论文部分内容阅读
东安地区位于黑龙江省东部,小兴安岭北麓,大地构造位置上该地区属兴蒙造山带东段。该区先后经历了古亚洲洋构造体系演化和环太平洋构造体系演化的叠加改造。因其特殊的大地构造位置、复杂的地质构造演化史以及其广泛存在的显生宙花岗岩,得到国内外地质学者的广泛关注。本文以东安地区广泛出露的花岗岩为研究对象,在野外地质调查工作的基础上,对其进行了岩相学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、岩石地球化学和锆石原位Hf同位素的研究工作,确定花岗岩的形成时代,进而讨论岩石成因和其形成的大地构造环境。通过以上研究工作,本文取得以下主要认识:基于侵位关系和U-Pb年代学结果,东安地区花岗岩均形成于早侏罗世,从早到晚依次为斑状二长花岗岩、细粒碱长花岗岩(184±2Ma)、中粗粒碱长花岗岩(185±1Ma)和花岗细晶岩(178±1Ma)。同时花岗岩的年代学数据揭示了花岗质岩浆的演化过程,即岩浆侵位过程中温压骤变岩浆中锆石结晶(187~189Ma)-主体花岗质岩浆结晶(细粒碱长花岗岩(184±2Ma)和中粗粒碱长花岗岩(185±1Ma))-岩浆演化晚期残余岩浆结晶(花岗细晶岩(178±1Ma))。东安地区花岗岩的岩相学和岩石地球化学特征表明,虽然它们矿物含量和结构构造具有明显的差别,但是其岩石地球化学组成基本相同。花岗岩以碱性长石+石英+斜长石+黑云母组合为特征,无碱性暗色矿物;地球化学特征,富硅(Si O2=73.93%~78.30%)和碱(且相对富钾,K2O+Na2O=8.20%~8.91%,K2O/Na2O=1.17~1.68,K2O>Na2O),贫铁(Fe Ot=0.25~0.97)、镁(Mg O=0.06~0.28)、钙(Ca O=026~0.46)、钛(Ti O2=0.08~0.21)、磷(P2O5=0.01~0.04),弱过铝质(A/CNK=1.01~1.17),分异程度较高(D.I.=93.94~97.51),Ti O2、Fe Ot、Mg O、P2O5、Al2O3等与Si O2呈现负相关性;稀土元素总量较低(∑LREE=(46.96~117.39)×10-6),轻重稀土元素分馏明显,相对富集轻稀土元素(∑LREE/∑HREE=4.28~18.83,(La/Yb)N=3.58~25.04),铕元素负异常(?Eu=0.21~0.78);相对富集Rb、K等大离子亲石元素(LILE)和Th、U、Zr、Hf等高场强元素(HFSE),同时相对亏损Ta、Nb、P和Ti等高场强元素(HFSE);10000Ga/Al为2.04~2.47,Zr+Nb+Ce+Y为88.68~222.15,Fe Ot为0.25~0.97,Fe Ot/Mg为2.66~6.18,AKI为0.82~0.94,锆石饱和温度(TZr)为684~797℃;Rb/Sr、La/Nb、Th/Nb、Th/La均有壳源岩石特点;此外,花岗细晶岩锆石的εHf(t)值和二阶段Hf模式年龄分别为-1.8~+5.4和1172~1820Ma。东安地区花岗岩属于弱过铝高钾钙碱性的高分异I型花岗岩。花岗质岩浆起源于中-新元古代新增生下地壳的部分熔融,岩浆演化过程中以结晶分异作用为主;其具有活动大陆边缘火成岩的地球化学属性。结合区域的研究成果,认为研究区花岗岩形成于古太平洋板块向欧亚板块之下的俯冲-后撤的弧后伸展环境。