张广才岭南段两个侏罗纪花岗岩体的地球化学特征及其地质意义

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

张广才岭南段两个侏罗纪花岗岩体的地球化学特征及其地质意

句高;梁一鸿;孙晓;周静
【摘要】LA-ICP-MS zircon U-Pb dating and petrochemical analysis were used to study the formation age, geochemical characteristics and diagenetic environment of Shangyingbei pluton and Maoershan pluton from southern Zhangguangcai Range.Shangyingbei pluton consists of
mid-coarse-grained moyite and Maoershan pluton consists of mid-fine-grained biotite moyite.The weighted average age of the plutons are 178.9 ±2.7 Ma for Shangyingbei plu-ton and 183.7 ±2.4 Ma for Maoersha n pluton, which define them both as Early Jurassic intrusive rock.Both plu-tons have higher content of SiO2 and K2O, and lower content of TiO2, MgO, CaO, and higher TFeO/MgO ratio.In Shangyingbei pluton the Aluminum index A/CNK=0.98~1.08 and the Rittmann I ndex σ=1.51~2.66, whereas in Maoershan pluton the A/CNK=1.00 ~1.01, σ=2.12 ~2.36.The rare earth element distribution model of Shangyingbei pluton is in seagull form, indicating an inconspicuous light-heavy REE fractionation, while Maoershan pluton has a rightwards REE element distribution model, and light REE is more enriched than heavy REE.Both plutons are enriched in Rb, K, and depleted in Ba, Nb, Ta, Sr, Ti, P, Ho, Er, U, Eu etc.Geochemical analysis indicates both plutons are A2-type post orogenic granite, emplaced in extensional environment of the post orogenic belt in the Xing-Meng orogenic belt.%通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石化学分析,
研究了张广才岭南段上营北岩体和帽儿山岩体的形成年代,地球化学特征和形成环境.上营北岩体为中粗粒钾长花岗岩,帽儿山岩体为中细粒黑云母钾长花岗岩.上营北岩体的加权平均年龄为178.9 ±2.7 Ma,帽儿山岩体为183.7 ±2.4 Ma,均为早侏罗世侵入岩.上营北岩体和帽儿山岩体主量元素都具有SiO2和K2O含量较高, TiO2、MgO、CaO含量较低, TFeO/MgO值较高的特点;上营北岩体A/CNK=0.98~
1.08,里特曼指数σ=1.51~
2.66;帽儿山岩体含铝指数A/CNK=1.00~1.01,里特
曼指数σ=2.12~2.36.上营北岩体稀土元素配分模式为海鸥型,轻重稀土分馏不明显;帽儿山岩体稀土元素配分模式为右倾型,轻稀土较重稀土富集;两个岩体均富集Rb、 K, Ba、 Nb、 Ta、 Sr、 Ti、 P、 Ho、 Er、 U、 Eu等元素出现不同程度
的亏损.地球化学特征分析显示上营北岩体和帽儿山岩体均为A2型花岗岩,为后造
山型花岗岩,形成于兴蒙造山带后造山的伸展环境.
【期刊名称】《世界地质》
【年(卷),期】2018(037)002
【总页数】11页(P374-384)
【关键词】张广才岭;A2型花岗岩;锆石U-Pb定年;花岗岩;兴蒙造山带
【作者】句高;梁一鸿;孙晓;周静
【作者单位】吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林大学地球科学学院,长春130061;吉林大学地球科学学院,长春130061
【正文语种】中文
【中图分类】P595;P534.52
0 引言
张广才岭是小兴安岭—松嫩地块与佳木斯地块之间的碰撞造山带,也是一个巨型
的花岗岩带。

其分布范围东部以牡丹江断裂为界,西部以逊克—铁力断裂为界,
南部延伸到吉林省舒兰市附近,北部过黑龙江一直延伸到俄罗斯境内的图兰构造带。

区内广泛发育有不同时期的花岗岩,目前的研究成果显示,这些花岗岩大部分为印支期花岗岩,在张广才岭北部发现有一些早古生代和晚古生代的花岗岩,燕山期花岗岩仅在南部分布。

笔者在参加中国地质调查局项目吉黑东部大地构造属性与成矿背景研究时,在张广才岭南段,吉林省蛟河市至舒兰市一带,发现了侏罗纪花岗岩岩体,且这些岩体具有高硅、富碱、K2O>Na2O等明显的A型花岗岩特点[1-4]。

目前多数学者认为
这一区域侏罗纪花岗岩成因与太平洋板块的俯冲有关,多为I型花岗岩,对于A型花岗岩的报导较少。

鉴于此,本文对张广才岭南段两个侏罗纪花岗岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究及地球化学特征分析,探讨了这些花岗岩的年代学、地球化学和构造环境问题。

1 地质概况及岩体特征
研究区位于吉林省的中部,属于张广才岭南段(图1),其东北部为嘉荫—牡丹江板块拼合带,其东为敦密断裂,其南部接西拉木伦河—长春—延吉板块缝合带。


长期的地质演化过程中,研究区先后经历了海西、印支、燕山等多次地质构造运动,同时伴随剧烈的岩浆活动,使得一些地质体受到了不同的破坏、改造以及重组等。

区内出露的地层主要为二叠系一拉溪组(P1y)、杨家沟组(P2y)和三叠系西土山组(T3x)[5]。

一拉溪组(P1y)零星出露,为一套火山碎屑岩。

其下部主要岩性为安山质岩屑晶屑凝灰岩、安山岩,中部主要为流纹质晶屑玻屑凝灰岩,上部是凝灰质砂岩以及顶部的片理化流纹岩等;区内杨家沟组(P2y)地层出露较多,由下段的变质砂
岩和上段的板岩组成,变质程度较浅;西土山组(T3x)由一套陆相的中酸性火山岩
及相应火山碎屑岩组成,其下部岩性主要为流纹质岩屑晶屑凝灰岩、流纹岩、凝灰质砂岩,中部主要为安山质凝灰熔岩,上部主要为流纹质含角砾岩屑晶屑凝灰岩。

区内侵入岩以印支期花岗闪长岩,斜长花岗岩,二长花岗岩和黑云母花岗岩为主,有零星的燕山期晶洞花岗岩,碱长花岗岩,花岗斑岩和华力西期斜长花岗岩和石英闪长岩。

上营北岩体同位素测年样品采样位置为44°11′39.2″N,127°22′28.5″E,样品号为007,手标本肉红色,主要矿物为石英30%,斜长石15%,钾长石54%,黑云母1%,镜下定名为中粗粒钾长花岗岩;帽儿山岩体同位素测年样品采样位置为44°15′21.4″N,127°24′29.2″E,样品号为013,手标本为肉红色,主要矿物
为石英20%,斜长石15%,钾长石60%,黑云母5%,镜下定名为细中粒黑云钾长花岗岩。

2 LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测定
锆石挑选由廊坊市科大岩石矿物分选技术股份有限公司协作完成。

对岩石样品进行粉碎,采用浮选法和电磁法进行分选,在双目镜下挑选不同晶体形态,不同大小的
单颗粒锆石以保证其代表性。

制靶和阴极发光照相(CL) 由武汉上谱分析科技有限
责任公司协作完成。

锆石U-Pb定年测试在合肥工业大学资源与环境工程学院测试分析中心完成。

采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)的型号为Agilent 7500 a;使用哈佛大学的国际标准锆石91 500作为外标进行校正。

使用ICPMSData Cal软件进行数据的分析处理[6,7]。

使用Anderson[8]普通铅校正方法对数据进行校正,单个数据点的误差均为1 σ,采用Isoplot程序[9]进行锆石U-Pb 年龄谐和图绘制和加权平均年龄值计算。

2.1 上营北岩体
上营北岩体花岗岩样品的阴极发光图像显示,样品的锆石为自形-半自形柱状,粒
径为100~500 μm,长宽比约为1.5~6,内部结构清晰,可见清晰的岩浆成因振
荡生长环带(图2),锆石的Th/U为0.13~0.29(表1),为岩浆锆石[10]。

图1 研究区地质简图Fig.1 Simplified geological map of study area
图2 上营北岩体锆石阴极发光CL图像(a)和锆石U-Pb年龄协和图(b)Fig.2 CL images of zircons (a) and U-Pb concordia diagrams of zircons (b) of Shangyingbei pluton表1 研究区花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年数据Table 1 LA-ICP-MS U-Pb zircon age data of study area
岩体样号w(Th/U)同位素比值和年龄
/Ma207Pb/235U±1σ206Pb/238U±1σ207Pb/235U±1σ206Pb/238U±1σ上营北岩体007-N1-010.150.193 10.007 30.028 20.000 91796.21795.4007-N1-020.140.189 40.006 60.028 30.000 81765.71805.0007-N1-030.130.207 30.009 60.028 00.001 01918.01786.0007-N1-040.160.197 00.006 50.027 80.000 81835.51774.9007-N1-050.140.208 60.012 10.028 40.000 919210.11805.9007-N1-060.290.199 80.008 60.028 40.001
01857.31816.0007-N1-070.270.206 90.008 00.028 60.000
81916.71825.1007-N1-080.140.211 90.013 30.028 10.001
119511.11797.1007-N1-90.180.215 10.019 10.028 30.001
519815.91809.6007-N1-100.260.194 10.007 50.027 80.000
81806.41774.9007-N1-110.180.209 10.011 70.028 30.001
41939.81808.6007-N1-120.270.214 00.007 30.028 10.000
81976.11784.9007-N1-130.160.221 40.026 70.029 20.001
220322.21867.8007-N1-140.240.204 20.007 20.028 30.000
81896.01805.1007-N1-150.150.215 90.007 00.028 30.000
81985.91805.0007-N1-160.200.200 30.015 80.026 50.001
018513.41696.5007-N1-170.200.200 80.007 40.028 20.000 81866.31805.0
帽儿山岩体013-N-010.17 0.006 6 0.028 4 0.000 8 0.822 5 182 5.6 180 4.9 013-N-020.17 0.007 0 0.029 2 0.000 8 0.819 0 187 5.9 185 5.2 013-N-030.33 0.006 6 0.028 1 0.000 8 0.812 3 173 5.6 178 5.0 013-N-040.24 0.007 6 0.029 4 0.000 8 0.819 3 203 6.3 187 5.2 013-N-050.16 0.007 4 0.029 5 0.000 8 0.753 3 185 6.3 187 5.1 013-N-060.16 0.007 2 0.028 1 0.000 8 0.792
4 183 6.1 179 5.1 013-N-070.20 0.006 9 0.029 2 0.000 8 0.837 6 192 5.8 185
5.1 013-N-080.28 0.007 8 0.029 5 0.000 9 0.821 1 198
6.5 188 5.5 013-N-090.21 0.007 3 0.029 5 0.000 9 0.894 4 195 6.1 188 5.7 013-N-100.19 0.006 7 0.029 2 0.000 8 0.863 3 186 5.6 186 5.3 013-N-110.16 0.013 4 0.028 4 0.001 1 0.575 2 189 11.3 181 6.7 013-N-120.22 0.006 5 0.028 7 0.000 8
0.854 8 185 5.5 183 5.0 013-N-130.23 0.006 5 0.029 3 0.000 8 0.867 3 183 5.5 186 5.3 013-N-140.08 0.012 2 0.028 5 0.001 7 0.815 3 199 10.2 181 10.4 013-N-150.20 0.008 1 0.028 9 0.000 9 0.786 5 187 6.8 183 5.7 013-N-160.17 0.008 6 0.029 2 0.001 0 0.876 6 200 7.2 186 6.4 013-N-170.15 0.006 9 0.028 4 0.000 9 0.873 8 179 5.9 180 5.5 013-N-180.23 0.007 1 0.029 2 0.000 8 0.830 7 191 6.0 186 5.2 013-N-190.17 0.006 9 0.028 7 0.000 9 0.888 2 187 5.8 182 5.4 013-N-200.20 0.018 4 0.028 3 0.001 2 0.480 2 192 15.5 180 7.5
对上营北岩体样品锆石进行17个测点的分析,测试点均落在协和曲线上,定年结果显示锆石的206Pb/238U年龄值为177~186 Ma,加权平均年龄为
178.9±2.7 Ma(n=17,MSWD=0.27)(图2),代表了岩体侵位年龄,表明上营北岩体为中生代燕山期花岗岩。

2.2 帽儿山岩体
帽儿山岩体花岗岩样品的锆石阴极发光图像显示,样品的锆石以短柱状为主,粒径
为150~500 μm,长宽比约为1~5,锆石内部结构清晰,未见溶蚀和增生现象,具有清晰的岩浆成因振荡生长环带(图3),锆石的Th/U=0.08~0.33(表1),暗示
其岩浆成因[10]。

对帽儿山岩体样品锆石进行20个测点的分析,测试点均落在协和曲线上,定年结果显示锆石的206Pb/238U年龄值为179~188 Ma,加权平均年龄为
183.7±2.4 Ma(n=20,MSWD=0.33)(图3),表明帽儿山岩体为中生代燕山期花
岗岩。

图3 帽儿山岩体锆石阴极发光CL图像(a)和锆石U-Pb年龄协和图(b)Fig.3 CL images of zircons (a) and U-Pb concordia diagrams of zircons (b) of Maoershan pluton
3 地球化学特征
主量元素、稀土元素和微量元素的分析测试在吉林大学测试中心采用ICP-MS(5 200 a),X-射线荧光光谱仪和原子吸收光谱仪完成。

运用geokit和coreldRAW
对数据进行了处理。

3.1 常量元素
上营北岩体中SiO2含量变化范围为76.22%~78.51%,TiO2含量为0.032%~0.080%,MgO、TFeO含量分别为0.093%~0.188%和0.769%~1.641%,富铁,其Mg#值为17.47~24.04,Na2O含量为2.84%~3.73%,K2O含量为
4.49%~6.24%,Na2O/K2O为0.51~0.83,相对富钾。

岩体中Al2O3含量为11.75%~12.77%,具有高铝特点(表2)。

在TAS图(图4)和SiO2-K2O图(图5)中,样品落入花岗岩范围内,属于高钾钙碱性系列。

在A/NK-A/CNK图(图6)中,样品落在准铝质和过铝质区域,岩体具有A型花岗岩的地球化学特征[11-16]。

图4 TAS图解Fig.4 Diagram of TAS
表2 花岗岩样品主量元素(%)和微量元素(10-6)分析结果Table 2 Major element
(%) and trace element (10-6) values of granite岩体与样品号上营北岩体帽儿山岩体007-Q1007-Q2007-Q3007-Q4007-Q5011-Q1011-Q4011-
Q5SiO277.0977.6278.5176.2277.7271.4173.0572.83TiO20.080.070.070.040.0 30.250.230.22Al2O312.7112.2211.7512.7712.4214.2413.6613.65Fe2O30.950 .830.820.520.522.512.372.30MnO0.020.020.020.030.020.050.040.04MgO0.1 80.160.170.110.090.520.460.45CaO0.910.930.870.600.741.691.491.62Na2O2 .993.012.843.163.733.863.643.71K2O4.764.674.496.244.504.314.424.23P2O 50.020.020.020.010.010.070.070.06LOI0.170.350.330.260.140.990.510.78Tot al99.9099.9099.9099.9799.9499.9199.9599.91Na2O+K2O7.757.687.339.408. 238.178.067.94Na2O/K2O0.630.640.630.510.830.900.820.88A/CNK1.081.04 1.050.981.001.011.011.00A/NK1.261.221.231.071.131.291.271.28AR3.643.81 3.775.734.333.113.273.17σ431.761.701.512.661.952.362.172.12Rb181.0016 7.00168.00224.00160.00174.00165.00165.00Ba353.00333.00322.00106.002 6.80388.00374.00407.00K39 498.0038 751.0037 257.0051 779.0037 340.0035 764.0036 677.0035
100.00Ce23.7022.5025.7030.3028.3059.0054.7049.50Sr144.00135.00136.00 54.0024.00192.00169.00181.00P9.178.3010.043.496.1130.5629.6929.25Hf2. 492.882.479.424.954.012.972.73Sm1.341.801.432.062.204.213.773.61Li39.2 035.4036.0025.4022.0050.9045.2046.20Be3.463.273.054.945.133.192.542.90 Sc1.651.291.301.541.383.512.932.98V5.374.004.122.441.2216.7013.5014.20 Cr2.851.811.682.351.333.002.362.65Co1.241.041.061.430.523.342.913.08Ni 1.681.301.352.122.412.471.962.39Cu3.412.672.748.135.044.883.925.10Zn21. 0015.9017.0010.7011.6053.3043.4043.60Ga17.1015.5015.2021.0018.6020.1 018.2019.40Nb5.814.034.1010.206.1110.608.699.51Mo0.320.220.251.270.55
0.650.410.50Cd0.020.010.010.030.010.030.030.02In0.030.030.030.030.020.0 50.040.04Sb0.180.160.170.410.150.160.140.18Cs6.035.145.198.396.678.476. 697.25La4.637.485.223.514.8432.4030.4027.70Pr1.181.921.381.161.526.676. 305.89
续表2
岩体与样品号上营北岩体帽儿山岩体007-Q1007-Q2007-Q3007-Q4007-
Q5011-Q1011-Q4011-
Q5Nd4.687.365.345.046.4924.0022.6021.00Eu0.410.400.390.140.090.600.55 0.57Dy2.382.262.665.914.603.582.872.89Ho0.490.440.551.250.950.690.550. 56Er1.611.431.884.453.182.201.741.77Lu0.350.300.441.170.770.410.290.30T a1.921.361.273.902.561.180.811.00W0.200.280.150.450.380.510.360.34Re0. 010.010.000.010.010.000.000.00Tl1.111.051.051.600.981.171.061.08Pb33.60 31.8032.5074.6041.1021.2020.4021.00Bi0.260.140.2516.403.390.040.050.05 Th12.3010.4016.2025.2035.2019.6018.9019.60U3.002.763.457.805.942.692. 522.81Zr58.4064.0057.90160.00102.00127.00102.00108.00Ti480.00390.004 14.00222.00192.001 488.001 386.001
326.00Gd1.271.481.352.132.103.563.022.90Tb0.320.350.360.710.600.670.55 0.54Dy2.382.262.665.914.603.582.872.89Tm0.330.290.391.030.700.390.290. 30Yb2.322.052.887.595.022.641.901.98Y13.4012.8016.2034.4027.0021.5016. 2016.60ΣREE45.0250.0849.9966.4561.38141.04129.55119.52LREE/HREE3.95 4.813.741.742.428.9610.539.61(La/Yb)N1.432.611.300.330.698.8011.4710.04δEu0.950.720.850.200.130.460.480.52δCe2.421.422.293.662.530.930.910.90图5 SiO2-K2O图解Fig.5 Diagram of SiO2-K2O
图6 A/CNK-A/NK图解Fig.6 Diagram of A/CNK-A/NK
帽儿山岩体中SiO2含量变化范围为71.41%~73.05%,TiO2含量为0.221%~0.248%,MgO、TFeO含量分别为0.381%~0.915%和3.813%~4.388%,富铁,其Mg#值为19.64~20.33,Na2O含量为3.64%~3.86%,K2O含量为
4.23%~4.42%,K2O/Na2O为0.82~0.90,相对富钾。

岩体中Al2O3含量为14.01%~1
5.01%,具有高铝特点(表2)。

在TAS图(图4)和SiO2-K2O图(图5)中,样品落入花岗岩范围内,属于高钾钙碱性系列。

在A/NK-A/CNK图(图6)中,样品落在过铝质区域内,岩体具有A型花岗岩的地球化学特征[11-13]。

3.2 微量元素
上营北岩体岩石稀土元素球粒陨石标准化曲线呈雁型(图7),轻重稀土的分馏不明显,轻稀土元素较重稀土元素轻微富集,(La/Yb)N=0.332~2.617;岩体具负Eu 异常(δEu=0.17~0.96)和Ce的正异常(δCe=1.420~3.665)。

在微量元素原始地
幔标准化蛛网图上(图8),上营北岩体略富集大离子亲石元素(Rb、K)(表2)。

具有高碱、富硅的特点,为准铝质到弱过铝质,出现负Eu异常,大离子亲石元素Ba、高场强元素Nb和Ta有明显的亏损,Sr、Ti、P、Ho、Er等元素也出现不同程度的亏损。

图7 稀土元素球粒陨石标准化配分模式图Fig.7 Chondrite-normalized REE distribution patterns
图8 微量元素原始地幔标准化蛛网图Fig.8 Primitive mantle-normalized trace element spider diagrams
帽儿山岩体稀土元素球粒陨石标准化曲线呈明显的右倾型(图7),具有富含轻稀土
元素(LREE)、贫重稀土元素(HREE)的特点,轻重稀土的分馏较明显,
(La/Yb)N=8.803~11.477;岩体具负Eu异常(δEu=0.465~0.523)。

在微量元素原始地幔标准化蛛网图上(图8),帽儿山岩体略富集大离子亲石元素(Rb、K)(表2)。

具有高碱、富硅的特点,为弱过铝质,大离子亲石元素Ba、高场强元素Nb和Ta
有明显的亏损, Sr、Ti、P、Ho、Er、U等元素也出现不同程度的亏损。

4 岩石成因及构造环境分析
在K2O-Na2O图(图9)中,上营北岩体与帽儿山岩体落在A型花岗岩区域内,结
合两个岩体与典型A型花岗岩各项特征的对比(表3),认为两个岩体均为A型花岗岩[15]。

在Y-Nb-3Ga图(图10)中,上营北岩体与帽儿山岩体均落在A2型花岗
岩区域内,A2型花岗岩主要形成于后造山环境[17,18],也能产生在造山过程的其他阶段,但至少他是引张构造环境的产物,代表了这次碰撞件中的一次伸展作用。

图9 K2O-Na2O图解Fig.9 Diagram of K2O-Na2O表3 上营北岩体、帽儿山岩体与典型A型花岗岩对比Table 3 A comparison between Shangyingbei pluton, Maoershan pluton and typical A-type granite
项目A型花岗岩[13-16]上营北岩体帽儿山岩体岩石类型碱长花岗岩、钾长花岗岩、正长花岗岩、钾长球斑花岗岩、石英二长岩、石英碱长正长岩、石英正长岩等中粗粒钾长花岗岩中细粒黑云钾长花岗岩产状小型侵入体(岩株)小型侵入体小型侵入体结构构造填隙结构、晶洞结构晶洞结构晶洞结构岩石化学特征碱性花岗岩、过碱性花岗岩高钾钙碱性高钾钙碱性主量元素高SiO2(74%~78%)、富ALK(8%~10%)、K2O>Na2O、低CaO(<1.8%)、贫Al2O3(12%~13%)SiO2:76.22%~
78.51%;ALK:7.33%~9.4%;K2O>Na2O;CaO:0.605%~
0.931%;Al2O3:11.75%~12.77%SiO2:71.41%~73.05%:ALK:7.94%~
8.17%;K2O>Na2O;CaO:1.49%~1.69%:Al2O3:13.65%~14.24%稀土微量元素
富集高场强元素Th、Zr、Hf、Nb、Y及Rb、U等大离子亲石元素、亏损Ba、Sr、Cr、Co、Ni、V、∑REE较高、>100×10-6;轻、重稀土元素分馏明显;富集出Eu
外的稀土元素;具明显的负Eu异常具负Eu异常,大离子亲石元素Ba、高场强元素Nb和Ta有明显的亏损Sr、Ti、P、Ho、Er等元素也出现不同程度的亏
损,∑REE=45.022×10-6~66.454×10-6具负Eu异常,略富集大离子亲石元素(Rb、
K)。

大离子亲石元素Ba、高场强元素Nb和Ta有明显的亏损, Sr、Ti、P、Ho、Er、U等元素也出现不同程度的亏损,∑REE=119.529×10-6 ~141.040×10-6
图10 Y-Nb-3Ga图解Fig.10 Diagram of Y-Nb-3Ga
图11 SiO2-TFeO/(TFeO+MgO)图解Fig.11 Diagram of SiO2-
TFeO/(TFeO+MgO)
图12 Y-Nb图解Fig.12 Diagram of Y-Nb
在SiO2-TFeO/(TFeO+MgO)图(图11)中,上营北岩体和帽儿山岩体主要在造山
后花岗岩类区域内。

在Y-Nb判别图解(图12)中,两个岩体均落在火山弧花岗岩
和同碰撞花岗岩区域内。

已有研究成果表明,在张广才岭地区分布着大量侏罗纪的花岗岩。

而早侏罗世的花岗岩多为I型花岗岩,形成年代为195~180 Ma;目前
陆续发现A型花岗岩,形成年代在195~175 Ma[19-22]。

关于区域早侏罗世花
岗岩形成的构造环境存在较大的认识分歧,孙德有等[1]根据黑龙江群的年龄认为,佳木斯地块与张广才岭地块沿嘉荫—牡丹江拼合带的最后碰撞可能在早侏罗世而
非志留纪;与此次事件相对应的是形成了大量的早侏罗世I型花岗岩。

推测当时在张广才岭地区可能存在活动大陆边缘,代表古太平洋构造域的开始。

本文所测样品锆石中,年龄最老的一粒锆石为188±6 Ma,而太平洋板块俯冲时代约为199 Ma,且太平洋板块俯冲应与I型花岗岩相关,所以所测的A型花岗岩岩体很可能与其无关。

高钾钙碱性花岗岩形成的构造环境多样,I型+ A2型花岗岩组合可以形成于
活动大陆边缘和造山后等不同构造环境[23-25],到目前为止,在“黑龙江群”构
造混杂岩带内一直没有发现早侏罗世的海相沉积,笔者认为区内早侏罗世I型+
A2型花岗岩组合可能为兴蒙造山带的后造山活动产物。

5 结论
(1)上营北岩体和帽儿山岩体的锆石U-Pb年龄分别为178.9±2.7 Ma和
183.7±2.4 Ma,均为中生代早燕山期花岗岩。

(2)两个岩体的岩石成因类型均属于A2型花岗岩,形成于兴蒙造山带后造山的伸展环境。

参考文献:
[1] 孙德有,吴福元,高山,等.吉林中部晚三叠世和早侏罗世两期铝质A型花岗岩的厘定及对吉黑东部构造格局的制约[J].地学前缘,2005,12(2):263-275. SUN De-you,WU Fu-yuan,GAO Shan,et al.Confirmation of two episodes of A-type granite emplacement during Late Triassic and Early Jurassic in the central Jilin Province, and their constraints on the structural pattern of eastern Jilin-Heilongjiang Area,China[J].Earth Science
Frontiers,2005,12(2):263-275.
[2] Sylvester P J.Post-collisional alkaline granites[J]. Journal of Geology,1989,97:261-280.
[3] Turner S,Sandiford M,Foden J.Some geodynamic and compositional constraints on “postorogenic” magmatism[J].Geology,1992,20:931-934.
[4] Hong D W,Wang S G,Han B F,et al. Post-orogenic alkaline granites from China and comparisons with anorogenic alkaline granites
elsewhere[J].Journal of Asian Earth Sciences,1996,13:13-27.
[5] 吉林省地质矿产局.吉林省区域地质志[M].北京: 地质出版社,1988:505-608.Bureau of Geology and Mineral Resources of Jilin Province.Regional geology of Jilin Province[M].Beijing: Geological Publishing House, 1988: 505-608.
[6] Liu Y S,Hu Z C,Gao S,et al.In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICPMS without applying an internal
standard[J].Chemical Geology,2008,257(1/2):34-43.
[7] Liu Y S,Gao S,Hu Z C,et al.Continental and oceanic crust recycling-induced melt-peridotite interactions in the Trans-North China Orogen:U-Pb dating,Hf isotopes and trace elements in zircons of mantle
xenoliths[J].Journal of Petrology,2010,51(1/2):537-571.
[8] Andersen T.Correction of common lead in U-Pb analyses that do not report 204Pb [J]. Chemical Geology,2002,192(1/2):59-79.
[9] Ludwig K er’s manual for Isoplot 3.00: a geochronological toolkit for Microsoft excel[M]. California: Berkeley Geochronology Center, 2003:1-70.
[10] 吴元保,郑永飞.锆石成因矿物学研究及其对U-Pb年龄解释的制约[J].科学通报,2004,49 (16):1589-1604.
WU Yuan-bao,ZHENG Yong-fei.Study on zircon mineralogy and its constraints on the interpretation of U-Pb ages[J].Chinese Science Bulletin,2004,49(16):1589-1604.
[11] 李小伟,莫宣学,赵志丹,等.关于A型花岗岩判别过程中若干问题的讨论[J].地质通报,2010,28(2/3):278-285.
LI Xiao-wei, MO Xuan-xue, ZHAO Zhi-dan, et al. A discussion on how to discriminate A-type granite[J]. Geological Bulletin of China,2010,
28(2/3):278-285.
[12] 张旗,冉皞,李承东.A型花岗岩的实质是什么?[J].岩石矿物学杂志,2012,31(4):621-626.
ZHANG Qi,RAN Hao,LI Cheng-dong.A-type granite: what is the essence?[J].Acta Petrologica et Mineralogica,2012,31(4):621-626.
[13] 苏玉平,唐红封.A型花岗岩的微量元素地球化学[J].矿物岩石地球化学通
报,2005,24(3):245-251.
SU Yu-ping, TANG Hong-feng. Trace element geochemistry of A-type granites[J].Bulletin of Mineralogy,Petrology and Geochemistry,
2005,24(3):245-251.
[14] 吴锁平,王梅英,戚开静,等.A型花岗岩研究现状及其评述[J].岩石矿物学杂志,2007,26(1):57-66.
WU Suo-Ping,WANG Mei-ying,QI Kai-jing,et al. Present situation of researches on A-type granites:a review[J]. Acta Petrologica et Mineralogica,2007,26(1):57-66.
[15] 许保良,阎国翰,张臣,等.A型花岗岩的岩石学亚类及其物质来源[J].地学前缘,1998,5(3):113-124.
XU Bao-liang, YAN Guo-han, ZHANG Chen,et al. Petrological subdivision and source material of A-type granites[J].Earth Science Frontiers,
1998,5(3):113-124.
[16] 张旗. A型花岗岩的标志和判别:兼答汪洋等对“A型花岗岩的实质是什么”的质疑[J].岩石矿物学杂志,2013,32(2):267-274.
ZHANG Qi. The criteria and discrimination for A-type granites: a reply to
the question put forward by Wang Yang and some other persons for A-type granite:what is the essence?[J].Acta Petrologica et Mineralogica,2013,32(2):267-274.
[17] Eby N.Chemical subdivision of the A-type granitoids: Petrogenetic and tectonic implications[J]. Geology,1992,20:641-644.
[18] 翁望飞,支利庚,徐发生,等.皖南及邻区燕山期A2型花岗岩地球化学特征
及岩石成因[J].地质学刊,2011,35(2):134-142.
WENG Wang-fei,ZHI Li-geng,XU Fa-sheng,et al. Geochemical characteristics and lithogenesis of A2-type granite in Yanshanian in South Anhui and its neighboring areas[J]. Journal of Geology, 2011,35(2):134-142.
[19] 王广婷,孙德有,孙如江,等.张广才岭南部横道河子岩体地球化学特征及其成因[J].世界地质,2015,34(2):321-329.
WANG Guang-ting,SUN De-you,SUN Ru-jiang,et al. Geochemistry of Hengdaohezi Pluton from southern Zhangguangcai Range and its petrogenesis[J].Global Geology, 2015,34(2):321-329.
[20] 于倩,葛文春,杨浩,等.张广才岭五道岭组火山岩的锆石U-Pb年代学及地球化学特征[J].世界地质,2013,32(4):707-716.
YU Qian,GE Wen-chun,YANG Hao,et al. Zircon U-Pb chronology and geochemical characteristics of volcanic rocks from Wudaoling Formation in Zhangguangcai Range[J].Global Geology, 2013,32(4):707-716.
[21] 敖光.张广才岭南部侵入岩锆石U-Pb LA-ICP-MS年代[J].地质与资
源,2016,25(6):533-538.
AO Guang.Zircon U-Pb LA-ICP-MS age of the intrusive rock in southern Zhangguangcai Range[J].Geology and Resources, 2016,25(6):533-538. [22] 杨宏图.张广才岭张家湾岩体地球化学特征及岩石成因[J].地质学
刊,2015,39(4):567-576.
YANG Hong-tu.Geochemistry and petrogenesis of the Zhangjiawan granitic mass in Zhangguangcai Range[J].Journal of Geology,
2015,39(4):567-576.
[23] 王枫,许文良,葛文春,等.敦化—密山断裂带的平移距离:来自松嫩—张广才岭—佳木斯—兴凯地块古生代—中生代岩浆作用的制约[J].岩石学
报,2016,32(4):1129-1140.
WANG Feng,XU Wen-liang,GE Wen-chun,et al.The offset distance of the Dunhua-Mishan Fault: constraints from Paleozoic-Mesozoic magmatism within the Songnen-Zhangguangcai Range, Jiamusi, and Khanka massifs[J]. Acta Petrologica Sinica,2016,32(4):1129-1140.
[24] 邵济安,李永飞,唐克东.张广才岭造山过程的重构及其大地构造意义[J].岩石学报,2013,29(9):2959-2970.
SHAO Ji-an,LI Yon-fei,TANG Ke-dong.Restoration of the orogenic processes of Zhangguangcai Range[J]. Acta Petrologica
Sinica,2013,29(9):2959-2970.
[25] 李竞妍,郭锋,李超文,等.东北地区晚古生代—中生代I型和A型花岗岩Nd同位素变化趋势及其构造意义[J].岩石学报,2014,30(7):1995-2008.
LI Jing-yan,GUO Feng,LI Chao-wen,et al.Neodymium isotopic variations of Late Paleozoic to Mesozoic I- and A-type granitoids in NE China and implications for tectonic evolution[J]. Acta Petrologica Sinica,
2014,30(7):1995-2008.。

相关文档
最新文档