论文部分内容阅读
花岗岩是陆壳的重要组成部分,它是揭示地壳演化地球动力学过程的主要对象之一。因此,长期以来有关其岩石成因研究倍受国内外学者关注。研究区为吉林省朝鲜延边自治州敦化市松江河地区,地处华北地台北缘东段与兴蒙造山带东段南缘之间的地体拼贴带的中部,是一个经历了古亚洲洋演化、兴蒙造山作用、中生代古太平洋俯冲作用以及新生代超壳断裂作用而形成的叠加复合构造区,是构造-岩浆活动的典型地区。显然,对该区岩石开展形成时代、地球化学属性及其形成的大地构造背景的系统研究,对揭示研究区乃至区域上的地质演化史具有十分重要的意义。本次研究是在野外调研基础上,选取该区一套含斑中细粒二长花岗岩-似斑状中粒二长花岗岩-细粒黑云母二长花岗岩-中粒黑云母二长花岗岩为研究对象,系统地开展了这套花岗岩的岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、元素地球化学和锆石Hf同位素地球化学研究,得到了该区花岗岩的成岩年龄,并进一步探讨了其成因和构造背景。获得认识详见下文。地质、岩相学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学测试揭示,似斑状中粒二长花岗岩（169.6±1.8Ma）,细粒黑云母二长花岗岩（168.0±1.0Ma）和中粒黑云母二长花岗岩（162.3±2.1Ma）岩浆作用发生在中侏罗世早期（162.3169.6Ma）。根据岩石侵位关系和年代学数据分析可限定就位顺序从早到晚依次为含斑中细粒二长花岗岩-似斑状中粒二长花岗岩-细粒黑云母二长花岗岩-中粒黑云母二长花岗岩。地球化学特征研究表明,含斑中细粒二长花岗岩-似斑状中粒二长花岗岩-细粒黑云母二长花岗岩-中粒黑云母二长花岗岩虽然在矿物含量以及结构构造上有所区别,但是其矿物组合均为碱长石、斜长石、石英和黑云母为主,均具有I型花岗岩类型成因属性;具有相似的地球化学特征,整体呈现高硅（w（SiO2）=68.54%73.32%）、富碱（w（K2O+Na2O）=7.82%8.63%）、低镁（w（MgO）=0.34%0.81%）、w（Na2O）>3.2%、w（K2O）/w（Na2O）>1、A/CNK<1.1、稀土元素∑REE为（73.71149.69）×10-6,LREE为（68.78143.54）×10-6、HREE为（4.936.85）×10-6,LREE/HREE值13.9523.88,δEu为1.001.31,多数样品具有弱的Eu的正异常,且呈现轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的分布形式;微量元素具有相对富集Rb、Sr、Ba等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta等高场强元素的特征;且其A/NK为1.682.00、w（Zr+Nb+Ce+Y）值为（165.01254.16）×10-6、TFeO/MgO为2.873.85、ID为82.8491.35等特征揭示研究区花岗岩为准铝质-过铝质中等高分异I型花岗岩;岩石的Rb/Sr、Nb/Ta、La/Nb、Zr/Hf值揭示研究区花岗岩岩浆源区具有壳源特点;岩石锆石εHf（t）值为-22.3-7.5和TDM2为23253643Ma、具有高的Sr/Y和（La/Yb）N和P与Ti强烈亏损,再结合区域研究资料,可得研究区花岗岩岩浆为古太平洋俯冲引起的大陆碰撞拼合作用导致的地壳增生由此软流圈地幔上涌底侵下地壳或古老的镁铁质岩石形成的花岗质岩浆,且在岩浆演化过程中发生了分离结晶作用。本文所研究的松江河地区的花岗岩为中侏罗世早期形成的中等高分异I型花岗岩。结合区域构造研究,其形成环境形成于碰撞向伸展转换的构造环境,且与古太平洋板块向欧亚大陆之下俯冲从而导致华北陆台北缘展布的晚古生代古老的俯冲带再次活化有关。其中,含斑中细粒二长花岗岩和中粒似斑状二长花岗岩成岩后于晚侏罗世遭受了韧脆性构造作用改造,且与研究区发育松江河断裂以及韧性剪切带的构造变形延展方向基本一致。