大别造山带广泛分布着与造山作用有关的中生代花岗岩类,这些花岗岩类是研究造山带深部地壳物质组成、结构以及壳-幔相互作用机制的重要窗口.目前对北大别晚中生代花岗岩类的研究主要集中于其北部,其南部晚中生代岩浆作用的研究相对薄弱.本研究对北大别南部两路口钨(钼)矿区的岩脉(株)进行了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学、元素及Sr-Nd-Hf同位素地球化学研究,以反演北大别造山带深部物质组成、燕山期岩浆作用时限及背景、岩浆物质来源及演化过程.锆石U-Pb定年表明,所有岩浆岩(辉绿岩、闪长岩、闪长玢岩、花岗闪长斑岩、黑云母花岗岩和花岗斑岩)的侵位年龄值集中于133～129 Ma,在误差范围内基本一致,表明这些岩浆岩几乎同时侵位.地球化学研究表明,黑云母花岗岩和闪长(玢)岩类的主量元素Fe2O3T、MgO、TiO2、CaO和P2O5,以及微量元素V、Sm+Eu和Eu/Eu*与SiO2均呈较好的负相关关系.结合黑云母花岗岩与闪长(玢)岩类较为一致的Sr-Nd同位素(分别为(875r/86Sr)i=0.706492～0.707426,εNd(t)=-15.2～-16.0;(87Sr/86Sr)i=0.706520～0.707916,εNd(t)=--1 9.9～-13.0)特征,说明它们可能具有相似的源区.另外,Hf同位素研究表明,辉绿岩、闪长玢岩和黑云母花岗岩具有几乎一致的Hf同位素组成(εHf(t)值分别为-23.1～-20.8、-22.6～-19.4和-21.6～-17.1;tDM2范围分别为2.5～2.6 Ga、2.4～2.6 Ga和2.3～2.5 Ga).这进一步表明,两路口钨(钼)矿区的岩浆岩为同源岩浆演化的产物,其源区很可能来自于受俯冲熔体/流体交代形成的富集地幔的熔融.两路口钨(钼)矿区广泛出露的约130 Ma的基-中-酸性岩浆岩表明北大别南部存在隐伏燕山期岩浆作用,为壳-幔相互作用的产物.壳-幔相互作用机制可能与晚中生代古太平洋板块向东亚大陆边缘俯冲有关.
锆石U-Pb年龄 Sr-Nd-Hf同位素 燕山期 两路口 北大别