辽东岫岩地区早白垩世侵入岩的年代学、地球化学及地质意义

本文对辽东岫岩地区帽盔山二长花岗岩、荒地花岗闪长岩和朝阳苏长辉长岩进行了岩相学、地球化学、LA-ICP-MS U-Pb定年。帽盔山二长花岗岩主量元素具有富Si、Al、K,贫Fe、Mg、Ca的特征;微量元素亏损Sr、P、Eu、Ti,富集K、Rb、Th等不相容元素,元素地球化学特征表明岩体为铝质A型花岗岩（A/CNK=1.03-1.06,A/NK=1.11-1.12）。荒地花岗闪长岩的SiO_2含量为64.1%-70.8%,K_2O/Na_2O的比值为0.87-1.08,含铝指数A/CNK和A/NK分别为0.98-1.02和1.31-1.55,微量元素富集K、Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、P、Ti等高场强元素,轻重稀土分馏强烈,（La/Yb）N值为13.41-68.2,属于准铝质到过铝质I型花岗岩。朝阳苏长辉长岩的SiO_2含量为54.8%-58.3%,K2O/Na2O的比值为0.57-0.78,微量元素富集K、Ba、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、U、P、Ti等高场强元素,富集La、Ce、Pr、Nd等轻稀土元素。测年结果显示帽盔山二长花岗岩的锆石年龄为137Ma,荒地花岗闪长岩的锆石年龄为139Ma,朝阳苏长辉长岩的锆石年龄为139Ma,均形成于早白垩世。结合构造背景图解,帽盔山二长花岗岩、荒地花岗闪长岩和朝阳苏长辉长岩均为伸展构造环境下的岩浆活动产物。结合三个岩体的时空特点,表明在早白垩世时期,辽东岫岩地区处于非造山的伸展环境,且岩石圈减薄及伸展活动的发展有自深部至浅部的特点,是华北板块东部伸展地球动力学背景的具体体现。

辽东岫岩地区古元古代花岗伟晶岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

辽东岫岩地区位于胶—辽—吉古元古代造山/活动带内,区域内广泛存在花岗质伟晶岩脉或岩体,对其进行研究具有重要的构造意义。研究区出露大量古元古代花岗伟晶岩,前人将其统一划归到花岗质混杂岩和辽河岩群内。本文通过详细的野外地质调查和室内综合研究,将该套花岗伟晶岩脉解体为出来,重新厘定为新的填图单元。本文对研究区2件花岗伟晶岩样品进行岩石学、岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS稀土微量元素和U-Pb定年的综合研究,获得花岗伟晶岩的原岩年龄,并对其岩石地球化学、成因和构造环境进行了探讨。花岗伟晶岩主要矿物组合为钾长石+斜长石+石英±白云母±电气石,花岗伟晶结构,块状构造。岩石地球化学分析结果显示其均匀具有一致的地球化学特征。它们均显示高的SiO2(72.1%~75.3%)、Al2O3(13.5%~16.4%),低CaO(1.42%~2.03%)、MgO(0.15%~0.76%)、P2O5(0.01%~0.02%%)、TiO2(0.06%~0.17%)等含量;稀土元素总量偏低,稀土富集、重稀土亏损,稀土配分曲线右倾型,明显的正δEu异常;微量元素富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba、U),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)等特征。样品(DST-TW1和WJG-TW1)锆石CL图像强度均较弱,前者大部分锆石不能反映矿物内部结构,后者大部分锆石能显示弱振荡环带,这一特征与锆石U含量均较高(1253.1×10-6~12861.5×10-6、874.5×10-6~5319.1×10-6)相吻合。锆石虽具有岩浆锆石的自形特征,但其Th/U值(0.01~0.26和0.01~0.62)较低,稀土配分模式显示热液锆石特征,在(Sm/La)N—La和Ce/Ce*—(Sm/La)N图解上偏热液锆石区域,此花岗伟晶岩脉可能是母岩浆高度结晶分异后的残余岩浆热液结晶而成,偏热液性质。本文研究的2件样品(DST-TW1和WJG-TW1)年龄分别为1864±20 Ma(MSWD=0.19)和1903.6±4.7 Ma(MSWD=0.041),其侵位时间介于1.9~1.86 Ga之间。从岩石地球化学、形成时代推测其物源与研究区周围~1.87 Ga的S型花岗岩具有亲缘关系。从构造环境来看,研究区内古元古代花岗伟晶岩形成于胶—辽—吉造山带弧陆碰撞结束后伸展的构造体制下,在主期花岗质岩浆上涌之后,地壳在不断伸展和松弛垮塌,大量残余岩浆或岩浆热液上涌形成伟晶岩的岩脉、岩墙或岩体,侵位时代从~1.9 Ga到~1.74 Ga。从而推测胶—辽—吉造山带在碰撞后的构造折返过程中一直处于伸展的构造机制,后造山阶段至少持续了160 Ma。

辽东岫岩王家堡子地区二长花岗岩U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

辽东半岛岫岩王家堡子地区位于胶—辽—吉造山/活动带中段。本文对该区内的二长花岗岩(龙潭沟岩体与罗圈沟岩体)进行了U-Pb年代学与地球化学特征研究,并探讨了其地质意义。结果表明:龙潭沟岩体与罗圈沟岩体侵位年龄分别为(122.37±0.30) Ma和(124.37±0.91) Ma,年代为早白垩世;二岩体具高SiO2质量分数,低Mg、Co、Cr、Ni质量分数,富集LREE和LILE,亏损HFSE,说明二者为地壳物质熔融的产物;高Al2O3、K2O质量分数,低Na2O、MnO和CaO质量分数,高Sr质量分数,低Y、Yb质量分数,富集LILE及LREE,Eu呈负异常,亏损HREE等地球化学特征,也表明二者具有埃达克岩与高钾钙碱性I型花岗岩的性质。龙潭沟岩体岩浆来源于洋壳俯冲导致的加厚陆壳底部基性岩部分熔融,而罗圈沟岩体岩浆则是俯冲洋壳导致地幔物质上涌,使得玄武质下地壳发生部分熔融的结果,并且岩浆受到了地幔橄榄岩的混染。认为龙潭沟岩体与罗圈沟岩体均为碰撞环境中的产物,辽东岫岩王家堡子地区在124~122 Ma处于由古太平洋板块俯冲引起的挤压环境中,构造挤压向拉伸环境的转换应在122~110 Ma之间完成,岩石圈的减薄与破坏也随之开始。