The Augaro Arc-type Granite in the Nubia Shield, Western Eritrea: Petrogenesis and Implications for Neoproterozoic Geodynamic Evolution of the East African Orogen
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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（875±6） 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(δEu=0.70~0.91)，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。εHf(t)值为正(7.7~9.9)，ISr值较低(0.70200~0.70273)，εNd(t)值为4.85~6.06。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。
Abstract:The East African orogen is a collisional collage belt of East Gondwana and West Gondwana. A deep study of the evolution of the orogenic belt is of great significance for understanding the supercontinent cycles. Zircon LA-ICP MS U–Pb ages and Hf isotopic compositions, whole rock major and trace elements and Sr-Nd isotopic compositions of the Meraf granite within the Augaro, west Eritrea, are reported in this paper to study the petrogenesis 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 (875±6) Ma. The Meraf granite has geochemistry patterns resembling those of Arc-type granite, with high-SiO2, calc-alkaline and peraluminous, 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 (δEu= 0.70-0.91). Combined with the positive εHf (t) (7.7~9.9), low initial 87Sr/86Sr (0.70200~0.70273), and remarkable εNd(t) values (4.85~6.06), the Meraf granite is supposed to be 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 Supercontinent and formation of Mozambique oceanic are believed to predate the 875Ma.
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Keywords:
- geochemistry /
- arc-type granite /
- zircon U-Pb dating /
- Neoproterozoic /
- east african orogen
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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（Stern et 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（Teklay et 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；Andersson 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-Adobha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。
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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）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Figure 1. (a) Sketch of Nubian geology, (b) simplified terrane map of Eritrea and (c) geology map of the Augaro district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U−Pb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Hagar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（Asmara）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20°～60°，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-exploration，2023）和Meraf、Augaro、Damiscioba、Antore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Meraf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0.05～0.8 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蚀变。绢云母化长石长轴为0.4～1 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0.4～1.0 mm，含量约为16%）、斜长石（正低突起，大小为0.3～0.7 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0.4～0.9 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）。
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图 2 Meraf花岗岩手标本（a）和镜下照片（b、c、d）Qz. 石英；Pl. 斜长石；Kfs. 钾长石；Ms. 白云母Figure 2. (a) Hand specimen photograph and (b, c, d) micrographs of the Meraf granite2.2 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 （Lambda Physik，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20～30 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 μm，详细仪器操作条件和分析方法同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XⅡ Series型等离子体质谱仪（ICP⁃MS），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0.71028±0.00002（2σ）和0.75999±0.00020（2σ），标准BCR-2测定的Sm和Nd平均值分别为6.508×10−6和28.62×10−6，143Nd/144Nd=0.512625±0.000006，基准物质JMC的143Nd/144Nd=0.511551±0.000004，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1×10−10和3×10−10，Sm、Nd空白分别为7×10−11和1×10−10。
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80～120 μm，震荡环带清晰（图3）。18个测试点的Th含量为33.1×10−6～142×10−6，U含量为73.4×10−6～160×10−6，Th/U值为0.45～0.96（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870～882 Ma，加权平均年龄值为（875±6） Ma，可能代表了该岩体的侵位结晶年龄（图4a）。
表 1 厄立特里亚西部花岗岩锆石U-Pb同位素测试结果表Table 1. Zircon U-Pb isotope results of granites from western Eritrea点号 232Th（×10−6） 238U（×10−6） Th/U 同位素比值 年龄（Ma） 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ D0804-b02 - 1 124 155 0.80 0.0724 0.0008 1.4477 0.0341 0.1451 0.0030 909 14 874 17 D0804-b02 - 3 89.5 108 0.83 0.0704 0.0011 1.4180 0.0358 0.1454 0.0026 897 15 875 14 D0804-b02 - 5 142 160 0.88 0.0680 0.0008 1.3551 0.0218 0.1447 0.0022 870 9 871 12 D0804-b02 - 6 119 139 0.85 0.0693 0.0009 1.3954 0.0267 0.1460 0.0026 887 11 879 15 D0804-b02 - 7 33.1 73.4 0.45 0.0689 0.0011 1.3837 0.0299 0.1458 0.0026 882 13 877 15 D0804-b02 - 8 120 190 0.63 0.0676 0.0010 1.3548 0.0260 0.1459 0.0028 870 11 878 16 D0804-b02 - 9 77.3 139 0.56 0.0672 0.0011 1.3579 0.0297 0.1467 0.0028 871 13 882 16 D0804-b02 - 10 74.1 106 0.70 0.0680 0.0010 1.3728 0.0273 0.1462 0.0024 877 12 880 13 D0804-b02 - 11 118 123 0.96 0.0682 0.0010 1.3624 0.0255 0.1446 0.0020 873 11 870 11 D0804-b02 - 12 52.2 94.9 0.55 0.0693 0.0009 1.3841 0.0272 0.1446 0.0025 882 12 871 14 D0804-b02 - 13 56.6 112 0.50 0.0689 0.0010 1.3845 0.0296 0.1457 0.0027 882 13 877 15 D0804-b02 - 16 71.3 104 0.69 0.0684 0.0009 1.3755 0.0250 0.1457 0.0023 879 11 877 13 D0804-b02 - 18 53.8 77.3 0.70 0.0687 0.0009 1.3802 0.0242 0.1458 0.0023 881 10 877 13 D0804-b02 - 19 79.1 120 0.66 0.0674 0.0008 1.3573 0.0251 0.1459 0.0024 871 11 878 13 D0804-b02 - 21 74.4 141 0.53 0.0681 0.0008 1.3656 0.0221 0.1451 0.0017 874 10 873 9 D0804-b02 - 23 224 301 0.74 0.0720 0.0008 1.4419 0.0263 0.1446 0.0019 906 11 871 11 D0804-b02 - 24 105 125 0.84 0.0677 0.0010 1.3498 0.0226 0.1448 0.0019 867 10 872 11 D0804-b02 - 25 110 194 0.57 0.0678 0.0007 1.3707 0.0218 0.1464 0.0022 876 9 881 12 ![]()
图 3 Meraf花岗岩锆石CL图像和同位素值红圈代表年龄点位；黑圈代表Hf同位素点位Figure 3. CL images and isotopic values of zircon from the Meraf granite![]()
图 4 Meraf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）Figure 4. (a) Zircon U-Pb concordia diagram and (b) chondrite-normalized REE patterns of the Meraf graniteMeraf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29.65～34.11（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0.87～1.69（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1.09～1.44（均值为1.27），A/NK值为1.43～1.52（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%）。
表 2 厄立特里亚西部花岗岩主量（%）、微量和稀土（10–6）元素测试结果表Table 2. Major (%), trace and rare earth (10–6) elements results of granites from western Eritrea样号 D0408-b02（Y） D0408-b04 D0408-b05 D0408-b06 SiO2 74.92 71.13 75.26 74.17 Al2O3 13.38 14.03 13.52 14.42 TiO2 0.26 0.32 0.27 0.33 Fe2O3 1.18 1.3 1.46 1.58 FeO 0.61 0.97 0.37 0.61 FeOT 1.67 2.14 1.68 2.03 MnO 0.02 0.05 0.04 0.03 MgO 0.54 0.84 0.56 0.62 CaO 0.96 1.97 0.29 0.24 Na2O 4.05 3.8 3.28 4.16 K2O 2.39 2.76 3.77 2.55 P2O5 0.06 0.10 0.08 0.07 烧失量 1.55 2.63 1.02 1.2 总量 99.91 99.90 99.92 99.97 Na2O+K2O 6.44 6.56 7.05 6.71 Na2O/K2O 1.69 1.38 0.87 1.63 FeOT/MgO 3.10 2.56 3.01 3.29 A/NK 1.45 1.52 1.43 1.50 A/CNK 1.22 1.09 1.35 1.44 Li 2.87 5.06 4.73 4.73 Be 1.18 1.25 1.34 1.28 Sc 1.94 3.45 7.11 3.15 V 17.1 26.6 17.8 25.6 Cr 5.96 8.64 7.68 7.16 Co 2.79 4.92 3.60 3.64 Ni 6.36 8.67 7.66 9.46 Ga 21.4 19.5 25.1 21.8 Rb 47.2 54.8 67.7 48.5 Sr 186 266 188 212 Y 12.7 11.1 10.7 14.2 Zr 165 205 188 222 Nb 3.97 3.90 4.56 4.54 Cs 0.39 0.60 0.50 0.56 Ba 766 634 1010 764 La 21.6 12.7 11.1 16.6 Ce 51.7 26.3 25.1 39.3 Pr 5.62 3.44 3.17 4.18 Nd 21.0 13.8 12.4 16.2 Sm 3.70 2.73 2.45 3.12 Eu 0.78 0.76 0.68 0.73 Gd 3.10 2.37 2.14 2.80 Tb 0.47 0.39 0.36 0.46 Dy 2.60 2.31 2.23 2.84 Ho 0.53 0.48 0.47 0.58 Er 1.52 1.35 1.38 1.69 Tm 0.25 0.22 0.24 0.28 Yb 1.78 1.55 1.66 1.96 Lu 0.27 0.23 0.25 0.28 Hf 4.20 4.82 4.75 5.43 Ta 0.38 0.35 0.47 0.46 Pb 8.98 7.81 8.87 8.96 Th 5.99 4.79 7.18 5.73 U 1.37 1.19 1.57 1.54 LREE 104.40 59.73 54.90 80.13 HREE 23.22 20.00 19.43 25.09 REE 127.62 79.73 74.33 105.22 LREE/HREE 4.50 2.99 2.83 3.19 La/Sm 5.84 4.65 4.53 5.32 Gd/Yb 1.74 1.53 1.29 1.43 (La/Yb)N 8.70 5.88 4.80 6.08 δEu 0.70 0.91 0.91 0.76 δCe 1.15 0.98 1.04 1.16 ![]()
图 5 Meraf花岗岩全岩地球化学图解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）Figure 5. Geochemical classification of the Meraf graniteMeraf花岗岩的ΣREE为74.33×10−6～127.62×10−6，平均为96.73×10−6，低于地壳平均值164×10−6 （Taylor et al., 1981）。LREE为54.90×10−6～104.40×10−6，平均为74.79×10−6，HREE为19.43×10−6～25.09×10−6，平均为21.94×10−6。LREE/HREE为2.83～4.50，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4.53～5.84和1.29～1.74，表明轻稀土分馏程度较重稀土更为显著。Eu负异常较明显（δEu=0.70～0.91，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。
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图 6 Meraf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）Figure 6. (a) Chondirite normalized REE-pattern and (b) primitive mantle normalized spider diagram of the Meraf granite3.3 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0.000699～0.002271，平均为0.001580，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同位素组成（吴福元等，2007a）。17颗锆石的176Hf/177Hf值为0.282455～0.282537，εHf（t）值为7.7～9.9，两阶段模式年龄TDM2（Hf）变化于1093～1215 Ma。
表 3 厄立特里亚西部花岗岩锆石Hf同位素测试结果表Table 3. Zircon Hf isotope results of granites from western Eritrea点号 176Hf/177Hf 1σ 176Lu/177Hf 1σ 176Yb/177Hf 1σ 年龄 （Ma） εHf（0） εHf（t） TDM1 TDM2 fLu/Hf D0408-b02 - 1 0.282511 0.000015 0.001569 0.000021 0.049342 0.000577 874 −9.2 9.2 1063 1134 −0.95 D0408-b02 - 3 0.282473 0.000017 0.001392 0.000022 0.040320 0.000820 875 −10.6 8.0 1113 1203 −0.96 D0408-b02 - 4 0.282509 0.000014 0.001960 0.000017 0.056534 0.000479 871 −9.3 8.8 1078 1152 −0.94 D0408-b02 - 5 0.282477 0.000014 0.001786 0.000013 0.050718 0.000462 879 −10.4 8.0 1119 1207 −0.95 D0408-b02 - 6 0.282455 0.000013 0.000699 0.000004 0.020135 0.000087 877 −11.2 7.8 1118 1215 −0.98 D0408-b02 - 7 0.282491 0.000014 0.001554 0.000007 0.045299 0.000297 878 −10.0 8.6 1093 1173 −0.95 D0408-b02 - 8 0.282487 0.000016 0.001637 0.000005 0.046273 0.000141 880 −10.1 8.4 1101 1183 −0.95 D0408-b02 - 9 0.282506 0.000012 0.001285 0.000005 0.036654 0.000233 882 −9.4 9.4 1063 1132 −0.96 D0408-b02 - 10 0.282479 0.000014 0.001221 0.000015 0.037185 0.000438 870 −10.4 8.2 1099 1188 −0.96 D0408-b02 - 11 0.282468 0.000013 0.001402 0.000006 0.039755 0.000083 871 −10.8 7.7 1121 1215 −0.96 D0408-b02 - 12 0.282521 0.000015 0.002271 0.000033 0.065457 0.000898 877 −8.9 9.2 1070 1137 −0.93 D0408-b02 - 15 0.282485 0.000017 0.001789 0.000003 0.050721 0.000205 877 −10.1 8.2 1108 1192 −0.95 D0408-b02 - 17 0.282483 0.000013 0.001226 0.000010 0.035902 0.000355 877 −10.2 8.4 1095 1179 −0.96 D0408-b02 - 18 0.282485 0.000015 0.001925 0.000014 0.055076 0.000422 878 −10.2 8.1 1112 1197 −0.94 D0408-b02 - 21 0.282476 0.000016 0.001765 0.000007 0.050625 0.000366 871 −10.5 7.8 1120 1212 −0.95 D0408-b02 - 22 0.282537 0.000013 0.001803 0.000016 0.057800 0.000587 872 −8.3 9.9 1034 1093 −0.95 D0408-b02 - 23 0.282475 0.000014 0.001569 0.000004 0.047910 0.000194 881 −10.5 8.1 1115 1203 −0.95 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0.70200～0.70273，均值为0.70243，接近地幔初始值（0.704±0.002）。εNd（t）值为4.85～6.06，均值为5.36，较为均一，两阶段模式年龄TDM2（Nd）为1043～1141 Ma。
表 4 厄立特里亚西部花岗岩全岩Sr-Nd同位素测试结果表Table 4. Whole rock Sr-Nd isotope results of granites from western Eritrea样品编号 Rb（10−6） Sr（10−6） 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr 2σ ISr εSr（0） εSr（t） fRb/Sr D0408-b02（Y） 47.2 186 0.7348 0.71158 0.000007 0.70239 100.5 −15.3 7.89 D0408-b04 54.8 266 0.5966 0.710074 0.000008 0.70261 79.1 −12.2 6.21 D0408-b05 67.7 188 1.0427 0.71504 0.000005 0.70200 149.6 −20.8 11.61 D0408-b06 48.5 212 0.6625 0.711018 0.000011 0.70273 92.5 −10.5 7.01 样品编号 Sm（10−6） Nd（10−6） 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd 2σ INd εNd（t） T2DM fSm/Nd D0408-b02（Y） 3.7 21 0.1065 0.512387 0.000007 0.511776 5.22 1111 −0.46 D0408-b04 2.73 13.8 0.1196 0.512505 0.000005 0.511819 6.06 1043 −0.39 D0408-b05 2.45 12.4 0.1195 0.512443 0.000004 0.511757 4.85 1141 −0.39 D0408-b06 3.12 16.2 0.1164 0.512449 0.000007 0.511781 5.32 1103 −0.41 4. 讨论
4.1 岩石类型
基于地球化学和矿物学特征，可将花岗岩划分为I型、S型、M型和A型等4类花岗岩（Whalen，1985；Whalen et al.，1987；Chappell et al.，1992；吴福元等，2007b）。M型花岗岩通常被认为直接起源于地幔基性岩浆演化（Whalen，1985），但本次研究花岗岩明显缺少基性矿物和暗色包体，排除M型花岗岩的可能性。
S型花岗岩来源于上地壳沉积岩的部分熔融（Chappell et al.，2012），通常含有较多白云母、石榴子石和堇青石等富铝矿物（Clemens，2003），且A/CNK值通常大于1.1，Na2O含量较低。并且S型花岗岩一般含有源区沉积岩中老的继承锆石（Villaros et al.，2009）。此外，由于磷灰石在过铝质熔体中溶解度很高，在偏铝质-弱过铝质熔体中快速饱和，S型花岗岩通常含有较高的P2O5（Chappell，1999）。本次研究的Meraf花岗岩的A/CNK值（1.09～1.44）和SiO2含量（71.13%～75.26%）较高，具有一定S型花岗岩特征。但显微镜下的绢云母化、白云母化和硅化等指示这种富铝、富硅特点可能与后期金成矿过程中的蚀变热液作用有关，并非其原生地球化学特征。此外，该花岗岩的Na2O含量明显高于K2O（Na2O/K2O=0.87～1.69），P2O5含量极低（0.056%～0.102%），且锆石年龄集中，未见核边结构和古老残留锆石，均说明其为S型花岗岩的可能性不大。
A型花岗岩与源岩无关，代表产于伸展构造背景（非造山或裂谷环境）中高温无水的花岗岩（＞800 ℃），其以“富碱”、“高温”、“无水”为特征（Loiselle，1979），具有较高的SiO2、Na2O+K2O、FeOT/MgO（平均值为22.84）和较低的CaO含量，富集Ga、Zr、Nb、Ta、Y、Ce、F、REE等元素，亏损Ba和Sr。从岩石类型上，A型花岗岩也可以是碱性花岗岩，同时也可能是钙碱性、弱碱-准铝、弱过铝花岗岩（许保良等，1998）。I型花岗岩通常被认为是下地壳岩浆岩重熔的产物（Chappell et al.，2012），通常表现为花岗闪长岩，并含有大量角闪石（Chappell et al.，2001）。此外，I型花岗岩通常具有低A/CNK（＜1.1）、FeOT（＜1%）和高Na2O/K2O（＞1）（王强等，2000）。
Meraf花岗岩具有明显的贫碱（ALK均值为6.69%）和REE（均值为96.73×10−6）的特征，明显不同于A型花岗岩“富碱”、富集REE的特征，且缺乏A型花岗岩常见的强烈Eu负异常。其较低的A/CNK值（1.09～1.44）和高的Na2O/K2O值（0.87～1.69），相对富集CaO（0.237%～1.970%，均值0.86%），与I型花岗岩相似，锆石Ti含量温度计估算的结晶温度范围（640～805 ℃，均值为733 ℃），锆石饱和温度估算为754～780 ℃，均值为769 ℃，也表现为低温岩浆特征，与A型花岗岩相去甚远，更接近I型花岗岩。且在Zr+Nb+Ce+Y vs. FeO*/MgO图解中，含花岗岩所有样品均落入M/I/S花岗岩区域（图5d）。综上所述，厄立特里亚西部Augaro地区的Meraf花岗岩很可能属于I型花岗岩。
4.2 岩浆源区与成岩机制
前人研究显示，锆石εHf（t）值可以示踪岩浆源区，正的εHf（t）值通常指示源区为亏损地幔或从亏损地幔中新生的年轻地壳，负的εHf（t）值通常揭示岩浆源区为古老地壳（Vervoort et al.，1999; 吴福元等，2007a）。厄立特里亚西部Augaro地区的Meraf花岗岩的εHf（t）值均为正值（7.7～9.9），指示其岩浆源区主要为亏损地幔或新生地壳物质。此外，Meraf花岗岩较低的ISr值（0.70200～0.70273）和正的εNd（t）值（4.85～6.06）也显示出相似的指示性。εNd（t）-成岩年龄（Ma）图解中，Meraf花岗岩所有样品均接近亏损地幔演化线，并与前人汇总的努比亚地盾区新元古代岩浆岩，特别是碰撞前（＞650 Ma）岩浆岩的Nd同位素分布范围十分接近（图7a）。εNd（t）-ISr图解中，Meraf花岗岩与埃塞俄比亚西部Ghimbi地区及厄立特里亚西部Augaro地区相似年龄的岩浆岩基本重合，所有样品均接近亏损地幔区域（图7b）。前人研究认为，上述努比亚地盾的新元古代岩浆岩均主要起源于亏损地幔，说明Meraf花岗岩的母岩浆起源于亏损地幔的可能性较大（Teklay et al.，2003；Woldemichael et al.，2010；Gamaleldien et al.，2022）。此外，相对于其岩浆结晶年龄（875±6） Ma，较为年轻的Hf二阶段模式年龄（TDM2=1093～1215 Ma）和Nd二阶段模式年龄（TDM2=1043～1141 Ma）也基本排除了古老地壳物质作为主要源区的可能性。
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图 7 Meraf花岗岩Sr-Nd同位素图解a. εNd（t） vs. 成岩年龄（Ma）图，努比亚地盾区范围据Gamaleldien等（2022），亏损地幔线据Nelson等（1985）；b. εNd（t） vs. I（Sr）图，底图据Pearce等（1984），Ghimbi地区岩浆岩据Woldemichael等（2010），Augaro地区岩浆岩据Teklay等（2003）Figure 7. Diagrams of Sr-Nd isotopes of the Meraf granite从亏损地幔或新生地壳物质到I型花岗岩的形成演化模式主要有基性岩浆的同化混染和结晶分异（Lee et al.，2014）、壳幔岩浆混合（Yang et al.，2006）以及镁铁质岩石部分熔融（Sisson et al.，2005）等。
基性岩浆经过同化混染和结晶分异形成的花岗岩，一般具有过碱质特征（Patiño Douce，1997），这与本次研究的Meraf花岗岩的过铝质特征（A/CNK=1.09～1.44）不一致。并且，Meraf花岗岩外围缺少同时代的基性岩-中性岩组合，明显不同于幔源岩浆结晶分异的岩石类型组合（Litvinovsky et al.，2002）。此外，本次研究的样品在Rb-Rb/V和La/Yb-Y图解上均表现出明显的线性关系（图8），与分离结晶过程完全不符。因此，分离结晶的成因模式不太适用于Meraf花岗岩。
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图 8 Meraf花岗岩Rb-Rb/V图解（a）和La/Yb-La图解（b）底图a据Schiano等（2010）；底图b据Chung等（2003）Figure 8. (a) Rb-Rb/V and (b) La/Yb-La diagrams of the Meraf graniteMeraf花岗岩的标本和显微镜观察均未见镁铁质暗色微粒包体，Sr-Nd-Hf同位素组成和全岩地球化学成分都较为均一，不同于壳幔岩浆混合作用产生的相对分散的同位素组成（Griffin et al.，2002）。Meraf花岗岩的Nb/Ta值（9.70～11.14）明显低于幔源岩浆的Nb/Ta值（17.5±2），更接近下地壳源岩浆的Nb/Ta值（11～12）。显然，地质和地球化学特征都不支持Meraf花岗岩的壳幔混合模式。
相容元素与不相容元素之间的线性关系指示Meraf花岗岩母岩浆形成于部分熔融（图8）。通常认为，拆沉下地壳（Wang et al.，2006）、加厚下地壳（Petford et al.，1996）或者俯冲洋壳板片熔流体交代地幔楔（Martin et al.，2005）是较常发生部分熔融的镁铁质岩石。但是，拆沉下地壳部分熔融形成的花岗质熔体通常具有富钾特征，并呈现出高的MgO，这显然与Meraf花岗岩偏钠质（Na2O/K2O=0.87～1.69）、低MgO（0.54%～0.84%）的特征不符。Kay等（1991）认为La/Yb值＞30时，岩浆源区较深，为50～60 km；La/Yb值＜15时，岩浆源区则较浅，为30～35 km。Meraf花岗岩的La/Yb值为6.69～12.13，明显小于15，说明其岩浆源区较浅，并非起源于加厚下地壳部分熔融。
厄立特里亚西部Meraf花岗岩具有较高的SiO2含量和A/CNK值，较低的MgO、Ni和Cr含量，相对富集Ba、Rb、K等大离子亲石元素（LILE），相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE），显示出弧岩浆岩的特征（Zheng，2019），说明其母岩浆极有可能来自于俯冲洋壳板片熔流体交代地幔楔的部分熔融。其较低的全岩锆石饱和温度（754～780 ℃）也不足以使角闪石发生部分熔融，需要幔源岩浆的底侵和外来水的加入（Collins et al.，2016）。研究显示，陆缘弧玄武岩通常具有较高的K2O含量，其部分熔融形成的熔体相对富K2O（Sisson et al.，2005）；而洋壳玄武岩具有较高的Na2O含量，在H2O饱和条件下发生低程度部分熔融可以形成过铝质、钠质花岗岩（Petford et al.，1996）。因此，本次研究的Meraf花岗岩可能形成于洋内弧环境，这一点也得到了区内岩性组合（蛇绿岩、钙碱性岩浆岩与未成熟沉积岩）和放射性同位素组成的支撑（Stern et al.，2010）。Meraf花岗岩的弱负Eu异常（δEu=0.70～0.91），说明部分熔融过程中有斜长石残留。P、Ti的负异常则指示源区有磷灰石等Fe⁃Ti氧化物残留。鉴于Meraf花岗岩的岩浆源区较浅，不符合金红石作为副矿物的稳定条件（＞1.5 GPa、＞50 km）（熊小林等，2005），其Nb、Ta的亏损可能是继承了俯冲洋壳释放流体Nb、Ta亏损等微量元素特征。综上所述，厄立特里亚西部Meraf花岗岩是新元古代早期（～875 Ma），洋壳俯冲过程中，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。
4.3 构造意义
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新元古代罗迪尼亚-冈瓦纳超大陆旋回具有重要意义。在此背景下，众多国际学者从沉积岩、岩浆岩、蛇绿岩带和构造等角度对东非造山带的构造演化历史开展了研究探讨（Kröner et al.，1991；Stern，1994；Teklay et al.，2003；Andersson et al.，2006；Johnson et al.，2011），初步认为870～800 Ma为区内大陆裂解和莫桑比克洋形成阶段，约800 Ma才开始进入洋壳俯冲阶段，并形成与之相关的岛弧岩浆活动和新生地壳物质（Stern et al.，2010；Johnson et al.，2011）。这一认识的主要依据是东非造山带零散分布的新元古代海相沉积岩、角闪岩相基性-超基性岩、双峰式火山岩和蛇绿岩。苏丹境内的双峰式火山岩被认为是大陆裂解早期的产物，其锆石年龄大约为870～840 Ma（Stern，1994）。但限于工作条件和时代古老，区内尚未系统识别出新元古代大陆裂解的系列产物，早期年龄数据也多来自单颗粒锆石蒸发法，高精度年龄数据较缺乏。随着研究的深入，越来越多与该观点相左的花岗岩成因及年代学成果被报道。如埃塞俄比亚西部广泛发育的岛弧岩浆岩被认为最早形成于约为830 Ma（Woldemichael et al.，2010；Blades et al.，2015）；厄立特里亚西部Augaro地区的火山沉积岩序列被认为形成于弧后环境，其锆石平均207Pb/206Pb年龄为849 Ma（Teklay et al.，2003）；厄立特里亚西部Koka花岗岩被认为形成于由俯冲作用引起的弧后拉张环境，其锆石U-Pb年龄为（851.2±1.9） Ma（赵凯等，2020）。这些现象都说明，约851 Ma时，区内已经产生了洋壳俯冲相关的岛弧岩浆活动，也暗示大陆裂解和莫桑比克洋形成的时间更早。
研究发现，厄立特里亚西部Augaro地区的Meraf花岗岩为钙碱性I型花岗岩。这类钙碱性花岗岩多形成于类似安第斯山的大陆弧背景或类似于喀里多尼亚的碰撞后构造环境。年代学和岩石地球化学特征指示Meraf花岗岩的成因与约875 Ma的洋壳俯冲相关。在Rb-（Y+Nb）和Rb-（Yb+Ta）图解中，Meraf花岗岩的所有样品均落入岛弧花岗岩区域（图9），分布范围与区域上已知的同时期岛弧花岗岩十分接近，如埃塞俄比亚西部的Bure花岗岩和厄立特里亚西部的Koka花岗岩等（赵凯等，2020；姜军胜等，2021），说明Meraf花岗岩形成于相似的岛弧构造背景。此外，Meraf花岗岩所处的Nakfa地块中广泛分布～850 Ma的钙碱性花岗岩类，并且多具有大洋岛弧特征（Teklay et al.，2002）。在没有主要剪切带或地壳断裂的情况下，Nakfa地块可能代表了东非造山带与俯冲相关的岛弧系统（Teklay，2006）。综上所述，厄立特里亚西部Augaro地区的岛弧花岗岩指示东非造山带在大约875 Ma时已经开始进入大洋板片俯冲阶段，而区内大陆裂解和莫桑比克洋形成则应更早。从罗迪尼亚超大陆裂解在全球的表现来看，这一认识与澳大利亚一些新元古代盆地的沉降史相吻合，这些盆地保存了900 Ma区域裂谷事件的证据（Lindsay et al.，1987）。
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图 9 Meraf花岗岩类构造环境判别图解底图据Pearce等（1984）；Bure花岗岩数据来源于姜军胜等（2021）；Koka花岗岩数据来源于赵凯等（2020）；syn-COLG为同碰撞花岗岩；VAG为岛弧花岗岩；ORG为洋中脊花岗岩；WPG为板内花岗岩；post-COLG为后碰撞花岗岩Figure 9. Tectonic discrimination diagrams of the Meraf granite5. 结论
（1）厄立特里亚西部Augaro地区的Meraf花岗岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为（875±6） Ma，形成于新元古代拉伸纪。
（2）Meraf花岗岩具有较高的SiO2含量和A/CNK值，较低的MgO、Ni和Cr含量，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。
（3）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。
致谢：野外工作得到了厄立特里亚地质调查局的大力支持与帮助，锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素分析得到了武汉地质调查中心童喜润高级工程师的帮助，全岩主微量分析测试得到了武汉地质调查中心曾美云工程师的全力支持。感谢审稿专家提出的宝贵修改意见。
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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）
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
Figure 1. (a) Sketch of Nubian geology, (b) simplified terrane map of Eritrea and (c) geology map of the Augaro district
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图 2 Meraf花岗岩手标本（a）和镜下照片（b、c、d）
Qz. 石英；Pl. 斜长石；Kfs. 钾长石；Ms. 白云母
Figure 2. (a) Hand specimen photograph and (b, c, d) micrographs of the Meraf granite
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图 3 Meraf花岗岩锆石CL图像和同位素值
红圈代表年龄点位；黑圈代表Hf同位素点位
Figure 3. CL images and isotopic values of zircon from the Meraf granite
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图 4 Meraf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）
Figure 4. (a) Zircon U-Pb concordia diagram and (b) chondrite-normalized REE patterns of the Meraf granite
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图 5 Meraf花岗岩全岩地球化学图解
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）
Figure 5. Geochemical classification of the Meraf granite
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图 6 Meraf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）
Figure 6. (a) Chondirite normalized REE-pattern and (b) primitive mantle normalized spider diagram of the Meraf granite
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图 7 Meraf花岗岩Sr-Nd同位素图解
a. εNd（t） vs. 成岩年龄（Ma）图，努比亚地盾区范围据Gamaleldien等（2022），亏损地幔线据Nelson等（1985）；b. εNd（t） vs. I（Sr）图，底图据Pearce等（1984），Ghimbi地区岩浆岩据Woldemichael等（2010），Augaro地区岩浆岩据Teklay等（2003）
Figure 7. Diagrams of Sr-Nd isotopes of the Meraf granite
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图 8 Meraf花岗岩Rb-Rb/V图解（a）和La/Yb-La图解（b）
底图a据Schiano等（2010）；底图b据Chung等（2003）
Figure 8. (a) Rb-Rb/V and (b) La/Yb-La diagrams of the Meraf granite
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图 9 Meraf花岗岩类构造环境判别图解
底图据Pearce等（1984）；Bure花岗岩数据来源于姜军胜等（2021）；Koka花岗岩数据来源于赵凯等（2020）；syn-COLG为同碰撞花岗岩；VAG为岛弧花岗岩；ORG为洋中脊花岗岩；WPG为板内花岗岩；post-COLG为后碰撞花岗岩
Figure 9. Tectonic discrimination diagrams of the Meraf granite
表 1 厄立特里亚西部花岗岩锆石U-Pb同位素测试结果表
Table 1 Zircon U-Pb isotope results of granites from western Eritrea
点号 232Th（×10−6） 238U（×10−6） Th/U 同位素比值 年龄（Ma） 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ D0804-b02 - 1 124 155 0.80 0.0724 0.0008 1.4477 0.0341 0.1451 0.0030 909 14 874 17 D0804-b02 - 3 89.5 108 0.83 0.0704 0.0011 1.4180 0.0358 0.1454 0.0026 897 15 875 14 D0804-b02 - 5 142 160 0.88 0.0680 0.0008 1.3551 0.0218 0.1447 0.0022 870 9 871 12 D0804-b02 - 6 119 139 0.85 0.0693 0.0009 1.3954 0.0267 0.1460 0.0026 887 11 879 15 D0804-b02 - 7 33.1 73.4 0.45 0.0689 0.0011 1.3837 0.0299 0.1458 0.0026 882 13 877 15 D0804-b02 - 8 120 190 0.63 0.0676 0.0010 1.3548 0.0260 0.1459 0.0028 870 11 878 16 D0804-b02 - 9 77.3 139 0.56 0.0672 0.0011 1.3579 0.0297 0.1467 0.0028 871 13 882 16 D0804-b02 - 10 74.1 106 0.70 0.0680 0.0010 1.3728 0.0273 0.1462 0.0024 877 12 880 13 D0804-b02 - 11 118 123 0.96 0.0682 0.0010 1.3624 0.0255 0.1446 0.0020 873 11 870 11 D0804-b02 - 12 52.2 94.9 0.55 0.0693 0.0009 1.3841 0.0272 0.1446 0.0025 882 12 871 14 D0804-b02 - 13 56.6 112 0.50 0.0689 0.0010 1.3845 0.0296 0.1457 0.0027 882 13 877 15 D0804-b02 - 16 71.3 104 0.69 0.0684 0.0009 1.3755 0.0250 0.1457 0.0023 879 11 877 13 D0804-b02 - 18 53.8 77.3 0.70 0.0687 0.0009 1.3802 0.0242 0.1458 0.0023 881 10 877 13 D0804-b02 - 19 79.1 120 0.66 0.0674 0.0008 1.3573 0.0251 0.1459 0.0024 871 11 878 13 D0804-b02 - 21 74.4 141 0.53 0.0681 0.0008 1.3656 0.0221 0.1451 0.0017 874 10 873 9 D0804-b02 - 23 224 301 0.74 0.0720 0.0008 1.4419 0.0263 0.1446 0.0019 906 11 871 11 D0804-b02 - 24 105 125 0.84 0.0677 0.0010 1.3498 0.0226 0.1448 0.0019 867 10 872 11 D0804-b02 - 25 110 194 0.57 0.0678 0.0007 1.3707 0.0218 0.1464 0.0022 876 9 881 12 
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表 2 厄立特里亚西部花岗岩主量（%）、微量和稀土（10–6）元素测试结果表
Table 2 Major (%), trace and rare earth (10–6) elements results of granites from western Eritrea
样号 D0408-b02（Y） D0408-b04 D0408-b05 D0408-b06 SiO2 74.92 71.13 75.26 74.17 Al2O3 13.38 14.03 13.52 14.42 TiO2 0.26 0.32 0.27 0.33 Fe2O3 1.18 1.3 1.46 1.58 FeO 0.61 0.97 0.37 0.61 FeOT 1.67 2.14 1.68 2.03 MnO 0.02 0.05 0.04 0.03 MgO 0.54 0.84 0.56 0.62 CaO 0.96 1.97 0.29 0.24 Na2O 4.05 3.8 3.28 4.16 K2O 2.39 2.76 3.77 2.55 P2O5 0.06 0.10 0.08 0.07 烧失量 1.55 2.63 1.02 1.2 总量 99.91 99.90 99.92 99.97 Na2O+K2O 6.44 6.56 7.05 6.71 Na2O/K2O 1.69 1.38 0.87 1.63 FeOT/MgO 3.10 2.56 3.01 3.29 A/NK 1.45 1.52 1.43 1.50 A/CNK 1.22 1.09 1.35 1.44 Li 2.87 5.06 4.73 4.73 Be 1.18 1.25 1.34 1.28 Sc 1.94 3.45 7.11 3.15 V 17.1 26.6 17.8 25.6 Cr 5.96 8.64 7.68 7.16 Co 2.79 4.92 3.60 3.64 Ni 6.36 8.67 7.66 9.46 Ga 21.4 19.5 25.1 21.8 Rb 47.2 54.8 67.7 48.5 Sr 186 266 188 212 Y 12.7 11.1 10.7 14.2 Zr 165 205 188 222 Nb 3.97 3.90 4.56 4.54 Cs 0.39 0.60 0.50 0.56 Ba 766 634 1010 764 La 21.6 12.7 11.1 16.6 Ce 51.7 26.3 25.1 39.3 Pr 5.62 3.44 3.17 4.18 Nd 21.0 13.8 12.4 16.2 Sm 3.70 2.73 2.45 3.12 Eu 0.78 0.76 0.68 0.73 Gd 3.10 2.37 2.14 2.80 Tb 0.47 0.39 0.36 0.46 Dy 2.60 2.31 2.23 2.84 Ho 0.53 0.48 0.47 0.58 Er 1.52 1.35 1.38 1.69 Tm 0.25 0.22 0.24 0.28 Yb 1.78 1.55 1.66 1.96 Lu 0.27 0.23 0.25 0.28 Hf 4.20 4.82 4.75 5.43 Ta 0.38 0.35 0.47 0.46 Pb 8.98 7.81 8.87 8.96 Th 5.99 4.79 7.18 5.73 U 1.37 1.19 1.57 1.54 LREE 104.40 59.73 54.90 80.13 HREE 23.22 20.00 19.43 25.09 REE 127.62 79.73 74.33 105.22 LREE/HREE 4.50 2.99 2.83 3.19 La/Sm 5.84 4.65 4.53 5.32 Gd/Yb 1.74 1.53 1.29 1.43 (La/Yb)N 8.70 5.88 4.80 6.08 δEu 0.70 0.91 0.91 0.76 δCe 1.15 0.98 1.04 1.16
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表 3 厄立特里亚西部花岗岩锆石Hf同位素测试结果表
Table 3 Zircon Hf isotope results of granites from western Eritrea
点号 176Hf/177Hf 1σ 176Lu/177Hf 1σ 176Yb/177Hf 1σ 年龄 （Ma） εHf（0） εHf（t） TDM1 TDM2 fLu/Hf D0408-b02 - 1 0.282511 0.000015 0.001569 0.000021 0.049342 0.000577 874 −9.2 9.2 1063 1134 −0.95 D0408-b02 - 3 0.282473 0.000017 0.001392 0.000022 0.040320 0.000820 875 −10.6 8.0 1113 1203 −0.96 D0408-b02 - 4 0.282509 0.000014 0.001960 0.000017 0.056534 0.000479 871 −9.3 8.8 1078 1152 −0.94 D0408-b02 - 5 0.282477 0.000014 0.001786 0.000013 0.050718 0.000462 879 −10.4 8.0 1119 1207 −0.95 D0408-b02 - 6 0.282455 0.000013 0.000699 0.000004 0.020135 0.000087 877 −11.2 7.8 1118 1215 −0.98 D0408-b02 - 7 0.282491 0.000014 0.001554 0.000007 0.045299 0.000297 878 −10.0 8.6 1093 1173 −0.95 D0408-b02 - 8 0.282487 0.000016 0.001637 0.000005 0.046273 0.000141 880 −10.1 8.4 1101 1183 −0.95 D0408-b02 - 9 0.282506 0.000012 0.001285 0.000005 0.036654 0.000233 882 −9.4 9.4 1063 1132 −0.96 D0408-b02 - 10 0.282479 0.000014 0.001221 0.000015 0.037185 0.000438 870 −10.4 8.2 1099 1188 −0.96 D0408-b02 - 11 0.282468 0.000013 0.001402 0.000006 0.039755 0.000083 871 −10.8 7.7 1121 1215 −0.96 D0408-b02 - 12 0.282521 0.000015 0.002271 0.000033 0.065457 0.000898 877 −8.9 9.2 1070 1137 −0.93 D0408-b02 - 15 0.282485 0.000017 0.001789 0.000003 0.050721 0.000205 877 −10.1 8.2 1108 1192 −0.95 D0408-b02 - 17 0.282483 0.000013 0.001226 0.000010 0.035902 0.000355 877 −10.2 8.4 1095 1179 −0.96 D0408-b02 - 18 0.282485 0.000015 0.001925 0.000014 0.055076 0.000422 878 −10.2 8.1 1112 1197 −0.94 D0408-b02 - 21 0.282476 0.000016 0.001765 0.000007 0.050625 0.000366 871 −10.5 7.8 1120 1212 −0.95 D0408-b02 - 22 0.282537 0.000013 0.001803 0.000016 0.057800 0.000587 872 −8.3 9.9 1034 1093 −0.95 D0408-b02 - 23 0.282475 0.000014 0.001569 0.000004 0.047910 0.000194 881 −10.5 8.1 1115 1203 −0.95
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表 4 厄立特里亚西部花岗岩全岩Sr-Nd同位素测试结果表
Table 4 Whole rock Sr-Nd isotope results of granites from western Eritrea
样品编号 Rb（10−6） Sr（10−6） 87Rb/86Sr 87Sr/86Sr 2σ ISr εSr（0） εSr（t） fRb/Sr D0408-b02（Y） 47.2 186 0.7348 0.71158 0.000007 0.70239 100.5 −15.3 7.89 D0408-b04 54.8 266 0.5966 0.710074 0.000008 0.70261 79.1 −12.2 6.21 D0408-b05 67.7 188 1.0427 0.71504 0.000005 0.70200 149.6 −20.8 11.61 D0408-b06 48.5 212 0.6625 0.711018 0.000011 0.70273 92.5 −10.5 7.01 样品编号 Sm（10−6） Nd（10−6） 147Sm/144Nd 143Nd/144Nd 2σ INd εNd（t） T2DM fSm/Nd D0408-b02（Y） 3.7 21 0.1065 0.512387 0.000007 0.511776 5.22 1111 −0.46 D0408-b04 2.73 13.8 0.1196 0.512505 0.000005 0.511819 6.06 1043 −0.39 D0408-b05 2.45 12.4 0.1195 0.512443 0.000004 0.511757 4.85 1141 −0.39 D0408-b06 3.12 16.2 0.1164 0.512449 0.000007 0.511781 5.32 1103 −0.41
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1. 何胜飞，刘晓阳，孙凯，许康康，龚鹏辉. 坦桑尼亚卢帕地体花岗岩岩石地球化学特征、锆石U-Pb年代学及其构造意义. 华北地质. 2024(03): 14-27+35 . 
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