Petrogenesis of Hekanzi Alkaline Complex in Lingyuan, West Liaoning
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摘要: 为了较全面地认识华北克拉通早中生代碱性岩浆活动的性质，对河坎子碱性杂岩体进行了锆石U-Pb测年、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素特征研究.河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩的锆石U-Pb测年结果分别为227.7±1.5 Ma、225.8±1.2 Ma，为晚三叠世.花岗斑岩为过铝质岩石，具有钾玄岩特征；辉石正长岩为准铝质岩石，具有钾玄岩-高钾钙碱性特征；这两类岩石均具有右倾的球粒陨石标准化配分曲线、均为正铕异常.花岗斑岩和辉石正长岩的εNd（t）值分别为-6.9~-5.5，-5.4~-4.7；εHf（t）值分别为-4.32~-1.65，-1.01~-0.01.河坎子碱性杂岩体是由受俯冲影响的富集地幔部分熔融形成，其源区残留金云母、角闪石和石榴子石；该岩体的形成与古亚洲洋的闭合有关，是岩石圈地幔发生对流减薄和软流圈物质上涌的结果.Abstract: The Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning, is one important Early Mesozoic alkaline complex on the northern margin of the North China craton. In this paper, the Hekanzi alkaline complex was studied in detail by zircon U-Pb geochronology, major and trace elemental compositions and Sr-Nd-Hf isotopic compositions. The zircons from the granite porphyry and pyroxene syenite yielded U-Pb data of 227.7±1.5 Ma and 225.8±1.2 Ma, respectively. These results show that the rocks formed in the Late Triassic. Geochemical results show that the granite porphyries belong to perauminous rocks and shoshonite series. The pyroxene syenites belong to metaluminous rocks and high K shoshonite series. They both have similar right-leaning chondrite-normalized distribution curves and show obviously positive Eu anomalies. The Sr-Nd isotopic results show that εNd(t) values of the granite porphyries vary from -6.9 to -5.5, and εNd(t) values of the pyroxene syenites vary from -5.4 to -4.7. The zircon εHf(t) values of the granite porphyries range from -4.32 to -1.65. The zircon εHf(t) values of the pyroxene syenites are negative (εHf(t)=-1.01 to -0.01). These geochemical signatures, along with Sr-Nd-Hf isotopic compositions, reveal that the alkaline complex was derived from the partial melting of enriched lithospheric mantle which contained phlogopite, horblende and garnet. Combined with the previous research, it is suggested that the formation of the Hekanzi alkaline complex from Lingyuan, West Liaoning, is related to the closure of paleo-Asian Ocean, and the Early Mesozoic alkali-rich magmatism is the result of as the nospheric upwelling, following the thinning of mantle lithosphere.
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Key words:
- alkaline complex /
- petrogenesis /
- Hekanzi /
- Lingyuan /
- North China carton /
- Early Mesozic /
- petrology /
- tectonics
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0. 引言
在华北克拉通北缘发育一条近东西向、长约1 500 km、宽约100 km的三叠纪碱性岩带（图 1a），该带西起内蒙古包头市，东至吉林省中部，向东可延伸至朝鲜北部，位于北纬40°~42°之间（阎国翰等，2000；任荣等，2009；张拴宏等，2010），前人对该带内出露的碱性岩体做了大量的研究并取得了一定的成果.蔡剑辉等（2011）认为华北克拉通北缘的三叠纪碱性岩浆活动代表了华北克拉通岩石圈开始伸展减薄的时间；陈斌等（2013）和牛晓露等（2016）通过对华北克拉通北缘三叠纪碱性岩带内单个碱性岩体的研究提出三叠纪时华北克拉通北缘的强烈伸展作用诱发软流圈地幔上涌，从而使得富集的岩石圈地幔发生部分熔融形成三叠纪碱性岩.由于华北克拉通北缘的这条碱性岩带内岩体众多，对单个岩体的研究相对薄弱，因此继续深入研究该碱性岩带对于全面认识华北克拉通三叠纪岩浆演化的地球动力学机制及其岩石圈特征具有重要意义.
图 1 华北克拉通地质简图（a）和辽西凌源河坎子碱性杂岩体地质简图（b）图a底图据牛晓露等（2016）修改；图b据1:5万石岭子幅地质图修改Fig. 1. Geological sketch of the North China carton (a) and geological sketch map of the Hekanzi alkaline complex from Lingyuan, West Liaoning (b)本文研究的辽西凌源河坎子碱性杂岩体位于该带的东段（图 1a），是该带重要的岩体之一.前人已对该碱性杂岩体开展了大量的研究工作，目前公开发表的年代学数据表明其形成年龄大致集中在221~235 Ma（李之彤等，1986；任康绪等，2004；吴福元等，2008；蔡剑辉等，2011；刘勇等，2012；Yang et al., 2012）.任康绪等（2004）对河坎子碱性杂岩体中的正长岩开展了地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究工作，指出该碱性杂岩体物质来源与富集地幔有关，是批式部分熔融主导的多期次岩浆作用的产物，并认为该地区在晚三叠世处于拉张的类大陆裂谷活动阶段；Yang et al.（2012）对河坎子碱性杂岩体中的正长岩通过年代学、全岩地球化学、Sr-Nd-Hf同位素研究认为河坎子碱性杂岩是由富集岩石圈地幔低程度部分熔融形成，并有地壳物质的加入，其形成于古亚洲洋闭合之后的板内伸展阶段.笔者通过野外调查，识别出河坎子碱性杂岩体中的另一种岩性——花岗斑岩，拟通过对河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和正长岩开展详细的年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究，基于上述研究工作分析河坎子碱性杂岩体的成因、探讨其形成的地球动力学机制，以期比较全面地认识该研究区碱性岩浆活动的特征，为华北克拉通北缘早中生代碱性岩的综合对比研究、岩石圈壳幔演化过程以及华北克拉通破坏等问题的研究提供更多的证据.
1. 岩体地质概况与岩石学特征
河坎子碱性杂岩体位于辽宁省西部凌源市河坎子乡境内，北距凌源市90 km（刘勇等，2012），大地构造位置处于华北克拉通北部燕山台褶带，研究区内出露的地层有中元古界长城系、蓟县系和上元古界青白口系，局部地段可见寒武系地层（刘勇等，2012）.该碱性杂岩体为一呈南西-北东向的小岩株，岩体长9 km，宽1~3 km，出露面积约15 km2（李之彤等，1986）（图 1b），岩体侵入寒武系及蓟县系地层内，其侵位和展布主要受近东西向的大断裂及次一级的断裂构造控制（阎国翰等，2000），该岩体各阶段均发育有清楚的岩相带，整体呈拉长的同心环带状，内有大量期后脉岩的穿插.
研究区内共采集了16件碱性杂岩体岩石样品，主要岩性为花岗斑岩（7件）和辉石正长岩（7件），花岗斑岩侵位于辉石正长岩之中.花岗斑岩呈浅肉红色（图 2a），斑状结构，块状构造，斑晶主要成分为碱性长石、斜长石和黑云母（图 2b），碱性长石呈宽板状，粒径为1~4 mm，含量约占10%~20%左右，主要为条纹长石，发育卡式双晶；斜长石呈柱状或宽板状，粒径为0.6~4.0 mm，约占20%~35%，聚片双晶发育，表面强绢云母化；黑云母呈片状，含量约占5%~6%.基质主要呈半自形-他形长石和他形石英.辉石正长岩呈灰黑色、浅肉红色（图 2c），块状构造，细粒半自形粒状结构，主要矿物由碱性长石（35%~60%）、斜长石（8%~15%）、辉石（15%~25%）组成（图 2d），可见少量的角闪石、黑云母和金属矿物.碱性长石呈半自形宽板状、粒状，粒径为0.4~2.0 mm，成分主要为条纹长石和钾长石，发育卡氏双晶；斜长石呈半自形柱状或宽板状，粒径为0.2~1.5 mm，聚片双晶发育，个别可见绢云母化；辉石为单斜辉石，显微镜下呈淡绿色，呈半自形板柱状、短柱状、不规则八边形粒状，粒径为0.4~3.0 mm.
图 2 河坎子碱性杂岩的野外照片和显微镜下照片a~b.花岗斑岩野外及显微镜下照片；c~d. 辉石正长岩野外及显微镜下照片；Pl. 斜长石；Cpx. 单斜辉石；Bi. 黑云母；Am. 角闪石；Pth. 条纹长石；Or. 钾长石Fig. 2. Field photos and photomicrographs of the Hekanzi alkaline complex2. 分析方法
2.1 LA-ICP-MS锆石U-Pb测年
样品的锆石挑选由河北省廊坊市宇恒矿岩技术服务有限公司完成.锆石U-Pb同位素分析在中国地质科学院地质所大陆动力学实验室完成.对待测样品的锆石与标样环氧树胶浇铸，制成薄片、抛光，然后对其进行反射光、透射光和阴极发光（CL）图像的采集，以确定锆石的内部结构和成因.锆石U-Pb定年工作所用的MC-ICP-MS为美国Thermo Fisher公司最新一代Neptune Plus型多接收等离子体质谱仪.采用的激光剥蚀系统为美国Coherent公司生产的GeoLasPro 193nm.激光剥蚀所用斑束直径为30 μm，频率为10 Hz，能量密度为2.5 J/cm2，以He为载气.结合锆石反射、透射照片，避开锆石内部裂隙和包裹体.实验标样为91500，206Pb/238Pb年龄的加权平均值误差为±1σ.
2.2 地球化学分析
主量、稀土及微量元素分析在国土资源部东北矿产资源监督检测中心完成，整个过程均在无污染设备中进行，主量元素采用X射线荧光光谱法（XRF），其中FeO分析采用的是重铬酸钾容量法，分析精度优于1%~5%；稀土元素和微量元素采用电感耦合等离子质谱仪法（ICP-MS）完成，分析精度和准确度优于5%~10%.
2.3 Sr-Nd同位素分析
Sr-Nd同位素由核工业北京地质研究院分析完成.全岩Sr-Nd同位素由VG354多接收质谱仪测定，吸取适量全岩粉末样品于Teflon罐中，根据已获得的Sr和Nd元素的含量加入适量的87Rb-84Sr混合稀释剂和149Sm-150Nd混合稀释剂，再滴入一定量纯化的HClO3和HF，在电热板上加热一周左右使其充分溶解，利用离子交换树脂分离后，再由VG354多接收质谱仪测试.Sr同位素比值以86Sr/88Sr=0.119 4进行校正质量分馏，得到标样NBS-987的组成为87Sr/86Sr=0.710 224±0.000 008（2σ），实验全流程本底为10~20 ng；Nd同位素比值以146Nd/144Nd=0.721 9校正，获得标样La Jolla的同位素组成为143Nd/144Nd=0.5118 64±0（2σ），实验全流程本底为50~70 pg.详细的Rb-Sr、Sm-Nd样品制备、质谱测定方法及各类标准样品测定分析见王银喜等（2007）.在（87Sr/86Sr）i、εNd（t）、TDM、TDM2计算过程中，取λ87Rb=1.42×10-11 a-1，λ144Sm=6.54×10-12 a-1，（147Sm/144Nd）CHUR=0.196 7，（143Nd/144Nd）CHUR=0.512 638，（147Sm/144Nd）DM=0.213 7，（143Nd/144Nd）DM=0.513 15（Jahn et al., 1999）.
2.4 锆石Hf同位素分析
锆石微区原位Hf同位素是在前述锆石U-Pb同位素的基础上完成的.测试分析在中国地质科学院地质研究所LA-MC-ICP-MS实验室进行，采用的仪器为Neptune Plus型多接收等离子质谱和GeolasPro193nm激光剥蚀系统（LA-MC-ICP-MS）.实验过程中采用He作为剥蚀物质载气，剥蚀直径为44 μm，测定时使用锆石国际标样GJ-1作为参考标样.分析过程中锆石标样GJ-1的176Hf/177Hf测试加权平均值为0.282 007±0.000 025（2σ）.计算初始176Hf/177Hf时，Lu的衰变常数采用1.86×10-11 a-1（Scherer et al., 2001），锆石εHf（t）值计算时采用球粒陨石Hf同位素值176Lu/177Hf＝0.036，176Hf/177Hf＝0.282 785（Bouvier et al., 2008）.在Hf的地幔模式年龄计算中，亏损地幔176Hf/177Hf现在值采用0.253 25，176Lu/177Hf采用0.038 4（Griffin et al., 2000），地壳模式年龄计算时采用平均地壳的176Hf/177Hf＝0.015（Griffin et al., 2002）.相关仪器运行条件及详细分析流程见侯可军等（2007）.
3. 分析结果
3.1 锆石U-Pb测年结果
本文对辽西凌源河坎子富碱侵入岩中1件花岗斑岩（B32-1）和1件辉石正长岩（B32-2）样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析，分析结果见表 1和图 3.
表 1 辽西凌源河坎子碱性杂岩体岩石锆石U-Pb同位素年龄结果Table Supplementary Table Zircon U-Pb dating results of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning点号 Pb Th U Th/U 同位素比值 年龄(Ma) （10-6） 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ B32-1 3 108 396.9 596.1 0.67 0.050 8 0.000 6 0.251 5 0.005 4 0.035 9 0.000 7 227.8 4.5 227.5 4.1 6 61 222.1 352.0 0.63 0.050 8 0.000 7 0.252 3 0.005 0 0.036 0 0.000 5 228.5 4.1 228.0 3.2 7 68 246.8 368.2 0.67 0.050 8 0.000 8 0.251 6 0.004 6 0.035 9 0.000 4 227.8 3.8 227.3 2.7 8 57.5 207.8 320.8 0.65 0.050 9 0.000 8 0.252 0 0.005 0 0.035 9 0.000 5 228.2 4.1 227.3 2.9 9 89 320.6 486.7 0.66 0.050 8 0.000 7 0.252 0 0.005 3 0.035 9 0.000 5 228.2 4.4 227.6 3.4 10 79 281.4 397.8 0.71 0.050 8 0.000 9 0.251 8 0.005 5 0.036 0 0.000 5 228.0 4.5 227.8 3.2 11 290 1 110.4 917.3 1.21 0.051 8 0.000 7 0.256 5 0.004 9 0.035 9 0.000 5 231.9 4.1 227.3 2.9 12 176 659.6 807.8 0.82 0.050 6 0.000 7 0.249 4 0.004 5 0.035 7 0.000 4 226.1 3.7 226.4 2.7 14 125 462.1 565.4 0.82 0.050 6 0.000 7 0.251 0 0.006 3 0.035 9 0.000 8 227.4 5.2 227.7 4.8 15 90 320.6 461.3 0.70 0.051 0 0.000 8 0.253 6 0.006 0 0.036 0 0.000 7 229.5 4.9 228.3 4.4 17 143 555.0 547.5 1.01 0.050 7 0.000 7 0.250 5 0.005 4 0.035 8 0.000 7 227.0 4.5 226.9 4.5 19 98 362.5 513.2 0.71 0.050 6 0.000 7 0.250 7 0.004 5 0.035 9 0.000 4 227.1 3.7 227.5 2.8 20 101 362.7 455.0 0.80 0.050 6 0.000 8 0.252 3 0.005 6 0.036 1 0.000 6 228.4 4.6 228.8 3.9 21 115 411.8 470.7 0.87 0.051 9 0.001 0 0.258 6 0.005 2 0.036 1 0.000 3 233.5 4.3 228.7 2.2 22 41.1 157.8 177.0 0.89 0.052 3 0.001 2 0.259 0 0.006 0 0.035 9 0.000 6 233.8 4.9 227.4 3.6 23 56.1 202.7 307.9 0.66 0.050 8 0.000 8 0.251 7 0.005 5 0.035 9 0.000 5 228.0 4.6 227.5 3.4 25 161 575.4 694.9 0.83 0.050 9 0.000 7 0.252 9 0.005 1 0.036 0 0.000 6 228.9 4.2 228.2 3.6 27 164 591.9 684.3 0.87 0.050 9 0.000 6 0.252 3 0.008 4 0.035 9 0.001 1 228.4 6.8 227.4 6.8 29 128 465.3 481.4 0.97 0.051 0 0.000 7 0.253 6 0.006 0 0.036 0 0.000 7 229.5 4.9 228.2 4.3 30 188 671.1 760.8 0.88 0.051 9 0.001 1 0.256 0 0.010 4 0.035 8 0.001 0 231.4 8.5 226.4 6.2 B32-2 1 82 310.7 178.7 1.74 0.050 9 0.001 1 0.252 2 0.007 3 0.035 9 0.000 8 228.3 6.0 227.3 4.9 2 62 230.0 244.2 0.94 0.050 6 0.000 8 0.250 0 0.005 0 0.035 8 0.000 4 226.6 4.1 226.8 2.7 3 74 288.5 160.5 1.80 0.050 7 0.001 1 0.249 3 0.005 9 0.035 7 0.000 4 226.0 4.8 225.8 2.7 4 85 329.8 197.3 1.67 0.050 7 0.000 9 0.248 3 0.005 1 0.035 5 0.000 4 225.2 4.2 224.9 2.9 5 72 277.9 170.6 1.63 0.050 4 0.001 1 0.248 0 0.005 5 0.035 7 0.000 4 224.9 4.6 225.9 2.8 6 48.5 185.7 164.1 1.13 0.050 7 0.001 0 0.248 2 0.005 4 0.035 5 0.000 6 225.1 4.5 225.0 3.6 7 32.4 125.8 88.1 1.43 0.051 1 0.001 6 0.251 1 0.007 7 0.035 6 0.000 6 227.4 6.3 225.8 3.7 8 32.4 121.9 107.8 1.13 0.051 7 0.001 5 0.253 0 0.007 6 0.035 5 0.000 7 229.0 6.2 224.8 4.2 9 55 209.1 151.9 1.38 0.051 3 0.001 4 0.251 3 0.007 3 0.035 6 0.000 5 227.6 5.9 225.2 3.4 10 35.3 133.0 128.6 1.03 0.050 7 0.001 3 0.248 8 0.007 7 0.035 6 0.000 6 225.6 6.3 225.3 3.5 11 59 224.5 128.2 1.75 0.051 5 0.001 2 0.253 1 0.007 3 0.035 6 0.000 7 229.1 6.0 225.6 4.6 12 90 344.0 204.0 1.69 0.050 9 0.000 9 0.249 4 0.006 0 0.035 6 0.000 6 226.1 5.0 225.2 3.8 13 31.9 119.9 103.3 1.16 0.050 8 0.001 3 0.248 9 0.007 2 0.035 5 0.000 5 225.7 5.9 225.0 3.2 14 48.3 185.3 121.0 1.53 0.051 7 0.001 2 0.252 8 0.005 8 0.035 4 0.000 6 228.8 4.8 224.5 3.9 15 69 269.3 167.7 1.61 0.051 1 0.001 0 0.250 3 0.006 1 0.035 5 0.000 5 226.8 5.0 224.8 3.1 16 58 220.0 229.0 0.96 0.050 6 0.000 9 0.248 7 0.005 0 0.035 7 0.000 5 225.5 4.2 225.9 3.0 17 60 220.9 221.4 1.00 0.051 6 0.001 1 0.253 9 0.005 7 0.035 7 0.000 5 229.7 4.7 225.9 3.0 18 65 231.2 200.5 1.15 0.051 5 0.001 1 0.257 4 0.005 2 0.036 3 0.000 4 232.6 4.3 229.5 2.6 19 89 328.5 349.0 0.94 0.050 8 0.000 8 0.249 0 0.004 5 0.035 5 0.000 4 225.8 3.8 225.2 2.5 21 107 392.1 401.8 0.98 0.051 1 0.000 7 0.251 1 0.005 9 0.035 6 0.000 8 227.5 4.8 225.8 5.2 22 55.1 206.0 158.1 1.30 0.051 4 0.001 0 0.251 9 0.007 9 0.035 5 0.000 8 228.1 6.5 225.0 5.2 23 60 220.8 205.2 1.08 0.051 2 0.001 1 0.251 4 0.006 3 0.035 6 0.000 6 227.7 5.2 225.3 3.6 24 159 589.6 322.8 1.83 0.052 0 0.000 8 0.257 0 0.005 9 0.035 9 0.000 6 232.2 4.9 227.1 3.7 25 105 388.8 247.3 1.57 0.051 1 0.001 0 0.252 2 0.007 1 0.035 8 0.000 8 228.4 5.8 226.6 4.8 26 106 403.3 264.9 1.52 0.050 8 0.000 9 0.249 4 0.005 5 0.035 6 0.000 5 226.1 4.5 225.5 3.5 28 92 356.8 242.2 1.47 0.050 8 0.000 8 0.248 7 0.004 4 0.035 5 0.000 4 225.5 3.6 224.9 2.3 29 100 380.7 238.1 1.60 0.051 5 0.001 1 0.253 3 0.005 7 0.035 7 0.000 7 229.2 4.7 226.0 4.4 30 186 702.6 548.0 1.28 0.050 9 0.000 7 0.250 1 0.005 2 0.035 7 0.000 7 226.6 4.3 225.9 4.1 
图 3 辽西凌源河坎子碱性杂岩体岩石锆石CL图像Fig. 3. CL images of zircon from the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning样品B32-1中的锆石自形程度较好，多为棱柱状晶体，锆石颜色多为灰白色，均发育清楚的细密或宽的振荡环带（图 3），显示了岩浆锆石成因的特点.使用LA-ICP-MS测年方法对该岩石样品的30颗锆石的30个测点进行了锆石U-Pb同位素定年，数据结果见表 1.这些锆石Th、U含量相对较高，Th/U比值的变化范围为0.66~1.21，均大于0.4.测试结果显示，20个测点皆位于谐和曲线上（图 4a），它们的206Pb/238U的表面年龄变化于（226.4±2.7）~（228.8±3.9）Ma之间，其206Pb/238U的加权年龄平均值为227.7±1.5 Ma（MSDW=0.04，95%置信度），该年龄代表了岩体的结晶年龄，其形成时代为晚三叠世.
图 4 辽西凌源河坎子碱性杂岩体岩石锆石U-Pb年龄谐和图Fig. 4. U-Pb Zircon concordia diagrams from the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning样品B32-2中的锆石由于受到后期岩浆作用的影响，晶形不完整，多数锆石具熔蚀的港湾状形态，少数锆石为自形的棱柱状晶体，锆石颜色为灰白色和灰黑色，多数发育清楚的细密或宽的振荡环带（图 3），显示了岩浆锆石成因的特点.使用LA-MC-ICPMS测年方法对该岩石样品的30颗锆石的30个测点进行了锆石U-Pb同位素定年，数据结果见表 1.这些锆石Th、U含量相对较高，Th/U比值的变化范围为0.94~1.83，均大于0.4，显示出了岩浆锆石的特征.28个测点皆位于谐和曲线上（图 4b），它们的206Pb/238U的表面年龄变化于（24.5±3.9）~（229.5±2.6）Ma之间，其206Pb/238U的加权年龄平均值为225.8±1.2 Ma（MSDW=0.12，95%置信度），该年龄代表了岩体的结晶年龄，其形成时代为晚三叠世.
3.2 地球化学特征
辽西凌源河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩（B32-1、B33-1、B36、B37、B38-1、B3-1、B310-1）和辉石正长岩（B32-2、B33-2、B34、B35、B38-2、B39-2、B310-2）的主量、微量和稀土元素分析结果见表 2.
表 2 辽西凌源河坎子碱性杂岩体岩石主量（%）、微量和稀土元素（10-6）含量Table Supplementary Table Major elements (%), trace elements and REE (10-6) of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning样品号 B32-1 B32-2 B33-1 B33-2 B34 B35 B36 B37 B38-1 B38-2 B39-1 B39-2 B310-1 B310-2 SiO2 70.66 50.99 70.15 56.54 54.32 53.90 70.87 70.34 71.70 57.22 70.41 57.82 66.83 54.00 Al2O3 15.04 14.51 15.09 16.24 18.45 18.31 14.50 15.14 14.69 16.55 15.36 19.40 15.79 16.97 Fe2O3 1.98 6.85 1.43 3.65 2.48 3.29 2.14 1.99 2.02 3.69 1.34 2.12 2.30 3.89 FeO 0.47 3.49 0.92 3.15 3.38 2.89 0.37 0.24 0.31 2.50 0.12 2.48 1.08 3.22 CaO 0.75 6.30 0.72 4.77 4.30 4.60 1.16 0.94 0.67 4.18 0.78 2.69 1.35 5.05 MgO 0.20 5.42 0.57 3.20 2.15 2.37 0.37 0.18 0.33 2.78 0.18 1.15 0.95 3.62 K2O 4.60 4.41 4.88 4.77 7.26 7.65 4.70 5.20 4.68 5.47 5.37 7.64 4.54 5.63 Na2O 4.71 3.54 4.87 4.73 4.52 3.80 4.15 3.82 3.95 4.72 5.10 4.30 5.32 4.13 P2O5 0.15 0.98 0.15 0.71 0.58 0.62 0.12 0.14 0.14 0.61 0.15 0.36 0.25 0.73 TiO2 0.31 1.30 0.33 0.99 0.75 0.79 0.31 0.30 0.30 0.92 0.35 0.51 0.52 0.94 MnO 0.016 0.15 0.018 0.11 0.12 0.12 0.012 0.025 0.029 0.11 0.027 0.10 0.033 0.12 LOI 0.80 1.66 0.74 0.75 1.22 1.35 0.82 1.01 1.09 0.69 0.49 1.21 0.85 1.06 ∑ 99.68 99.58 99.88 99.62 99.51 99.68 99.52 99.32 99.91 99.44 99.69 99.78 99.82 99.37 K2O+ Na2O 9.31 7.95 9.76 9.51 11.77 11.45 8.85 9.03 8.62 10.19 10.47 11.95 9.86 9.76 K2O /Na2O 0.98 1.25 1.00 1.01 1.61 2.01 1.13 1.36 1.18 1.16 1.05 1.78 0.85 1.36 A/CNK 1.07 0.66 1.03 0.75 0.80 0.80 1.03 1.11 1.15 0.78 0.98 0.96 0.98 0.77 A/NK 1.18 1.37 1.13 1.25 1.21 1.26 1.22 1.27 1.27 1.21 1.08 1.26 1.15 1.31 A.R. 3.87 2.24 4.22 2.65 3.15 3.00 3.60 3.56 3.56 2.93 4.69 3.36 3.71 2.59 Li 6.30 18.9 7.71 15.3 19.1 15.6 4.94 6.73 11.5 8.56 4.49 40.2 8.31 13.2 Be 2.79 2.55 2.67 4.30 5.96 3.81 2.93 1.96 1.98 4.04 3.14 5.28 2.77 2.41 Rb 108 115 99.9 125 199 212 99.9 121 117 148 139 190 125 111 Sr 773 1 900 838 2 100 2 300 2 800 933 729 683 2 000 401 2 000 949 2 700 Ba 1 500 2 000 1 500 1 800 2 000 2 100 3 000 1 800 1 600 1 800 1 400 1 500 1 500 2 400 Zr 151 233 142 444 346 281 110 119 112 504 193 336 189 36.4 Hf 4.35 5.25 5.35 13.1 9.09 8.26 5.54 3.70 4.38 11.9 6.14 23.4 5.96 3.70 Nb 20.9 14.3 20.7 23.3 21.1 16.2 19.1 12.5 13.6 26.6 28.2 22.7 22.1 8.76 Ta 1.95 0.89 3.18 2.08 1.77 1.39 2.12 1.13 1.04 1.75 3.12 1.53 2.20 0.64 Th 11.2 5.44 10.5 13.1 14.0 9.62 21.1 7.47 5.18 8.03 14.3 13.1 15.0 5.89 U 2.18 1.34 2.10 3.11 4.35 2.85 3.99 1.08 1.45 1.69 10.1 3.04 3.45 0.81 La 37.5 62.5 44.3 82.6 68.2 67.8 37.4 28.9 30.2 78.9 47.9 63.9 52.5 65.3 Ce 56.5 118 63.9 145 118 120 58.3 47.8 47.1 142 82.6 105 85.3 118 Pr 6.24 15.0 6.79 17.4 14.0 14.7 6.18 5.47 5.81 16.6 8.84 11.9 9.53 14.6 Nd 20.5 57.3 22.5 63.4 52.2 54.3 20.3 19.4 20.1 60.0 29.4 41.0 32.4 55.5 Sm 2.91 9.54 3.28 9.40 8.43 8.82 3.02 2.76 3.02 9.26 4.19 6.35 4.61 9.08 Eu 1.47 3.21 1.53 3.56 3.20 3.62 2.33 1.69 1.60 3.15 1.72 2.41 1.93 3.88 Gd 2.07 6.74 2.45 7.27 6.13 6.43 2.01 1.78 1.97 7.07 3.09 4.76 3.55 6.64 Tb 0.32 0.97 0.34 0.98 0.90 0.93 0.31 0.29 0.29 0.93 0.45 0.69 0.47 0.91 Dy 1.24 4.19 1.39 4.18 4.13 4.13 1.20 1.05 1.14 3.96 1.95 2.96 1.96 3.80 Ho 0.26 0.74 0.28 0.78 0.77 0.78 0.25 0.20 0.22 0.67 0.37 0.55 0.36 0.65 Er 0.68 1.94 0.80 2.07 2.01 2.03 0.69 0.49 0.59 1.84 1.02 1.49 0.98 1.69 Tm 0.15 0.30 0.15 0.30 0.31 0.30 0.14 0.11 0.13 0.27 0.19 0.23 0.19 0.24 Yb 0.78 1.74 0.86 1.96 2.06 2.03 0.81 0.54 0.59 1.69 1.10 1.53 0.98 1.37 Lu 0.12 0.24 0.15 0.26 0.28 0.28 0.12 0.083 0.097 0.24 0.17 0.22 0.15 0.19 Y 5.76 17.8 7.91 19.4 19.1 19.4 8.39 4.38 4.83 16.7 8.91 14.6 9.50 17.5 Ni 3.89 75.3 5.13 30.7 14.5 11.6 5.30 6.43 7.76 39.4 2.56 5.07 16.8 39.6 Co 7.02 31.6 8.91 21.6 16.6 12.8 4.99 5.07 5.69 19.0 4.19 8.90 6.54 21.5 V 22.4 122 25.4 82.6 68.4 74.9 25.4 23.7 27.9 72.1 26.5 40.7 39.6 84.3 Sc 2.95 19.4 3.10 11.8 8.74 6.73 2.79 3.28 3.30 9.97 2.97 4.89 4.80 11.5 Cr 13.9 105 13.6 35.9 18.5 23.0 12.8 17.8 16.1 36.5 10.0 7.23 24.8 41.4 Ga 15.4 19.4 15.2 19.5 18.8 18.6 15.7 16.2 15.6 19.9 16.9 18.8 18.1 16.9 ∑REE 130.73 282.51 148.65 339.29 280.95 285.85 133.00 110.45 112.92 326.59 183.06 243.02 194.78 281.54 LREE 125.11 265.65 142.24 321.50 264.36 268.96 127.47 105.91 107.90 309.92 174.71 230.59 186.15 266.05 HREE 5.62 16.85 6.41 17.79 16.58 16.89 5.53 4.54 5.02 16.67 8.35 12.43 8.64 15.50 LREE/HREE 22.26 15.76 22.19 18.07 15.94 15.92 23.06 23.31 21.51 18.59 20.93 18.56 21.55 17.17 (La/Yb)N 34.46 25.73 37.10 30.21 23.76 23.95 33.24 38.65 36.49 33.57 31.20 30.07 38.37 34.20 δEu 1.74 1.16 1.58 1.27 1.30 1.40 2.72 2.18 1.89 1.15 1.40 1.29 1.40 1.46 Nb/La 0.56 0.23 0.47 0.28 0.31 0.24 0.51 0.43 0.45 0.34 0.59 0.36 0.42 0.13 Rb/Sr 0.14 0.06 0.12 0.06 0.09 0.08 0.11 0.17 0.17 0.07 0.35 0.09 0.13 0.04 Ba/Rb 13.88 17.43 15.02 14.40 10.03 9.92 30.02 14.89 13.69 12.13 10.09 7.90 11.98 21.65 Dy/Yb 1.59 2.41 1.62 2.13 2.00 2.03 1.49 1.97 1.91 2.35 1.77 1.94 2.00 2.77 3.2.1 主量元素特征
由主量元素分析结果（表 2）可知，花岗斑岩的SiO2含量介于66.83%~71.70%，在TAS岩石分类图解中（图 5a），大多数样品点落入花岗岩和石英二长岩交界的区域内；Al2O3的含量较高，其含量变化于14.50%~15.79%之间；MgO的变化范围较大，介于0.18%~0.95%；FeO含量为0.12%~1.08%，Fe2O3含量为1.34%~2.30%，CaO含量介于0.67%~1.35%，P2O5含量介于0.12%~0.25%.样品具有较高的碱含量，K2O含量为4.54%~5.37%，Na2O含量介于3.82%~5.32%，全碱（K2O+Na2O）含量为8.62%~10.47%（平均值为9.41%），K2O/Na2O值为0.85~1.36，平均值为1.08，除样品B32-1、B310-1外其余样品均相对富钾.
图 5 辽西凌源河坎子杂岩体岩石化学分类图解a. TAS图解（底图据Middlemost，1994）；b. A.R.-SiO2图解（底图据Wright，1969）；c. SiO2-K2O图解（底图据Peccerillo et al., 1976）；d. A/CNK-A/NK图解（底图据Maniar et al., 1989）. A.R.（碱度率）=[w（Al2O3）+w（CaO）+w（Na2O）+w（K2O）]/{w（Al2O3）+w（CaO）-[w（Na2O）+w（K2O）]}Fig. 5. Chemical classification of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning表 2显示，辉石正长岩的SiO2含量介于50.99%~57.82%，在TAS岩石分类图解中（图 5a），大多数样品点落入二长岩和副长石二长正长岩区域内；Al2O3的含量较高，其含量变化于14.51%~19.40%之间；MgO的含量介于1.15%~5.42%；FeO含量为2.48%~3.49%，Fe2O3含量为2.12%~6.85%，CaO含量较高介于2.69%~6.30%，P2O5含量介于0.36%~0.98%.样品的K2O含量为4.41%~7.65%，Na2O含量介于3.54%~4.73%，全碱（K2O+Na2O）含量为7.95%~11.95%（平均值为10.37%），K2O/Na2O值为1.01~2.01，平均值为1.45，样品均相对富钾.同花岗斑岩相比，辉石正长岩具有相似的Al2O3、K2O、Na2O和全碱含量，同时具有较低的SiO2含量、较高的MgO、Fe2O3T、CaO、P2O5含量和K2O/Na2O值.
在A.R.-SiO2图解中（图 5b），花岗斑岩样品和辉石正长岩样品全部落入碱性系列，均显示富碱的特征.在SiO2-K2O图解中（图 5c），辉石正长岩样品点全部落入钾玄岩系列，花岗斑岩样品点落入钾玄岩系列和高钾钙碱性系列区域内.花岗斑岩样品的铝饱和指数（A/CNK）介于0.98~1.15（平均值1.05），辉石正长岩样品的铝饱和指数（A/CNK）介于0.66~0.96（平均值0.79），在A/KNC-A/NK图解中（图 5d），花岗斑岩大多数样品点落入过铝质范围，辉石正长岩样品点全部落入准铝质范围，表明辽西凌源河坎子杂岩体属于准铝质-弱过铝质岩石.
3.2.2 稀土、微量元素特征
由表 2可知，辽西凌源河坎子杂岩体花岗斑岩的稀土总量∑REE为110.45×10-6~232.47×10-6（平均值为155.76×10-6），富集轻稀土元素（LREE/HREE为18.29~23.31，平均值为21.64），亏损重稀土元素，（La/Yb）N值为29.10~38.65，轻重稀土分馏明显；与花岗斑岩相比，辉石正长岩的稀土总量∑REE较高（243.02×10-6~339.29×10-6，平均值为290.24×10-6），轻稀土元素富集（LREE/HREE为15.33~18.59，平均值为16.92），亏损重稀土元素，（La/Yb）N值为23.76~34.20，具有更为显著的轻重稀土分馏.稀土元素配分曲线图（图 6a）显示花岗斑岩和辉石正长岩的稀土元素配分模式均为右倾型，花岗斑岩的δEu=1.40~2.78（平均值为1.85），辉石正长岩的δEu=1.15~1.40（平均值为1.29），具有明显的正铕异常，表明原始岩浆演化过程中经历斜长石分离结晶作用.原始地幔标准化微量元素蛛网图中（图 6b）显示，研究区花岗斑岩和辉石正长岩均显示富集Rb、Ba、Sr、K等大离子亲石元素（LILE），亏损Ti、P、Nb、Ta高场强元素（HFSE）的特征.
图 6 辽西凌源河坎子碱性杂岩体球粒陨石标准化稀土元素配分曲线（a）与原始地幔标准化微量元素蛛网图（b）球粒陨石与原始地幔标准化值据Sun and McDonough（1989）Fig. 6. Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle-normalized spider diagram of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning花岗斑岩和辉石正长岩的稀土元素配分曲线近乎平行，稀土含量变化特征相似，样品均富集大离子亲石元素，亏损高场强元素，以及表现为正Eu异常，表明两者具有同源岩浆的特征，暗示其物质来源相同.
3.3 Sr-Nd同位素
对辽西凌源河坎子碱性杂岩体中的4个花岗斑岩（B32-1、B36、B39-1、B310-1）和4个辉石正长岩（B32-2、B33-2、B34、B38-2）样品进行了Sr-Nd同位素分析，数据结果见表 3.
表 3 辽西凌源河坎子碱性杂岩体Sr-Nd同位素组成Table Supplementary Table Sr-Nd isotope compositions of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning样品号 B32-1 B32-2 B33-2 B34 B36 B38-2 B39-1 B310-1 Rb(10-6) 108 115 125 199 99.9 148 139 125 Sr(10-6) 773 1 900 2 100 2 300 933 2 000 401 949 87Rb/86Sr 0.395 077 0.170 617 0.168 168 0.244 900 0.302 374 0.209 652 0.976 521 0.372 638 87Sr/86Sr 0.705 717 0.705 184 0.705 135 0.705 600 0.705 313 0.705 081 0.707 933 0.705 704 2σ 0.000 015 0.000 018 0.000 023 0.000 014 0.000 020 0.000 016 0.000 016 0.000 011 (87Sr/86Sr)i 0.703 86 0.704 38 0.704 34 0.704 45 0.703 89 0.704 09 0.703 34 0.703 95 Sm(10-6) 2.91 9.54 9.40 8.43 3.02 9.26 4.19 4.61 Nd(10-6) 20.5 57.3 63.4 52.2 20.3 60.0 29.4 32.4 147Sm/144Nd 0.089 145 0.104 566 0.093 184 0.101 450 0.093 595 0.096 939 0.089 353 0.089 633 143Nd /144Nd 0.512 126 0.512 160 0.512 171 0.512 173 0.512 059 0.512 171 0.512 117 0.512 081 2σ 0.000 082 0.000 015 0.000 009 0.000 008 0.000 010 0.000 008 0.000 007 0.000 009 εNd(t) -5.5 -5.4 -4.7 -5.1 -6.9 -4.9 -5.6 -6.4 fSm/Nd -0.55 -0.47 -0.53 -0.48 -0.52 -0.51 -0.55 -0.54 tDM (Ma) 1 254 1 383 1 239 1 327 1 385 1 279 1 267 1 314 花岗斑岩的87Rb/86Sr比值变化于0.302 374~0.976 521，对应的（87Sr/86Sr）i=0.703 34~0.703 95（平均值为0.703 76）；样品的147Sm/144Nd=0.089 145~0.093 595，143Nd /144Nd=0.512 059~0.512 126，其εNd（t）值为-6.9~-5.5，单阶段模式年龄tDM为1 254~1 385 Ma.辉石正长岩的87Rb/86Sr变化范围较小，比值介于0.168 168~0.244 900；（87Sr/86Sr）i为0.704 09~0.704 45，平均值为0.704 32；辉石正长岩的147Sm/144Nd介于0.093 184~0.104 566，143Nd/144Nd=0.512 160~0.512 173，其εNd（t）值为-5.4~-4.7，单阶段模式年龄tDM为1 239~1 383 Ma.花岗斑岩和辉石正长岩的（87Sr/86Sr）i介于上地幔87Sr/86Sr初始值（0.702~0.706）（张万益等，2012）比值的变化范围内，暗示它们具有地幔来源的特征.
3.4 锆石Hf同位素特征
对花岗斑岩（B32-1）和辉石正长岩（B32-2）中已经测年的锆石样品进行了Hf同位素分析，分析结果见表 4，所选测点与LA-ICPMS锆石U-Pb年龄测点基本重合（图 3）.从表 4中可知，样品所有测点176Lu/177Hf比值均小于0.002，表明锆石在岩体形成之后放射成因Hf积累很少，可以利用锆石176Hf/177Hf值来讨论岩体成因信息（吴福元等，2007）.样品B32-1（fLu/Hf=-0.96~-0.97）和B32-2（fLu/Hf=-0.99~-0.98）中锆石的fLu/Hf值较低，锆石Lu-Hf同位素二阶段模式年龄可以代表其源区物质从地幔中分离时限（Vervoort et al., 1996）.对花岗斑岩（B32-1）中10粒锆石进行了Hf同位素分析测试，176Hf/177Hf比值介于0.282 511~0.282 585，fLu/Hf值范围在-0.96~-0.97之间.根据岩石成岩的协和年龄校正计算后εHf（t）值介于-4.32~-1.65，样品Hf单阶段模式年龄（TDM1）介于941~1 051 Ma（平均值为1 007 Ma），二阶段模式年龄（TDM2）介于1 221~1 368 Ma（平均值为1 313 Ma）.
表 4 辽西凌源河坎子碱性杂岩体锆石Hf同位素结果Table Supplementary Table Results of zircon Hf isotope of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning样品点号 年龄(Ma) 176Yb/177Hf 2σ 176Lu/177Hf 2 σ 176Hf /177Hf 2 σ εHf(t) TDM1(Ma) TDM2(Ma) fLu/Hf B32-1-1 227.70 0.030 795 0.000 463 0.001 150 0.000 019 0.282 558 0.000 015 -2.60 980 1 273 -0.97 B32-1-2 227.70 0.026 966 0.000 287 0.000 996 0.000 008 0.282 537 0.000 017 -3.35 1007 1 314 -0.97 B32-1-3 227.70 0.026 909 0.000 855 0.000 898 0.000 025 0.282 538 0.000 014 -3.30 1003 1 312 -0.97 B32-1-4 227.70 0.023 510 0.000 246 0.000 981 0.000 019 0.282 533 0.000 017 -3.46 1011 1 321 -0.97 B32-1-5 227.70 0.028 924 0.000 723 0.001 036 0.000 024 0.282 543 0.000 016 -3.12 998 1 302 -0.97 B32-1-6 227.70 0.026 910 0.000 227 0.001 038 0.000 007 0.282 514 0.000 014 -4.15 1039 1 359 -0.97 B32-1-7 227.70 0.033 159 0.000 641 0.001 267 0.000 017 0.282 511 0.000 014 -4.32 1051 1 368 -0.96 B32-1-8 227.70 0.028 283 0.000 731 0.000 948 0.000 022 0.282 542 0.000 016 -3.15 998 1 304 -0.97 B32-1-9 227.70 0.037 332 0.000 489 0.001 304 0.000 015 0.282 514 0.000 016 -4.19 1047 1 361 -0.96 B32-1-10 227.70 0.026 941 0.000 509 0.001 075 0.000 024 0.282 585 0.000 013 -1.65 941 1 221 -0.97 B32-2-1 225.80 0.024 719 0.000 145 0.000 811 0.000 000 0.282 621 0.000 017 -0.36 883 1 147 -0.98 B32-2-2 225.80 0.012 170 0.000 030 0.000 436 0.000 002 0.282 632 0.000 014 0.07 860 1 123 -0.99 B32-2-3 225.80 0.020 823 0.000 050 0.000 672 0.000 002 0.282 611 0.000 017 -0.72 895 1 167 -0.98 B32-2-4 225.80 0.013 125 0.000 024 0.000 451 0.000 002 0.282 627 0.000 014 -0.13 868 1 135 -0.99 B32-2-5 225.80 0.015 035 0.000 139 0.000 491 0.000 002 0.282 615 0.000 013 -0.54 885 1 157 -0.99 B32-2-6 225.80 0.012 622 0.000 025 0.000 441 0.000 001 0.282 626 0.000 016 -0.14 868 1 135 -0.99 B32-2-7 225.80 0.020 312 0.000 203 0.000 647 0.000 004 0.282 603 0.000 012 -1.01 906 1 183 -0.98 B32-2-8 225.80 0.019 758 0.000 109 0.000 635 0.000 000 0.282 627 0.000 015 -0.16 872 1 136 -0.98 B32-2-9 225.80 0.021 723 0.000 039 0.000 691 0.000 002 0.282 638 0.000 016 0.25 857 1 114 -0.98 B32-2-10 225.80 0.014 440 0.000 064 0.000 483 0.000 000 0.282 630 0.000 015 -0.01 864 1 128 -0.99 辉石正长岩（B32-2）中10粒锆石的176Hf/177Hf比值介于0.282 611~0.282 638，fLu/Hf值范围在介于-0.99~-0.98.各点根据岩石成岩的协和年龄校正计算后εHf（t）值除了测点2（εHf（t）=0.07）和9（εHf（t）=0.25）为正值外，其余均为负值（εHf（t）=-1.01~-0.01），样品Hf单阶段模式年龄（TDM1）介于857~906 Ma（平均值为876 Ma），二阶段模式年龄（TDM2）介于1 114~1 167 Ma（平均值为1 143 Ma）.花岗斑岩和辉石正长岩的二阶段模式年龄（TDM2）较为相近、且远大于锆石结晶年龄，在εHf（t）-t图解中（图 7）中，花岗斑岩样品位于球粒陨石演化线和1.6 Ga地壳演化线之间，辉石正长岩样品位于球粒陨石演化线附近.
图 7 辽西凌源河坎子碱性杂岩体锆石εHf(t)-t图解底图据贾宏翔等（2020）. DM.亏损地幔；CHUM.球粒陨石均一源储；CC.大陆地壳Fig. 7. Zircon εHf(t)-t diagram of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning4. 讨论
4.1 形成时代
本文对辽西凌源河坎子碱性杂岩体中的2个样品（B32-1和B32-2）进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年分析，结果表明该碱性杂岩体中花岗斑岩（B32-1）和辉石正长岩（B32-2）的年龄分别为227.7±1.5 Ma和225.8±1.2 Ma，属于晚三叠世岩浆活动的产物.前人对辽西凌源河坎子碱性杂岩体已开展了大量的年代学研究工作，早期所采用的年代学测试方法包括单矿物（黑云母）-全岩K-Ar等时线法（李之彤等，1986）和全岩Rb-Sr等时线法（任康绪等，2004），所得岩体年龄值主要集中于221~234 Ma（234 Ma，K-Ar同位素定年，李之彤等，1986；221 Ma，Rb-Sr同位素定年，任康绪等，2004；227 Ma，U-Pb同位素定年，吴福元等，2008）.随着精确定年技术的发展，部分学者分别对河坎子碱性杂岩体进行了高精度的锆石U-Pb年代学研究，获得的年龄数据结果集中于225~235 Ma（229 Ma，U-Pb同位素定年，蔡剑辉等，2011；225 Ma，U-Pb同位素定年，Yang et al., 2012；235 Ma，U-Pb同位素定年，刘勇等，2012），这与本文获得的年龄结果基本一致.
近些年来，对华北克拉通北缘的早中生代碱性岩陆续报道了一批高精度的年代学研究成果，如内蒙古包头正长岩（214.7 Ma）（牛晓露等，2016）、姚家各庄超镁铁岩-正长岩杂岩体（209 Ma）（陈斌等，2013）、天津蓟县孙各庄碱性杂岩（225.6 Ma）（蔡剑辉等，2011）、河北矾山钾质碱性超镁铁岩-正长岩杂岩体（218 Ma）（任荣等，2009），这些岩体的形成时代与本文报道的凌源河坎子碱性杂岩体的形成时代均为晚三叠世，表明华北克拉通北缘普遍存在早中生代的碱性岩浆活动.
4.2 岩石成因
辽西凌源河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩具有相似的U-Pb年龄、稀土元素组成和Sr-Nd同位素组成，暗示他们来源于同源岩浆，但它们却具有明显不同的主量元素含量，同花岗斑岩相比，辉石正长岩更偏基性，更富有MgO、Fe2O3T、CaO和P2O5.在Harker图解中，花岗斑岩和辉石正长岩具有明显不同的演化趋势（图 8a，8b，8d，8e，8f），说明它们之间并无演化关系，但花岗斑岩（图 8a，8b）和辉石正长岩（图 8a~8f）各样品之间却显示较好的演化趋势，说明它们分别经历了各自不同的岩浆演化.
图 8 辽西凌源河坎子碱性杂岩体Harker图解Fig. 8. Harker diagrams of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩以富集LREE、亏损HREE、具有明显的正铕异常为特征，同时其微量元素特征表现为亏损高场强元素（Ti、P、Nb、Ta）和富集大离子亲石元素（Rb、Ba、Sr、K等），这些暗示其岩浆物质可能来源于富集岩石圈地幔.研究表明，华北北缘存在早中生代幔源岩浆活动，如矾山杂岩体、河北平泉光头山碱性花岗岩，它们的岩浆均来源于富集岩石圈地幔（牟保磊等，2001；韩宝福等，2004）；此外，华北北缘近东西向展布的三叠纪碱性岩带的Nd同位素特征也具有富集岩石圈地幔的特征（阎国翰等，2000；牟保磊等，2001），河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩具有低的（87Sr/86Sr）i值（0.703 3~0.704 5）和εNd（t）值的特征，这与华北克拉通北缘其他三叠纪碱性岩体Sr-Nd同位素组成类似（图 9a），表明它们可能具有相似的源区，均来源于富集的岩石圈地幔.通常，如果锆石εHf（t）为正值，表明岩浆源区为亏损地幔或从亏损地幔中新生的年轻地壳；相反若为负值，表明岩浆源区为富集地幔或以古老地壳物质为主导（吴福元等，2007），研究区花岗斑岩和辉石正长岩负的εHf（t）值表明其来源于富集岩石圈地幔（吴福元等，2007）.
图 9 辽西凌源河坎子碱性杂岩体的Nb/Yb-Th/Yb（a）、(87Sr/86Sr)i-εNd(t)（b）、La-La/Sm（c）、La/Sm-Ba/Th（d）图解图a底图据夏明哲等（2010）；图b中，姚家各庄数据陈斌等（2013），光头山数据韩宝福等（2004），孙各庄、黄河少数据、凉城数据、东城数据、矾山数据阎国翰等（2000），包头数据牛晓露等（2016）；图d底图据夏明哲等（2010）.DM.亏损地幔；HIMU.高U/Pb比值地幔；PM.原始地幔；OIB.洋岛玄武岩Fig. 9. Nb/Yb vs. Th/Yb (a), (87Sr/86Sr)i vs. εNd(t) (b), La vs. La/Sm (c) and La/Sm vs. Ba/Th (d) diagrams of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West LiaoningLa-La/Sm图解（图 9b）显示，河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩主要由部分熔融形成.根据华北克拉通北缘三叠纪碱性岩的研究结果，部分地质学者指出古亚洲洋的俯冲物质对这些三叠纪碱性岩的岩浆源区进行了交代改造（吴福元等，2005；陈斌等，2013；汤艳杰等，2014；牛晓露等，2016）.河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩的微量元素地球化学特征显示样品存在明显的高场强元素（Nb、Ta、Ti）的亏损，暗示富集岩石圈地幔受到俯冲作用的改造（张乔等，2020），这与前人的研究结果相一致，另外，样品点在Nb/Yb-Th/Yb（图 9c）和La/Sm-Ba/Th（图 9d）图中的分布也显示岩浆源区可能存在交代改造的富集型岩石圈地幔.由此可以推断，本文碱性杂岩体岩浆源区与富集地幔有关，即可能来自受俯冲影响的富集地幔部分熔融形成.
凌源河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩的Nb/La值（Nb/La=0.37~0.59，平均值为0.48）、Rb/Sr值（Rb/Sr=0.11~0.35，平均值为0.17）；辉石正长岩的Nb/La值（Nb/La=0.13~0.36，平均值为0.26）、Rb/Sr值（Rb/Sr=0.04~0.09，平均值为0.07），与大陆地壳的Nb/La值（0.63；Wedepohl，1995）和Rb/Sr值（0.15；Rudnick and Gao, 2013）相比，花岗斑岩的Nb/La值和Rb/Sr值与大陆地壳相近，暗示花岗斑岩岩浆在形成至侵位过程中受到了一定程度的地壳物质混染.在SiO2-（87Sr/86Sr）i图解（图 10a）中，辉石正长岩没有显示同位素与SiO2有相关性，而花岗斑岩则具有相对明显的相关性，表明花岗斑岩岩浆受到了地壳同化混染的可能，而辉石正长岩岩浆则可能没有明显的地壳混染作用.在（La/Nb）PM-（Th/Ta）PM图解中（图 10b）显示花岗斑岩受到下地壳物质的混染较明显.
图 10 辽西凌源河坎子碱性杂岩体的SiO2-(87Sr/86Sr)i（a）和(La/Nb)PM-(Th/Ta)PM（b）图解（底图据夏明哲等，2010）Fig. 10. SiO2 vs. (87Sr/86Sr)i (a) and (La/Nb)PM vs. (Th/Ta)PM (b) diagrams of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning (after Xia et al., 2010)凌源河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩具有明显的正铕异常和Sr正异常，表明源区发生了斜长石堆晶.本文杂岩体具有富集大离子亲石（LILE）的特征，而金云母和角闪石是富集大离子亲石（LILE）的主要赋存矿物（张贵山等，2019），研究表明，部分熔融过程中残留相存在金云母的熔体具有高Rb/Sr值（> 0.10）、低Ba/Rb值（< 20）的特征，而角闪石正好相反（Furman and Graham, 1999），文中花岗斑岩和辉石正长岩样品的Rb/Sr比值（0.11~0.35，平均值为0.17；0.04~0.09，平均值为0.07）和Ba/Rb比值（6.10~30.02，平均值为14.46；7.90~21.65，平均值为14.15）变化较大，反映源区同时有角闪石和金云母，样品具有低的Yb（0.53×10-6~2.06×10-6）特征，进一步表明角闪石在源区残留.本文碱性杂岩体具有较低的重稀土元素组成，低Y和Dy/Yb比值（1.45~2.77），暗示岩浆源区可能残留有石榴石.
4.3 地球动力学背景
古亚洲洋最终闭合的时限一直存在较大争议，近十年来随着研究的深入，越来越多的证据支持华北地块与西伯利亚南缘蒙古增生褶皱带最终碰撞拼合时间为二叠纪末-三叠纪初期（Wu et al., 2011；Chen et al., 2016；Liu et al., 2017；许强伟等，2020），此后的三叠纪时期华北克拉通北缘处于同碰撞或后碰撞的伸展构造背景（杨帆等，2019；钟军等，2020；汪岩等，2021）.碱性岩浆岩通常被认为是陆内裂谷或造山后伸展构造背景下壳幔相互作用或地幔柱在地壳浅部的直接表现和记录（Wilson et al., 1995；Yang et al., 2012）.本文报道的辽西凌源河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩形成于晚三叠世，是华北克拉通北缘近东西向分布的三叠纪碱性岩带的一部分（阎国翰等，2000；吴福元等，2005），其形成时代与上述构造事件时间相一致，由此推断河坎子碱性杂岩体的形成可能与古亚洲洋的闭合有关.前人对华北克拉通北缘三叠纪碱性岩的研究指出，该岩浆事件与古亚洲洋的闭合密切相关（蔡剑辉等，2011；汤艳杰等，2014；钟军等，2020），这与上述的观点相一致.
辽西凌源河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩形成时代一致，在空间分布上密切伴生，其地球化学特征暗示它们属于同源岩浆演化的结果，这些表明两者形成于相同的构造过程.据上文所述，本文碱性杂岩体形成于交代岩石圈地幔的部分熔融过程，而交代大陆岩石圈地幔需要大量的地幔热（Thompson and Connolly, 1995；Petford et al., 2000）.河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩的年代学结果显示其形成于晚三叠世，属于华北克拉通北缘同碰撞或后碰撞的伸展构造阶段，然而在此时期研究区并无洋壳俯冲作用发生，所以不存在洋壳脱水熔融，那么，最可能导致岩石圈地幔熔融的机制是岩石圈地幔的减薄，使热的软流圈物质减压、上涌（Thompson and Connolly, 1995），从而提供巨量的热.前人通过对华北克拉通北缘三叠纪碱性岩带的研究，指出华北克拉通北缘在三叠纪时期已处于岩石圈减薄和破坏的初始阶段（蔡剑辉等，2011；Yang et al., 2012；钟军等，2020），这也同样印证了上述的观点.另外，华北克拉通北缘三叠纪碱性岩带内的岩石均为钾质-超钾质碱性岩（阎国翰等，2000；牟保磊等，2001；吴福元等，2005；陈斌等，2013；汤艳杰等，2014），这套钾质-超钾质碱性岩的发育表明，晚三叠世时华北克拉通北缘处于强烈伸展演化阶段（陈斌等，2013；牛晓露等，2016），由此可以推断，岩石圈地幔减薄的机制最有可能是地幔的下部发生对流减薄，从而导致软流圈物质上涌，使残留的岩石圈地幔发生部分熔融.由此推断，晚三叠世时岩石圈地幔发生减薄，热的软流圈物质上涌，上涌的热的软流圈取代了冷的岩石圈地幔的下部，使残留的岩石圈地幔发生熔融形成河坎子辉石正长岩，而幔源熔体因密度差在地壳底部发生底垫，从而混入地壳物质导致了岩体中花岗斑岩的形成.
5. 结论
（1）通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年分析，获得了辽西凌源河坎子碱性杂岩体中花岗斑岩和辉石正长岩的结晶年龄分别为227.7±1.5 Ma和225.8±1.2 Ma，其形成时代属于晚三叠世，是华北克拉通北缘早中生代碱性岩浆活动的产物.
（2）辽西凌源河坎子碱性杂岩体岩石类型主要为花岗斑岩和辉石正长岩，其地球化学特征显示均具有富碱、高钾的特征.花岗斑岩和辉石正长岩以富集LREE、亏损HREE、具有明显的正铕异常、亏损高场强元素（Ti、P、Nb、Ta）和富集大离子亲石元素（Rb、Ba、Sr、K等）、低的（87Sr/86Sr）i值和偏低的εNd（t）值为特征，由受俯冲影响的富集地幔部分熔融形成，其源区存在金云母、角闪石和石榴子石.
（3）河坎子碱性杂岩体的形成于与古亚洲洋的闭合有关，是由岩石圈地幔发生减薄导致软流圈物质上涌，使残留的岩石圈地幔发生熔融形成.
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图 1 华北克拉通地质简图（a）和辽西凌源河坎子碱性杂岩体地质简图（b）
图a底图据牛晓露等（2016）修改；图b据1:5万石岭子幅地质图修改
Fig. 1. Geological sketch of the North China carton (a) and geological sketch map of the Hekanzi alkaline complex from Lingyuan, West Liaoning (b)
图 2 河坎子碱性杂岩的野外照片和显微镜下照片
a~b.花岗斑岩野外及显微镜下照片；c~d. 辉石正长岩野外及显微镜下照片；Pl. 斜长石；Cpx. 单斜辉石；Bi. 黑云母；Am. 角闪石；Pth. 条纹长石；Or. 钾长石
Fig. 2. Field photos and photomicrographs of the Hekanzi alkaline complex
图 3 辽西凌源河坎子碱性杂岩体岩石锆石CL图像
Fig. 3. CL images of zircon from the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
图 4 辽西凌源河坎子碱性杂岩体岩石锆石U-Pb年龄谐和图
Fig. 4. U-Pb Zircon concordia diagrams from the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
图 5 辽西凌源河坎子杂岩体岩石化学分类图解
a. TAS图解（底图据Middlemost，1994）；b. A.R.-SiO2图解（底图据Wright，1969）；c. SiO2-K2O图解（底图据Peccerillo et al., 1976）；d. A/CNK-A/NK图解（底图据Maniar et al., 1989）. A.R.（碱度率）=[w（Al2O3）+w（CaO）+w（Na2O）+w（K2O）]/{w（Al2O3）+w（CaO）-[w（Na2O）+w（K2O）]}
Fig. 5. Chemical classification of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
图 6 辽西凌源河坎子碱性杂岩体球粒陨石标准化稀土元素配分曲线（a）与原始地幔标准化微量元素蛛网图（b）
球粒陨石与原始地幔标准化值据Sun and McDonough（1989）
Fig. 6. Chondrite-normalized REE patterns and primitive mantle-normalized spider diagram of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
图 7 辽西凌源河坎子碱性杂岩体锆石εHf(t)-t图解
底图据贾宏翔等（2020）. DM.亏损地幔；CHUM.球粒陨石均一源储；CC.大陆地壳
Fig. 7. Zircon εHf(t)-t diagram of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
图 8 辽西凌源河坎子碱性杂岩体Harker图解
Fig. 8. Harker diagrams of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
图 9 辽西凌源河坎子碱性杂岩体的Nb/Yb-Th/Yb（a）、(87Sr/86Sr)i-εNd(t)（b）、La-La/Sm（c）、La/Sm-Ba/Th（d）图解
图a底图据夏明哲等（2010）；图b中，姚家各庄数据陈斌等（2013），光头山数据韩宝福等（2004），孙各庄、黄河少数据、凉城数据、东城数据、矾山数据阎国翰等（2000），包头数据牛晓露等（2016）；图d底图据夏明哲等（2010）.DM.亏损地幔；HIMU.高U/Pb比值地幔；PM.原始地幔；OIB.洋岛玄武岩
Fig. 9. Nb/Yb vs. Th/Yb (a), (87Sr/86Sr)i vs. εNd(t) (b), La vs. La/Sm (c) and La/Sm vs. Ba/Th (d) diagrams of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
图 10 辽西凌源河坎子碱性杂岩体的SiO2-(87Sr/86Sr)i（a）和(La/Nb)PM-(Th/Ta)PM（b）图解（底图据夏明哲等，2010）
Fig. 10. SiO2 vs. (87Sr/86Sr)i (a) and (La/Nb)PM vs. (Th/Ta)PM (b) diagrams of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning (after Xia et al., 2010)
表 1 辽西凌源河坎子碱性杂岩体岩石锆石U-Pb同位素年龄结果
Table 1. Zircon U-Pb dating results of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
点号 Pb Th U Th/U 同位素比值 年龄(Ma) （10-6） 207Pb/206Pb 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ 207Pb/235U 1σ 206Pb/238U 1σ B32-1 3 108 396.9 596.1 0.67 0.050 8 0.000 6 0.251 5 0.005 4 0.035 9 0.000 7 227.8 4.5 227.5 4.1 6 61 222.1 352.0 0.63 0.050 8 0.000 7 0.252 3 0.005 0 0.036 0 0.000 5 228.5 4.1 228.0 3.2 7 68 246.8 368.2 0.67 0.050 8 0.000 8 0.251 6 0.004 6 0.035 9 0.000 4 227.8 3.8 227.3 2.7 8 57.5 207.8 320.8 0.65 0.050 9 0.000 8 0.252 0 0.005 0 0.035 9 0.000 5 228.2 4.1 227.3 2.9 9 89 320.6 486.7 0.66 0.050 8 0.000 7 0.252 0 0.005 3 0.035 9 0.000 5 228.2 4.4 227.6 3.4 10 79 281.4 397.8 0.71 0.050 8 0.000 9 0.251 8 0.005 5 0.036 0 0.000 5 228.0 4.5 227.8 3.2 11 290 1 110.4 917.3 1.21 0.051 8 0.000 7 0.256 5 0.004 9 0.035 9 0.000 5 231.9 4.1 227.3 2.9 12 176 659.6 807.8 0.82 0.050 6 0.000 7 0.249 4 0.004 5 0.035 7 0.000 4 226.1 3.7 226.4 2.7 14 125 462.1 565.4 0.82 0.050 6 0.000 7 0.251 0 0.006 3 0.035 9 0.000 8 227.4 5.2 227.7 4.8 15 90 320.6 461.3 0.70 0.051 0 0.000 8 0.253 6 0.006 0 0.036 0 0.000 7 229.5 4.9 228.3 4.4 17 143 555.0 547.5 1.01 0.050 7 0.000 7 0.250 5 0.005 4 0.035 8 0.000 7 227.0 4.5 226.9 4.5 19 98 362.5 513.2 0.71 0.050 6 0.000 7 0.250 7 0.004 5 0.035 9 0.000 4 227.1 3.7 227.5 2.8 20 101 362.7 455.0 0.80 0.050 6 0.000 8 0.252 3 0.005 6 0.036 1 0.000 6 228.4 4.6 228.8 3.9 21 115 411.8 470.7 0.87 0.051 9 0.001 0 0.258 6 0.005 2 0.036 1 0.000 3 233.5 4.3 228.7 2.2 22 41.1 157.8 177.0 0.89 0.052 3 0.001 2 0.259 0 0.006 0 0.035 9 0.000 6 233.8 4.9 227.4 3.6 23 56.1 202.7 307.9 0.66 0.050 8 0.000 8 0.251 7 0.005 5 0.035 9 0.000 5 228.0 4.6 227.5 3.4 25 161 575.4 694.9 0.83 0.050 9 0.000 7 0.252 9 0.005 1 0.036 0 0.000 6 228.9 4.2 228.2 3.6 27 164 591.9 684.3 0.87 0.050 9 0.000 6 0.252 3 0.008 4 0.035 9 0.001 1 228.4 6.8 227.4 6.8 29 128 465.3 481.4 0.97 0.051 0 0.000 7 0.253 6 0.006 0 0.036 0 0.000 7 229.5 4.9 228.2 4.3 30 188 671.1 760.8 0.88 0.051 9 0.001 1 0.256 0 0.010 4 0.035 8 0.001 0 231.4 8.5 226.4 6.2 B32-2 1 82 310.7 178.7 1.74 0.050 9 0.001 1 0.252 2 0.007 3 0.035 9 0.000 8 228.3 6.0 227.3 4.9 2 62 230.0 244.2 0.94 0.050 6 0.000 8 0.250 0 0.005 0 0.035 8 0.000 4 226.6 4.1 226.8 2.7 3 74 288.5 160.5 1.80 0.050 7 0.001 1 0.249 3 0.005 9 0.035 7 0.000 4 226.0 4.8 225.8 2.7 4 85 329.8 197.3 1.67 0.050 7 0.000 9 0.248 3 0.005 1 0.035 5 0.000 4 225.2 4.2 224.9 2.9 5 72 277.9 170.6 1.63 0.050 4 0.001 1 0.248 0 0.005 5 0.035 7 0.000 4 224.9 4.6 225.9 2.8 6 48.5 185.7 164.1 1.13 0.050 7 0.001 0 0.248 2 0.005 4 0.035 5 0.000 6 225.1 4.5 225.0 3.6 7 32.4 125.8 88.1 1.43 0.051 1 0.001 6 0.251 1 0.007 7 0.035 6 0.000 6 227.4 6.3 225.8 3.7 8 32.4 121.9 107.8 1.13 0.051 7 0.001 5 0.253 0 0.007 6 0.035 5 0.000 7 229.0 6.2 224.8 4.2 9 55 209.1 151.9 1.38 0.051 3 0.001 4 0.251 3 0.007 3 0.035 6 0.000 5 227.6 5.9 225.2 3.4 10 35.3 133.0 128.6 1.03 0.050 7 0.001 3 0.248 8 0.007 7 0.035 6 0.000 6 225.6 6.3 225.3 3.5 11 59 224.5 128.2 1.75 0.051 5 0.001 2 0.253 1 0.007 3 0.035 6 0.000 7 229.1 6.0 225.6 4.6 12 90 344.0 204.0 1.69 0.050 9 0.000 9 0.249 4 0.006 0 0.035 6 0.000 6 226.1 5.0 225.2 3.8 13 31.9 119.9 103.3 1.16 0.050 8 0.001 3 0.248 9 0.007 2 0.035 5 0.000 5 225.7 5.9 225.0 3.2 14 48.3 185.3 121.0 1.53 0.051 7 0.001 2 0.252 8 0.005 8 0.035 4 0.000 6 228.8 4.8 224.5 3.9 15 69 269.3 167.7 1.61 0.051 1 0.001 0 0.250 3 0.006 1 0.035 5 0.000 5 226.8 5.0 224.8 3.1 16 58 220.0 229.0 0.96 0.050 6 0.000 9 0.248 7 0.005 0 0.035 7 0.000 5 225.5 4.2 225.9 3.0 17 60 220.9 221.4 1.00 0.051 6 0.001 1 0.253 9 0.005 7 0.035 7 0.000 5 229.7 4.7 225.9 3.0 18 65 231.2 200.5 1.15 0.051 5 0.001 1 0.257 4 0.005 2 0.036 3 0.000 4 232.6 4.3 229.5 2.6 19 89 328.5 349.0 0.94 0.050 8 0.000 8 0.249 0 0.004 5 0.035 5 0.000 4 225.8 3.8 225.2 2.5 21 107 392.1 401.8 0.98 0.051 1 0.000 7 0.251 1 0.005 9 0.035 6 0.000 8 227.5 4.8 225.8 5.2 22 55.1 206.0 158.1 1.30 0.051 4 0.001 0 0.251 9 0.007 9 0.035 5 0.000 8 228.1 6.5 225.0 5.2 23 60 220.8 205.2 1.08 0.051 2 0.001 1 0.251 4 0.006 3 0.035 6 0.000 6 227.7 5.2 225.3 3.6 24 159 589.6 322.8 1.83 0.052 0 0.000 8 0.257 0 0.005 9 0.035 9 0.000 6 232.2 4.9 227.1 3.7 25 105 388.8 247.3 1.57 0.051 1 0.001 0 0.252 2 0.007 1 0.035 8 0.000 8 228.4 5.8 226.6 4.8 26 106 403.3 264.9 1.52 0.050 8 0.000 9 0.249 4 0.005 5 0.035 6 0.000 5 226.1 4.5 225.5 3.5 28 92 356.8 242.2 1.47 0.050 8 0.000 8 0.248 7 0.004 4 0.035 5 0.000 4 225.5 3.6 224.9 2.3 29 100 380.7 238.1 1.60 0.051 5 0.001 1 0.253 3 0.005 7 0.035 7 0.000 7 229.2 4.7 226.0 4.4 30 186 702.6 548.0 1.28 0.050 9 0.000 7 0.250 1 0.005 2 0.035 7 0.000 7 226.6 4.3 225.9 4.1 
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表 2 辽西凌源河坎子碱性杂岩体岩石主量（%）、微量和稀土元素（10-6）含量
Table 2. Major elements (%), trace elements and REE (10-6) of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
样品号 B32-1 B32-2 B33-1 B33-2 B34 B35 B36 B37 B38-1 B38-2 B39-1 B39-2 B310-1 B310-2 SiO2 70.66 50.99 70.15 56.54 54.32 53.90 70.87 70.34 71.70 57.22 70.41 57.82 66.83 54.00 Al2O3 15.04 14.51 15.09 16.24 18.45 18.31 14.50 15.14 14.69 16.55 15.36 19.40 15.79 16.97 Fe2O3 1.98 6.85 1.43 3.65 2.48 3.29 2.14 1.99 2.02 3.69 1.34 2.12 2.30 3.89 FeO 0.47 3.49 0.92 3.15 3.38 2.89 0.37 0.24 0.31 2.50 0.12 2.48 1.08 3.22 CaO 0.75 6.30 0.72 4.77 4.30 4.60 1.16 0.94 0.67 4.18 0.78 2.69 1.35 5.05 MgO 0.20 5.42 0.57 3.20 2.15 2.37 0.37 0.18 0.33 2.78 0.18 1.15 0.95 3.62 K2O 4.60 4.41 4.88 4.77 7.26 7.65 4.70 5.20 4.68 5.47 5.37 7.64 4.54 5.63 Na2O 4.71 3.54 4.87 4.73 4.52 3.80 4.15 3.82 3.95 4.72 5.10 4.30 5.32 4.13 P2O5 0.15 0.98 0.15 0.71 0.58 0.62 0.12 0.14 0.14 0.61 0.15 0.36 0.25 0.73 TiO2 0.31 1.30 0.33 0.99 0.75 0.79 0.31 0.30 0.30 0.92 0.35 0.51 0.52 0.94 MnO 0.016 0.15 0.018 0.11 0.12 0.12 0.012 0.025 0.029 0.11 0.027 0.10 0.033 0.12 LOI 0.80 1.66 0.74 0.75 1.22 1.35 0.82 1.01 1.09 0.69 0.49 1.21 0.85 1.06 ∑ 99.68 99.58 99.88 99.62 99.51 99.68 99.52 99.32 99.91 99.44 99.69 99.78 99.82 99.37 K2O+ Na2O 9.31 7.95 9.76 9.51 11.77 11.45 8.85 9.03 8.62 10.19 10.47 11.95 9.86 9.76 K2O /Na2O 0.98 1.25 1.00 1.01 1.61 2.01 1.13 1.36 1.18 1.16 1.05 1.78 0.85 1.36 A/CNK 1.07 0.66 1.03 0.75 0.80 0.80 1.03 1.11 1.15 0.78 0.98 0.96 0.98 0.77 A/NK 1.18 1.37 1.13 1.25 1.21 1.26 1.22 1.27 1.27 1.21 1.08 1.26 1.15 1.31 A.R. 3.87 2.24 4.22 2.65 3.15 3.00 3.60 3.56 3.56 2.93 4.69 3.36 3.71 2.59 Li 6.30 18.9 7.71 15.3 19.1 15.6 4.94 6.73 11.5 8.56 4.49 40.2 8.31 13.2 Be 2.79 2.55 2.67 4.30 5.96 3.81 2.93 1.96 1.98 4.04 3.14 5.28 2.77 2.41 Rb 108 115 99.9 125 199 212 99.9 121 117 148 139 190 125 111 Sr 773 1 900 838 2 100 2 300 2 800 933 729 683 2 000 401 2 000 949 2 700 Ba 1 500 2 000 1 500 1 800 2 000 2 100 3 000 1 800 1 600 1 800 1 400 1 500 1 500 2 400 Zr 151 233 142 444 346 281 110 119 112 504 193 336 189 36.4 Hf 4.35 5.25 5.35 13.1 9.09 8.26 5.54 3.70 4.38 11.9 6.14 23.4 5.96 3.70 Nb 20.9 14.3 20.7 23.3 21.1 16.2 19.1 12.5 13.6 26.6 28.2 22.7 22.1 8.76 Ta 1.95 0.89 3.18 2.08 1.77 1.39 2.12 1.13 1.04 1.75 3.12 1.53 2.20 0.64 Th 11.2 5.44 10.5 13.1 14.0 9.62 21.1 7.47 5.18 8.03 14.3 13.1 15.0 5.89 U 2.18 1.34 2.10 3.11 4.35 2.85 3.99 1.08 1.45 1.69 10.1 3.04 3.45 0.81 La 37.5 62.5 44.3 82.6 68.2 67.8 37.4 28.9 30.2 78.9 47.9 63.9 52.5 65.3 Ce 56.5 118 63.9 145 118 120 58.3 47.8 47.1 142 82.6 105 85.3 118 Pr 6.24 15.0 6.79 17.4 14.0 14.7 6.18 5.47 5.81 16.6 8.84 11.9 9.53 14.6 Nd 20.5 57.3 22.5 63.4 52.2 54.3 20.3 19.4 20.1 60.0 29.4 41.0 32.4 55.5 Sm 2.91 9.54 3.28 9.40 8.43 8.82 3.02 2.76 3.02 9.26 4.19 6.35 4.61 9.08 Eu 1.47 3.21 1.53 3.56 3.20 3.62 2.33 1.69 1.60 3.15 1.72 2.41 1.93 3.88 Gd 2.07 6.74 2.45 7.27 6.13 6.43 2.01 1.78 1.97 7.07 3.09 4.76 3.55 6.64 Tb 0.32 0.97 0.34 0.98 0.90 0.93 0.31 0.29 0.29 0.93 0.45 0.69 0.47 0.91 Dy 1.24 4.19 1.39 4.18 4.13 4.13 1.20 1.05 1.14 3.96 1.95 2.96 1.96 3.80 Ho 0.26 0.74 0.28 0.78 0.77 0.78 0.25 0.20 0.22 0.67 0.37 0.55 0.36 0.65 Er 0.68 1.94 0.80 2.07 2.01 2.03 0.69 0.49 0.59 1.84 1.02 1.49 0.98 1.69 Tm 0.15 0.30 0.15 0.30 0.31 0.30 0.14 0.11 0.13 0.27 0.19 0.23 0.19 0.24 Yb 0.78 1.74 0.86 1.96 2.06 2.03 0.81 0.54 0.59 1.69 1.10 1.53 0.98 1.37 Lu 0.12 0.24 0.15 0.26 0.28 0.28 0.12 0.083 0.097 0.24 0.17 0.22 0.15 0.19 Y 5.76 17.8 7.91 19.4 19.1 19.4 8.39 4.38 4.83 16.7 8.91 14.6 9.50 17.5 Ni 3.89 75.3 5.13 30.7 14.5 11.6 5.30 6.43 7.76 39.4 2.56 5.07 16.8 39.6 Co 7.02 31.6 8.91 21.6 16.6 12.8 4.99 5.07 5.69 19.0 4.19 8.90 6.54 21.5 V 22.4 122 25.4 82.6 68.4 74.9 25.4 23.7 27.9 72.1 26.5 40.7 39.6 84.3 Sc 2.95 19.4 3.10 11.8 8.74 6.73 2.79 3.28 3.30 9.97 2.97 4.89 4.80 11.5 Cr 13.9 105 13.6 35.9 18.5 23.0 12.8 17.8 16.1 36.5 10.0 7.23 24.8 41.4 Ga 15.4 19.4 15.2 19.5 18.8 18.6 15.7 16.2 15.6 19.9 16.9 18.8 18.1 16.9 ∑REE 130.73 282.51 148.65 339.29 280.95 285.85 133.00 110.45 112.92 326.59 183.06 243.02 194.78 281.54 LREE 125.11 265.65 142.24 321.50 264.36 268.96 127.47 105.91 107.90 309.92 174.71 230.59 186.15 266.05 HREE 5.62 16.85 6.41 17.79 16.58 16.89 5.53 4.54 5.02 16.67 8.35 12.43 8.64 15.50 LREE/HREE 22.26 15.76 22.19 18.07 15.94 15.92 23.06 23.31 21.51 18.59 20.93 18.56 21.55 17.17 (La/Yb)N 34.46 25.73 37.10 30.21 23.76 23.95 33.24 38.65 36.49 33.57 31.20 30.07 38.37 34.20 δEu 1.74 1.16 1.58 1.27 1.30 1.40 2.72 2.18 1.89 1.15 1.40 1.29 1.40 1.46 Nb/La 0.56 0.23 0.47 0.28 0.31 0.24 0.51 0.43 0.45 0.34 0.59 0.36 0.42 0.13 Rb/Sr 0.14 0.06 0.12 0.06 0.09 0.08 0.11 0.17 0.17 0.07 0.35 0.09 0.13 0.04 Ba/Rb 13.88 17.43 15.02 14.40 10.03 9.92 30.02 14.89 13.69 12.13 10.09 7.90 11.98 21.65 Dy/Yb 1.59 2.41 1.62 2.13 2.00 2.03 1.49 1.97 1.91 2.35 1.77 1.94 2.00 2.77
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表 3 辽西凌源河坎子碱性杂岩体Sr-Nd同位素组成
Table 3. Sr-Nd isotope compositions of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
样品号 B32-1 B32-2 B33-2 B34 B36 B38-2 B39-1 B310-1 Rb(10-6) 108 115 125 199 99.9 148 139 125 Sr(10-6) 773 1 900 2 100 2 300 933 2 000 401 949 87Rb/86Sr 0.395 077 0.170 617 0.168 168 0.244 900 0.302 374 0.209 652 0.976 521 0.372 638 87Sr/86Sr 0.705 717 0.705 184 0.705 135 0.705 600 0.705 313 0.705 081 0.707 933 0.705 704 2σ 0.000 015 0.000 018 0.000 023 0.000 014 0.000 020 0.000 016 0.000 016 0.000 011 (87Sr/86Sr)i 0.703 86 0.704 38 0.704 34 0.704 45 0.703 89 0.704 09 0.703 34 0.703 95 Sm(10-6) 2.91 9.54 9.40 8.43 3.02 9.26 4.19 4.61 Nd(10-6) 20.5 57.3 63.4 52.2 20.3 60.0 29.4 32.4 147Sm/144Nd 0.089 145 0.104 566 0.093 184 0.101 450 0.093 595 0.096 939 0.089 353 0.089 633 143Nd /144Nd 0.512 126 0.512 160 0.512 171 0.512 173 0.512 059 0.512 171 0.512 117 0.512 081 2σ 0.000 082 0.000 015 0.000 009 0.000 008 0.000 010 0.000 008 0.000 007 0.000 009 εNd(t) -5.5 -5.4 -4.7 -5.1 -6.9 -4.9 -5.6 -6.4 fSm/Nd -0.55 -0.47 -0.53 -0.48 -0.52 -0.51 -0.55 -0.54 tDM (Ma) 1 254 1 383 1 239 1 327 1 385 1 279 1 267 1 314
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表 4 辽西凌源河坎子碱性杂岩体锆石Hf同位素结果
Table 4. Results of zircon Hf isotope of the Hekanzi alkaline complex in Lingyuan, West Liaoning
样品点号 年龄(Ma) 176Yb/177Hf 2σ 176Lu/177Hf 2 σ 176Hf /177Hf 2 σ εHf(t) TDM1(Ma) TDM2(Ma) fLu/Hf B32-1-1 227.70 0.030 795 0.000 463 0.001 150 0.000 019 0.282 558 0.000 015 -2.60 980 1 273 -0.97 B32-1-2 227.70 0.026 966 0.000 287 0.000 996 0.000 008 0.282 537 0.000 017 -3.35 1007 1 314 -0.97 B32-1-3 227.70 0.026 909 0.000 855 0.000 898 0.000 025 0.282 538 0.000 014 -3.30 1003 1 312 -0.97 B32-1-4 227.70 0.023 510 0.000 246 0.000 981 0.000 019 0.282 533 0.000 017 -3.46 1011 1 321 -0.97 B32-1-5 227.70 0.028 924 0.000 723 0.001 036 0.000 024 0.282 543 0.000 016 -3.12 998 1 302 -0.97 B32-1-6 227.70 0.026 910 0.000 227 0.001 038 0.000 007 0.282 514 0.000 014 -4.15 1039 1 359 -0.97 B32-1-7 227.70 0.033 159 0.000 641 0.001 267 0.000 017 0.282 511 0.000 014 -4.32 1051 1 368 -0.96 B32-1-8 227.70 0.028 283 0.000 731 0.000 948 0.000 022 0.282 542 0.000 016 -3.15 998 1 304 -0.97 B32-1-9 227.70 0.037 332 0.000 489 0.001 304 0.000 015 0.282 514 0.000 016 -4.19 1047 1 361 -0.96 B32-1-10 227.70 0.026 941 0.000 509 0.001 075 0.000 024 0.282 585 0.000 013 -1.65 941 1 221 -0.97 B32-2-1 225.80 0.024 719 0.000 145 0.000 811 0.000 000 0.282 621 0.000 017 -0.36 883 1 147 -0.98 B32-2-2 225.80 0.012 170 0.000 030 0.000 436 0.000 002 0.282 632 0.000 014 0.07 860 1 123 -0.99 B32-2-3 225.80 0.020 823 0.000 050 0.000 672 0.000 002 0.282 611 0.000 017 -0.72 895 1 167 -0.98 B32-2-4 225.80 0.013 125 0.000 024 0.000 451 0.000 002 0.282 627 0.000 014 -0.13 868 1 135 -0.99 B32-2-5 225.80 0.015 035 0.000 139 0.000 491 0.000 002 0.282 615 0.000 013 -0.54 885 1 157 -0.99 B32-2-6 225.80 0.012 622 0.000 025 0.000 441 0.000 001 0.282 626 0.000 016 -0.14 868 1 135 -0.99 B32-2-7 225.80 0.020 312 0.000 203 0.000 647 0.000 004 0.282 603 0.000 012 -1.01 906 1 183 -0.98 B32-2-8 225.80 0.019 758 0.000 109 0.000 635 0.000 000 0.282 627 0.000 015 -0.16 872 1 136 -0.98 B32-2-9 225.80 0.021 723 0.000 039 0.000 691 0.000 002 0.282 638 0.000 016 0.25 857 1 114 -0.98 B32-2-10 225.80 0.014 440 0.000 064 0.000 483 0.000 000 0.282 630 0.000 015 -0.01 864 1 128 -0.99
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