摘要:后河杂岩作为扬子北缘早前寒武纪基底岩石的重要组成部分,其岩石成因和构造背景尚不清楚,进而制约了对扬子北缘乃至整个扬子地块在古元古代时期的地质演化过程的理解。本文选取碑坝地区后河杂岩中的奥长花岗岩和二长花岗岩为研究对象,开展全岩主量、微量元素和Sm-Nd同位素、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素综合研究。U-Pb测年结果表明奥长花岗岩和二长花岗岩均形成于古元古代晚期,二者的结晶年龄分别为2 101±10 Ma和2 072±15 Ma。全岩主量、微量元素分析结果显示,奥长花岗岩具有高硅、富钠、低钾、贫镁的特征,属于准铝质-弱过铝质钙碱性I型花岗质岩石系列,且显示岛弧花岗岩的特征;锆石εHf(t)值为-0.8~+4.6,全岩εNd(t)值为+0.1~+1.1,两阶段Hf模式年龄(tDM2)为3 005~ 2 469 Ma。与奥长花岗岩相比,二长花岗岩具有相对较低的硅含量,但是相对富镁、铝和钾,属于弱过铝质的高钾钙碱性I型花岗岩。其稀土元素总量较高,轻、重稀土元素之间分异明显,伴随弱负Eu异常,并富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,亦具有岛弧花岗岩的特征。此外,该岩石具有较高的Mg#值以及Cr和Ni含量,锆石εHf(t)值为-2.9~+2.4,全岩εNd(t)值为+0.1~+0.9,两阶段Hf模式年龄(tDM2)为2 939~ 2 604 Ma。根据上述特征,推测奥长花岗岩主要是由新太古代玄武质大陆下地壳部分熔融形成的,其形成过程中经历了一定程度的分离结晶作用,而二长花岗岩是幔源岩浆底侵并导致新太古代古老大陆地壳部分熔融形成的,其中有岩石圈地幔物质的添加。结合扬子北缘已报道的古元古代晚期(2.1~2.0 Ga)镁铁质-长英质岩浆活动的时空分布和岩石成因,推测扬子北缘碑坝地区后河杂岩中2 101~2 072 Ma的花岗质岩石形成于活动陆缘弧环境,是扬子北缘对全球古元古代哥伦比亚超大陆聚合过程的响应。