Genesis and tectonic setting of granite in the central region of the Beishan orogenic belt (Gansu section, China)

北山造山带中部花岗岩体以陶勒努图洪岩体和跃进山南岩体为代表，本文对这两个岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学和原位锆石Lu-Hf同位素分析，结果表明：岩体成岩年龄分别为410±2.8Ma、427±2.5Ma；主量元素呈现高硅、高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质特征；微量元素表现为富集Th、Zr、Hf等及大离子亲石元素（Rb、U、K等），亏损Ba、Sr、Eu及高场强元素（Nb、Ta、P、Ti等）；球粒陨石标准化稀土元素曲线呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾模式。综合分析认为跃进山南岩体属A型花岗岩，陶勒努图洪岩体属S型花岗岩。陶勒努图洪和跃进山岩体锆石eHf（t）分别为-2.90~-0.12（平均值为-1.53）、-1.99~2.82（平均值为0.26），tDM2分别为1.41~1.58Ga、1.23~1.54Ga。研究表明：陶勒努图洪黑云母花岗闪长岩岩浆源区主要为由元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质（含中基性岩石）部分熔融的产物，跃进山南二长花岗岩体可能在元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质重熔过程中有幔源岩浆的参与。在中志留世（427Ma）明水-小黄山洋已向南侧马鬃山-公婆泉弧之下俯冲至后期，板块后撤引发明水-旱山地体南缘弧后形成裂解环境导致幔源岩浆底侵，诱发地壳物质重熔形成花岗质岩浆，岩浆侵位形成跃进山南二长花岗岩体；至早泥盆世（410Ma），俯冲结束发生弧-陆碰撞造山导致地壳增厚，引发下地壳发生部分熔融产生的花岗质岩浆侵位形成陶勒努图洪岩体；两岩体是在早、晚古生代交接时段同一俯冲-碰撞构造背景下不同部位、不同亚构造环境下的产物。