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商丹构造带作为华北板块和扬子板块的分界线,是商丹洋发生俯冲、消减到闭合过程的产物。商丹构造带主体是一套绿片岩相至低角闪岩相的火山-沉积岩系,如蛇绿混杂岩、变质火山岩、变质碎屑岩、大理岩等。商丹构造带中还发育一系列酸性至超基性的侵入岩,包括辉长岩、闪长岩和花岗岩等,其中有很多呈透镜状线性展布的基性-超基性侵入岩体,这些侵入岩大都保存有完好的岩浆岩结构,成岩时代为早古生代。已有的研究对这些岩体的成因、演化有着不同的认识,且对丹凤地区基性-超基性侵入岩缺乏相应的研究。这些侵入岩的成岩时代、构造背景及岩浆成因对探讨北秦岭构造演化有重要的地质意义。本文在系统总结前人研究的基础上,选取东秦岭丹凤地区的古城沟辉长岩体作为研究对象,开展了详细的野外地质学、岩石学、地球化学和地质年代学等方面的研究,得到以下几点认识:(1)丹凤地区的古城沟辉长岩体规模较小,呈透镜状平行于商丹断裂带展布,与丹凤岩群火山岩呈侵入接触关系。岩体以辉长岩为主,也有少量辉长闪长岩和闪长岩。从岩体边缘向中心,岩石的基性程度变高,岩石的矿物颗粒变粗。古城沟辉长岩体中心部位变形较弱,边部变形程度较强,发育透入性构造面理,为辉长质初糜棱岩。(2)LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,古城沟辉长岩体的加权平均年龄为425.1±1.7Ma(MSWD=0.10)和424.3±1.3Ma(MSWD=0.16),表明古城沟辉长岩形成于志留纪文洛克世。(3)古城沟辉长岩体具有富Na低K的钙碱性-亚碱性特征,稀土元素为右倾配分模式,LREE/HREE=8.03-11.95,LaN/YbN=9.82-17.64,δEu为0.93-1.31,Eu异常不明显或弱正异常。大离子亲石元素Cs、K、Sr、Ba明显富集,高场强元素U、Th、Nb、Ta、Hf、Zr相对亏损,Th/Ta值为6.00-13.67。古城沟辉长岩不属于商丹构造带内早古生代的蛇绿混杂岩岩石单元,其地球化学特征表明古城沟辉长岩体形成于活动大陆边缘环境。辉长岩岩浆来源于板块俯冲消减作用引起的地幔楔形区部分熔融,除了消减组分的加入,岩浆在上升的过程中还受到了地壳混染作用的影响。(4)结合古城沟辉长岩体和其它北秦岭基性-超基性侵入岩已有的研究成果,建立了北秦岭从晋宁期晚期到加里东期的构造演化过程:600Ma左右商丹洋处于成熟期;约515Ma开始,商丹洋洋壳开始向北俯冲;约440Ma前后,进入深层次俯冲阶段,部分地方发生了初始板块碰撞;约422Ma,商丹洋闭合,进入陆-陆碰撞阶段。