辽东岫岩地区两类古元古代花岗岩年代学、地球化学及地质意义
发布时间：2021-03-28 00:47
辽东半岛岫岩一带出露大面积的辽河岩群变质地层与花岗岩类,是研究胶-辽-吉造山带早期演化的良好场所.通过系统采集岫岩地区大房身钾长花岗岩岩体与牧牛、松树沟二长花岗岩岩体和四门子花岗闪长岩岩体样品,进行了岩相学、地球化学与锆石U-Pb年代学研究.结果显示大房身与牧牛、松树沟岩体具有相近的高钾钙碱性A型花岗岩特征,SiO2含量介于70.56%～74.52%,Al2O3含量在11.85%～14.03%,K2O/Na2O高;岩石富集Ga、Zr、REE等元素,Sr、P、Ti等含量低;四门子岩体样品则具有较高的CaO含量（0.50%～3.76%）,K2O/Na2O比值和A/CNK值均较低,相对更为亏损Nb、Ta、Hf等高场强元素,显示出I型花岗岩特征.锆石LA-ICP-MS测试显示钾长花岗岩样品U-Pb年龄为2 198±11 Ma,二长花岗岩U-Pb年龄在～2 171～2 167 Ma,花岗闪长岩U-Pb测试结果为2 166±11 Ma,几类花岗岩结晶年龄基本在误差范围内一致.I型花岗岩可能来自古元古代中期（～2.2～2.1 Ga）俯冲作用导致的弧岩浆活动,而A型花岗岩可能来自中下地壳物质的部分熔融...
【文章来源】：地球科学. 2020,45(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：19 页
【部分图文】：
辽东岫岩一带典型古元古代花岗岩中部分锆石阴极发光图像
岩石样品的稀土元素含量总体较高，∑REE含量在100×10-6～332×10-6.在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图（图6a）上可以看出，钾长花岗岩和二长花岗岩具有相似的特征，轻重稀土元素分馏较明显（轻重稀土比值在3.83～11.73），表现为轻稀土富集重稀土亏损的右倾型配分模式，（La/Yb)N值介于2.38～12.75；存在较明显的Eu异常，δEu值介于0.39～0.76,Ce无异常或弱正异常；而花岗闪长岩样品则具有相对较低的∑REE含量（124×10-6～231×10-6),Eu异常较弱，δEu值介于0.46～0.75.钾长花岗岩和二长花岗岩样品微量元素分析中除REE整体含量较高外，Zr含量较高，在153×10-6～362×10-6,Ga/Al值也较高，介于2.55×10-4～3.39×10-4，富集Th、U、Zr、Ce、HREE等高场强元素，Rb、Ba、Sr等元素含量相对不高（图6b），具有A型花岗岩的地球化学特征；而花岗闪长岩样品REE含量较低，并相对更亏损Nb、Ta、Hf等高场强元素，显示出I型花岗岩的特征.图6 岫岩一带古元古代花岗岩球粒陨石标准化稀土元素配分图（a）和原始地幔标准化微量元素蛛网图（b)
岫岩一带4个典型古元古代花岗岩体的主微量元素分析结果及相关特征参数列入表2.根据前期野外调查和岩相学观察，为方便表达将本次研究的花岗岩体分为钾长花岗岩、二长花岗岩和花岗闪长岩3类对象表述.大房身钾长花岗岩Si O2含量较高，介于73.12%～73.60%,Na2O的含量为3.61%～3.94%,K2O的含量范围为4.28%～5.02%,Na2O/K2O值较低，介于0.75～0.88,Ca O含量低，介于0.09%～0.20%,Al2O3含量不高，在12.24%～12.66%，岩石A/CNK值变化于0.98～1.08；二长花岗岩Si O2含量更高，介于70.56%～74.52%，岩石Na2O的含量为2.81%～4.64%,K2O的含量范围为3.75%～6.86%,Na2O/K2O值<1，介于0.41～0.98,Ca O含量低，介于0.31%～1.45%,Al2O3含量不高，在11.85%～14.03%，岩石A/CNK值稍低，介于0.85～0.98；四门子花岗闪长岩Si O2含量为74.00%～76.66%，具有更低的K2O的含量，介于0.86%～4.55%,Na2O/K2O值较高，介于0.72～4.68,Ca O含量高，介于0.50%～3.76%,Al2O3含量不高，在11.73%～12.53%，岩石A/NK值较高，介于1.08～1.52,A/CNK值变化于0.81～1.00.花岗岩样品均具有相似的高Si O2含量，在岩性判别图上主要落入高钾钙碱性系列和钾玄岩系列范围内，岩石A/CNK很少大于1，主要为准铝质到过碱质（图5).岩石样品的稀土元素含量总体较高，∑REE含量在100×10-6～332×10-6.在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图（图6a）上可以看出，钾长花岗岩和二长花岗岩具有相似的特征，轻重稀土元素分馏较明显（轻重稀土比值在3.83～11.73），表现为轻稀土富集重稀土亏损的右倾型配分模式，（La/Yb)N值介于2.38～12.75；存在较明显的Eu异常，δEu值介于0.39～0.76,Ce无异常或弱正异常；而花岗闪长岩样品则具有相对较低的∑REE含量（124×10-6～231×10-6),Eu异常较弱，δEu值介于0.46～0.75.钾长花岗岩和二长花岗岩样品微量元素分析中除REE整体含量较高外，Zr含量较高，在153×10-6～362×10-6,Ga/Al值也较高，介于2.55×10-4～3.39×10-4，富集Th、U、Zr、Ce、HREE等高场强元素，Rb、Ba、Sr等元素含量相对不高（图6b），具有A型花岗岩的地球化学特征；而花岗闪长岩样品REE含量较低，并相对更亏损Nb、Ta、Hf等高场强元素，显示出I型花岗岩的特征.
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北克拉通胶北地体多期高级变质事件：来自石榴斜长角闪岩与花岗质浅色体锆石U-Pb定年与稀土元素的新证据[J]. 刘平华,田忠华,文飞,周万蓬,王义龙. 地球科学. 2020(09)
[2]辽宁宽甸地区辽河群里尔峪组基性火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义[J]. 陈井胜,田德欣,邢德和,李斌,刘淼,杨帆,杨中柱. 地球科学. 2020(09)
[3]辽东半岛隆昌地区～2113 Ma变辉长岩地球化学与Hf同位素研究：对胶辽吉造山带构造演化的制约[J]. 赵岩,寇林林,张朋,毕中伟,李东涛,陈聪. 地球科学. 2019(10)
[4]辽东王家堡子地区古元古代花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义[J]. 杨仲杰,王伟,赵岩,周永恒,张璟,孙守亮,刘长纯. 地质通报. 2019(04)
[5]关于辽东青城子地区古元古代奥长花岗岩的新认识[J]. 宋剑飞. 吉林地质. 2018(03)
[6]辽东地区北辽河群变酸性火山岩形成的时代及构造背景:古元古代陆内裂谷,还是活动大陆边缘?[J]. 毕君辉,邢德和,葛文春,杨浩,董玉. 地学前缘. 2018(03)
[7]华北中部造山带五台-恒山地区古元古代变质作用与构造演化[J]. 魏春景. 地球科学. 2018(01)
[8]通化地区光华岩群变质岩锆石U-Pb定年及其地质意义[J]. 周喜文,耿元生,郑常青. 地球科学. 2018(01)
[9]辽宁营口虎皮峪地区古元古代岩浆事件及地质意义[J]. 任云伟,王惠初,康健丽,初航,田辉. 地质学报. 2017(11)
[10]胶-辽-吉带辽东宽甸地区古元古代二长（正长）花岗质片麻岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及成因[J]. 王祥俭,刘建辉,冀磊. 岩石学报. 2017(09)
本文编号：3104555
【文章来源】：地球科学. 2020,45(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：19 页
【部分图文】：
辽东岫岩一带典型古元古代花岗岩中部分锆石阴极发光图像
岩石样品的稀土元素含量总体较高，∑REE含量在100×10-6～332×10-6.在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图（图6a）上可以看出，钾长花岗岩和二长花岗岩具有相似的特征，轻重稀土元素分馏较明显（轻重稀土比值在3.83～11.73），表现为轻稀土富集重稀土亏损的右倾型配分模式，（La/Yb)N值介于2.38～12.75；存在较明显的Eu异常，δEu值介于0.39～0.76,Ce无异常或弱正异常；而花岗闪长岩样品则具有相对较低的∑REE含量（124×10-6～231×10-6),Eu异常较弱，δEu值介于0.46～0.75.钾长花岗岩和二长花岗岩样品微量元素分析中除REE整体含量较高外，Zr含量较高，在153×10-6～362×10-6,Ga/Al值也较高，介于2.55×10-4～3.39×10-4，富集Th、U、Zr、Ce、HREE等高场强元素，Rb、Ba、Sr等元素含量相对不高（图6b），具有A型花岗岩的地球化学特征；而花岗闪长岩样品REE含量较低，并相对更亏损Nb、Ta、Hf等高场强元素，显示出I型花岗岩的特征.图6 岫岩一带古元古代花岗岩球粒陨石标准化稀土元素配分图（a）和原始地幔标准化微量元素蛛网图（b)
岫岩一带4个典型古元古代花岗岩体的主微量元素分析结果及相关特征参数列入表2.根据前期野外调查和岩相学观察，为方便表达将本次研究的花岗岩体分为钾长花岗岩、二长花岗岩和花岗闪长岩3类对象表述.大房身钾长花岗岩Si O2含量较高，介于73.12%～73.60%,Na2O的含量为3.61%～3.94%,K2O的含量范围为4.28%～5.02%,Na2O/K2O值较低，介于0.75～0.88,Ca O含量低，介于0.09%～0.20%,Al2O3含量不高，在12.24%～12.66%，岩石A/CNK值变化于0.98～1.08；二长花岗岩Si O2含量更高，介于70.56%～74.52%，岩石Na2O的含量为2.81%～4.64%,K2O的含量范围为3.75%～6.86%,Na2O/K2O值<1，介于0.41～0.98,Ca O含量低，介于0.31%～1.45%,Al2O3含量不高，在11.85%～14.03%，岩石A/CNK值稍低，介于0.85～0.98；四门子花岗闪长岩Si O2含量为74.00%～76.66%，具有更低的K2O的含量，介于0.86%～4.55%,Na2O/K2O值较高，介于0.72～4.68,Ca O含量高，介于0.50%～3.76%,Al2O3含量不高，在11.73%～12.53%，岩石A/NK值较高，介于1.08～1.52,A/CNK值变化于0.81～1.00.花岗岩样品均具有相似的高Si O2含量，在岩性判别图上主要落入高钾钙碱性系列和钾玄岩系列范围内，岩石A/CNK很少大于1，主要为准铝质到过碱质（图5).岩石样品的稀土元素含量总体较高，∑REE含量在100×10-6～332×10-6.在球粒陨石标准化稀土元素配分模式图（图6a）上可以看出，钾长花岗岩和二长花岗岩具有相似的特征，轻重稀土元素分馏较明显（轻重稀土比值在3.83～11.73），表现为轻稀土富集重稀土亏损的右倾型配分模式，（La/Yb)N值介于2.38～12.75；存在较明显的Eu异常，δEu值介于0.39～0.76,Ce无异常或弱正异常；而花岗闪长岩样品则具有相对较低的∑REE含量（124×10-6～231×10-6),Eu异常较弱，δEu值介于0.46～0.75.钾长花岗岩和二长花岗岩样品微量元素分析中除REE整体含量较高外，Zr含量较高，在153×10-6～362×10-6,Ga/Al值也较高，介于2.55×10-4～3.39×10-4，富集Th、U、Zr、Ce、HREE等高场强元素，Rb、Ba、Sr等元素含量相对不高（图6b），具有A型花岗岩的地球化学特征；而花岗闪长岩样品REE含量较低，并相对更亏损Nb、Ta、Hf等高场强元素，显示出I型花岗岩的特征.
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北克拉通胶北地体多期高级变质事件：来自石榴斜长角闪岩与花岗质浅色体锆石U-Pb定年与稀土元素的新证据[J]. 刘平华,田忠华,文飞,周万蓬,王义龙. 地球科学. 2020(09)
[2]辽宁宽甸地区辽河群里尔峪组基性火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义[J]. 陈井胜,田德欣,邢德和,李斌,刘淼,杨帆,杨中柱. 地球科学. 2020(09)
[3]辽东半岛隆昌地区～2113 Ma变辉长岩地球化学与Hf同位素研究：对胶辽吉造山带构造演化的制约[J]. 赵岩,寇林林,张朋,毕中伟,李东涛,陈聪. 地球科学. 2019(10)
[4]辽东王家堡子地区古元古代花岗岩地球化学特征、锆石U-Pb年龄、Hf同位素及其地质意义[J]. 杨仲杰,王伟,赵岩,周永恒,张璟,孙守亮,刘长纯. 地质通报. 2019(04)
[5]关于辽东青城子地区古元古代奥长花岗岩的新认识[J]. 宋剑飞. 吉林地质. 2018(03)
[6]辽东地区北辽河群变酸性火山岩形成的时代及构造背景:古元古代陆内裂谷,还是活动大陆边缘?[J]. 毕君辉,邢德和,葛文春,杨浩,董玉. 地学前缘. 2018(03)
[7]华北中部造山带五台-恒山地区古元古代变质作用与构造演化[J]. 魏春景. 地球科学. 2018(01)
[8]通化地区光华岩群变质岩锆石U-Pb定年及其地质意义[J]. 周喜文,耿元生,郑常青. 地球科学. 2018(01)
[9]辽宁营口虎皮峪地区古元古代岩浆事件及地质意义[J]. 任云伟,王惠初,康健丽,初航,田辉. 地质学报. 2017(11)
[10]胶-辽-吉带辽东宽甸地区古元古代二长（正长）花岗质片麻岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及成因[J]. 王祥俭,刘建辉,冀磊. 岩石学报. 2017(09)
本文编号：3104555
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