厄立特里亚西部新元古代岛弧花岗岩对东非造山带构造演化的指示意义.pdf

引文格式：曾国平，王建雄，向文帅，等.厄立特里亚西部新元古代岛弧花岗岩对东非造山带构造演化的指示意义J.西北地质，2024，57（2）：159173.DOI：10.12401/j.nwg.2023144Citation：ZENG Guoping，WANG Jianxiong，XIANG Wenshuai，et al.The Augaro Arc-type Granite in the Nubia Shield,Western Eritrea:Petrogenesis and Implications for Neoproterozoic Geodynamic Evolution of the East African OrogenJ.Northwestern Geology，2024，57（2）：159173.DOI：10.12401/j.nwg.2023144厄立特里亚西部新元古代岛弧花岗岩对东非造山带构造演化的指示意义曾国平1，王建雄1，*，向文帅1,2，张紫程3，姜军胜1，向鹏1（1.中国地质调查局武汉地质调查中心/中南地质科技创新中心，湖北 武汉430205；2.中国地质大学（北京）地球科学与资源学院，北京100083；3.中国地质矿业有限公司，北京100029）摘要：东非造山带是东西冈瓦纳大陆的拼合带，详细解剖其形成演化过程对深入理解超大陆旋回具有重要意义。笔者报道了厄立特里亚西部 Augaro 地区 Meraf 花岗岩的锆石 U-Pb 年龄、全岩地球化学和 Sr-Nd-Hf 同位素组成，以研究其成因及其对东非造山带新元古代构造演化的指示意义。LA-ICPMS 锆石 U-Pb 定年结果为（8756）Ma，形成于新元古代拉伸纪。Meraf 花岗岩具有高硅、钙碱性、过铝质特征，稀土元素配分曲线总体右倾，LREE 富集，HREE 相对亏损，弱 Eu 负异常(Eu=0.700.91)，富集 Ba、Rb、K 等大离子亲石元素，相对亏损 Ta、Nb、Ti 等高场强元素，属于岛弧性质 I 型花岗岩。Hf(t)值为正(7.79.9)，ISr值较低(0.702 000.702 73)，Nd(t)值为 4.856.06。结合微量元素特征，说明 Meraf 花岗岩为俯冲洋壳板片脱水交代上覆地幔楔并使其部分熔融的产物，指示区内大陆裂解和莫桑比克洋形成早于 875 Ma。关键词：地球化学；岛弧花岗岩；锆石 UPb 定年；新元古代；东北非造山带中图分类号：P59；P581文献标志码：A文章编号：1009-6248（2024）02-0159-15The Augaro Arc-type Granite in the Nubia Shield,Western Eritrea:Petrogenesis andImplications for Neoproterozoic Geodynamic Evolution of the East African OrogenZENG Guoping1，WANG Jianxiong1，*，XIANG Wenshuai1,2，ZHANG Zicheng3，JIANG Junsheng1，XIANG Peng1（1.Wuhan Center of China Geological Survey/Central South China Innovation Center for Geosciences,Wuhan 430205,Hubei,China；2.School of Earth Science and Resources,China University of Geosciences,Beijing 100083,China；3.China Geological MiningCompany Ltd.,Beijing 100029,China）Abstract：The East African orogen is a collisional collage belt of East Gondwana and West Gondwana.A deepstudy of the evolution of the orogenic belt is of great significance for understanding the supercontinent cycles.Zircon LA-ICP MS UPb ages and Hf isotopic compositions,whole rock major and trace elements and Sr-Nd 收稿日期：2023-05-31；修回日期：2023-07-24；责任编辑：曹佰迪基金项目：中国地质调查局项目“北部非洲国际合作地质调查”（D20230126），湖北省自然科学基金项目“努比亚地盾前寒武纪斑岩 Cu-Au 矿床相关的埃达克质岩成因：对泛非增生造山作用和区域成矿的指示”（2022CFB850）联合资助。作者简介：曾国平（1990），男，高级工程师，博士，主要从事北部非洲地质矿产调查研究。E-mail：。*通讯作者：王建雄（1966），男，教授级工程师，主要从事北部非洲地质矿产调查研究。E-mail：。第 57 卷 第 2 期西 北 地 质Vol.57No.22024 年（总 234 期）NORTHWESTERN GEOLOGY2024（Sum234）isotopic compositions of the Meraf granite within the Augaro,west Eritrea,are reported in this paper to study thepetrogenesis and implications for the Neoproterozoic tectonic evolution of the East African orogenic belt.LA-ICPMS zircon U-Pb dating of the Meraf granite yields magmatic crystallization age of(8756)Ma.The Merafgranite has geochemistry patterns resembling those of Arc-type granite,with high-SiO2,calc-alkaline and peralu-minous,and enriched in LREE and LILE such as Ba,Rb,K,relatively depleted in HREE and HFSE such as Ta,Nb,Ti,with weak Eu negative anomalies(Eu=0.70-0.91).Combined with the positive Hf(t)(7.79.9),lowinitial 87Sr/86Sr(0.702 000.702 73),and remarkable Nd(t)values(4.856.06),the Meraf granite is supposed tobe the product of partial melting of the mantle wedge triggered by dehydration of the subducting oceanic plate.Together with widespread Neoproterozoic arc-type granites in the East African orogen,the break-up of Super-continent and formation of Mozambique oceanic are believed to predate the 875Ma.Keywords：geochemistry；arc-type granite；zircon U-Pb dating；Neoproterozoic；east african orogen新元古代时期是超大陆裂解、低纬度冰川发育等的重要阶段，涉及全球性的古板块运动、气候变迁等一些列跨学科重大科学问题，已经成为国际地球科学研究的热点和前沿（郑永飞，2003）。东非造山带为全球 3 大造山带之一，形成于新元古代东西冈瓦纳大陆拼合过程（查显锋等，2023），经历了罗迪尼亚超大陆裂解、莫桑比克洋形成、洋壳俯冲、增生造山、冈瓦纳超大陆碰撞拼合的完整威尔逊构造旋回（Stern et al.，2010；Johnson et al.，2011），出露了全球保存最好、范围最广的新元古代新生地壳（Li et al.，2018）。深入解剖东非造山带，有助于揭示新元古代罗迪尼亚超大陆裂解过程和冈瓦纳超大陆形成历史，为罗迪尼亚和冈瓦纳超大陆的模型再造提供可靠支撑。受多重因素影响，学界对东非造山带的研究程度远远落后于科迪勒拉造山带、特提斯造山带等类似规模的造山带（Stern，1994）。综合区内沉积、构造和岩浆活动等方面研究成果，前人认为区内新元古代大陆裂解开始于870 Ma，形成莫桑比克洋，800 Ma 发生洋壳俯冲（Sternet al.，2010）。但该构造演化时限的关键证据主要为早期单颗粒锆石蒸发法年龄（Stern et al.，2010），数据精度存疑，且与区内新近报道的年龄数据相互矛盾（Teklayet al.，2003；Woldemichael et al.，2010；赵凯等，2020），亟需开展进一步研究重新厘定区域构造演化时限。花岗岩是大陆地壳的主要组成部分（Rudnick et al.，2003；吴树宽等，2023），是研究造山带构造演化过程中壳幔相互作用的良好载体，对其岩浆作用时限、源区性质及其形成机制的深入研究，对深入理解造山带及大陆地壳等动力学过程具有重要的科学意义（吴福元等，2007b；过磊等，2019）。厄立特里亚主体位于东非造山带北段的努比亚地盾核心区域内（图 1a），其岩浆活动清楚地显示出从早新元古代大洋岛弧玄武岩到泛非造山后（约 540 Ma）碱性花岗岩与玄武岩的演化过程（Stern，1994；Johnson et al.，2011），为研究区域构造演化历史提供了最为直接的证据。前人对该国中东部火山岩及侵入岩进行了详细研究，积累了丰硕成果和大量数据资料（Woldehaimanot，2000；Anders-son et al.，2006；Teklay，2006），但对其西部大面积出露的早新元古代花岗岩的研究则相对薄弱（Teklay，1997；赵凯等，2020）。厄立特里亚西部发育 Augaro-Adob-ha 铜金成矿带，产出了 Bisha 和 Zara 等大型铜金矿床，同时广泛出露新元古代花岗岩类侵入体。对这些花岗岩开展系统的成岩年代和岩石成因研究不仅有助于深入理解区域构造演化历史，也会对区域成矿作用认识有所裨益。文中选择厄立特里亚西部 Augaro 地区典型的Meraf 花岗岩体，开展锆石 UPb 年代学、岩石地球化学和同位素地球化学方面的研究，厘定其成岩年代，并探讨其岩石成因，为深入探讨厄立特里亚西部地区地质构造演化提供新的支撑。1地质背景厄立特里亚位于非洲东北部，大地构造上位于东西冈瓦纳之间的东非造山带内，其境内 60%以上的基底岩石属于努比亚地盾组成部分。根据岩性及构造特征，厄立特里亚新元古代基底可进一步划分为 5 个地块单元（图 1b），从西至东依次为西部的 Barka 地块，由角闪岩相变沉积岩和镁铁质片岩组成；北部的 Ha-gar 地块，以镁铁质和长英质变火山岩为主；中西部Adobha Abi 地块，主要为蛇绿岩和大理岩，其两侧为160西北地质NORTHWESTERN GEOLOGY2024 年区域性 NNE 向剪切带所限制，东侧为 Barka 剪切带（BSZ），西侧为 Baden 剪切带；中部 Nakfa 地块也是分布面积最大的一个地块单元，主要出露绿片岩相变火山沉积岩和同碰撞至后碰撞花岗岩；东部 Arig 地块，主要发育后碰撞花岗岩和变沉积岩（Teklay，1997）。Augaro 地区位于厄立特里亚首都阿斯马拉（As-mara）西南约 180 km 处，Barka 剪切带东侧的 Nakfa 地块内。区内出露地层主要为新元古代变火山沉积岩，以安山质凝灰岩和火山碎屑角砾岩为主，多发育NE 向-NEE 向片理。区域性 NE 向 Augaro 韧性剪切带为区内主导性构造，走向 2060，延伸超过 5 km，宽数米至数十米，倾向南东，倾角近直立。该剪切带控制了 NE 向和 NEE 向次级断裂的展布和岩浆岩的分布。区内岩浆岩主要为新元古代火山岩、侵入岩和脉岩等，少量新生代玄武岩。新元古代火山岩以安山岩、斑状安山岩为主，出露面积较广。侵入岩主要为花岗岩类，多呈岩体或岩株，分布于西南与东北部。脉岩主要以闪长岩脉为主，产状较复杂，规模较小，长度多在 150 m 范围以内，零散分布。此外，新元古代构造运动也为区内斑岩型铜金矿和造山型金矿提供了有利成矿环境。目前，Augaro 地区已经勘查发现 Anagulu 斑岩型铜金矿床（Alpha-ex-ploration，2023）和 Meraf、Augaro、Damiscioba、An-tore 等多个造山型金矿床（点）（曹强等，2020；向文帅等，2021）。2样品特征与分析方法 2.1样品岩相学特征笔者的研究对象为 Augaro 地区东北部的 Mer-af 花岗岩。该花岗岩体是 Meraf 金矿床的赋矿围岩，整体呈 NE 向延伸，走向 32，具有一定的片理化，与区域主剪切带方向一致。手标本呈灰白色，细粒花岗质结构，块状构造，主要成分为石英、钾长石、斜长石和角闪石等。薄片鉴定显示：石英含量约为 30%，正低突起，无色透明或浅黄色，干涉色一级黄白，他形粒状，粒径为 0.050.8 mm，其中粒径0.1 mm 者多呈半自形，少量波状消光，而粒径大于 0.1 mm 者则多见波状消光，显示后期曾受较强应力作用。长石含量约为65%，无色透明，自形板、柱状，部分发生了绢云母化 Nakfa 地块BSZHagar 地块Bakar 地块Arig 地块Augaro图 1c100 km0(b)Adobha Abi 地块(84920)MaTeklay et al.,2003(851.21.9)Ma赵凯等,2020Keraf 缝合带图 1b(a)变撒哈拉克拉通太古代地壳变撒哈拉克拉通(856.39.8)MaWoldemichael et al.,2010(c)AugaroDamiscobaAntoreMeraf金矿床(点)采样位置阿拉伯-努比亚地盾开罗利雅得阿斯马拉阿斯马拉阿斯马拉萨那阿拉伯地盾努比亚地盾苏丹第四纪土壤层新生代岩脉新生代玄武岩新生代火山岩前寒武纪粉红色花岗岩构造期后花岗岩花岗闪长岩同构造期花岗岩闪长岩辉长岩大理岩变沉积岩火山岩图 a 据 Johnson 等（2011）修，年龄数据来源于 Woldemichael 等（2010）；图 b 据 Teklay（2006）修，年龄数据来源于 Teklay 等（2003）、赵凯等（2020）；图 c 据 Nevsun Resources Ltd.（2004）修图1努比亚地盾地质简图（a）厄立特里亚地块划分简图（b）和 Augaro 地区地质简图（c）Fig.1(a)Sketch of Nubian geology,(b)simplified terrane map of Eritrea and(c)geology map of the Augaro district第 2 期曾国平等：厄立特里亚西部新元古代岛弧花岗岩对东非造山带构造演化的指示意义161 蚀变。绢云母化长石长轴为 0.41 mm，含量约为36%，少量保留有长石假像；未完全或未蚀变的长石有条纹长石（负低突起，颗粒大小为 0.41.0 mm，含量约为 16%）、斜长石（正低突起，大小为 0.30.7 mm，见有聚片双晶和卡钠复合双晶，含量约为 4%）、钾长石（大小为 0.40.9 mm，见卡式双晶，含量约为 4%）。白云母为正中突起，闪突起明显，呈片状，干涉色为二级蓝绿，含量约为 3%，与绢云母化长石紧密伴生，可能为后期热液产物。不透明矿物多为黄铁矿，呈近正方形的四边形，含量约为 2%（图 2）。(a)(b)(c)(d)PlQzPlQzKfsMsQzKfs500 m500 m500 mPlQzQzKfsPlPlQz.石英；Pl.斜长石；Kfs.钾长石；Ms.白云母图2Meraf 花岗岩手标本（a）和镜下照片（b、c、d）Fig.2(a)Hand specimen photograph and(b,c,d)micrographs of the Meraf granite 2.2分析方法本次研究在厄立特里亚西部 Augaro 地区采集了4 件 Meraf 花岗岩样品，样品均采集自较新鲜露头，空间分布均匀，代表性强。4 件样品均开展了全岩主量、微量和稀土元素以及 Sr-Nd 同位素分析，其中 1 件（D0408-02G）同时开展锆石 U-Pb 定年和 Lu-Hf 同位素测试。本次研究所有测试分析均在自然资源部中南矿产资源监督检测中心完成。锆石的前期准备工作主要由广州拓岩检测技术有限公司完成。全岩样品经粉碎淘洗后，用电磁选和重液浮选法分选，再经双目镜优选锆石颗粒。基于反射光、透射光和阴极发光显微照相，选取最合适的分析点位。激光剥蚀系统采用 GeoLas 2005（LambdaPhysik，德国），同时配备一个信号平滑装置，ICP-MS采用 Neptune Plus（Thermo Fisher Scientific，德国），以Ar+He 和少量 N2为等离子载气（Hu et al.，2008），空白信号大约 2030 s，样品信号约 50 s。采用 91500 作外标进行 U-Pb 同位素分馏校正，每分析 5 个样品点，分析 2 次 91500。锆石微量元素含量以 SRM610 为外标、29Si 为内标的方法进行定量计算（Liu et al.，2010）。详细的仪器操作条件和数据处理方法同 Hu 等（2012）。采用软件 ICPMSDataCal 对分析数据进行离线处理（Liu et al.，2010）。锆石样品的 U-Pb 年龄谐和图绘制和年龄权重平均计算均采用 Isoplot/Ex_ver3（Ludwig，2004）完成。锆石 Lu-Hf 同位素测试采用激光剥蚀系统和 MC-ICP-MS。在锆石 U-Pb 分析的相同点位或附近选择点位，激光束斑为 50 m，详细仪器操作条件和分析方法162西北地质NORTHWESTERN GEOLOGY2024 年同 Hu 等（2012）。将去除风化面的新鲜岩石样品碎至 200 目进行全岩地球化学分析。主量元素分析采用帕拉科生产的 AXIOS 型 X-荧光光谱仪，采用 Li2B4O7溶液融化样品，分析精度高于 1%。微量元素分析采用美国热电公司的 X Series 型等离子体质谱仪（ICPMS），分析过程中采用与来样岩性相近的国家一级标样控制分析质量。主、微量元素分析具体流程详见赵凯等（2020）。稀土元素分析流程：用 H2SO4、HClO4、HF 和HNO3消解全岩粉末样品，以（1+1）王水和 H2O 溶解盐类，以103Rh 和185Re 作内标元素直接测定稀土各分量（曾国平等，2022）。采用热电离质谱仪 Triton 完成全岩 Sr 和 Nd 同位素分析。以标准物质 NBS987（Sr）、GBW04411（Sr）、BCR-2（Nd）和 JMC（Nd）分别对仪器和分析全流程进行监控。NBS987 和 GBW04411 的87Sr/86Sr 同位素组成测定平均值分别为 0.710 280.000 02（2）和 0.759 990.000 20（2），标准 BCR-2 测定的 Sm 和 Nd 平均值分别为 6.508106和 28.62106，143Nd/144Nd=0.512 6250.000 006，基 准 物 质 JMC 的143Nd/144Nd=0.511 5510.000 004，与推荐值在误差范围内一致。87Rb/86Sr 和147Sm/144Nd 的精度分别优于 1%和 0.5%。全流程 Rb、Sr 空白分别为 11010和 31010，Sm、Nd 空白分别为71011和 11010。3分析结果 3.1锆石 U-Pb 年代学特征厄立特里亚西部 Meraf 花岗岩的锆石 U-Pb 年代学测试结果见表 1。其中的锆石晶形较好，多呈半自形-自形短柱状、棱柱状，颗粒较大，粒径为 80120 m，震荡环带清晰（图 3）。18 个测试点的 Th 含量为 33.1106142106，U 含 量 为 73.4106160106，Th/U 值为 0.450.96（均值为 0.69），表明其为岩浆成因（Hoskin，2005；柳永正等，2023；熊万宇康等，2023）。测试点的谐和度均超过 96%，均位于谐和曲线及附近，指示后期热事件影响不明显。206Pb/238U 年龄为 870882 Ma，加权平均年龄值为（8756）Ma，可 表 1 厄立特里亚西部花岗岩锆石 U-Pb 同位素测试结果表Tab.1Zircon U-Pb isotope results of granites from western Eritrea点号232Th（106）238U（106）Th/U同位素比值年龄（Ma）207Pb/206Pb1207Pb/235U1206Pb/238U1207Pb/235U1206Pb/238U1D0804-b02-11241550.800.072 40.000 81.447 70.034 10.145 10.003 09091487417D0804-b02-389.51080.830.070 40.001 11.418 00.035 80.145 40.002 68971587514D0804-b02-51421600.880.068 00.000 81.355 10.021 80.144 70.002 2870987112D0804-b02-61191390.850.069 30.000 91.395 40.026 70.146 00.002 68871187915D0804-b02-733.173.40.450.068 90.001 11.383 70.029 90.145 80.002 68821387715D0804-b02-81201900.630.067 60.001 01.354 80.026 00.145 90.002 88701187816D0804-b02-977.31390.560.067 20.001 11.357 90.029 70.146 70.002 88711388216D0804-b02-1074.11060.700.068 00.001 01.372 80.027 30.146 20.002 48771288013D0804-b02-111181230.960.068 20.001 01.362 40.025 50.144 60.002 08731187011D0804-b02-1252.294.90.550.069 30.000 91.384 10.027 20.144 60.002 58821287114D0804-b02-1356.61120.500.068 90.001 01.384 50.029 60.145 70.002 78821387715D0804-b02-1671.31040.690.068 40.000 91.375 50.025 00.145 70.002 38791187713D0804-b02-1853.877.30.700.068 70.000 91.380 20.024 20.145 80.002 38811087713D0804-b02-1979.11200.660.067 40.000 81.357 30.025 10.145 90.002 48711187813D0804-b02-2174.41410.530.068 10.000 81.365 60.022 10.145 10.001 7874108739D0804-b02-232243010.740.072 00.000 81.441 90.026 30.144 60.001 99061187111D0804-b02-241051250.840.067 70.001 01.349 80.022 60.144 80.001 98671087211D0804-b02-251101940.570.067 80.000 71.370 70.021 80.146 40.002 2876988112第 2 期曾国平等：厄立特里亚西部新元古代岛弧花岗岩对东非造山带构造演化的指示意义163 能代表了该岩体的侵位结晶年龄（图 4a）。Meraf 花岗岩中锆石的稀土元素整体显示出重稀土 元 素 富 集、轻 稀 土 元 素 相 对 亏 损 的 左 倾 模 式（图 4b），且具有弱负 Eu 异常和明显的正 Ce 异常，Y/Ho 值为 29.6534.11（均值 32.15），具有典型岩浆锆石的特征（Hoskin，2005）。3.2全岩地球化学特征Meraf 花岗岩的全岩主量元素、微量元素和稀土元素测试结果见表 2。该岩体总体显示出高 Si、相对富 Na 和 Al 的特征。SiO2含量为 71.13%74.92%，平均值为 73.87%，在 TAS 图解中 4 件样品均落入花岗岩区域内（图 5a），显示高 Si 的特征。碱质含量较高，ALK（Na2O+K2O）为 6.44%7.05%（均值为 6.69%），以Na2O（3.28%4.16%，均值为 3.82%）为主；K2O 含量较低，为 2.39%3.77%（均值为 2.87%），Na2O/K2O 值为0.871.69（均值为 0.77）。SiO2-K2O 图解中，样品点主要落入钙碱性区域，显示出钙碱性特征（图 5b）。样品 Al2O3含量为 13.38%14.42%，平均值为 13.84%，A/CNK 值 为 1.091.44（均 值 为 1.27），A/NK 值 为1.431.52（均值为 1.47），在 A/CNK-A/NK 图解（图 5c）中，样品点集中分布在过铝质区域。此外，样品具有 较 低的 P2O5（0.06%0.10%，均 值 0.08%）、MgO（0.54%0.84%，均值为 0.64%）和 CaO（0.24%0.96%，均值为 0.86%）。Meraf 花岗岩的 REE 为 74.33106127.62106，平均为 96.73106，低于地壳平均值 164106（Tayloret al.,1981）。LREE 为 54.90106104.40106，平均为 74.79106，HREE 为 19.4310625.09106，平 均为 21.94106。LREE/HREE 为2.834.50，平均为3.38。球粒陨石标准化稀土元素配分曲线总体右倾，LREE富集，HREE 相对亏损（图 6a），其中 La/Sm 与 Gd/Yb值分别为 4.535.84 和 1.291.74，表明轻稀土分馏程度较重稀土更为显著。Eu 负异常较明显（Eu=0.700.91，平均为 0.82），说明岩浆母岩部分熔融时有斜长石的残留，或岩浆演化过程中有明显的斜长石分离结晶。微量元素原始地幔标准化蛛网图（图 6b）显示，该花岗岩表现出 Ba、Rb、K 等大离子亲石元素的相对富集以及 Ta、Nb、Ti 等高场强元素的相对亏损。3.3锆石 Lu-Hf 和全岩 Sr-Nd 同位素特征厄立特里亚西部 Meraf 花岗岩的锆石 Lu-Hf 同位素 测 试 结 果 见表 3。花 岗 岩 锆 石 17 个 测 试 点 的176Lu/177Hf 值为 0.000 6990.002 271，平均为 0.001 580，表明该分析锆石中衰变产生的177Hf 极少，获取的176Hf/177Hf 值基本代表了成岩时岩浆体系的 Hf 同位素 100 m87417 Ma87514 Ma87112 Ma87914 Ma87714 Ma87815 Ma88013 Ma88215 Ma87011 Ma87113 Ma87715 Ma87713 Ma87712 Ma87813 Ma87110 Ma87210 Ma88112 Ma9.28.08.88.07.88.68.48.29.27.78.29.48.48.17.89.98.1红圈代表年龄点位；黑圈代表 Hf 同位素点位图3Meraf 花岗岩锆石 CL 图像和同位素值Fig.3CL images and isotopic values of zircon from the Meraf granite La Ce Pr NdSmEuGdTbDyHo ErTmYbLu样品/球粒陨石0.010.11101001 00010 0000.1360.1400.1440.1480.1520.1561.251.351.451.55840860880900920207Pb/235U206Pb/238U850860870880890900Mean=8756Man=18 MSWD=0.09(b)(a)图4Meraf 花岗岩锆石年龄谐和图（a）和 REE 配分模式图（b）标准化值（据 Sun et al.,1989）Fig.4(a)Zircon U-Pb concordia diagram and(b)chondrite-normalized REE patterns of the Meraf granite164西北地质NORTHWESTERN GEOLOGY2024 年 表 2 厄立特里亚西部花岗岩主量（%）、微量和稀土（106）元素测试结果表Tab.2Major(%),trace and rare earth(106)elements results of granites from western Eritrea样号D0408-b02（Y）D0408-b04D0408-b05D0408-b06SiO274.9271.1375.2674.17Al2O313.3814.0313.5214.42TiO20.260.320.270.33Fe2O31.181.31.461.58FeO0.610.970.370.61FeOT1.672.141.682.03MnO0.020.050.040.03MgO0.540.840.560.62CaO0.961.970.290.24Na2O4.053.83.284.16K2O2.392.763.772.55P2O50.060.100.080.07烧失量1.552.631.021.2总量99.9199.9099.9299.97Na2O+K2O6.446.567.056.71Na2O/K2O1.691.380.871.63FeOT/MgO3.102.563.013.29A/NK1.451.521.431.50A/CNK1.221.091.351.44Li2.875.064.734.73Be1.181.251.341.28Sc1.943.457.113.15V17.126.617.825.6Cr5.968.647.687.16Co2.794.923.603.64Ni6.368.677.669.46Ga21.419.525.121.8Rb47.254.867.748.5Sr186266188212Y12.711.110.714.2Zr165205188222Nb3.973.904.564.54Cs0.390.600.500.56Ba7666341 010764La21.612.711.116.6Ce51.726.325.139.3Pr5.623.443.174.18Nd21.013.812.416.2Sm3.702.732.453.12Eu0.780.760.680.73Gd3.102.372.142.80Tb0.470.390.360.46Dy2.602.312.232.84Ho0.530.480.470.58Er1.521.351.381.69Tm0.250.220.240.28Yb1.781.551.661.96Lu0.270.230.250.28Hf4.204.824.755.43Ta0.380.350.470.46Pb8.987.818.878.96Th5.994.797.185.73U1.371.191.571.54LREE104.4059.7354.9080.13HREE23.2220.0019.4325.09REE127.6279.7374.33105.22LREE/HREE4.502.992.833.19La/Sm5.844.654.535.32Gd/Yb1.741.531.291.43(La/Yb)N8.705.884.806.08Eu0.700.910.910.76Ce1.150.981.041.16第 2 期曾国平等：厄立特里亚西部新元古代岛弧花岗岩对东非造山带构造演化的指示意义165 组成（吴福元等，2007a）。17 颗锆石的176Hf/177Hf 值为0.282 4550.282 537，Hf（t）值为 7.79.9，两阶段模式年龄 TDM2（Hf）变化于 1 0931 215 Ma。Meraf 花岗岩全岩 Sr-Nd 同位素分析结果见表 4。初始87Sr/86Sr 值计算采用锆石 U-Pb 年龄 875 Ma。4 件样品的 ISr为 0.702 000.702 73，均值为 0.702 43，接近地幔初始值（0.7040.002）。Nd（t）值为 4.856.06，均值为 5.36，较为均一，两阶段模式年龄 TDM2（Nd）为 Ir036912151830405060708090w(Si2O)(%)w(Si2O)(%)w(Na2O+K2O)(%)01234567404550556065707580w(K2O)(%)(a)(b)似长岩似长石辉岩似长正长岩正长岩二长花岗岩二长正长岩似长岩二长闪长岩似长岩石英二长岩花岗岩硅英岩花岗岩闪长岩闪长岩辉长闪长岩亚碱性辉长岩橄榄辉长岩二长岩二长闪长岩二长辉长岩钾玄岩系列高钾钙碱性系列钙碱性系列低钾(拉斑)系列0.51.01.52.02.53.00.51.01.52.0A/NKM/I/S 型花岗岩分异花岗岩A 型花岗岩1101001 000101001 00010 000Zr+Nb+Ce+YFeO*/MgO(c)(d)A/CNK过碱质准铝质过铝质a.（Na2O+K2O）vs.SiO2 图解，底图据 Middlemost（1994）；b.K2O vs.SiO2 图解，底图据 Peccerillo 等（1976）；c.A/CNK vs.A/NK 图解，底图据 Maniar 等（1989）；d.FeO*/MgO vs.（Zr+Nb+Ce+Y）图解，底图据 Whalen 等（1987）图5Meraf 花岗岩全岩地球化学图解Fig.5Geochemical classification of the Meraf granite 样品/球粒陨石1101001 000BaRbThUKTaNbLaCeSrNdPHfZrSmEuTiTbYYbLu0.11101001 000样品/原始地幔La Ce Pr NdSmEu Gd Tb DyHo Er TmYb Lu(a)(b)图6Meraf 花岗岩稀土元素球粒陨石标准化分布图（a）和微量元素原始地幔标准化蛛网图（b）（标准化值据 Sun et al.，1989）Fig.6(a)Chondirite normalized REE-pattern and(b)primitive mantle normalized spider diagram of t