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    辽东岫岩晚侏罗世荒地岩体的地球化学、年代学与Hf同位素及构造意义

    薛吉祥 刘正宏 刘杰勋 董晓杰 冯帆 连光辉

    薛吉祥, 刘正宏, 刘杰勋, 董晓杰, 冯帆, 连光辉, 2020. 辽东岫岩晚侏罗世荒地岩体的地球化学、年代学与Hf同位素及构造意义. 地球科学, 45(6): 2030-2043. doi: 10.3799/dqkx.2020.008
    引用本文: 薛吉祥, 刘正宏, 刘杰勋, 董晓杰, 冯帆, 连光辉, 2020. 辽东岫岩晚侏罗世荒地岩体的地球化学、年代学与Hf同位素及构造意义. 地球科学, 45(6): 2030-2043. doi: 10.3799/dqkx.2020.008
    Xue Jixiang, Liu Zhenghong, Liu Jiexun, Dong Xiaojie, Feng Fan, Lian Guanghui, 2020. Geochemistry, Geochronology, Hf Isotope and Tectonic Significance of Late Jurassic Huangdi Pluton in Xiuyan, Liaodong Peninsula. Earth Science, 45(6): 2030-2043. doi: 10.3799/dqkx.2020.008
    Citation: Xue Jixiang, Liu Zhenghong, Liu Jiexun, Dong Xiaojie, Feng Fan, Lian Guanghui, 2020. Geochemistry, Geochronology, Hf Isotope and Tectonic Significance of Late Jurassic Huangdi Pluton in Xiuyan, Liaodong Peninsula. Earth Science, 45(6): 2030-2043. doi: 10.3799/dqkx.2020.008

    辽东岫岩晚侏罗世荒地岩体的地球化学、年代学与Hf同位素及构造意义

    doi: 10.3799/dqkx.2020.008
    基金项目: 

    国家自然科学基金项目 41272223

    国家自然科学基金项目 41340024

    中国地质调查局项目 12120113098500

    详细信息
      作者简介:

      薛吉祥(1994-), 男, 硕士研究生, 构造地质学专业

      通讯作者: 刘正宏
    • 中图分类号: P581;P597

    Geochemistry, Geochronology, Hf Isotope and Tectonic Significance of Late Jurassic Huangdi Pluton in Xiuyan, Liaodong Peninsula

    • 摘要: 辽东半岛中生代晚侏罗世岩浆活动较少,研究程度较低.通过对辽宁岫岩县荒地花岗岩岩体进行锆石U-Pb测年、岩石地球化学和锆石Lu-Hf同位素分析来进一步了解辽东半岛晚侏罗世的构造动力学背景,荒地花岗岩的岩浆锆石U-Pb加权平均年龄为161.1±3.6 Ma(MSWD=1.4),表明荒地岩体的形成时代为晚侏罗世,为燕山期岩浆活动的产物.该岩体含白云母等富铝矿物,地球化学数据也显示,该岩体为过铝质高钾钙碱性系列,富集K、Rb、Cs、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P等高场强元素,具轻稀土元素富集,重稀土元素亏损的特征,Eu为中等负异常(δEu=0.33~0.80).该花岗岩A/CNK平均值为1.10,CIPW标准矿物中出现刚玉分子(>1%).由此认为该岩体为经历了高程度的结晶分异作用的S型花岗岩.荒地花岗岩CaO/Na2O比值小于0.3,εHft)小于0(-36.968~-23.298),表明该岩石由地壳的泥质岩熔融形成.两阶段Hf模式年龄TDMC=2 680~3 568 Ma,表明该岩体源岩的组成物质从地幔储库中脱离的时间为新太古代至古太古代,同时与辽东半岛侏罗纪其他花岗岩进行了比较.综上所述,该岩体形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲后俯冲角度变大、向更深处俯冲的背景之下.
    • 图 1  大地构造位置图(a)和辽东半岛中生代岩浆岩分布图(b)

      Figure 1.  Geological regional location map of study area (a) and distribution of Mesozoic intrusions in the Liaodong Peninsula(b)

      图a据赵国春(2009);图b据Wu et al.(2005)

      图 2  辽东半岛岫岩县荒地地区地质简图

      Figure 2.  Geological sketch map of Huangdi area in Xiuyan, Liaodong Peninsula

      1.第四纪;2.小岭组;3.小东沟组;4.温家沟组;5.锉草沟组;6.二长花岗岩;7.似斑状二长花岗岩;8.二长花岗岩;9.闪长岩;10.黑云母二长花岗岩;11.伟晶岩;12.辽河群;13.韧性变形界线;14.韧性剪切带;15.推测性质不明断层;16.实测性质不明断层;17.航磁解译断层;18.构造破碎带;19.角度不整合界线;20.采样点

      图 3  荒地花岗岩镜下照片

      Figure 3.  Microscope photograghs for Huangdi granite rocks

      a.B3088⁃1;b.B4028⁃1;c.B6005⁃1;d.DYN⁃1;荒地花岗岩手标本照片e和f.Pl.斜长石;Qz.石英;Mi.微斜长石;Bit.黑云母;Mu.白云母

      图 4  辽东半岛荒地花岗岩的SiO2⁃K2O图解(a)和A/CNK⁃A/NK图解(b)

      Figure 4.  Plots of SiO2⁃K2O (a) and A/CNK⁃A/NK (b) for Huangdi granites, Liaodong Peninsula

      图a据Peccerillo and Taylor (1976);b据Shand(1943)

      图 5  球粒陨石标准化稀土元素配分曲线(a)和辽东半岛荒地花岗岩的原始地幔标准化微量元素蛛网图(b)

      Figure 5.  Chondrite⁃normalized REE patterns (a) and primitive mantle⁃normalized trace element patterns of the granite from the Huangdi pluton in Xiuyan, Liaodong Peninsula (b)

      球粒陨石值据Boynton(1984);原始地幔值据Sun and McDonough(1989)

      图 6  辽东半岛荒地花岗岩部分锆石阴极发光图像

      Figure 6.  CL images of representative zircons from Huangdi granites in Liaodong Peninsula

      实线圆圈代表锆石U⁃Pb测试位置;虚线圆圈代表锆石Hf同位素测试位置

      图 7  辽东半岛荒地锆石U⁃Pb协和年龄图

      Figure 7.  SHRIMP U⁃Pb concordia diagram of zircons of the granites from Huangdi pluton in Xiuyan, Liaodong Peninsula

      图 8  荒地花岗岩锆石的TεHf(t)图解

      Figure 8.  TεHf(t) plot for the zircons of Huangdi granite

      图 9  Sr/Y⁃Y图解(a)和(La/Yb)N⁃YbN图解(b)

      Figure 9.  Sr/Y⁃Y (a) and (La/Yb)N⁃YbN (b) diagrams of the Huangdi granite in Xiuyan, Liaodong Peninsula

      图 10  Rb⁃(Y+Nb)图解(a)、Nb⁃Y图解(b)、Rb⁃(Ta+Yb)图解(c)

      Figure 10.  Rb⁃Y+Nb diagram(a), Nb⁃Y diagram(b), Rb⁃Ta+Yb diagram(c) of Huangdi granite in Xiuyan, Liaodong Peninsula

      syn⁃COLG为同碰撞花岗岩,VAG为火山弧花岗岩,WPG为板内花岗岩,ORG为洋中脊花岗岩;据Pearce et al. (1984)

      表 1  荒地花岗岩的主量元素(%)和微量元素(10-6)分析结果

      Table 1.  Major (%) and trace (10-6) element concentrations of the granite rocks from Huangdi area

      DYN⁃1 B4028⁃1 B6005⁃1 B3088⁃1
      SiO2 73.6 73.9 74.6 73.7
      TiO2 0.11 0.09 0.11 0.14
      Al2O3 14.40 14.30 13.85 14.35
      Fe2O3 1.03 1.06 1.42 1.39
      MnO 0.02 0.02 0.03 0.03
      MgO 0.17 0.15 0.17 0.27
      CaO 1.24 0.70 0.89 1.18
      Na2O 3.98 3.97 3.76 4.01
      K2O 4.08 4.66 4.45 3.89
      P2O5 0.03 0.03 0.03 0.03
      FeOT 0.93 0.95 1.28 1.25
      Total 98.66 98.88 99.31 98.99
      K2O/Na2O 1.03 1.17 1.18 0.97
      K2O+Na2O 8.06 8.63 8.21 7.90
      A/CNK 1.09 1.11 1.10 1.11
      A/NK 1.31 1.24 1.26 1.33
      Ba 851 576 909 1350
      Rb 144.0 211 209 138.5
      Sr 378 206 289 495
      Zr 75 65 100 134
      Nb 8.1 13.4 17.4 10.1
      Cr 20 30 30 40
      La 26.3 26.8 45.7 46.8
      Ce 48.4 51.7 85.9 86.4
      Pr 4.98 5.05 8.21 7.76
      Nd 16.7 17.9 27.9 26.2
      Sm 2.73 3.26 4.66 4.22
      Eu 0.58 0.39 0.46 0.98
      Gd 2.01 2.64 3.64 2.98
      Tb 0.33 0.39 0.63 0.49
      Dy 1.94 2.02 3.57 2.58
      Ho 0.40 0.36 0.73 0.54
      Er 1.26 1.18 2.46 1.78
      Tm 0.17 0.18 0.34 0.24
      Yb 1.12 1.12 2.45 1.62
      Lu 0.13 0.14 0.35 0.24
      Y 12.3 11.8 24.8 16.8
      Cs 1.00 1.10 2.31 0.75
      Ta 0.7 0.9 1.7 1.0
      Hf 2.0 2.2 3.4 3.5
      ΣREE 107.05 113.13 187 182.83
      LREE 99.69 105.1 172.83 172.36
      HREE 7.36 8.03 14.17 10.47
      LREE/HREE 13.54 13.09 12.20 16.46
      (La/Yb)N 15.83 16.13 12.58 19.48
      δEu 0.73 0.39 0.33 0.80
      Rb/Sr 0.38 1.02 0.72 0.28
      Nb/Ta 11.57 14.89 10.24 10.10
      CaO/Na2O 0.31 0.18 0.24 0.29
      Rb/Sr 0.38 1.02 0.72 0.28
      Rb/Ba 0.17 0.37 0.23 0.10
      Rb/Nb 17.78 15.75 12.01 13.71
      Zr/Hf 37.5 29.5 29.4 38.3
      Sr/Ba 1.51 1.31 1.29 1.63
      DI 89.69 92.15 90.54 88.69
      刚玉 1.26 1.53 1.29 1.47
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      表 2  荒地白云母二长花岗岩的LA⁃MC⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb分析结果

      Table 2.  LA⁃MC⁃ICP⁃MS zircon U⁃Pb data of the muscovite monzogranite from Huangdi pluton in Xiuyan, Liaodong Peninsula

      测点号 元素含量(×10-6) Th/
      U
      同位素比值 同位素年龄(Ma)
      Pb Th U 207Pb/
      206Pb
      207Pb/
      235U
      206Pb/
      238U
      207Pb/
      206Pb
      207Pb/
      235U
      206Pb/
      238U
      DYN⁃1⁃1 25.7 82.9 1 026 0.08 0.050 3 0.002 4 0.170 0.007 0.024 8 0.000 5 209 109 159 6 158 3
      DYN⁃1⁃2 171.8 182.1 487 0.37 0.116 8 0.002 2 4.957 0.093 0.307 5 0.003 7 1 907 33 1 812 16 1 728 18
      DYN⁃1⁃3 6.9 72.4 198 0.37 0.045 8 0.009 1 0.217 0.048 0.032 8 0.002 0 191 29 200 40 208 12
      DYN⁃1⁃5 26.6 100.5 1 044 0.10 0.050 5 0.001 8 0.173 0.006 0.024 9 0.000 4 220 51 162 5 159 2
      DYN⁃1⁃8 87.1 52.7 254 0.21 0.135 2 0.008 8 5.800 0.372 0.309 8 0.007 3 2 166 113 1 946 56 1 740 36
      DYN⁃1⁃9 57.5 163.3 2 227 0.07 0.049 8 0.001 2 0.177 0.005 0.025 8 0.000 4 187 57 165 4 164 3
      DYN⁃1⁃10 3.7 81.4 130 0.62 0.053 3 0.006 8 0.169 0.022 0.023 9 0.000 9 339 294 158 19 152 6
      DYN⁃1⁃11 95.7 105.1 351 0.30 0.113 9 0.002 1 3.723 0.069 0.237 2 0.003 0 1 863 33 1 576 15 1 372 16
      DYN⁃1⁃14 89.5 162.5 251 0.65 0.117 0 0.002 2 4.700 0.092 0.290 9 0.003 1 1 922 35 1 767 16 1 646 15
      DYN⁃1⁃18 40.3 251.4 1 470 0.17 0.051 4 0.001 9 0.182 0.007 0.025 7 0.000 3 261 85 170 6 164 2
      DYN⁃1⁃19 6.7 188.5 213 0.89 0.059 4 0.010 5 0.177 0.028 0.025 4 0.001 2 583 391 166 25 162 7
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      表 3  辽东荒地花岗岩的Hf同位素分析结果

      Table 3.  Hf isotope analysis results of Huangdi granite in Liaodong Peninsula

      测点号 T(Ma) 176Hf/177Hf 176Lu/177Hf 176Yb/177Hf εHf(t) TDMHf(Ma) TDMC(Ma)
      DYN⁃1⁃01 158 0.282 018 0.000 81 0.040 30 3.0 -23.298 074 07 1 728 2 680
      DYN⁃1⁃02 1 907 0.281 662 0.001 67 0.081 59 33.0 1.181 794 147 2 266 2 471
      DYN⁃1⁃03 208 0.281 602 0.001 01 0.049 04 12.4 -36.968 833 13 2 311 3 568
      DYN⁃1⁃04 159 0.281 807 0.000 68 0.029 45 2.4 -30.711 580 41 2 010 3 144
      DYN⁃1⁃05 2 166 0.281 919 0.000 73 0.034 03 113.0 17.334 503 65 1 859 1 672
      DYN⁃1⁃06 164 0.281 960 0.002 63 0.139 92 2.7 -25.411 689 43 1 898 2814
      DYN⁃1⁃07 152 0.281 918 0.000 81 0.039 43 5.5 -26.957 914 33 1 866 2 904
      DYN⁃1⁃08 1922 0.281 556 0.001 12 0.052 44 34.7 -1.557 603 622 2 380 2 652
      DYN⁃1⁃09 162 0.281 929 0.001 78 0.086 19 7.4 -26.460 603 56 1 898 2 879
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    出版历程
    • 收稿日期:  2019-11-02
    • 刊出日期:  2020-06-01

    辽东岫岩晚侏罗世荒地岩体的地球化学、年代学与Hf同位素及构造意义

      通讯作者: 刘正宏, zhliu@jlu.edu.cn
      作者简介: 薛吉祥(1994-), 男, 硕士研究生, 构造地质学专业
    • 吉林大学地球科学学院, 吉林长春, 130061
    基金项目:  国家自然科学基金项目 41272223国家自然科学基金项目 41340024中国地质调查局项目 12120113098500

    摘要: 辽东半岛中生代晚侏罗世岩浆活动较少,研究程度较低.通过对辽宁岫岩县荒地花岗岩岩体进行锆石U-Pb测年、岩石地球化学和锆石Lu-Hf同位素分析来进一步了解辽东半岛晚侏罗世的构造动力学背景,荒地花岗岩的岩浆锆石U-Pb加权平均年龄为161.1±3.6 Ma(MSWD=1.4),表明荒地岩体的形成时代为晚侏罗世,为燕山期岩浆活动的产物.该岩体含白云母等富铝矿物,地球化学数据也显示,该岩体为过铝质高钾钙碱性系列,富集K、Rb、Cs、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P等高场强元素,具轻稀土元素富集,重稀土元素亏损的特征,Eu为中等负异常(δEu=0.33~0.80).该花岗岩A/CNK平均值为1.10,CIPW标准矿物中出现刚玉分子(>1%).由此认为该岩体为经历了高程度的结晶分异作用的S型花岗岩.荒地花岗岩CaO/Na2O比值小于0.3,εHft)小于0(-36.968~-23.298),表明该岩石由地壳的泥质岩熔融形成.两阶段Hf模式年龄TDMC=2 680~3 568 Ma,表明该岩体源岩的组成物质从地幔储库中脱离的时间为新太古代至古太古代,同时与辽东半岛侏罗纪其他花岗岩进行了比较.综上所述,该岩体形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲后俯冲角度变大、向更深处俯冲的背景之下.

    English Abstract

      • 华北克拉通作为中国最古老的克拉通,拥有38亿年的演化历史,与其他克拉通相比,其构造演化更加复杂(Liu et al., 1992Song et al., 1996Liu et al., 2008翟明国,2010).辽东半岛位于华北克拉通的东北部(图 1a),经历了强烈的中生代构造-岩浆作用改造,是我国东部中生代岩浆作用较为发育的地区之一.因此,辽东半岛是研究华北克拉通中生代构造演化(如克拉通破坏和岩石圈减薄等)的热点地区.前人研究将辽东半岛中生代岩浆作用分为三期:晚三叠世(233~212 Ma)、侏罗纪(190~153 Ma)和早白垩世(131~117 Ma)(吴福元等,2005Yang et al., 2005, 2006杨进辉等,2007杨进辉和吴福元,2009).其中,三叠纪和早白垩世、早侏罗世岩浆作用的成因和地球动力学背景研究程度较高,认识基本达成统一(杨进辉等,2007).然而辽东半岛晚侏罗世岩浆活动较少,研究程度较低(李三忠等,2004杨进辉等,2007杨凤超等,2015),本文通过荒地花岗岩的地球化学、U⁃Pb年龄和Hf同位素来更深一步了解辽东半岛晚侏罗世的构造动力学背景.

        图  1  大地构造位置图(a)和辽东半岛中生代岩浆岩分布图(b)

        Figure 1.  Geological regional location map of study area (a) and distribution of Mesozoic intrusions in the Liaodong Peninsula(b)

        辽东半岛与华北克拉通东部其他地区类似,发育的侏罗纪花岗岩均以Ⅰ型花岗岩为主.辽东半岛的侏罗纪Ⅰ型花岗岩包括小黑山、董家沟、三十里堡、亮甲店和普兰店等岩体(申亮,2013).近期开展的1:5万区域调查工作在辽东岫岩地区厘定出众多侏罗纪花岗岩体,且以Ⅰ型花岗岩为主,具有埃达克质特征,呈弱过铝质的特征(杨凤超等,2015).而本文研究的荒地花岗岩则与上述同时代Ⅰ型花岗岩不同,具有明显的S型花岗岩特点,呈现过铝质的特征,含有白云母等过铝质矿物.因此,对具有S型花岗岩特点的荒地岩体的研究,不仅丰富了辽东半岛晚侏罗世岩浆活动的多样性,还可以通过与同时代Ⅰ型花岗岩的对比,深入了解辽东半岛晚侏罗世期间的构造动力背景.本文报道了荒地花岗岩的地球化学、年代学和Hf同位素研究结果,对其成因和形成构造环境进行了制约.

      • 该研究区位于华北克拉通东北部辽东半岛岫岩地区,辽东半岛大地构造位置位于郯庐断裂以东,北邻中亚造山带,南向邻近秦岭-大别造山带,总体位于华北克拉通东部陆块的东北部分(图 1a).

        研究区出露的基底岩石主要为古元古代辽河群变火山沉积岩系,包括里尔峪岩组、高家峪组、大石桥岩组和盖县岩组,主要岩性有浅粒岩、变粒岩、大理岩及千枚岩等岩性组合(秦亚等,2013申亮,2013张朋等,2019刘杰勋等,2020)(图 2).其上角度不整合覆盖有晚古生代二叠纪温家沟组和锉草沟组、中生代侏罗纪小东沟组以及白垩纪小岭组.研究区燕山期构造较为发育,以大营子拆离断层系为主.该拆离断层系南北向延伸约70 km,主要由大营子-黄花甸拆离断层带、下盘古元古代变质岩系和侵入岩体,以及上盘火山-沉积盆地三部分组成(刘俊来等,2011申亮等,2011).大营子拆离断层系切穿了古元古代变质岩系和侵入岩,并控制了大营子和黄花甸两个早白垩世火山沉积盆地的发育(刘俊来等,2011).此外,研究区还存在两条近乎平行的走滑断层,走滑断层走向近北东,并切穿白垩纪及更老的地质体,其形成与中生代辽东地区岩石圈的减薄及大规模的伸展活动密切相关.

        图  2  辽东半岛岫岩县荒地地区地质简图

        Figure 2.  Geological sketch map of Huangdi area in Xiuyan, Liaodong Peninsula

        荒地花岗岩岩体位于研究区的左上边部、中部和右下边部,呈带状,向西北方向展布.中段被晚白垩纪二长花岗岩所侵入,同时受控于西北方向的拆离断层,该岩体也侵入到辽河群里尔裕岩组中.该研究区中生代岩浆活动较为活跃,晚侏罗世侵入岩在研究区大面积出露,岩性主要为中细粒黑云母二长花岗岩,晚白垩世侵入岩主要出露在研究区的东北部,岩性以中细粒二长花岗岩为主,也出露闪长岩(图 2).

        前人研究将辽东半岛中生代岩浆作用分为三期:晚三叠世(233~212 Ma)、侏罗纪(190~153 Ma)和早白垩世(131~117 Ma)(吴福元等,2005Yang et al., 2005Yang et al., 2006杨进辉等,2007杨进辉和吴福元,2009).晚三叠世侵入岩主要为碱性岩类和辉绿岩-闪长岩-花岗岩组合(吴福元等,2005杨进辉和吴福元,2009);侏罗纪侵入岩主要为片麻状黑云母-二云母二长花岗岩、英云闪长岩和花岗闪长岩(杨进辉等,2004),侏罗纪岩体呈椭圆状或长条状(申亮,2013);白垩世侵入岩则类型多样,基性-酸性-碱性均有发育,它们常呈大规模的岩体出现(吴福元等,2005)(图 1b).

      • 本次对荒地花岗岩体的新鲜岩石样品进行了采集,共4个地球化学样品(编号分别为DYN⁃1,B3088⁃1,B4028⁃1和B6005⁃1).荒地花岗岩体的主要岩石类型包括白云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩及斑状二云母花岗岩.详细的岩相学特征如下.

        样品B3088⁃1为斑状二云母花岗岩(123°33′53″E,40°26′26″N),采自荒地花岗岩体的中心部位,手标本风化面灰色-浅土黄色,新鲜面为灰白色,具有细粒半自形结构,块状构造(图 3e).显微镜下发育交代蠕虫结构,具似斑状结构,基质为中细粒花岗结构,块状构造.岩石中斑晶含量约5%,粒径大于3 mm,主要为微斜长石,半自形板柱状,一级灰白干涉色,具格子状双晶,偶见高岭土化.基质含量约95%,主要由微斜长石(30%)、斜长石(35%)、石英(25%)、黑云母(5%)、白云母(5%)组成.基质中微斜长石特征与斑晶中的微斜长石特征一致,仅粒径较小,多为2 mm左右;斜长石为半自形板柱状,具聚片双晶,绢云母化明显,粒度2 mm左右;石英为他形粒状,粒度小于2 mm;黑云母为褐色,干涉色高,片状,多有绿泥石化,具明显的多色性吸收性;白云母为片状,平行消光,具闪突起(图 3a).

        图  3  荒地花岗岩镜下照片

        Figure 3.  Microscope photograghs for Huangdi granite rocks

        白云母二长花岗岩(DYN⁃1)位于岩体的中部(123°36′13″E,40°26′20″N),手标本风化面灰绿色,新鲜面灰白色,呈现中细粒花岗结构,块状构造.显微镜下:发育中细粒花岗结构,块状构造,交代蠕虫结构.主要由条纹长石和微斜条纹长石(45%)、斜长石(25%)、石英(25%)、白云母(5%)组成.条纹长石和微斜条纹长石:无色,一级灰白干涉色,半自形板柱状或柱状,具格子状双晶或具条纹结构,有高岭土化,粒度2 mm左右,斜长石:无色,一级灰白干涉色,半自形板柱状或粒状,发育聚片双晶,见绢云母化,粒度2 mm左右;石英:无色,一级灰白干涉色,他形粒状,粒度小于2 mm;白云母:无色,二级末干涉色,片状,具闪突起,平行消光(图 3d).

        二云母二长花岗岩样品(B4028⁃1)位于岩体的左上部位(123°31′26″E,40°31′15″N), 样品(B6005⁃1)位于岩体的右中部(123°41′13″E,40°27′03″N),手标本风化面灰白色-灰黑色,新鲜面灰白色-浅灰色,中细粒花岗结构,块状构造(图 3f).显微镜下显示:发育交代蠕虫结构,中细粒花岗结构,块状构造,局部有糜棱岩化.主要由微斜长石和条纹微斜长石(35%~40%)、斜长石(30%~35%)、石英(25%)、黑云母和白云母(5%)组成.微斜长石和条纹微斜长石:无色,一级灰白干涉色,半自形板柱状,具格子状双晶,有的见条纹结构,粒度2 mm左右;斜长石:无色,一级灰白干涉色,半自形板柱状,发育聚片双晶,绢云母化明显,粒度2 mm左右;黑云母:褐色,干涉色高,片状,平行消光,多有绿泥石化,具明显的多色性吸收性;白云母:无色,二级末干涉色,片状,平行消光,具闪突起(图 3b3c).

      • 白云母二长花岗岩(样品DYN⁃1)用于锆石U⁃Pb定年,样品在河北省廊坊区域地质调查研究所实验室用常规方法粉碎,达80~100目,再通过淘选和电磁选方法进行分离,在双目镜下挑选出晶形、透明度较好、裂隙和包体较少,表面洁净的锆石颗粒用于年龄测定.锆石制靶和CL图像采集在北京离子探针中心进行.

        LA⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb定年和Hf同位素测试均在中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室进行.锆石Hf同位素利用Neptune多接受等离子质谱和Newwave UP213紫外激光剥蚀系统(LA⁃MC⁃ICP⁃MS)进行测试,实验过程中采用He作为剥蚀物质载气,根据锆石大小,剥蚀直径采用55 μm或44 μm,测定时使用锆石国际标样GJ1和Plesovice作为参考物质,分析点与U⁃Pb定年分析点为同一位置.相关仪器运行条件及详细分析流程见侯可军(2007).分析过程中锆石标准GJ1的176Hf/177Hf测试加权平均值为0.282 007±0.000 007 (2σ, n=36),与文献报道值在误差范围内完全一致(侯可军等,2007Morel et al., 2008),锆石年龄标准矫正采用GJ⁃1标准锆石,元素含量使用标样NIST612作为外标.同位素比值和年龄的误差(标准误差)在1σ水平,使用ICPMSDataCal程序对数据进行处理,加权平均年龄计算及年龄谐和图使用Isoplot3.0绘制(Ludwig,2003).

        全岩地球化学分析在澳实分析检测(广州)有限公司进行,首先挑选出新鲜、无蚀变的岩石样品,经过去除风化面、清洗、粉碎、研磨等过程,得到~200目的岩石粉末来进行主量元素和痕量元素测试.其中主量元素采用X射线荧光光谱仪测定,相对标准偏差为2%~5%;微量元素及稀土元素均采用电感耦合等离子体质谱仪测定,相对标准偏差小于10%.

      • 荒地花岗岩具有高的SiO2(73.6%~74.6%)、Al2O3 (13.85%~14.40%)含量,较低的MgO(0.15%~0.27%)和CaO(0.70%~1.24%)含量,其TiO2含量为0.09%~0.14%,K2O含量和Na2O含量相近,分别为3.89%~4.66%和3.76%~4.01%,K2O/Na2O比值为0.97~1.18(表 1).所有样品在SiO2⁃K2O岩石系列判别图解中(图 4a)均落入高钾钙碱性系列范围内.样品的含铝指数A/CNK=1.09~1.11,A/NK=1.24~1.33,为过铝质系列岩石(图 4b).

        DYN⁃1 B4028⁃1 B6005⁃1 B3088⁃1
        SiO2 73.6 73.9 74.6 73.7
        TiO2 0.11 0.09 0.11 0.14
        Al2O3 14.40 14.30 13.85 14.35
        Fe2O3 1.03 1.06 1.42 1.39
        MnO 0.02 0.02 0.03 0.03
        MgO 0.17 0.15 0.17 0.27
        CaO 1.24 0.70 0.89 1.18
        Na2O 3.98 3.97 3.76 4.01
        K2O 4.08 4.66 4.45 3.89
        P2O5 0.03 0.03 0.03 0.03
        FeOT 0.93 0.95 1.28 1.25
        Total 98.66 98.88 99.31 98.99
        K2O/Na2O 1.03 1.17 1.18 0.97
        K2O+Na2O 8.06 8.63 8.21 7.90
        A/CNK 1.09 1.11 1.10 1.11
        A/NK 1.31 1.24 1.26 1.33
        Ba 851 576 909 1350
        Rb 144.0 211 209 138.5
        Sr 378 206 289 495
        Zr 75 65 100 134
        Nb 8.1 13.4 17.4 10.1
        Cr 20 30 30 40
        La 26.3 26.8 45.7 46.8
        Ce 48.4 51.7 85.9 86.4
        Pr 4.98 5.05 8.21 7.76
        Nd 16.7 17.9 27.9 26.2
        Sm 2.73 3.26 4.66 4.22
        Eu 0.58 0.39 0.46 0.98
        Gd 2.01 2.64 3.64 2.98
        Tb 0.33 0.39 0.63 0.49
        Dy 1.94 2.02 3.57 2.58
        Ho 0.40 0.36 0.73 0.54
        Er 1.26 1.18 2.46 1.78
        Tm 0.17 0.18 0.34 0.24
        Yb 1.12 1.12 2.45 1.62
        Lu 0.13 0.14 0.35 0.24
        Y 12.3 11.8 24.8 16.8
        Cs 1.00 1.10 2.31 0.75
        Ta 0.7 0.9 1.7 1.0
        Hf 2.0 2.2 3.4 3.5
        ΣREE 107.05 113.13 187 182.83
        LREE 99.69 105.1 172.83 172.36
        HREE 7.36 8.03 14.17 10.47
        LREE/HREE 13.54 13.09 12.20 16.46
        (La/Yb)N 15.83 16.13 12.58 19.48
        δEu 0.73 0.39 0.33 0.80
        Rb/Sr 0.38 1.02 0.72 0.28
        Nb/Ta 11.57 14.89 10.24 10.10
        CaO/Na2O 0.31 0.18 0.24 0.29
        Rb/Sr 0.38 1.02 0.72 0.28
        Rb/Ba 0.17 0.37 0.23 0.10
        Rb/Nb 17.78 15.75 12.01 13.71
        Zr/Hf 37.5 29.5 29.4 38.3
        Sr/Ba 1.51 1.31 1.29 1.63
        DI 89.69 92.15 90.54 88.69
        刚玉 1.26 1.53 1.29 1.47

        表 1  荒地花岗岩的主量元素(%)和微量元素(10-6)分析结果

        Table 1.  Major (%) and trace (10-6) element concentrations of the granite rocks from Huangdi area

        图  4  辽东半岛荒地花岗岩的SiO2⁃K2O图解(a)和A/CNK⁃A/NK图解(b)

        Figure 4.  Plots of SiO2⁃K2O (a) and A/CNK⁃A/NK (b) for Huangdi granites, Liaodong Peninsula

      • 荒地花岗岩稀土元素总量(ΣREE)为108.05×10-6~187.00×10-6,轻重稀土元素比值LREE/HREE为13.09~16.46,(La/Yb)N值为12.58~19.48,表明轻重稀土元素分异明显.在稀土元素球粒陨石标准化分配图中,荒地岩体各样品呈现出轻稀土元素相对富集的右倾型(图 5a).荒地花岗岩在原始地幔标准化微量元素蛛网图中(图 5b),富集K、Rb、Cs、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、P等高场强元素(表 1).样品具有较明显的负Eu异常,δEu为0.33~0.80,平均值为0.56 (图 5a),说明岩浆源区有大量斜长石残留或在岩浆结晶分异过程中有大量斜长石结晶.荒地花岗岩体的Rb/Nb值为12.01~17.78,远大于大陆壳的Rb/Nb比(2.2~4.7),说明花岗岩体受陆壳影响大, 导致Rb的含量增加(Sylvester,1989).荒地岩体Nb/Ta比值范围为10.10~14.89,平均值为11.7.明显低于原始地幔的Nb/Ta比值17.5±2.0(Green,1995).

        图  5  球粒陨石标准化稀土元素配分曲线(a)和辽东半岛荒地花岗岩的原始地幔标准化微量元素蛛网图(b)

        Figure 5.  Chondrite⁃normalized REE patterns (a) and primitive mantle⁃normalized trace element patterns of the granite from the Huangdi pluton in Xiuyan, Liaodong Peninsula (b)

      • 本文对采自荒地花岗岩的样品DYN⁃1进行了LA⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb测年分析,共有11个锆石年龄的谐和度较高,其中捕获锆石4颗,分析结果见表 2.其中部分锆石实验误差过大,因而舍弃(DYN⁃1⁃4、DYN⁃1⁃12~13、DYN⁃1⁃15~17).CL图中可以看到锆石呈长柱状,为自形到半自形,粒径多200~300 μm,长宽比介于2:1至3:1,锆石表面光滑,大部分锆石具有清晰的岩浆振荡环带(图 6),表明其岩浆成因.

        测点号 元素含量(×10-6) Th/
        U
        同位素比值 同位素年龄(Ma)
        Pb Th U 207Pb/
        206Pb
        207Pb/
        235U
        206Pb/
        238U
        207Pb/
        206Pb
        207Pb/
        235U
        206Pb/
        238U
        DYN⁃1⁃1 25.7 82.9 1 026 0.08 0.050 3 0.002 4 0.170 0.007 0.024 8 0.000 5 209 109 159 6 158 3
        DYN⁃1⁃2 171.8 182.1 487 0.37 0.116 8 0.002 2 4.957 0.093 0.307 5 0.003 7 1 907 33 1 812 16 1 728 18
        DYN⁃1⁃3 6.9 72.4 198 0.37 0.045 8 0.009 1 0.217 0.048 0.032 8 0.002 0 191 29 200 40 208 12
        DYN⁃1⁃5 26.6 100.5 1 044 0.10 0.050 5 0.001 8 0.173 0.006 0.024 9 0.000 4 220 51 162 5 159 2
        DYN⁃1⁃8 87.1 52.7 254 0.21 0.135 2 0.008 8 5.800 0.372 0.309 8 0.007 3 2 166 113 1 946 56 1 740 36
        DYN⁃1⁃9 57.5 163.3 2 227 0.07 0.049 8 0.001 2 0.177 0.005 0.025 8 0.000 4 187 57 165 4 164 3
        DYN⁃1⁃10 3.7 81.4 130 0.62 0.053 3 0.006 8 0.169 0.022 0.023 9 0.000 9 339 294 158 19 152 6
        DYN⁃1⁃11 95.7 105.1 351 0.30 0.113 9 0.002 1 3.723 0.069 0.237 2 0.003 0 1 863 33 1 576 15 1 372 16
        DYN⁃1⁃14 89.5 162.5 251 0.65 0.117 0 0.002 2 4.700 0.092 0.290 9 0.003 1 1 922 35 1 767 16 1 646 15
        DYN⁃1⁃18 40.3 251.4 1 470 0.17 0.051 4 0.001 9 0.182 0.007 0.025 7 0.000 3 261 85 170 6 164 2
        DYN⁃1⁃19 6.7 188.5 213 0.89 0.059 4 0.010 5 0.177 0.028 0.025 4 0.001 2 583 391 166 25 162 7

        表 2  荒地白云母二长花岗岩的LA⁃MC⁃ICP⁃MS锆石U⁃Pb分析结果

        Table 2.  LA⁃MC⁃ICP⁃MS zircon U⁃Pb data of the muscovite monzogranite from Huangdi pluton in Xiuyan, Liaodong Peninsula

        图  6  辽东半岛荒地花岗岩部分锆石阴极发光图像

        Figure 6.  CL images of representative zircons from Huangdi granites in Liaodong Peninsula

        样品锆石的Th含量为52.67×10-6~251.37×10-6,U含量为130.44×10-6~2 226.68×10-6,其Th/U比值变化较大(0.073~0.887)(表 2).样品DYN⁃1经过普通Pb矫正后,在锆石U⁃Pb年龄协和图上,数据点均落在协和线上及附近.11个谐和度较高的测点的加权平均年龄为161.1±3.6 Ma,MSWD=1.4,表明荒地花岗岩的结晶年龄为晚侏罗世(图 7).

        图  7  辽东半岛荒地锆石U⁃Pb协和年龄图

        Figure 7.  SHRIMP U⁃Pb concordia diagram of zircons of the granites from Huangdi pluton in Xiuyan, Liaodong Peninsula

      • 本文共对年龄谐和度高且锆石年龄与岩体结晶年龄一致的6颗锆石进行了Hf同位素分析,结果表明它们的176Lu/177Hf为0.000 68~0.002 63,176Hf/177Hf为0.281 602~0.282 018,对应的εHf(t)=-36.968~-23.298,单阶段Hf模式年龄TDM=1 728~2 311 Ma,两阶段Hf模式年龄TDMC=2 680~3 568 Ma.上述结果表明荒地花岗岩的母岩浆由再循环的古老地壳物质熔融形成.3颗继承锆石(1 907~2 166 Ma)的176Lu/177Hf为0.000 73~0.001 67,176Hf/177Hf为0.281 556~0.281 919.对应的εHf(t)=-1.558~17.335,它们的单阶段Hf模式年龄TDM=1 859 ~2 380 Ma,两阶段Hf模式年龄TDMC=1 672~2 652 Ma(表 3).本文收集了前人在辽东半岛侏罗纪研究的Hf数据(杨进辉等,2007杨凤超等,2015王广伟,2019),并与荒地花岗岩共同投图,在图 8中,荒地的数据点分布在1.8~3.0 Ga地壳区域内,参考的数据点大部分也分布在1.8~3.0 Ga地壳区域内.

        测点号 T(Ma) 176Hf/177Hf 176Lu/177Hf 176Yb/177Hf εHf(t) TDMHf(Ma) TDMC(Ma)
        DYN⁃1⁃01 158 0.282 018 0.000 81 0.040 30 3.0 -23.298 074 07 1 728 2 680
        DYN⁃1⁃02 1 907 0.281 662 0.001 67 0.081 59 33.0 1.181 794 147 2 266 2 471
        DYN⁃1⁃03 208 0.281 602 0.001 01 0.049 04 12.4 -36.968 833 13 2 311 3 568
        DYN⁃1⁃04 159 0.281 807 0.000 68 0.029 45 2.4 -30.711 580 41 2 010 3 144
        DYN⁃1⁃05 2 166 0.281 919 0.000 73 0.034 03 113.0 17.334 503 65 1 859 1 672
        DYN⁃1⁃06 164 0.281 960 0.002 63 0.139 92 2.7 -25.411 689 43 1 898 2814
        DYN⁃1⁃07 152 0.281 918 0.000 81 0.039 43 5.5 -26.957 914 33 1 866 2 904
        DYN⁃1⁃08 1922 0.281 556 0.001 12 0.052 44 34.7 -1.557 603 622 2 380 2 652
        DYN⁃1⁃09 162 0.281 929 0.001 78 0.086 19 7.4 -26.460 603 56 1 898 2 879

        表 3  辽东荒地花岗岩的Hf同位素分析结果

        Table 3.  Hf isotope analysis results of Huangdi granite in Liaodong Peninsula

        图  8  荒地花岗岩锆石的TεHf(t)图解

        Figure 8.  TεHf(t) plot for the zircons of Huangdi granite

      • 辽东半岛晚侏罗世岩浆活动较为活跃,前人在该研究区的测年结果如下:丹东二长花岗岩年龄为157±6 Ma(李三忠等,2004);连花盆二长花岗岩年龄160±5 Ma(Wu et al., 2005);九连城片麻状二长花岗岩年龄为156±3 Ma(Wu et al., 2005);五龙金矿片麻状二长花岗岩年龄为163±7 Ma(Wu et al., 2005);五龙岩体二长花岗岩年龄为160±1年龄(杨凤超等,2018);洼岭二长花岗岩年龄为162±2 Ma(杨凤超等,2015);于屯石英闪长岩年龄157±3 Ma(Wu et al., 2005);韩家岭二长花岗岩年龄为163±5 Ma(Wu et al., 2005).综上所述,辽东半岛晚侏罗世侵入岩以二长花岗岩、片麻二长花岗岩为主、石英闪长岩为主.本次研究对荒地花岗岩进行了详尽的LA⁃MC⁃ICP⁃MS锆石测年工作.这些样品中锆石大多数为自形晶,具有清晰的振荡环带和高的TH/U比值,大部分都大于0.3.平均值为0.35.所测样品的数据点均在均在U⁃Pb协和线上及附近.这些特征表现其为岩浆成因锆石.测点的加权平均年龄为161.1±3.6 Ma,MSWD=1.4.该年龄表明荒地花岗岩形成于晚侏罗世时期.

      • 目前,MISA(即M、I、S、A型)是最常用的花岗岩成因分类方案,S型花岗岩典型的特征是含有白云母、堇青石、石榴子石等矿物且其铝饱和指数 > 1.1,刚玉标准分子大于1%;

        Ⅰ型花岗岩典型的特征是出现角闪石、磁铁矿等矿物,Na2O/K2O > 1且铝饱和指数 < 1.1;M型花岗岩典型的特征是铝饱和指数 < 1.1,Na2O/K2O较高,岩石中的Cr、Co、Ni、V等过渡族元素含量高;对于A型花岗岩,碱性花岗岩是其典型代表.但是,无论是Ⅰ型、S型或者是A型,当它们经历高度分异结晶作用之后,其矿物组成和化学成分都趋近于低共结的花岗岩,从而造成以上三种花岗岩的鉴定较为困难(吴福元等,2007a).结合标志矿物和地球化学进行综合判定是较为行之有效的方法.

        荒地花岗岩SiO2的含量较高(73.6%~74.6%),全碱含量(K2O+Na2O)为7.90%~8.63%,铝饱和指数A/CNK为1.09~1.11.同时,具有低钛(0.09%~0.14%),低镁(0.15%~0.27%),低磷(0.03%)的特点.上述主量元素特征表明荒地花岗岩具有明显的壳源特征.此外,在稀土元素方面,其δEu为0.33~0.80,平均值为0.56,为中等负异常,说明在岩浆结晶分异过程中可能有斜长石的晶出.此外,荒地花岗岩具有较高的分异指数(DI)为90.86~93.35,也表明了该岩体可能经历了明显的结晶分异作用.

        典型的S型花岗岩为含白云母、堇青石、电气石、石榴子石等矿物的过铝质花岗岩岩石(Sylvester,1998).在手标本和镜下可以看出,该花岗岩中含有白云母这一过铝质矿物,可以初步认定该花岗岩可能为S型花岗岩.

        S型花岗岩大多数是贫Sr的(Sr < 300×10-6),Yb大多在1×10-6~7×10-6,荒地花岗岩Sr的含量为206×10-6~495×10-6,平均值为345×10-6.Yb含量为1.12×10-6~2.45×10-6之间,平均值为1.58×10-6(张旗等,2006).A/CNK值分别为1.09、1.10、1.11、1.10平均值为1.10,K2O/Na2O除了B3088⁃1外均大于1,平均值为1.087 5,大于1.CIPW标准矿物中出现刚玉分子(> 1%).CaO含量0.70%~1.24%,Na2O含量3.76%~4.01%,两者含量较低.稀土元素球粒陨石标准化型式为Eu负异常明显的右倾型,轻稀土明显富集,该花岗岩P2O5含量为0.03%,Si2O含量73.6~74.6%.综上所述,该花岗岩为S型花岗岩.

        荒地花岗岩具有S型花岗岩的特征,暗示其源岩为地壳沉积岩.样品的Zr/Hf值为37.5,与上地壳的Zr/Hf值(~37)接近(Gao et al., 1998).Rb/Sr、Nb/Ta等微量元素特征比值可以有效的反映岩浆源区的性质,荒地花岗岩的Rb/Sr比值范围为0.28~1.02,平均值为0.6,稍大于地壳平均值0.35(Taylor and Mclennan, 1995).荒地花岗岩的Nb/Ta比值范围为10.10~14.89,平均值为11.7,明显低于幔源岩石的比值17.5±2(Hofmann,1988Green,1995),但是与陆壳岩石的Nb/Ta比值11相近(Taylor and Mclennan, 1985Green,1995),说明其源区为地壳岩石.实验表明,不同源区部分熔融形成的过铝质花岗岩CaO/Na2O比值明显不同,来自于富粘土而贫斜长石的泥质岩源岩熔体的CaO/Na2O比值较低(小于0.3),来自于富斜长石而贫粘土的砂屑质源岩熔体的CaO/Na2O比值较高(Sylvester,1998),本区花岗岩比值处于0.18~0.31,大部分都小于0.3,反映荒地花岗岩源岩为泥质岩.S型花岗岩中继承锆石较为常见,而荒地花岗岩也具有继承锆石,且年龄分散,较老,可能反映了其源岩为沉积岩.综上所述,表明其源区可能为陆壳沉积的泥质岩.

        由于锆石稳定性强,锆石Hf同位素成为如今示踪岩浆源区的重要手段之一(吴福元等,2007b).荒地花岗岩εHf(t)=-36.968~-23.298,εHf(t) < 0,表明该岩石由循环的古老地壳物质熔融形成.单阶段Hf模式年龄TDM=1 728~2 311 Ma,两阶段Hf模式年龄TDMC=2 680~3 568 Ma,表明该岩体源岩的组成物质从地幔储库中脱离的时间为新太古代至古太古代.

      • 华北东部广泛发育侏罗纪花岗岩,尤其是辽东半岛、胶东半岛和辽西地区.荒地花岗岩是辽东半岛侏罗纪花岗岩的一部分,而有关侏罗纪花岗岩活动的地球动力学背景普遍认为与古太平洋板块俯冲有关(杨进辉等,2007).

        本文通过图 10来讨论荒地花岗岩的成因环境.在图 10a中,样品落入同碰撞花岗岩区域内和同碰撞花岗岩和火山弧花岗岩的边界上,在图 10b中,样品主要落在了火山弧花岗岩和同碰撞花岗岩中.在图 10c中,样品落在了火山弧花岗岩和同碰撞花岗岩中,主要分布在两者的交线附近,综上所述,表明荒地花岗岩为火山弧环境的产物,其形成与板块的俯冲有关.荒地花岗岩在稀土元素和微量元素图解方面显示出较为典型的岛弧花岗岩特征,在YbN⁃(La/Yb)N图解中样品落入经典岛弧岩石区域(图 9b),在Y⁃Sr/Y图解中,样品大部分落在经典岛弧岩石中(图 9a).本文收集了前人在辽东半岛侏罗纪研究所得的地化数据(李三忠等,2004杨凤超等,2015王广伟,2019),与荒地花岗岩进行了投图并比较,发现前人所研究的辽东半岛侏罗纪花岗岩以Ⅰ型花岗岩为主,在图 10中,主要落在了火山弧花岗岩范围内,在图 9a9b图解上,主要落在埃达克岩区域内,也有部分落在经典岛弧岩石区域内.

        图  9  Sr/Y⁃Y图解(a)和(La/Yb)N⁃YbN图解(b)

        Figure 9.  Sr/Y⁃Y (a) and (La/Yb)N⁃YbN (b) diagrams of the Huangdi granite in Xiuyan, Liaodong Peninsula

        图  10  Rb⁃(Y+Nb)图解(a)、Nb⁃Y图解(b)、Rb⁃(Ta+Yb)图解(c)

        Figure 10.  Rb⁃Y+Nb diagram(a), Nb⁃Y diagram(b), Rb⁃Ta+Yb diagram(c) of Huangdi granite in Xiuyan, Liaodong Peninsula

        晚侏罗世(160 Ma)开始,古太平洋板块向欧亚大陆俯冲(董树文等,2007).荒地花岗岩为S型花岗岩,而辽东半岛侏罗纪花岗岩主要为Ⅰ型,S型花岗岩一般形成于同碰撞环境下,而辽东半岛晚侏罗世处在古太平洋向欧亚大陆俯冲的动力学背景下.但当大洋板块经历了向前的俯冲和地壳发生了增厚后,之后大洋板块向更深处俯冲,此时岛弧重新形成,在此环境下S型花岗岩形成,但此过程占大洋俯冲的时间比例较小,区域内还是以Ⅰ型花岗岩为主,S型花岗岩占比少(Collins and Richards, 2008).辽东半岛晚侏罗世花岗岩以Ⅰ型花岗岩为主,含少量S型花岗岩恰好吻合上述理论,并在一系列图解中,荒地花岗岩样品投图大部分落在了火山弧环境和经典岛弧岩石区域,岩体的源岩来自于地壳的泥质岩,由此,认定荒地花岗岩形成于古太平洋板块向华北克拉通俯冲,古太平洋板块经历了短暂的向前俯冲和地壳发生了增厚后,大洋板块继续俯冲,且其俯冲角度变大,向更深处俯冲的地球动力学环境下.

      • 通过对辽东半岛荒地花岗岩的岩石学、地球化学,年代学和同位素地球化学分析,得到以下3点结论.

        (1) 荒地花岗岩的LA⁃ICP⁃MS U⁃Pb年龄为161.1±3.6 Ma,代表岩浆结晶年龄,时代属于晚侏罗世.

        (2) 地球化学特征表明荒地二云母花岗岩为经历了一定结晶分异作用的S型花岗岩.地球化学和Hf同位素分析认为该岩体的源岩为泥质岩.

        (3) 结合区域构造演化历史以及岩体的源区和成因类型,认定荒地花岗岩形成于古太平洋板块向华北克拉通俯冲,古太平洋板块经历了短暂的向前俯冲和地壳发生了增厚后,大洋板块继续俯冲,且其俯冲角度变大,向更深处俯冲的地球动力学环境下.

    参考文献 (63)

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