西秦岭天水地区早中生代草川铺花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义
周争艳 杨家喜 徐涛 聂丽娟 孙兰兰
摘要：西秦岭天水地区早中生代草川铺岩体内发育一套似斑状花岗岩，岩体主要由寄主似斑状二长花岗岩及闪长质微粒包体组成。SHRIMP锆石UPb定年结果显示，寄主岩体的侵位年龄为（210.9±17）Ma，平均标准权重偏差（MSWD）为1.74，属于早中生代花岗岩体。岩石地球化学研究表明：寄主岩体属于高钾钙碱性系列，具准铝质特征，A/CNK值为0.99～1.07；稀土元素总质量分数为（128.13～196.56）×10-6，轻、重稀土元素质量分数比值为8.20～9.47，岩体富集轻稀土元素，微量元素特征表现为高场强元素贫化，但元素Ta、Nb明显亏损。岩相学、地球化学和年代学特征表明，早中生代草川铺岩体与南秦岭糜署岭岩体具有相似的岩相学特征和近一致的结晶年龄，并且二者的稀土、微量元素特征相似。因此，早中生代草川铺岩体和糜署岭岩体是同一套岩浆活动的产物，前者虽然构造位置处于北秦岭造山带内，但其物质来源于南秦岭造山带，表明南秦岭造山带和北秦岭造山带在晚三叠世之前已经碰撞。由于早中生代草川铺岩体具高钾钙碱性埃达克岩地球化学特征，所以其是南秦岭造山带向北秦岭造山带俯冲熔融的产物。
关键词：花岗岩；年代学；早中生代；锆石；UPb定年；地球化学；西秦岭
中图分类号：P588.12+1；P595；P597+.3文献标志码：A
Geochronological and Geochemical Characteristics of Early Mesozoic
Caochuanpu Granitoids in Tianshui Area of West Qinling
and Their Geological SignificanceZHOU Zhengyan， YANG Jiaxi， XU Tao， NIE Lijuan， SUN Lanlan
（School of Earth Science and Resources， Changan University， Xian 710054， Shaanxi， China）Abstract： Porphyaceous granitoid， which develops in Early Mesozoic Caochuanpu intrusion in Tianshui area of West Qinling， is mainly composed of host porphyaceous monzogranite and diorite microgranular enclave. SHRIMP zircon UPb dating shows that the emplacement age of host rock is （210.9±1.7）Ma with the mean standard weighted deviation （MSWD） of 1.74， so that the rock belongs to Early Mesozoic granitoid. Lithogeochemistry characteristics show that host rocks are highK calcalkaline series and metaluminous， and the values of A/CNK are 0.991.07； total mass fractions of rare earth elements are （128.13196.56）×10-6， the ratios of mass fractions of light and heavy rare earth elements are 8.209.47， so that the intrusions are rich in light rare earth element， high field strength elements are poor， and Ta and Nb are depleted. The petrology， geochemistry and geochronology show that the petrology， conformity， trace element and rare earth element characteristics of Early Mesozoic Caochuanpu intrusion are the same as that of Mishuling intrusion in South Qinling. Consequently， Caochuanpu and Mishuling intrusions are the products of the same magmatic activity. Tectonic setting of Caochuanpu intrusion is North Qinling orogenic belt， but the material source is South Qinling orogenic belt， so that the collision between North Qinling and South Qinling orogenic belts happens before Late Triassic. Because Early Mesozoic Caochuanpu intrusion has the characteristics of highK calcalkaline adakitic rock， it is the product of subduction and melting from South Qinling to North Qinling.
Key words： granitoid； geochronology； Early Mesozoic； zircon； UPb dating； geochemistry； West Qinling
0引言
西秦岭造山带是秦岭构造带的主要组成部分。Zhang等对其各期岩体的源区性质、岩浆演化、构造环境等已做过大量的分析研究[124]，为西秦岭的形成与演化研究提供了丰富的基础资料。研究区位于西秦岭北部，北侧毗邻华北板块，古生代变质火山岩及中生代花岗岩、闪长岩岩体广泛分布，岩石类型及岩相组合较为复杂。Zhang等认为西秦岭天水地区草川铺岩体形成于早古生代（434 Ma），岩性由中细粒—等粒黑云母花岗岩、花岗闪长岩和英云闪长岩组成，具有中钾钙碱性过铝质花岗岩特征，是岛弧环境下形成的花岗岩体[1]。然而，笔者发现的草川铺岩体内部还发育含暗色包体的似斑状花岗岩体，与Zhang等研究的草川铺岩体[1]不同，而与南秦岭糜署岭[26]、光头山[25]、东江口[26]等岩体相似。基于此，本文通过详细的野外调查，结合岩相学、年代学及地球化学研究，对该岩体的结晶年龄、物质来源、岩石成因等进行研究，确定其岩石类型、形成时代，阐明其构造意义，以期为秦岭造山带的形成与演化提供参考。
1区域地质概况与岩相学特征
研究区位于秦岭造山带西段，以古元古代变质带为界划分为北秦岭造山带和南秦岭造山带。草川铺似斑状花岗岩分布于研究区的北部，属北秦岭造山带。岩体周围主要分布葫芦河岩群变质岩和古元古代秦岭岩群变质岩地层。区内岩浆活动强烈，主要分布有加里东期岩体和印支期岩体。本文所述岩体呈EW向展布，侵入于早古生代草川铺花岗岩体内，两岩体呈突变接触关系。岩体只发育似斑状花岗岩一种，在内部发现暗色包体，包体形态各异，多为椭圆状。
本文共采集样品4件，其中3件为寄主花岗岩样品，1件为暗色包体样品。寄主岩体以样品TSP31为代表，岩石镜下鉴定为灰白色中细粒似斑状二长花岗岩，斑晶为石英、斜长石和钾长石。石英斑晶（体积分数约2%）粒度为2～5 mm，多具熔蚀结构；钾长石（体积分数为15%）多为条纹长石，呈板条状、他形—半自形，粒度为2～20 mm；斜长石（体积分数为5%）呈他形—半自形、短柱状，柱长为1.5～5 mm，斜长石An牌号小于30，部分发生绢云母化。基质主要由石英、钾长石、斜长石、黑云母等组成。石英（体积分数为30%）呈他形、粒状，粒径为0.125～1 mm，一般为0.25～0.5 mm；斜长石（体积分数为38%）呈他形—半自形、板条状，板长为025～125 mm，发生强烈绢云母化；钾长石（体积分数为25%）呈他形—半自形、板条状，板长为025～0.75 mm，发生绢云母化和高岭土化；黑云母（体积分数约6.5%）呈半自形—他形、片状。副矿物有榍石、锆石、褐帘石等。
包体（样品TSP33）镜下鉴定为石英二长闪长岩，具斑晶结构；斑晶主要为石英，其次为钾长石。石英斑晶（体积分数约为3%）粒度为0.75～2.25 mm；钾长石斑晶（体积分数为1%）呈板状，粒度多为075 mm。基质主要由石英、斜长石、钾长石、普通角闪石、单斜辉石组成。石英（体积分数为10%）分布于其他矿物颗粒之间，粒度多为0.25 mm；斜长石（体积分数为44%）呈他形、板条状杂乱分布，An牌号小于30，为酸性斜长石，柱长为0.4～0.6 mm；钾长石（体积分数为9%）呈他形、粒状，多分布于斜长石颗粒之间，粒度为0.1～0.3 mm；普通角闪石（体积分数约20%）呈他形、粒状，部分与辉石伴生，分布于单斜辉石边缘；单斜辉石体积分数为5%，黑云母体积分数为12%，副矿物有榍石、磷灰石、锆石等。包体形态多为椭圆状和不规则状，直径为2～20 cm。
2分析方法
本次测年工作在中国地质科学院北京离子探针中心完成，所选用样品为草川铺似斑状二长花岗岩，标本编号为TSP3，采样位置及岩体野外与镜下照片可参见图1、2。样品锆石颗粒的挑选在河北省区域地质矿产调查研究所进行。测年使用方法为现今国内最先进的SHRIMP IIeMC UPb技术。此方法使用的是比对测年方式，每种样品首先以实验室标样开始，每测完3个测试点后，再次进行标样测定，以此来控制样品和标样的误差关系，样品测试完毕必须以标样结束。通常情况每一次年龄测试操作耗时为15 min，样品耗时为45 h。试验操作完毕后，数据由中国地质科学院北京离子探针中心进行最后校准处理。
NCP为华北板块；YZP为扬子板块；NQB为北秦岭造山带；SQB为南秦岭造山带；LLMF为洛南—栾川—明港断裂；SDSF为商南—
丹凤—舒家坝断裂；BYFF为北川—洋县—房县断裂；图件引自1∶250 000天水幅地质图，有所修改
图1西秦岭花岗岩分布
Fig.1Distribution of the Granitoids in West Qinling寄主岩体样品中的锆石颗粒为自形晶，无色，阴极发光图像显示其大多较暗，岩浆生长震荡环带明显，锆石粒径为50～200 μm，长宽比值多为2∶1或3∶1。12个测试点的w（Th）/w（U）值介于0.39～0.74之间，均大于0.1，且多数大于0.4，属岩浆结晶产物[27]。图3中锆石UPb年龄谐和性较好，其中有效数据为11组，较为集中，介于205～218 Ma之间（表1）。测点号TSP311锆石测得年龄为250 Ma，较其他点过大。其晶型和环带特征表明，测点号TSP311锆石可能为捕获锆石。其他10组测年数据经过204Pb校正后的n（206Ph）/n（238U）加权平均年龄为（210.9±1.7）Ma（平均标准权重偏差（MSWD）为1.74），该年龄代表草川铺似斑状花岗岩的结晶时间为印支晚期三叠世。
图2草川铺岩体野外露头照片和显微照片
Fig.2Field Photographs and Micrographs of Caochuanpu Intrusion图3草川铺寄主岩体锆石阴极发光图像和UPb年龄谐和曲线
Fig.3CL Images and UPb Concordia Diagram of Zircon of Host Rock for Caochuanpu Intrusion3地球化学特征
3.1主量元素
寄主岩体的主量元素中，SiO2含量（质量分数，下同）较高，为72.57%～74.13%，Al2O3含量较低，为13.57%～13.91%，K2O含量为464%～505%，w（K2O）/w（Na2O）值为1.35～147，显示富钾特点；这些特征与钾长石似斑状结构等岩石学特征相符（表2）。样品里特曼指数为2.00～2.40，A/CNK值为0.90～1.07，平均为1.04，A/NK值为1.25～1.29，在A/NKA/CNK图解[图4（a）]中投到了准铝质与过铝质的过渡区域内，在K2OSiO2图解[图4（b）]中则投到了高钾钙碱性系列区域内。
包体的主量元素中，w（SiO2）值为5707%，隶属于中性岩（表1）；样品w（Al2O3）值为1481%，w（Na2O）值为388%，w（K2O）值为366%，w（K2O）/w（Na2O）值为0.94，显示富钾特点；样品A/CNK值为0.82，A/NK值为1.43，在A/NKA/CNK图解中投入到准铝质区域内，里特曼指数为3.77，显示碱性特征；而样品在K2OSiO2图解中则投到高钾钙碱性与钾玄岩系列的分界处。
3.2稀土元素和微量元素
从图5（a）可以看出：草川铺寄主岩体的球粒陨石标准化稀土元素配分模式呈右倾模式，具有较高的稀土元素总含量（（128.13～196.56）×10-6）；轻、重稀土元素含量比值为8.20～9.47，轻稀土元素相对富集，Eu异常为0.16～0.33，显示强负Eu异常，说明存在斜长石的分离结晶作用。微量元素草川铺寄主岩体显示高Rb含量（（205～687）×10-6）、Nb含量（（22.9～39.3）×10-6）、Ta含量（（2.4～3.9）×10-6）、Y含量（（9.2～19.1）×10-6）。在原始地幔表1草川铺岩体SHRIMP锆石UPb定年分析结果
4讨论
4.1测年数据的意义
Zhang等研究表明，位于西秦岭天水地区草川铺早古生代岩体（年龄为434 Ma）的岩性主要为中细粒—等粒黑云母花岗岩，部分岩性为花岗闪长岩和英云闪长岩[1]。这一结果与本文所研究的发育闪长质包体的似斑状中细粒二长花岗岩的特点不同。通过对草川铺似斑状花岗岩体寄主岩体锆石SHRIMP UPb年龄的测定，草川铺似斑状花岗岩体寄主岩体的结晶时间为（210.9±1.7）Ma，属于早中生代花岗岩，说明草川铺岩体不是同时期形成的一个简单岩体，而是由早古生代和早中生代两期花岗岩形成的一个复式岩体。
4.2早中生代草川铺岩体与糜署岭岩体的关系
南秦岭造山带内存在糜署岭似斑状花岗岩体，其与草川铺似斑状花岗岩体结晶年龄相似，因此，有必要讨论二者之间是否存在成因关系。
从岩石学角度来看，Qin等认为糜署岭岩体主要由二长闪长岩、石英二长岩、二长花岗岩和闪长质微粒包体组成[26]。寄主岩体具有似斑状结构，斑晶主要为肉红色钾长石，结晶粒度较大，多为2～4 cm，基质中暗色矿物主要为黑云母，偶见角闪石；闪长质微粒包体形态各异，大小不等，主要由斜长石、钾长石、石英以及黑云母、角闪石、辉石等暗色矿物组成；角闪石和辉石含量不定，李永军等根据包体基性程度和暗色矿物含量，将其分为以辉石为主的强基性包体和以角闪石、黑云母为主的弱基性包体[6]。草川铺似斑状花岗岩体由中细粒似斑状二长花岗岩和二长闪长质微粒包体组成，其寄主岩体学特征与糜署岭较酸性的二长花岗岩相似，包体与糜署岭岩体内弱基性包体特点相同。
糜署岭岩体数据引自文献[3]
图6草川铺岩体与糜署岭岩体元素含量对比
Fig.6Comparison of Element Contents Between
Caochuanpu and Mishuling Intrusions取草川铺似斑状花岗岩4件样品的平均值与糜署岭花岗岩样品平均值对主量、微量、稀土元素做投图对比，结果见图6。在主量元素对比图中，各主量元素投点皆落于等含量线两侧，相对含量较高的元素趋近于等含量线之上，而含量相对较少的MgO、TiO等元素皆落于糜署岭岩体区域内，表明两岩体的主量元素分布具有相同的特点[图6（a）]。在稀土元素对比图中，投点皆落于等含量线附近，表明两岩体的稀土元素具有相同的富集趋势[图6（b）]，但投点多分布于糜署岭岩体一侧，说明糜署岭岩体较为富集稀土元素。两岩体的微量元素含量差距较为明显[图6（c）]，表现为草川铺似斑状花岗岩较富Rb、Pb元素，贫Zr、Sr等元素，但两寄主岩体的投点多分布于等含量线两侧，说明两岩体微量元素的整体分配趋势具有相似性。包体主量元素特征表现出明显的相似性，微量、稀土元素稍有差异。考虑到本次对比所采用的糜署岭寄主岩体的样品多为偏中性的石英二长岩，而本文所采样品皆为偏酸性的二长花岗岩，且暗色矿物特点不同，因此，糜署岭岩体较之早中生代草川铺岩体，表现出了贫Si，富Al、Ca等明显特征。并且，结合二者围岩、物质迁移过程等的不同，发现二者在地球化学方面所表现出的差异性属正常差异范围。因此，二者的地球化学特征具有相似性实属正常。
此外，糜署岭岩体寄主岩体结晶时间为（212±5）Ma[2]，与草川铺似斑状花岗岩结晶年龄（（210.9±17）Ma）相近，同属印支期晚三叠系花岗岩体。结合岩石学和地球化学对比，说明草川铺岩体和糜署岭岩体具有极其相似的岩石学、地球化学和年代学特点，因此，推测早中生代草川铺花岗岩虽然位于北秦岭造山带内，但其物质来源于南秦岭造山带，且与南秦岭糜署岭岩体为同一套岩浆活动的产物。已有研究表明，南秦岭造山带在早中生代发生过强烈的岩浆活动，并在南秦岭造山带内形成了大量印支期花岗岩体[26，1011，2526]。这些岩体以糜署岭岩体为代表，多具有暗色包体，似斑状寄主花岗岩发育普遍。因此，早中生代草川铺似斑状花岗岩的发现间接说明，南、北秦岭造山带在早中生代时已经碰撞拼合。
4.3岩石成因
早中生代草川铺花岗岩体具有部分埃达克岩的地球化学特征。埃达克岩的成因一般有多种解释，多数属于大洋板片俯冲部分熔融或是下地壳熔融及底侵玄武岩成因。早中生代草川铺岩体具有低Al2O3含量（13.57%～13.91%），高Rb含量（（205～687）×10-6）、Nb含量（（22.9～39.3）×10-6），而且w（K2O）>w（Na2O）（w（K2O）/w（Na2O）=1.35～1.47）[3334]，样品属高钾钙碱性埃达克花岗岩。因此，早中生代草川铺花岗岩又区别于大洋板片俯冲熔融或玄武岩底侵作用成因的富钠型埃达克岩。前人对发育暗色微粒包体的高钾钙碱性埃达克岩的研究显示，这类岩石成因比较复杂，但在典型的后碰撞造山带中多发育。早中生代草川铺岩体的侵位时间为三叠纪，刚好为华南板块和华北板块的碰撞时期，扬子板块向北俯冲到秦岭构造带之下，而南秦岭造山带也沿着商丹缝合带继续向北俯冲，完成了南、北秦岭造山带的碰撞拼合[3538]。并且，早中生代草川铺岩体虽然位于北秦岭造山带内，但其物质来源于南秦岭。因此，早中生代草川铺花岗岩可能形成于大陆地壳俯冲熔融，是南秦岭造山带向北秦岭造山带俯冲碰撞后部分熔融形成的。
5结语
（1）西秦岭天水地区草川铺似斑状花岗岩体寄主岩体SHRIMP锆石UPb结晶时间为（210.9±1.7）Ma，属于早中生代花岗岩，说明草川铺岩体不是同时期形成的一个简单岩体，而是由早古生代和早中生代两期花岗岩形成的一个复式岩体。
（2）早中生代草川铺花岗岩与南秦岭糜署岭岩体为同一套岩浆活动的产物，表明其物质来源为南秦岭造山带，间接表明南、北秦岭造山带在早中生代时已经碰撞。
（3）早中生代草川铺花岗岩形成于大陆地壳俯冲熔融，是南、北秦岭造山带俯冲碰撞后期的产物。参考文献：
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摘要：西秦岭天水地区早中生代草川铺岩体内发育一套似斑状花岗岩，岩体主要由寄主似斑状二长花岗岩及闪长质微粒包体组成。SHRIMP锆石UPb定年结果显示，寄主岩体的侵位年龄为（210.9±17）Ma，平均标准权重偏差（MSWD）为1.74，属于早中生代花岗岩体。岩石地球化学研究表明：寄主岩体属于高钾钙碱性系列，具准铝质特征，A/CNK值为0.99～1.07；稀土元素总质量分数为（128.13～196.56）×10-6，轻、重稀土元素质量分数比值为8.20～9.47，岩体富集轻稀土元素，微量元素特征表现为高场强元素贫化，但元素Ta、Nb明显亏损。岩相学、地球化学和年代学特征表明，早中生代草川铺岩体与南秦岭糜署岭岩体具有相似的岩相学特征和近一致的结晶年龄，并且二者的稀土、微量元素特征相似。因此，早中生代草川铺岩体和糜署岭岩体是同一套岩浆活动的产物，前者虽然构造位置处于北秦岭造山带内，但其物质来源于南秦岭造山带，表明南秦岭造山带和北秦岭造山带在晚三叠世之前已经碰撞。由于早中生代草川铺岩体具高钾钙碱性埃达克岩地球化学特征，所以其是南秦岭造山带向北秦岭造山带俯冲熔融的产物。
关键词：花岗岩；年代学；早中生代；锆石；UPb定年；地球化学；西秦岭
中图分类号：P588.12+1；P595；P597+.3文献标志码：A
Geochronological and Geochemical Characteristics of Early Mesozoic
Caochuanpu Granitoids in Tianshui Area of West Qinling
and Their Geological SignificanceZHOU Zhengyan， YANG Jiaxi， XU Tao， NIE Lijuan， SUN Lanlan
（School of Earth Science and Resources， Changan University， Xian 710054， Shaanxi， China）Abstract： Porphyaceous granitoid， which develops in Early Mesozoic Caochuanpu intrusion in Tianshui area of West Qinling， is mainly composed of host porphyaceous monzogranite and diorite microgranular enclave. SHRIMP zircon UPb dating shows that the emplacement age of host rock is （210.9±1.7）Ma with the mean standard weighted deviation （MSWD） of 1.74， so that the rock belongs to Early Mesozoic granitoid. Lithogeochemistry characteristics show that host rocks are highK calcalkaline series and metaluminous， and the values of A/CNK are 0.991.07； total mass fractions of rare earth elements are （128.13196.56）×10-6， the ratios of mass fractions of light and heavy rare earth elements are 8.209.47， so that the intrusions are rich in light rare earth element， high field strength elements are poor， and Ta and Nb are depleted. The petrology， geochemistry and geochronology show that the petrology， conformity， trace element and rare earth element characteristics of Early Mesozoic Caochuanpu intrusion are the same as that of Mishuling intrusion in South Qinling. Consequently， Caochuanpu and Mishuling intrusions are the products of the same magmatic activity. Tectonic setting of Caochuanpu intrusion is North Qinling orogenic belt， but the material source is South Qinling orogenic belt， so that the collision between North Qinling and South Qinling orogenic belts happens before Late Triassic. Because Early Mesozoic Caochuanpu intrusion has the characteristics of highK calcalkaline adakitic rock， it is the product of subduction and melting from South Qinling to North Qinling.
Key words： granitoid； geochronology； Early Mesozoic； zircon； UPb dating； geochemistry； West Qinling
0引言
西秦岭造山带是秦岭构造带的主要组成部分。Zhang等对其各期岩体的源区性质、岩浆演化、构造环境等已做过大量的分析研究[124]，为西秦岭的形成与演化研究提供了丰富的基础资料。研究区位于西秦岭北部，北侧毗邻华北板块，古生代变质火山岩及中生代花岗岩、闪长岩岩体广泛分布，岩石类型及岩相组合较为复杂。Zhang等认为西秦岭天水地区草川铺岩体形成于早古生代（434 Ma），岩性由中细粒—等粒黑云母花岗岩、花岗闪长岩和英云闪长岩组成，具有中钾钙碱性过铝质花岗岩特征，是岛弧环境下形成的花岗岩体[1]。然而，笔者发现的草川铺岩体内部还发育含暗色包体的似斑状花岗岩体，与Zhang等研究的草川铺岩体[1]不同，而与南秦岭糜署岭[26]、光头山[25]、东江口[26]等岩体相似。基于此，本文通过详细的野外调查，结合岩相学、年代学及地球化学研究，对该岩体的结晶年龄、物质来源、岩石成因等进行研究，确定其岩石类型、形成时代，阐明其构造意义，以期为秦岭造山带的形成与演化提供参考。
1区域地质概况与岩相学特征
研究区位于秦岭造山带西段，以古元古代变质带为界划分为北秦岭造山带和南秦岭造山带。草川铺似斑状花岗岩分布于研究区的北部，属北秦岭造山带。岩体周围主要分布葫芦河岩群变质岩和古元古代秦岭岩群变质岩地层。区内岩浆活动强烈，主要分布有加里东期岩体和印支期岩体。本文所述岩体呈EW向展布，侵入于早古生代草川铺花岗岩体内，两岩体呈突变接触关系。岩体只发育似斑状花岗岩一种，在内部发现暗色包体，包体形态各异，多为椭圆状。
本文共采集样品4件，其中3件为寄主花岗岩样品，1件为暗色包体样品。寄主岩体以样品TSP31为代表，岩石镜下鉴定为灰白色中细粒似斑状二长花岗岩，斑晶为石英、斜长石和钾长石。石英斑晶（体积分数约2%）粒度为2～5 mm，多具熔蚀结构；钾长石（体积分数为15%）多为条纹长石，呈板条状、他形—半自形，粒度为2～20 mm；斜长石（体积分数为5%）呈他形—半自形、短柱状，柱长为1.5～5 mm，斜长石An牌号小于30，部分发生绢云母化。基质主要由石英、钾长石、斜长石、黑云母等组成。石英（体积分数为30%）呈他形、粒状，粒径为0.125～1 mm，一般为0.25～0.5 mm；斜长石（体积分数为38%）呈他形—半自形、板条状，板长为025～125 mm，发生强烈绢云母化；钾长石（体积分数为25%）呈他形—半自形、板条状，板长为025～0.75 mm，发生绢云母化和高岭土化；黑云母（体积分数约6.5%）呈半自形—他形、片状。副矿物有榍石、锆石、褐帘石等。
包体（样品TSP33）镜下鉴定为石英二长闪长岩，具斑晶结构；斑晶主要为石英，其次为钾长石。石英斑晶（体积分数约为3%）粒度为0.75～2.25 mm；钾长石斑晶（体积分数为1%）呈板状，粒度多为075 mm。基质主要由石英、斜长石、钾长石、普通角闪石、单斜辉石组成。石英（体积分数为10%）分布于其他矿物颗粒之间，粒度多为0.25 mm；斜长石（体积分数为44%）呈他形、板条状杂乱分布，An牌号小于30，为酸性斜长石，柱长为0.4～0.6 mm；钾长石（体积分数为9%）呈他形、粒状，多分布于斜长石颗粒之间，粒度为0.1～0.3 mm；普通角闪石（体积分数约20%）呈他形、粒状，部分与辉石伴生，分布于单斜辉石边缘；单斜辉石体积分数为5%，黑云母体积分数为12%，副矿物有榍石、磷灰石、锆石等。包体形态多为椭圆状和不规则状，直径为2～20 cm。
2分析方法
本次测年工作在中国地质科学院北京离子探针中心完成，所选用样品为草川铺似斑状二长花岗岩，标本编号为TSP3，采样位置及岩体野外与镜下照片可参见图1、2。样品锆石颗粒的挑选在河北省区域地质矿产调查研究所进行。测年使用方法为现今国内最先进的SHRIMP IIeMC UPb技术。此方法使用的是比对测年方式，每种样品首先以实验室标样开始，每测完3个测试点后，再次进行标样测定，以此来控制样品和标样的误差关系，样品测试完毕必须以标样结束。通常情况每一次年龄测试操作耗时为15 min，样品耗时为45 h。试验操作完毕后，数据由中国地质科学院北京离子探针中心进行最后校准处理。
NCP为华北板块；YZP为扬子板块；NQB为北秦岭造山带；SQB为南秦岭造山带；LLMF为洛南—栾川—明港断裂；SDSF为商南—
丹凤—舒家坝断裂；BYFF为北川—洋县—房县断裂；图件引自1∶250 000天水幅地质图，有所修改
图1西秦岭花岗岩分布
Fig.1Distribution of the Granitoids in West Qinling寄主岩体样品中的锆石颗粒为自形晶，无色，阴极发光图像显示其大多较暗，岩浆生长震荡环带明显，锆石粒径为50～200 μm，长宽比值多为2∶1或3∶1。12个测试点的w（Th）/w（U）值介于0.39～0.74之间，均大于0.1，且多数大于0.4，属岩浆结晶产物[27]。图3中锆石UPb年龄谐和性较好，其中有效数据为11组，较为集中，介于205～218 Ma之间（表1）。测点号TSP311锆石测得年龄为250 Ma，较其他点过大。其晶型和环带特征表明，测点号TSP311锆石可能为捕获锆石。其他10组测年数据经过204Pb校正后的n（206Ph）/n（238U）加权平均年龄为（210.9±1.7）Ma（平均标准权重偏差（MSWD）为1.74），该年龄代表草川铺似斑状花岗岩的结晶时间为印支晚期三叠世。
图2草川铺岩体野外露头照片和显微照片
Fig.2Field Photographs and Micrographs of Caochuanpu Intrusion图3草川铺寄主岩体锆石阴极发光图像和UPb年龄谐和曲线
Fig.3CL Images and UPb Concordia Diagram of Zircon of Host Rock for Caochuanpu Intrusion3地球化学特征
3.1主量元素
寄主岩体的主量元素中，SiO2含量（质量分数，下同）较高，为72.57%～74.13%，Al2O3含量较低，为13.57%～13.91%，K2O含量为464%～505%，w（K2O）/w（Na2O）值为1.35～147，显示富钾特点；这些特征与钾长石似斑状结构等岩石学特征相符（表2）。样品里特曼指数为2.00～2.40，A/CNK值为0.90～1.07，平均为1.04，A/NK值为1.25～1.29，在A/NKA/CNK图解[图4（a）]中投到了准铝质与过铝质的过渡区域内，在K2OSiO2图解[图4（b）]中则投到了高钾钙碱性系列区域内。
包体的主量元素中，w（SiO2）值为5707%，隶属于中性岩（表1）；样品w（Al2O3）值为1481%，w（Na2O）值为388%，w（K2O）值为366%，w（K2O）/w（Na2O）值为0.94，显示富钾特点；样品A/CNK值为0.82，A/NK值为1.43，在A/NKA/CNK图解中投入到准铝质区域内，里特曼指数为3.77，显示碱性特征；而样品在K2OSiO2图解中则投到高钾钙碱性与钾玄岩系列的分界处。
3.2稀土元素和微量元素
从图5（a）可以看出：草川铺寄主岩体的球粒陨石标准化稀土元素配分模式呈右倾模式，具有较高的稀土元素总含量（（128.13～196.56）×10-6）；轻、重稀土元素含量比值为8.20～9.47，轻稀土元素相对富集，Eu异常为0.16～0.33，显示强负Eu异常，说明存在斜长石的分离结晶作用。微量元素草川铺寄主岩体显示高Rb含量（（205～687）×10-6）、Nb含量（（22.9～39.3）×10-6）、Ta含量（（2.4～3.9）×10-6）、Y含量（（9.2～19.1）×10-6）。在原始地幔表1草川铺岩体SHRIMP锆石UPb定年分析结果
4讨论
4.1测年数据的意义
Zhang等研究表明，位于西秦岭天水地区草川铺早古生代岩体（年龄为434 Ma）的岩性主要为中细粒—等粒黑云母花岗岩，部分岩性为花岗闪长岩和英云闪长岩[1]。这一结果与本文所研究的发育闪长质包体的似斑状中细粒二长花岗岩的特点不同。通过对草川铺似斑状花岗岩体寄主岩体锆石SHRIMP UPb年龄的测定，草川铺似斑状花岗岩体寄主岩体的结晶时间为（210.9±1.7）Ma，属于早中生代花岗岩，说明草川铺岩体不是同时期形成的一个简单岩体，而是由早古生代和早中生代两期花岗岩形成的一个复式岩体。
4.2早中生代草川铺岩体与糜署岭岩体的关系
南秦岭造山带内存在糜署岭似斑状花岗岩体，其与草川铺似斑状花岗岩体结晶年龄相似，因此，有必要讨论二者之间是否存在成因关系。
从岩石学角度来看，Qin等认为糜署岭岩体主要由二长闪长岩、石英二长岩、二长花岗岩和闪长质微粒包体组成[26]。寄主岩体具有似斑状结构，斑晶主要为肉红色钾长石，结晶粒度较大，多为2～4 cm，基质中暗色矿物主要为黑云母，偶见角闪石；闪长质微粒包体形态各异，大小不等，主要由斜长石、钾长石、石英以及黑云母、角闪石、辉石等暗色矿物组成；角闪石和辉石含量不定，李永军等根据包体基性程度和暗色矿物含量，将其分为以辉石为主的强基性包体和以角闪石、黑云母为主的弱基性包体[6]。草川铺似斑状花岗岩体由中细粒似斑状二长花岗岩和二长闪长质微粒包体组成，其寄主岩体学特征与糜署岭较酸性的二长花岗岩相似，包体与糜署岭岩体内弱基性包体特点相同。
糜署岭岩体数据引自文献[3]
图6草川铺岩体与糜署岭岩体元素含量对比
Fig.6Comparison of Element Contents Between
Caochuanpu and Mishuling Intrusions取草川铺似斑状花岗岩4件样品的平均值与糜署岭花岗岩样品平均值对主量、微量、稀土元素做投图对比，结果见图6。在主量元素对比图中，各主量元素投点皆落于等含量线两侧，相对含量较高的元素趋近于等含量线之上，而含量相对较少的MgO、TiO等元素皆落于糜署岭岩体区域内，表明两岩体的主量元素分布具有相同的特点[图6（a）]。在稀土元素对比图中，投点皆落于等含量线附近，表明两岩体的稀土元素具有相同的富集趋势[图6（b）]，但投点多分布于糜署岭岩体一侧，说明糜署岭岩体较为富集稀土元素。两岩体的微量元素含量差距较为明显[图6（c）]，表现为草川铺似斑状花岗岩较富Rb、Pb元素，贫Zr、Sr等元素，但两寄主岩体的投点多分布于等含量线两侧，说明两岩体微量元素的整体分配趋势具有相似性。包体主量元素特征表现出明显的相似性，微量、稀土元素稍有差异。考虑到本次对比所采用的糜署岭寄主岩体的样品多为偏中性的石英二长岩，而本文所采样品皆为偏酸性的二长花岗岩，且暗色矿物特点不同，因此，糜署岭岩体较之早中生代草川铺岩体，表现出了贫Si，富Al、Ca等明显特征。并且，结合二者围岩、物质迁移过程等的不同，发现二者在地球化学方面所表现出的差异性属正常差异范围。因此，二者的地球化学特征具有相似性实属正常。
此外，糜署岭岩体寄主岩体结晶时间为（212±5）Ma[2]，与草川铺似斑状花岗岩结晶年龄（（210.9±17）Ma）相近，同属印支期晚三叠系花岗岩体。结合岩石学和地球化学对比，说明草川铺岩体和糜署岭岩体具有极其相似的岩石学、地球化学和年代学特点，因此，推测早中生代草川铺花岗岩虽然位于北秦岭造山带内，但其物质来源于南秦岭造山带，且与南秦岭糜署岭岩体为同一套岩浆活动的产物。已有研究表明，南秦岭造山带在早中生代发生过强烈的岩浆活动，并在南秦岭造山带内形成了大量印支期花岗岩体[26，1011，2526]。这些岩体以糜署岭岩体为代表，多具有暗色包体，似斑状寄主花岗岩发育普遍。因此，早中生代草川铺似斑状花岗岩的发现间接说明，南、北秦岭造山带在早中生代时已经碰撞拼合。
4.3岩石成因
早中生代草川铺花岗岩体具有部分埃达克岩的地球化学特征。埃达克岩的成因一般有多种解释，多数属于大洋板片俯冲部分熔融或是下地壳熔融及底侵玄武岩成因。早中生代草川铺岩体具有低Al2O3含量（13.57%～13.91%），高Rb含量（（205～687）×10-6）、Nb含量（（22.9～39.3）×10-6），而且w（K2O）>w（Na2O）（w（K2O）/w（Na2O）=1.35～1.47）[3334]，样品属高钾钙碱性埃达克花岗岩。因此，早中生代草川铺花岗岩又区别于大洋板片俯冲熔融或玄武岩底侵作用成因的富钠型埃达克岩。前人对发育暗色微粒包体的高钾钙碱性埃达克岩的研究显示，这类岩石成因比较复杂，但在典型的后碰撞造山带中多发育。早中生代草川铺岩体的侵位时间为三叠纪，刚好为华南板块和华北板块的碰撞时期，扬子板块向北俯冲到秦岭构造带之下，而南秦岭造山带也沿着商丹缝合带继续向北俯冲，完成了南、北秦岭造山带的碰撞拼合[3538]。并且，早中生代草川铺岩体虽然位于北秦岭造山带内，但其物质来源于南秦岭。因此，早中生代草川铺花岗岩可能形成于大陆地壳俯冲熔融，是南秦岭造山带向北秦岭造山带俯冲碰撞后部分熔融形成的。
5结语
（1）西秦岭天水地区草川铺似斑状花岗岩体寄主岩体SHRIMP锆石UPb结晶时间为（210.9±1.7）Ma，属于早中生代花岗岩，说明草川铺岩体不是同时期形成的一个简单岩体，而是由早古生代和早中生代两期花岗岩形成的一个复式岩体。
（2）早中生代草川铺花岗岩与南秦岭糜署岭岩体为同一套岩浆活动的产物，表明其物质来源为南秦岭造山带，间接表明南、北秦岭造山带在早中生代时已经碰撞。
（3）早中生代草川铺花岗岩形成于大陆地壳俯冲熔融，是南、北秦岭造山带俯冲碰撞后期的产物。参考文献：
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