岭钼矿带内碳酸岩脉型钼
（铅）矿床地质-地球化学特征、成矿机制及成矿构造背景

[J]. 地质学报, 82(12): 1968-1984.
黄萱 , 孙宝山, 潘均, 等. 1995. 东秦岭华北地台区岩浆活动的时代及
地壳增长和再改造
[J]. 岩石学报, 11(2): 171-178.
蒋少涌, 戴宝章, 姜耀辉, 等. 2009. 胶东和小秦岭: 两类不同构造环
境中的造山型金矿省
[J]. 岩石学报, 25(11): 2727-2738.
李厚民, 陈毓川, 叶会寿, 等. 2008. 东秦岭—大别地区中生代与岩浆
活动有关钼（钨）金银铅锌矿床成矿系列
[J]. 地质学报, 82(11):
1468-1477.
李厚民, 叶会寿, 毛景文, 等. 2007. 小秦岭金（钼）矿床辉钼矿铼-
锇定年及其地质意义
[J]. 矿床地质, 26(4): 417-424.
李诺 , 陈衍景, 孙亚莉, 等. 2009. 河南鱼池岭钼矿床辉钼矿铼-锇同
位素年龄及地质意义
[J]. 岩石学报, 25(2): 413-421.
李诺 , 陈衍景, 张辉, 等. 2007. 东秦岭斑岩钼矿带的地质特征和成矿
构造背景
[J]. 地学前缘, 14: 186-198.
李诺 , 孙亚莉, 李晶, 等. 2008. 小秦岭大湖金钼矿床辉钼矿铼锇同位
素年龄及印支期成矿事件
[J]. 岩石学报, 24(4): 810-816.
李永峰, 毛景文, 白凤军, 等. 2003. 东秦岭南泥湖钼（钨）矿田Re-
Os同位素年龄及其地质意义
[J]. 地质论评, 49(6): 652-659.
陆松年, 陈志宏, 李怀坤, 等. 2004. 秦岭造山带中-新元古代(早期)地
质演化
[J]. 地质通报, 23(2): 107-112.
毛景文, 谢桂青, 张作衡, 等. 2005. 中国北方中生代大规模成矿作用
的期次及其地球动力学背景
[J].岩石学报, 21(1): 169-188.
倪智勇, 李诺, 张辉, 等. 2009. 河南大湖金钼矿床成矿物质来源的锶
钕铅同位素约束
[J]. 岩石学报, 25(11): 2823-2832.
钱青 , 钟孙霖, 李通艺, 等. 2002. 八达岭基性岩和高Ba-Sr花岗岩地
球化学特征及成因探讨: 华北和大别-苏鲁造山带中生代岩浆
岩的对比
[J]. 岩石学报, 18(3): 275-292.
秦江峰, 赖绍聪, 李永飞. 2007. 南秦岭勉县—略阳缝合带印支期光
头山埃达克质花岗岩的成因及其地质意义
[J]. 地质通报, 26(4):
467-471.
尚瑞钧, 严阵. 1988. 秦巴花岗岩
[M]. 武汉: 中国地质大学出版社:
1-224.
唐红峰, 赵志琦, 黄荣生, 等. 2008. 新疆东准噶尔A型花岗岩的锆石
Hf同位素初步研究
[J]. 矿物学报, 28(4): 335-342.
王北颖, 陈陇刚, 薛煜洲, 等. 2007b.花岗岩成因研究的若干问题
[J].
岩石学报, 23(6): 1217-1238.
王北颖, 陈陇刚, 薛煜洲, 等. 1998. 小秦岭中生代花岗岩岩性带特征
及岩石谱系单位划分
[J]. 中国区域地质, 17(3): 266-277.
王义天, 叶会寿, 叶安旺, 等. 2007b.花岗岩成因研究的若干问题
[J].
岩石学报, 23(6): 1217-1238.
王义天, 叶会寿, 叶安旺, 等. 2010. 小秦岭文峪和娘娘山花岗岩体锆
石SHRIMP U-Pb年龄及其意义
[J]. 地质科学, 45(1): 167-180.
吴福元, 李献华, 郑永飞, 等. 2007a. Lu-Hf同位素体系及其岩石学应
用
[J]. 岩石学报, 23(2): 185-220.
吴福元, 李献华, 杨进辉, 等. 2007b.花岗岩成因研究的若干问题
[J].
岩石学报, 23(6): 1217-1238.
许成 , 宋文磊, 漆亮, 等. 2009. 黄龙铺钼矿田含矿碳酸岩地球化学特
征及其形成构造背景
[J]. 岩石学报, 25(2): 422-430.
叶会寿, 毛景文, 李永峰, 等. 2006. 东秦岭东沟超大型斑岩钼矿
SHRIMP锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄及其地质意义
[J]. 地质
学报, 80(7): 1078-1088.
叶会寿, 毛景文, 徐林刚, 等. 2008. 豫西太山庙铝质A型花岗岩
SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地球化学特征
[J]. 地质论评, 54(5):

699-711.
张本仁, 高山, 张宏飞, 等. 2002. 秦岭造山带地球化学
[M]. 北京: 科
学出版社: 1-187.
张成立, 刘良, 张国伟, 等. 2004. 北秦岭新元古代后碰撞花岗岩的确
定及其构造意义
[J]. 地学前缘, 11(3): 33-42.
张成立, 王涛, 王晓霞. 2008. 秦岭造山带早中生代花岗岩成因及其
构造环境
[J]. 高校地质学报, 14(3): 304-316.
张成立, 王晓霞, 王涛, 等. 2009. 东秦岭沙河湾岩体成因——来自锆
石U-Pb定年及其Hf同位素的证据
[J].西北大学学报, 39（3）:
453-465.
张国伟, 程顺有, 郭安林, 等. 2004. 秦岭—大别中央造山系南缘勉—
略古缝合带的再认识——兼论中国大陆主体的拼合
[J]. 地质通
报, 23: 846-853.
张国伟, 张本仁, 袁学诚. 2001. 秦岭造山带与大陆动力学
[M]. 北京:
科学出版社: 1-729.
周滨 , 汪方跃, 孙勇, 等. 2008. 秦岭沙河湾造山带型环斑花岗岩地球
化学及构造属性讨论
[J]. 岩石学报, 24(6): 0261-1272.
周汉文, 李献华, 钟增球, 等. 1997. 豫西小秦岭地区太华杂岩中
斜长角闪岩地球化学及其大地构造意义
[J]. 地球化学, 26(2):
87-100.
周珂 , 叶会寿, 毛景文, 等. 2009. 豫西鱼池岭斑岩型钼矿床地质特征
及其辉钼矿铼-锇同位素年龄
[J]. 矿床地质, 28(2): 170-184.
朱赖民, 张国伟, 郭波, 等. 2008. 东秦岭金堆城大型斑岩钼矿床LAICP-
MS锆石U-Pb定年及成矿动力学背景
[J]. 地质学报, 82(2):
204-220.

[1]	ZHANG Shukai， MENG Yuanku， WANG Zeli. New Insight into Petrogenesis and Tectonic Setting of the Rhyolite from the Lingshan Island in Qingdao Region, Shandong Province [J]. Acta Metallurgica Sinica, 2019, 25(5): 654-.
[2]	ZHANG Fangyi, LAI Shaocong*, QIN Jiangfeng. Petrogenesis and Geological Significance of the Late Cretaceous Haizishan Monzogranite from the Yidun Island Arc [J]. Acta Metallurgica Sinica, 2018, 24(3): 340-.
[3]	LUO Hongling， WU Tairan， ZHAO Lei， HE Yuankai， JIN Xu　. Geochemical characteristics of Bayinzhurihe pluton and its tectonic significance, Bayan Obo, Inner Mongolia [J]. J4, 2013, 19(1): 123-.
[4]	CAO Yi, DU Yang-song, CAI Chun-lin, QIN Xin-Long, LI Shun-ting and XIANG Wen-shuai. Mesozoic A-Type Granitoids and Xenoliths in the Lujiang-Zongyang Area,Anhui Province: Significance in Post-Collisional Magmatic Evolution [J]. J4, 2008, 14(4): 565-576.
[5]	ZHANG Cheng-li1, WANG Tao2, WANG Xiao-xia3. Origin and Tectonic Setting of the Early Mesozoic Granitoids in Qinling Orogenic Belt [J]. J4, 2008, 14(3): 304-316.
[6]	YAN Yun-xiang, ZHANG Cheng-li. Geochemical Characteristics and Tectonic Setting of Zhangjiaba and Xinyuan Plutons in South Qinling [J]. J4, 2005, 11(3): 425-433.
[7]	LIU Jun-lai1, WANG An-jian2, CAO Dian-hua2, XIU Qun-ye2. Structure and Evolution of the Post-Collisional Fault Structures in the Three River Orogenic Belt, Exemplified by the Cenozoic Jianchuan-Lanping Basin [J]. J4, 2004, 10(4): 488-499.
[8]	SHU Liang-shu1, GUO Zhao-jie2, ZHU Wen-bin1, LU Hua-fu1, WANG Bo1. Post-Collision Tectonism and Basin-Range Evolution in the Tianshan Belt [J]. J4, 2004, 10(3): 393-404.