王玉平，吳文彬，劉永俊，李海洋，王曉亮，李 超

(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110032)

0 引 言

研究區(qū)位于遼東半島岫巖地區(qū)，北距青城子礦化集中區(qū)僅15 km。區(qū)內(nèi)從中元古代至古生代以穩(wěn)定克拉通內(nèi)的沉積建造為主，這一時期巖漿活動微弱，反映其一直處于穩(wěn)定的構(gòu)造背景之中；進(jìn)入中生代后，發(fā)生強(qiáng)烈的巖漿活動，形成了大面積的花崗巖及相伴生的火山巖，為深入研究中國東部構(gòu)造演化提供了優(yōu)越的條件，同時大量的中生代花崗巖與遼東地區(qū)大規(guī)模內(nèi)生成礦作用關(guān)系密切[1-4]，因此對研究區(qū)內(nèi)中生代侵入巖有著重要意義。目前諸多學(xué)者[5-9]對遼東中生代巖漿巖的研究內(nèi)容以三疊紀(jì)和早白堊世為主，對侏羅紀(jì)巖體的研究相對較少或存在模糊認(rèn)識，如：研究區(qū)內(nèi)的侏羅紀(jì)巖體，部分學(xué)者早期將其歸入早前寒武紀(jì)，或作為遼吉花崗巖的一部分[2，10]；遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院對研究區(qū)進(jìn)行了1:25萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，將研究區(qū)內(nèi)的銼草溝黑云母二長花崗巖、劉家堡子二云母二長花崗巖置于古元古代，屬于虎山超單元[10]；Wu 等2005年將其形成時代歸屬于白堊紀(jì)[1]。大量的遼東地區(qū)侏羅紀(jì)侵入巖以前被劃分成前寒武紀(jì)或震旦紀(jì)混合巖，且具體規(guī)模還存在一定認(rèn)識上的不確切性[2]，這為遼東地區(qū)甚至中國東部地區(qū)在侏羅紀(jì)時期的構(gòu)造演化和成礦過程的認(rèn)識帶來巨大阻礙。

筆者通過對區(qū)內(nèi)巖體進(jìn)行巖石學(xué)、地球化學(xué)等研究發(fā)現(xiàn)，晚侏羅世巖體具備埃達(dá)克巖體的特性，而進(jìn)行埃達(dá)克巖石的研究有助于理解弧下巖漿過程和殼幔物質(zhì)交換，進(jìn)而了解太古宙TTG(奧長花崗巖-英云閃長巖-花崗閃長巖系列)巖石的成因及動力學(xué)背景并指導(dǎo)找礦[11]。目前已證實埃達(dá)克巖與金銅成礦作用有關(guān)[12]。在中國東北部地區(qū)的古亞洲洋、濱西太平洋及濱南蒙古—鄂霍茨克洋構(gòu)造帶均有三疊紀(jì)埃達(dá)克巖體產(chǎn)出，而遼東地區(qū)侏羅紀(jì)埃達(dá)克巖研究較少[13-16]。本文首次報道了遼東岫巖銼草溝—劉家堡子地區(qū)晚侏羅世埃達(dá)克侵入巖體，并進(jìn)一步確定侵入巖體的形成年代，討論其巖漿來源和形成的構(gòu)造環(huán)境，為遼東半島的構(gòu)造演化提供巖石學(xué)和地球化學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

遼東岫巖地區(qū)位于華北板塊北緣東段、遼吉古元古代造山帶的南端。遼吉古元古代造山帶呈向北凸出的弧形分布，北緣以遼陽—通化斷裂為界與龍崗地塊相接，南側(cè)以鴨綠江斷裂為界與朝鮮的狼林地塊相鄰(圖1)[5]。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a)[5]和區(qū)域地質(zhì)簡圖(b)

研究區(qū)內(nèi)主要出露地層包括古元古界遼河巖群、二疊系、上侏羅統(tǒng)小東溝組、下白堊統(tǒng)小嶺組等。其中古元古界遼河巖群大面積出露于研究區(qū)的東側(cè)，西側(cè)和北側(cè)有小面積出露，巖性以淺粒巖、變粒巖及片巖-片麻巖為主；二疊紀(jì)地層分布在研究區(qū)東側(cè)，下部主要巖性為黑色碳質(zhì)泥質(zhì)板巖、千枚巖等，可見有大量的紅柱石，上部則由復(fù)成分礫巖及砂巖組成；中生代地層主要分布在研究區(qū)西南角，朝陽鎮(zhèn)以西有小面積分布，其中小嶺組以中性火山巖為主，其不整合于小東溝組之上，后者巖性主要為頁巖，局部夾有粉砂巖。

研究區(qū)內(nèi)巖漿巖體極為發(fā)育，是區(qū)內(nèi)的重要地質(zhì)組成部分。區(qū)內(nèi)巖體主要分為古元古代侵入巖和中生代侵入巖。其中古元古代侵入巖小面積出露，多以巖株和巖脈形式存在，巖性以條痕狀二長花崗巖和偉晶巖為主，其與遼河巖群為同構(gòu)造花崗巖，或稍晚形成[17-18]。

研究區(qū)位于我國東部中生代巖漿作用較為發(fā)育的地區(qū)，可以將這一時期花崗質(zhì)巖漿作用劃分為三疊紀(jì)(233～212 Ma)、侏羅紀(jì)(180～156 Ma)和早白堊世(131～117 Ma)3期[1,3,13]。三疊紀(jì)侵入巖主要出露在研究區(qū)的北部，侵入古元古界遼河巖群，被后期多期巖漿侵入，巖性以二長花崗巖和閃長巖為主，筆者測得兩個巖體的鋯石U-Pb年齡分別為(220.9±1.2) Ma、(220.33±0.96) Ma(未發(fā)表)，與Wu等所獲得的年齡一致[1]。侏羅紀(jì)巖體是本文重點研究對象，主要分布在研究區(qū)的中南部地區(qū)，西北側(cè)也有小面積分布，侵入到古元古代、三疊紀(jì)巖體及遼河巖群，后期被白堊紀(jì)巖體侵入，出露有銼草溝黑云母二長花崗巖、劉家堡子二云母二長花崗巖，本文測得二者年齡分別為(156.9±1.1) Ma、(162.7±2.5) Ma。白堊紀(jì)侵入巖分布在研究區(qū)的北部，為區(qū)內(nèi)最新一期的巖漿活動所產(chǎn)生的巖體，主要巖性為二長花崗巖和黑云母閃長巖等，劉杰勛等在區(qū)內(nèi)測得鋯石U-Pb年齡為137～139 Ma[6]。

研究區(qū)主要發(fā)育兩條大型斷裂，其中較為著名的大營子拆離斷層，從研究區(qū)西南側(cè)北西向貫穿，下盤為古元古界遼河巖群和中生代侵入巖體，上盤為白堊紀(jì)火山-沉積盆地，其斷裂活動開始于(135.0±1.2) Ma，結(jié)束于(127±1) Ma[7，19]；另一條為老平頂—煙囪砬子基底剝離斷層，上盤為二疊系，下盤為古元古界遼河巖群，斷面兩側(cè)巖石均發(fā)生強(qiáng)烈韌性變形，上盤二疊紀(jì)巖層內(nèi)巖石發(fā)生綠片巖相變形變質(zhì)，形成一套固態(tài)流變構(gòu)造組合，主要構(gòu)造形跡包括順層掩臥褶皺、順層面理、生長線理和石香腸構(gòu)造等。區(qū)內(nèi)也存在北東向、北西向和近東西向小型斷裂，以北東向斷裂為主，這一系列斷層的形成與中生代時期遼東地區(qū)巖石圈的減薄及大規(guī)模的伸展活動密切相關(guān)[6]。

2 巖相學(xué)特征

銼草溝黑云母二長花崗巖主要出露在研究區(qū)的南部，在北部和中部有零星出露，面積約38.7 km2，呈北西向展布。巖體西部與下白堊統(tǒng)小嶺組呈構(gòu)造接觸，東北部侵入古元古代遼吉花崗巖、遼河巖群及二疊系，北部與二云母二長花崗巖呈過渡接觸關(guān)系。黑云母二長花崗巖呈半自形粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分中石英呈它形晶，粒狀，粒徑為0.5～1.0 mm，含量25%；斜長石呈半自形晶，板狀，粒徑為1～2 mm，含量40%；條紋長石呈半自形晶，板狀，粒徑1～3 mm，含量30%；黑云母呈片狀，粒徑為0.5 mm，含量5%(圖2(a)和(b))。

圖2 研究區(qū)侵入巖的宏觀和顯微特征

劉家堡子二云母二長花崗巖大面積出露于研究區(qū)中部，在北部有小面積出露，面積約56.6 km2，整體呈北西向展布。巖體西部與下白堊統(tǒng)小嶺組、遼河巖群呈構(gòu)造接觸，靠近構(gòu)造帶附近，二云母二長花崗巖具片麻理化，有明顯的變形組構(gòu)，普遍含有白云母，Ar-Ar年代學(xué)研究表明上述變形作用發(fā)生在白堊紀(jì)[20-21]；北部侵入三疊紀(jì)巖體，后期又被白堊紀(jì)巖體侵入，東側(cè)侵入遼河巖群。二云母二長花崗巖呈半自形粒狀結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。礦物成分中石英呈它形晶，粒狀，粒徑為0.5～2.0 mm，含量20%；斜長石呈半自形晶，板狀，部分為透鏡狀，具黝簾石化，粒徑為0.5～2.0 mm，含量40%；微斜長石呈半自形晶，板狀，粒徑為0.5～1.0 mm，含量20%；條紋長石呈半自形晶，板狀，粒徑為0.2～2.0 mm，含量15%；黑云母呈片狀，粒徑0.5 mm，含量3%；白云母呈片狀，粒徑0.2～1.5 mm，含量2%(圖2(c)和(d))。

3 樣品采集與分析方法

在研究區(qū)銼草溝黑云母二長花崗巖體、劉家堡子二云母二長花崗巖體的不同部位共采集13件新鮮的巖石樣品進(jìn)行巖石地球化學(xué)分析，選取其中2件樣品進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年研究。野外采集測年樣品質(zhì)量約15 kg，在河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究所實驗室用常規(guī)方法粉碎，達(dá)到80～100目，通過淘選以及電磁選方法進(jìn)行分離。在雙目鏡下挑選晶形、透明度較好，裂隙和包裹體較少、表面潔凈的鋯石顆粒用于年齡測定。鋯石制靶和陰極發(fā)光(CL)圖像的采集工作在北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成。鋯石U-Pb同位素分析在中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室和中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心進(jìn)行，鋯石微量元素含量和U-Pb同位素定年利用LA-Q-ICP-MS同時分析完成。激光剝蝕系統(tǒng)為Newwave UP213，ICP-MS為Bruker M90。激光剝蝕過程中采用氦氣作載氣、氬氣為補(bǔ)償氣以調(diào)節(jié)靈敏度，二者在進(jìn)入ICP之前通過“Y”型接頭混合。每個時間分辨分析數(shù)據(jù)包括15～20 s的空白信號及45 s的樣品信號。對分析數(shù)據(jù)的離線處理(包括對樣品和空白信號的選擇、儀器靈敏度漂移校正、元素含量及U-Th-Pb同位素比值和年齡計算)采用軟件ICPMSDataCal完成[22-23]。詳細(xì)的儀器操作條件和數(shù)據(jù)處理方法同文獻(xiàn)[23]。

鋯石微量元素含量利用SRM610作為外標(biāo)、Si作內(nèi)標(biāo)的方法進(jìn)行定量計算[24]。這些USGS玻璃中元素含量的推薦值據(jù)GeoReM數(shù)據(jù)庫。U-Pb 同位素定年中采用標(biāo)準(zhǔn)鋯石GJ-1作外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正，每分析5～10個樣品點，分析2次GJ-1。對于與分析時間有關(guān)的U-Th-Pb同位素比值漂移，利用GJ-1的變化采用線性內(nèi)插的方式進(jìn)行校正[22]，鋯石樣品的U-Pb年齡諧和圖繪制和年齡權(quán)重平均計算均采用Isoplot完成。

主量元素、微量元素和稀土元素的測定由遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院暨自然資源部沈陽礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心完成。其中主量元素采用X射線熒光光譜儀(XRF)測定，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2%～5%；微量元素及稀土元素均采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)測定，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。

4 分析結(jié)果

4.1 鋯石U-Pb年代學(xué)

對銼草溝黑云母二長花崗巖(P26Zr1)選取21顆鋯石，劉家堡子二云母二長花崗巖(D309Zr1)選取22顆鋯石，分別進(jìn)行LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年分析，分析結(jié)果見表1。

表1 銼草溝黑云母二長花崗巖(P26Zr1)及劉家堡子二云母二長花崗巖(P309Zr1)LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年數(shù)據(jù)

銼草溝黑云母二長花崗巖(樣品P26Zr1)：鋯石表面光滑，自形程度較好，呈長柱狀，長軸90～200 μm。鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像(圖3(a))顯示，大部分鋯石具有明顯的振蕩環(huán)帶。Th=16×10-6～265×10-6，U=103×10-6～2 417×10-6，Th/U=0.03～0.46(其中比值小于0.1的為捕獲的古元古代鋯石)，反映其為巖漿成因。21個測點的206Pb/238U表面年齡值有1顆為(556±15) Ma，6顆介于(893±11)～(2 042±29) Ma之間，說明巖體捕獲了元古代及古生代的鋯石；其余鋯石年齡介于(156±2)～(168±2) Ma之間，加權(quán)平均年齡為(162.7±2.5) Ma(MSWD=4.9)(圖4(a))。

劉家堡子二云母二長花崗巖(樣品D309Zr1)：鋯石表面光滑，自形程度較好，呈長柱狀，長軸100 μm左右。鋯石陰極發(fā)光(CL)圖像(圖3(b))顯示，大部分鋯石具有明顯的振蕩環(huán)帶。Th=32×10-6～684×10-6，U=86×10-6～2 443×10-6，Th/U=0.04～0.98(其中比值小于0.1的為捕獲的古元古代鋯石)，反映其為巖漿成因。22個測點206Pb/238U表面年齡值有4顆介于(1 518±17)～(2 025±17) Ma之間，說明巖體捕獲了元古代的鋯石；4顆鋯石年齡介于(164±2)～(169±3) Ma之間，反映早期的巖漿事件；1顆鋯石年齡為(137±2) Ma，為后期巖脈侵入；其余鋯石年齡介于(151±1)～(169±3) Ma之間，加權(quán)平均年齡為(156.9±1.1) Ma(MSWD=1.5)(圖4(b))。

圖3 銼草溝黑云母二長花崗巖(a)和劉家堡子二云母二長花崗巖(b)的典型鋯石CL圖像

圖4 銼草溝黑云母二長花崗巖(a)和劉家堡子二云母二長花崗巖(b)LA-ICP-MS鋯石U-Pb年齡諧和圖

LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年結(jié)果表明銼草溝黑云母二長花崗巖、劉家堡子二云母二長花崗巖的侵位年齡為晚侏羅世。二者另一個顯著的特征，即普遍含有較老的鋯石殘留[1-2,25]。

4.2 地球化學(xué)特征

銼草溝黑云母二長花崗巖、劉家堡子二云母二長花崗巖主量元素、稀土元素和微量元素分析結(jié)果表見表2。

4.2.1 主量元素

銼草溝黑云母二長花崗巖的4個樣品均具有較高的SiO2(72.81%～74.32%)、Al2O3(13.47%～14.74%)和K2O(4.18%～5.65%)含量以及較低的FeOT(1.33%～0.55%)、MgO(0.071%～0.660%)和CaO(0.42%～1.19%)含量。其K2O/Na2O為1.10～1.55，里特曼指數(shù)為2.12，在SiO2-K2O巖石系列判別圖解中，為高鉀鈣堿性系列(圖5(a))。含鋁指數(shù)A/NK和A/CNK分別為1.13～1.33、1.06～1.16，為過鋁質(zhì)系列巖石(圖5(b))。

劉家堡子二云母二長花崗巖的4個樣品同樣具有較高的SiO2(75.2%～76.6%)、Al2O3(12.5%～13.6%)、K2O(3.92%～4.68%)含量及較低的FeOT(1.53%～1.20%)、MgO(0.15%～0.31%)含量。K2O/Na2O為1.11～1.36，在SiO2-K2O巖石系列判別圖解中，為高鉀鈣堿性系列(圖5(a))。含鋁指數(shù)A/NK和A/CNK分別為1.23～1.31和1.00～1.11，為過鋁質(zhì)系列巖石(圖5(b))。

圖5 研究區(qū)侵入巖SiO2-K2O(a)和含鋁指數(shù)圖解(b)

4.2.2 稀土元素和微量元素

銼草溝黑云母二長花崗巖和劉家堡子二云母二長花崗巖的稀土元素總量(∑REE)分別為63.700×10-6～111.387×10-6和87.85×10-6～160.53×10-6(表2和圖6(a))，輕、重稀土元素比值(LREE/ HREE)分別為6.86～19.41和9.81～16.33，δEu分別為0.63～1.27和0.87～1.47，(La/Yb)N值分別為7.10～41.13和11.64～37.31?？梢钥闯?，兩種巖體的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線所具有的特點呈輕稀土元素富集的右傾型，輕稀土元素具有一定的分餾效應(yīng)，重稀土元素呈較為平滑的曲線，說明基本無分餾效應(yīng)。δEu分別為0.63～1.27和0.87～1.47，平均值為1.02和1.18，均大于1，總體表現(xiàn)出輕微正Eu異常[12]。

表2 遼東岫巖地區(qū)侵入巖主量元素(%)、稀土元素(10-6)和微量元素(10-6)分析結(jié)果

在微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖(圖6(b))中，銼草溝黑云母二長花崗巖和劉家堡子二云母二長花崗巖特征相似，呈現(xiàn)P和Ti等高場強(qiáng)元素較為明顯的虧損和Rb、K、Hf等不相容元素的富集。Rb/Nb比值(12.91～22.06和11.07～16.37)遠(yuǎn)高于大陸殼的Rb/Nb，指示巖體受陸殼物質(zhì)影響較大，導(dǎo)致Rb的含量增加；Nb/Ta的比值基本低于原始地幔的Nb/Ta值(17.5±2.0)，說明巖體源區(qū)受地殼組分的影響比較大[13,28-29]。

圖6 研究區(qū)侵入巖稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖((a),球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)文獻(xiàn)[26])和微量元素原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖((b),原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化值據(jù)文獻(xiàn)[27])

5 討 論

5.1 巖石成因及巖漿源區(qū)

測年數(shù)據(jù)顯示銼草溝黑云母二長花崗巖(162.7±2.5 Ma)和劉家堡子二云母二長花崗巖(156.9±1.1 Ma)形成時代十分接近，均形成于晚侏羅世，且二者具有相近的地球化學(xué)屬性，反映它們具有相似的巖漿起源和分離結(jié)晶過程。

銼草溝黑云母二長花崗巖和劉家堡子二云母二長花崗巖主要造巖礦物為堿性長石和石英，具有較高的SiO2、Al2O3和K2O，低MnO、CaO及MgO和FeOT等特征，K2O+Na2O變化范圍為7.44%～9.30%，Na2O=3.43%～3.88%(>3.2%)；CaO/Na2O=0.11～0.38，A/CNK=1.01～1.15，除3個樣品外，其余樣品的鋁飽和指數(shù)均小于1.1，具有I型花崗巖的特點；在(Zr+Nb+Ce+Y)-FeOT/MgO巖石類型判別圖解(圖7(a))中，樣品全部落入M、I、S型花崗巖區(qū)域，與A型花崗巖相區(qū)分；在ACF圖解(圖7(b))中絕大多數(shù)樣品落入I型花崗巖內(nèi)，SiO2-Ce圖解(圖7(c))中所有樣品均落入I型花崗巖區(qū)域。同時從礦物學(xué)和地球化學(xué)方面也顯示出區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)巖體具未分異I性花崗巖的地球化學(xué)屬性：(1)巖石未出現(xiàn)天河石、鋰電氣石、含鋰白云母等高分異花崗巖重要造巖礦物；(2)一般高分異I型花崗巖FeOT含量小于1%，區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)巖體樣品中FeOT平均含量為1.26%；(3)全巖的Zr/Hf和Nb/Ta比值可視為花崗巖漿結(jié)晶分異程度的標(biāo)志，本次數(shù)據(jù)表明Zr/Hf平均值為28.77(>26)，Nb/Ta平均值為16.75(>5)[8,30]。盡管部分?jǐn)?shù)據(jù)顯示與分異的S型花崗巖較為相似的特征[31]，但CIPW標(biāo)準(zhǔn)礦物中沒出現(xiàn)剛玉分子，含有少量磷灰石和鋯石副礦物而未見富鋁礦物，且P2O5含量很低，Rb和Th之間呈正消長演化趨勢，Rb/Sr平均值為0.59(<0.9)[9,32-33]，故排除區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)巖體屬于S型花崗巖的可能。綜上，銼草溝黑云母二長花崗巖和劉家堡子二云母二長花崗巖均屬于I型花崗巖。

圖7 研究區(qū)侵入巖(Zr+Nb+Ce+Y)-FeOT/MgO圖解(a)、ACF圖解(b)和SiO2-Ce圖解(c)(底圖分別據(jù)文獻(xiàn)[37]、[38]和[39])

銼草溝黑云母二長花崗巖和劉家堡子二云母二長花崗巖整體上具有高Sr/Y比值(平均值60.28)、高Sr(平均值329.63×10-6，>300×10-6)、低Y(3.03×10-6～12.10×10-6，<20×10-6)、低HREE(如Yb=0.40×10-6～1.32×10-6，<2×10-6)及低MgO(平均值0.29%，<3%)的特征，并具有較強(qiáng)分異的稀土元素組成模式((La/Yb)N=7.10～41.13)，表現(xiàn)為埃達(dá)克質(zhì)巖的特征[12]。在YbN-(La/Yb)N判別圖解中，所有樣品均落入埃達(dá)克巖區(qū)域(圖8(a))；在Y-Sr/Y判別圖解中，絕大多數(shù)樣品落入埃達(dá)克巖(圖8(b))。因此，區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)侵入巖屬于“埃達(dá)克質(zhì)”的中生代高鍶花崗巖類巖石[34]。

圖8 研究區(qū)侵入巖的YbN-(La/Yb)N判別圖解(a)、Y-Sr/Y圖解(b)和SiO2-MgO判別圖(c)(底圖據(jù)文獻(xiàn)[40])

目前關(guān)于埃達(dá)克巖的形成機(jī)制，學(xué)術(shù)界還沒有共識，存在許多不同的認(rèn)識，如俯沖板片熔融、拆沉的下地殼熔融、結(jié)晶分異作用影響、增厚下地殼部分熔融、正常島弧背景角閃石的熔融及異常富水的原始巖漿的高壓分離結(jié)晶作用等[12]。張旗等認(rèn)為埃達(dá)克巖形成于高壓背景，要么產(chǎn)于板塊俯沖帶的深部，要么產(chǎn)于加厚地殼的底部[12]；俯沖板片熔融和拆沉的下地殼熔融形成的埃達(dá)克巖石具有較高的MgO含量[34-35]，區(qū)內(nèi)巖體樣品MgO含量為0.071%～0.660%，不符合俯沖板片部分熔融和拆沉的下地殼熔融成因模式特征；Mg#值被認(rèn)為是判斷埃達(dá)克巖源區(qū)的一個重要參數(shù)，由下地殼部分熔融形成的巖漿，其Mg#值一般不會超過0.4[36]，區(qū)內(nèi)巖體Mg#均值為0.29；在埃達(dá)克質(zhì)巖石成因判別SiO2-MgO圖解上，區(qū)內(nèi)巖體樣品也基本上落在增厚下地殼熔融形成的埃達(dá)克巖范圍內(nèi)。綜合以上判斷，區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)巖體可能為增厚下地殼部分熔融而形成的C型埃達(dá)克質(zhì)巖(圖8(c))[41-44]。

綜上所述，可以把銼草溝黑云母二長花崗巖和劉家堡子二云母二長花崗巖劃分為具有埃達(dá)克質(zhì)巖石親和性的過鋁質(zhì)I型花崗巖。

5.2 構(gòu)造環(huán)境

中生代構(gòu)造-巖漿活動是整個中國東部地區(qū)地殼演化過程中一次重要的地質(zhì)事件，位于華北板塊北緣的遼東半島是我國中生代花崗質(zhì)巖石較為發(fā)育的地區(qū)[2]，其在三疊紀(jì)和早白堊世的構(gòu)造背景已經(jīng)得到廣泛的認(rèn)識：早三疊世處于古亞洲洋持續(xù)俯沖階段，中三疊世早期(約245 Ma)古亞洲洋最終閉合，揚(yáng)子板塊、華北板塊陸-陸碰撞持續(xù)到晚三疊世早期，晚三疊世晚期構(gòu)造環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)榕鲎苍焐胶蟮纳煺弓h(huán)境[45-46]；早白堊世花崗巖的構(gòu)造環(huán)境為伸展拉張構(gòu)造背景[6，9]，華北板塊東部廣泛發(fā)育的變質(zhì)核雜巖、斷陷盆地、走滑斷裂為最有利的證明[47]。而在華北板塊北緣廣泛分布的侏羅紀(jì)花崗巖[48]，其形成的構(gòu)造背景卻存在諸多爭議，主要觀點有：(1)古太平洋板塊俯沖作用的結(jié)果[49]；(2)華北板塊地殼拆沉作用影響[50]；(3)與陸內(nèi)伸展作用有關(guān)[51-52]。

Zhang等通過對魯西銅石正長巖的研究，認(rèn)為華北板塊北緣在晚三疊世造山后的伸展構(gòu)造一直延續(xù)到早侏羅世(188～185 Ma)[46]；翟明國等認(rèn)為華北板塊東部在230～210 Ma和180～160 Ma存在兩期擠壓構(gòu)造事件，由擠壓構(gòu)造向伸展構(gòu)造的轉(zhuǎn)折始于150～140 Ma[53]；張旗等指出127～125 Ma可能是地殼加厚到減薄的轉(zhuǎn)折期[54]；姜耀輝等在遼東地區(qū)發(fā)現(xiàn)鉀質(zhì)煌斑巖脈群，認(rèn)為中國東部巖石圈減薄開始于150 Ma[55]。由此可見，在180～150 Ma華北板塊東部處于非伸展構(gòu)造的擠壓環(huán)境內(nèi)，發(fā)育典型的I型花崗巖，不存在代表與伸展作用有關(guān)的A型或堿性巖體。地殼拆沉總體上構(gòu)造背景也為伸展環(huán)境[49]，同時下地殼拆沉無法解釋侏羅紀(jì)花崗巖的宏觀分布規(guī)律[48]。研究區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)巖體形成于(162.7±2.5)～(156.9 ±1.1) Ma，因此其構(gòu)造背景并非伸展構(gòu)造或地殼拆沉構(gòu)造環(huán)境。

我國華北東部和東北部的侏羅紀(jì)花崗巖宏觀分布特征表明，它們可能是太平洋Izanaqi板塊俯沖作用的結(jié)果[6,56-57]，這一模型被沿東亞地區(qū)廣泛分布的侏羅紀(jì)增生雜巖所證實[58]。近些年研究表明在古亞洲洋存在的晚二疊世—早三疊世，華北板塊與西伯利亞板塊處于持續(xù)碰撞階段，并持續(xù)至晚侏羅世[4，47]，致使中國東北地區(qū)西部形成近東西向分布的山間陸相沉積盆地。在太平洋板塊與西伯利亞板塊的共同作用下，造成晚侏羅世區(qū)內(nèi)地殼加厚，這與侏羅紀(jì)華北東部廣泛分布的推覆、擠壓構(gòu)造和陸殼隆升、造山特征相符，同時也與區(qū)內(nèi)侏羅紀(jì)埃達(dá)克巖體的形成機(jī)制相吻合[59-60]。

綜上所述，位于遼東半島岫巖地區(qū)的銼草溝黑云母二長花崗巖、劉家堡子二云母二長花崗巖，形成于晚侏羅世濱西太平洋帶的島弧環(huán)境，在不晚于156～162 Ma時太平洋Izanaqi板塊向西對亞歐大陸俯沖，同時華北板塊和西伯利亞板塊南北碰撞擠壓，引起巖石圈、地殼的擠壓和增厚，從而引發(fā)I型、埃達(dá)克質(zhì)花崗巖的侵位。

6 結(jié) 論

通過對遼東岫巖地區(qū)銼草溝黑云母二長花崗巖及劉家堡子二云母二長花崗巖的巖石學(xué)、年代學(xué)和地球化學(xué)研究，獲得以下認(rèn)識：

(1)LA-ICP-MS鋯石U-Pb測年結(jié)果表明，銼草溝黑云母二長花崗巖形成于(162.7±2.5) Ma，劉家堡子二云母二長花崗巖形成于(156.9±1.1)Ma，2個巖體均為晚侏羅世侵入巖。

(2)銼草溝黑云母二長花崗巖和劉家堡子二云母二長花崗巖具有相似的地球化學(xué)特征，二者為具有埃達(dá)克質(zhì)巖石親和性的過鋁質(zhì)I型花崗巖。

(3)銼草溝黑云母二長花崗巖和劉家堡子二云母二長花崗巖的構(gòu)造環(huán)境判別分析結(jié)果指示，遼東岫巖地區(qū)侏羅紀(jì)的侵位與太平洋Izanaqi板塊向華北板塊俯沖、西伯利亞板塊與華北板塊碰撞擠壓所引起的地殼加厚事件相關(guān)。

致謝：吉林大學(xué)劉正宏教授在野外工作中進(jìn)行了悉心指導(dǎo)，中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室王倩博士、中國地質(zhì)調(diào)查局天津地質(zhì)調(diào)查中心耿建珍主任在LA-ICP-MS鋯石U-Pb的分析中給予支持，同時評審專家對本文提出了寶貴的修改意見，在此一并致謝。