Zircon U-Pb Geochronology, Petrogeochemistry of Huangniupu Plutons in Western Section of the North Qinling Mountains and Their Geological Significance

Abstract

Abstract:

The research on LA-ICP-MS zircon U-Pb geochronology and petrogeochemistry of Huangniupu plutons is carried out. Results show that the zircon U-Pb age of Huangniupu plutons is (449.3±4.9) Ma, which indicates that the formation age of Huangniupu plutons is Late Ordovician. Huangniupu plutons belong to high-k calc-alkaline series with quasi-aluminous feature, which has the mineral and geochemical characteristics in genetic type of I-type granite. The REE distribution patterns reveal that Huangniupu plutons have a right-wing type with LREE enrichment, HREE depletion (LREE/HREE=9.83-11.55) and weak negative Eu anomaly (δEu=0.82-0.95), and the trace elements show the enrichment in Rb, Th, U, Sm and obvious depletion in Ta, Nb, Ti, Hf, which is consistent with the geochemical features of magmatic rocks formed in island-arc. Combined with the regional geological data, it is concluded that Huangniupu plutons were formed in the island arc setting during Shangdan Ocean subduction in Late Ordovician and generated by the crustal-mantle magma mixing, which provides more sufficient and accurate evidences of magmatic activities for the further study on the tectonic evolution of the North Qinling Mountains.

Key words: western section of North Qinling Mountain, Huangniupu pluton, LA-ICP-MS dating, petrogeochemistry

CLC Number:

P588.1
P597

YAO Zheng, ZHANG Yafeng, YANG Tao, YI Pengfei, ZHENG Shuxin. Zircon U-Pb Geochronology, Petrogeochemistry of Huangniupu Plutons in Western Section of the North Qinling Mountains and Their Geological Significance[J]. Geoscience, 2017, 31(06): 1157-1169.

Figures/Tables 12

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点号	含量/10^-6			Th/U	同位素比值及误差								同位素年龄及误差/Ma
	Pb^*	²³²Th	²³⁸U		²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb		²⁰⁷Pb/²³⁵U		²⁰⁶Pb^/238U		²⁰⁸Pb/²³²Th		²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb		²⁰⁷Pb/²³⁵U		²⁰⁶Pb/²³⁸U		²⁰⁸Pb/²³²Th
	Pb^*	²³²Th	²³⁸U		比值	1σ	比值	1σ	比值	1σ	比值	1σ	年龄	1σ	年龄	1σ	年龄	1σ	年龄	1σ
01	24.4	210	287	0.73	0.055 53	0.000 88	0.547 38	0.007 18	0.071 46	0.000 43	0.023 67	0.000 18	434	35	443	5	445	3	473	3
02	20.2	173	236	0.73	0.059 18	0.000 88	0.585 31	0.006 95	0.071 70	0.000 42	0.023 60	0.000 17	574	32	468	4	446	3	471	3
03	25.1	251	294	0.86	0.053 05	0.000 91	0.517 96	0.007 49	0.070 78	0.000 44	0.021 49	0.000 17	331	38	424	5	441	3	430	3
04	25.8	278	277	1.01	0.056 40	0.000 80	0.569 91	0.006 26	0.073 25	0.000 42	0.023 44	0.000 14	468	31	458	4	456	3	468	3
05	20.9	184	251	0.73	0.056 07	0.000 92	0.545 39	0.007 41	0.070 51	0.000 43	0.022 01	0.000 17	455	36	442	5	439	3	440	3
06	24.1	202	289	0.70	0.056 56	0.000 83	0.553 84	0.006 40	0.070 99	0.000 41	0.022 57	0.000 16	474	32	448	4	442	2	451	3
07	16.6	147	197	0.75	0.056 44	0.001 03	0.550 95	0.008 70	0.070 77	0.000 45	0.022 29	0.000 19	469	40	446	6	441	3	446	4
08	18.7	158	214	0.74	0.056 12	0.000 86	0.566 08	0.006 97	0.073 13	0.000 43	0.023 67	0.000 17	457	33	456	5	455	3	473	3
09	31.6	322	342	0.94	0.056 28	0.000 78	0.568 54	0.006 06	0.073 24	0.000 41	0.023 72	0.000 14	463	31	457	4	456	2	474	3
10	27.4	262	309	0.85	0.056 04	0.000 80	0.557 13	0.006 14	0.072 08	0.000 41	0.023 18	0.000 15	454	31	450	4	449	2	463	3
11	25.8	242	292	0.83	0.055 70	0.000 79	0.552 06	0.006 10	0.071 86	0.000 41	0.023 29	0.000 15	440	31	446	4	447	2	465	3
12	11.8	71	145	0.49	0.055 71	0.001 25	0.553 41	0.011 19	0.072 02	0.000 51	0.024 68	0.000 30	441	49	447	7	448	3	493	6
13	26.7	221	306	0.72	0.056 52	0.000 89	0.567 09	0.007 30	0.072 76	0.000 43	0.023 61	0.000 17	472	35	456	5	453	3	472	3
14	22.2	235	240	0.98	0.055 95	0.000 86	0.558 53	0.006 92	0.072 39	0.000 42	0.023 01	0.000 15	450	34	451	5	451	3	460	3
15	19.8	153	223	0.69	0.067 84	0.001 04	0.678 30	0.008 32	0.072 51	0.000 43	0.026 16	0.000 19	864	32	526	5	451	3	522	4
16	28.7	303	304	1.00	0.057 35	0.001 03	0.572 86	0.008 72	0.072 44	0.000 45	0.023 90	0.000 18	505	39	460	6	451	3	478	4
17	22.9	229	249	0.92	0.056 12	0.000 85	0.561 16	0.006 81	0.072 52	0.000 42	0.023 66	0.000 16	457	33	452	4	451	3	473	3
18	14.5	112	166	0.67	0.062 52	0.001 04	0.618 76	0.008 55	0.071 78	0.000 44	0.025 27	0.000 20	692	35	489	5	447	3	504	4
19	26.2	255	290	0.88	0.057 19	0.000 93	0.571 03	0.007 57	0.072 43	0.000 43	0.022 54	0.000 16	498	35	459	5	451	3	450	3
20	50.3	636	508	1.25	0.056 67	0.000 74	0.564 69	0.005 35	0.072 28	0.000 39	0.022 53	0.000 12	478	29	455	3	450	2	450	2
21	44.8	397	504	0.79	0.056 37	0.000 84	0.556 70	0.006 56	0.071 64	0.000 41	0.024 16	0.000 16	466	33	449	4	446	2	483	3
22	27.5	254	302	0.84	0.056 58	0.000 81	0.563 16	0.006 17	0.072 21	0.000 40	0.024 19	0.000 15	475	32	454	4	450	2	483	3
23	24.8	216	280	0.77	0.056 50	0.000 88	0.563 51	0.006 99	0.072 36	0.000 42	0.023 05	0.000 16	472	34	454	5	450	3	461	3
24	25.2	239	277	0.86	0.056 40	0.000 88	0.567 17	0.007 08	0.072 97	0.000 42	0.022 65	0.000 16	467	34	456	5	454	3	453	3
25	18.5	147	209	0.70	0.056 78	0.001 14	0.569 92	0.010 02	0.072 84	0.000 48	0.024 50	0.000 23	482	44	458	6	453	3	489	5

点号	含量/10^-6			Th/U	同位素比值及误差								同位素年龄及误差/Ma
	Pb^*	²³²Th	²³⁸U		²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb		²⁰⁷Pb/²³⁵U		²⁰⁶Pb^/238U		²⁰⁸Pb/²³²Th		²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb		²⁰⁷Pb/²³⁵U		²⁰⁶Pb/²³⁸U		²⁰⁸Pb/²³²Th
	Pb^*	²³²Th	²³⁸U		比值	1σ	比值	1σ	比值	1σ	比值	1σ	年龄	1σ	年龄	1σ	年龄	1σ	年龄	1σ
01	24.4	210	287	0.73	0.055 53	0.000 88	0.547 38	0.007 18	0.071 46	0.000 43	0.023 67	0.000 18	434	35	443	5	445	3	473	3
02	20.2	173	236	0.73	0.059 18	0.000 88	0.585 31	0.006 95	0.071 70	0.000 42	0.023 60	0.000 17	574	32	468	4	446	3	471	3
03	25.1	251	294	0.86	0.053 05	0.000 91	0.517 96	0.007 49	0.070 78	0.000 44	0.021 49	0.000 17	331	38	424	5	441	3	430	3
04	25.8	278	277	1.01	0.056 40	0.000 80	0.569 91	0.006 26	0.073 25	0.000 42	0.023 44	0.000 14	468	31	458	4	456	3	468	3
05	20.9	184	251	0.73	0.056 07	0.000 92	0.545 39	0.007 41	0.070 51	0.000 43	0.022 01	0.000 17	455	36	442	5	439	3	440	3
06	24.1	202	289	0.70	0.056 56	0.000 83	0.553 84	0.006 40	0.070 99	0.000 41	0.022 57	0.000 16	474	32	448	4	442	2	451	3
07	16.6	147	197	0.75	0.056 44	0.001 03	0.550 95	0.008 70	0.070 77	0.000 45	0.022 29	0.000 19	469	40	446	6	441	3	446	4
08	18.7	158	214	0.74	0.056 12	0.000 86	0.566 08	0.006 97	0.073 13	0.000 43	0.023 67	0.000 17	457	33	456	5	455	3	473	3
09	31.6	322	342	0.94	0.056 28	0.000 78	0.568 54	0.006 06	0.073 24	0.000 41	0.023 72	0.000 14	463	31	457	4	456	2	474	3
10	27.4	262	309	0.85	0.056 04	0.000 80	0.557 13	0.006 14	0.072 08	0.000 41	0.023 18	0.000 15	454	31	450	4	449	2	463	3
11	25.8	242	292	0.83	0.055 70	0.000 79	0.552 06	0.006 10	0.071 86	0.000 41	0.023 29	0.000 15	440	31	446	4	447	2	465	3
12	11.8	71	145	0.49	0.055 71	0.001 25	0.553 41	0.011 19	0.072 02	0.000 51	0.024 68	0.000 30	441	49	447	7	448	3	493	6
13	26.7	221	306	0.72	0.056 52	0.000 89	0.567 09	0.007 30	0.072 76	0.000 43	0.023 61	0.000 17	472	35	456	5	453	3	472	3
14	22.2	235	240	0.98	0.055 95	0.000 86	0.558 53	0.006 92	0.072 39	0.000 42	0.023 01	0.000 15	450	34	451	5	451	3	460	3
15	19.8	153	223	0.69	0.067 84	0.001 04	0.678 30	0.008 32	0.072 51	0.000 43	0.026 16	0.000 19	864	32	526	5	451	3	522	4
16	28.7	303	304	1.00	0.057 35	0.001 03	0.572 86	0.008 72	0.072 44	0.000 45	0.023 90	0.000 18	505	39	460	6	451	3	478	4
17	22.9	229	249	0.92	0.056 12	0.000 85	0.561 16	0.006 81	0.072 52	0.000 42	0.023 66	0.000 16	457	33	452	4	451	3	473	3
18	14.5	112	166	0.67	0.062 52	0.001 04	0.618 76	0.008 55	0.071 78	0.000 44	0.025 27	0.000 20	692	35	489	5	447	3	504	4
19	26.2	255	290	0.88	0.057 19	0.000 93	0.571 03	0.007 57	0.072 43	0.000 43	0.022 54	0.000 16	498	35	459	5	451	3	450	3
20	50.3	636	508	1.25	0.056 67	0.000 74	0.564 69	0.005 35	0.072 28	0.000 39	0.022 53	0.000 12	478	29	455	3	450	2	450	2
21	44.8	397	504	0.79	0.056 37	0.000 84	0.556 70	0.006 56	0.071 64	0.000 41	0.024 16	0.000 16	466	33	449	4	446	2	483	3
22	27.5	254	302	0.84	0.056 58	0.000 81	0.563 16	0.006 17	0.072 21	0.000 40	0.024 19	0.000 15	475	32	454	4	450	2	483	3
23	24.8	216	280	0.77	0.056 50	0.000 88	0.563 51	0.006 99	0.072 36	0.000 42	0.023 05	0.000 16	472	34	454	5	450	3	461	3
24	25.2	239	277	0.86	0.056 40	0.000 88	0.567 17	0.007 08	0.072 97	0.000 42	0.022 65	0.000 16	467	34	456	5	454	3	453	3
25	18.5	147	209	0.70	0.056 78	0.001 14	0.569 92	0.010 02	0.072 84	0.000 48	0.024 50	0.000 23	482	44	458	6	453	3	489	5

样品号	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	FeO	MnO	MgO	CaO	Na₂O	K₂O
HNP01	62.03	0.73	15.60	1.91	3.69	0.11	3.36	4.72	3.65	3.00
HNP02	62.27	0.68	16.21	2.19	3.42	0.10	3.11	5.28	3.32	2.98
HNP03	60.49	0.78	15.99	2.28	4.10	0.11	3.54	5.24	3.31	3.17
HNP04	62.89	0.66	15.72	1.85	3.49	0.10	2.97	4.77	3.25	3.39
HNP05	63.09	0.61	15.41	2.07	3.19	0.10	2.88	4.70	3.48	3.83
HNP06	62.16	0.70	16.03	2.21	3.38	0.11	3.09	5.04	3.42	2.95
HNP07	58.41	0.83	15.66	2.32	4.71	0.13	4.09	6.54	3.67	3.09
样品号	P₂O₅	烧失量	σ	K₂O/Na₂O	A/CNK	Mg^#	La	Ce	Pr	Nd
HNP01	0.25	2.15	2.32	0.82	0.87	52.57	43.10	81.70	9.37	37.30
HNP02	0.28	0.98	2.06	0.90	0.88	50.68	38.50	66.70	7.49	28.60
HNP03	0.32	1.37	2.40	0.96	0.87	50.68	37.60	69.00	8.12	32.00
HNP04	0.27	1.25	2.22	1.04	0.89	50.68	41.00	79.50	8.97	34.10
HNP05	0.24	0.96	2.66	1.10	0.84	50.43	34.90	64.80	7.51	28.70
HNP06	0.27	1.37	2.12	0.86	0.89	50.68	41.90	71.30	8.11	30.00
HNP07	0.35	0.96	2.97	0.84	0.74	51.73	40.50	79.00	9.46	36.60
样品号	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
HNP01	7.52	1.85	5.85	0.78	3.77	0.84	2.27	0.34	2.26	0.31
HNP02	5.62	1.64	4.73	0.61	3.40	0.60	1.81	0.25	1.61	0.28
HNP03	6.58	1.82	5.34	0.67	3.80	0.68	2.06	0.29	1.93	0.29
HNP04	6.90	1.74	5.45	0.78	3.95	0.72	2.28	0.32	2.09	0.34
HNP05	5.65	1.58	4.78	0.59	3.44	0.63	1.88	0.27	1.92	0.29
HNP06	5.88	1.60	5.18	0.60	3.22	0.60	1.80	0.27	1.82	0.26
HNP07	7.71	1.93	6.38	0.79	4.39	0.88	2.29	0.36	2.39	0.35
样品号	ΣREE	LREE	HREE	LREE/HREE	(La/Yb)_N	δEu	δCe	Y	Cu	Pb
HNP01	197.26	180.84	16.42	11.01	12.89	0.82	0.92	24.20	54.60	25.60
HNP02	161.84	148.55	13.29	11.18	16.16	0.95	0.87	19.80	43.60	29.00
HNP03	170.18	155.12	15.06	10.30	13.16	0.91	0.89	21.80	45.80	25.30
HNP04	188.14	172.21	15.93	10.81	13.26	0.84	0.94	23.90	54.40	144.50
HNP05	156.94	143.14	13.80	10.37	12.28	0.91	0.90	20.20	32.90	28.10
HNP06	172.54	158.79	13.75	11.55	15.56	0.87	0.86	20.20	44.40	27.50
HNP07	193.03	175.20	17.83	9.83	11.45	0.82	0.92	26.20	33.30	26.30
样品号	Zn	Co	Ni	Cr	V	Ga	Sc	Sr	Ba	Rb
HNP01	58.40	18.54	31.50	88.70	147.70	18.30	14.50	597.80	967.10	124.80
HNP02	56.30	17.60	24.80	57.00	120.40	19.30	12.90	663.30	906.10	150.60
HNP03	67.60	20.70	31.00	70.20	142.10	19.60	15.80	742.60	833.20	157.40
HNP04	64.40	17.70	25.30	63.50	128.50	18.50	14.50	579.90	802.00	142.20
HNP05	55.00	15.80	20.90	73.70	115.00	17.50	12.50	555.00	779.00	147.00
HNP06	57.60	20.40	25.90	68.30	112.60	18.10	15.50	575.90	837.10	143.60
HNP07	68.50	25.70	30.60	70.80	165.20	19.60	18.80	633.60	691.70	121.70
样品号	Cs	Nb	Ta	Zr	Hf	U	Th	P	Ti	K
HNP01	5.88	19.40	1.31	120.20	1.31	3.73	18.20	1 236.00	3 912.30	23 806.25
HNP02	7.22	10.10	1.04	167.90	1.00	5.88	14.56	1 408.40	3 425.60	23 806.25
HNP03	4.01	10.80	1.00	199.50	1.01	4.05	17.40	1 602.30	4 007.70	25 268.75
HNP04	4.48	11.90	1.23	174.60	1.27	4.03	20.00	1 403.90	3 396.70	27 056.25
HNP05	4.76	11.00	1.06	164.00	1.06	3.97	16.90	1 306.00	3 073.00	30 712.50
HNP06	4.38	9.37	1.06	169.80	1.03	4.54	18.60	1 215.50	3 045.00	23 562.50
HNP07	4.99	12.00	1.19	130.70	1.16	4.51	11.70	1 812.90	4 182.60	24 700.00

样品号	SiO₂	TiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	FeO	MnO	MgO	CaO	Na₂O	K₂O
HNP01	62.03	0.73	15.60	1.91	3.69	0.11	3.36	4.72	3.65	3.00
HNP02	62.27	0.68	16.21	2.19	3.42	0.10	3.11	5.28	3.32	2.98
HNP03	60.49	0.78	15.99	2.28	4.10	0.11	3.54	5.24	3.31	3.17
HNP04	62.89	0.66	15.72	1.85	3.49	0.10	2.97	4.77	3.25	3.39
HNP05	63.09	0.61	15.41	2.07	3.19	0.10	2.88	4.70	3.48	3.83
HNP06	62.16	0.70	16.03	2.21	3.38	0.11	3.09	5.04	3.42	2.95
HNP07	58.41	0.83	15.66	2.32	4.71	0.13	4.09	6.54	3.67	3.09
样品号	P₂O₅	烧失量	σ	K₂O/Na₂O	A/CNK	Mg^#	La	Ce	Pr	Nd
HNP01	0.25	2.15	2.32	0.82	0.87	52.57	43.10	81.70	9.37	37.30
HNP02	0.28	0.98	2.06	0.90	0.88	50.68	38.50	66.70	7.49	28.60
HNP03	0.32	1.37	2.40	0.96	0.87	50.68	37.60	69.00	8.12	32.00
HNP04	0.27	1.25	2.22	1.04	0.89	50.68	41.00	79.50	8.97	34.10
HNP05	0.24	0.96	2.66	1.10	0.84	50.43	34.90	64.80	7.51	28.70
HNP06	0.27	1.37	2.12	0.86	0.89	50.68	41.90	71.30	8.11	30.00
HNP07	0.35	0.96	2.97	0.84	0.74	51.73	40.50	79.00	9.46	36.60
样品号	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
HNP01	7.52	1.85	5.85	0.78	3.77	0.84	2.27	0.34	2.26	0.31
HNP02	5.62	1.64	4.73	0.61	3.40	0.60	1.81	0.25	1.61	0.28
HNP03	6.58	1.82	5.34	0.67	3.80	0.68	2.06	0.29	1.93	0.29
HNP04	6.90	1.74	5.45	0.78	3.95	0.72	2.28	0.32	2.09	0.34
HNP05	5.65	1.58	4.78	0.59	3.44	0.63	1.88	0.27	1.92	0.29
HNP06	5.88	1.60	5.18	0.60	3.22	0.60	1.80	0.27	1.82	0.26
HNP07	7.71	1.93	6.38	0.79	4.39	0.88	2.29	0.36	2.39	0.35
样品号	ΣREE	LREE	HREE	LREE/HREE	(La/Yb)_N	δEu	δCe	Y	Cu	Pb
HNP01	197.26	180.84	16.42	11.01	12.89	0.82	0.92	24.20	54.60	25.60
HNP02	161.84	148.55	13.29	11.18	16.16	0.95	0.87	19.80	43.60	29.00
HNP03	170.18	155.12	15.06	10.30	13.16	0.91	0.89	21.80	45.80	25.30
HNP04	188.14	172.21	15.93	10.81	13.26	0.84	0.94	23.90	54.40	144.50
HNP05	156.94	143.14	13.80	10.37	12.28	0.91	0.90	20.20	32.90	28.10
HNP06	172.54	158.79	13.75	11.55	15.56	0.87	0.86	20.20	44.40	27.50
HNP07	193.03	175.20	17.83	9.83	11.45	0.82	0.92	26.20	33.30	26.30
样品号	Zn	Co	Ni	Cr	V	Ga	Sc	Sr	Ba	Rb
HNP01	58.40	18.54	31.50	88.70	147.70	18.30	14.50	597.80	967.10	124.80
HNP02	56.30	17.60	24.80	57.00	120.40	19.30	12.90	663.30	906.10	150.60
HNP03	67.60	20.70	31.00	70.20	142.10	19.60	15.80	742.60	833.20	157.40
HNP04	64.40	17.70	25.30	63.50	128.50	18.50	14.50	579.90	802.00	142.20
HNP05	55.00	15.80	20.90	73.70	115.00	17.50	12.50	555.00	779.00	147.00
HNP06	57.60	20.40	25.90	68.30	112.60	18.10	15.50	575.90	837.10	143.60
HNP07	68.50	25.70	30.60	70.80	165.20	19.60	18.80	633.60	691.70	121.70
样品号	Cs	Nb	Ta	Zr	Hf	U	Th	P	Ti	K
HNP01	5.88	19.40	1.31	120.20	1.31	3.73	18.20	1 236.00	3 912.30	23 806.25
HNP02	7.22	10.10	1.04	167.90	1.00	5.88	14.56	1 408.40	3 425.60	23 806.25
HNP03	4.01	10.80	1.00	199.50	1.01	4.05	17.40	1 602.30	4 007.70	25 268.75
HNP04	4.48	11.90	1.23	174.60	1.27	4.03	20.00	1 403.90	3 396.70	27 056.25
HNP05	4.76	11.00	1.06	164.00	1.06	3.97	16.90	1 306.00	3 073.00	30 712.50
HNP06	4.38	9.37	1.06	169.80	1.03	4.54	18.60	1 215.50	3 045.00	23 562.50
HNP07	4.99	12.00	1.19	130.70	1.16	4.51	11.70	1 812.90	4 182.60	24 700.00