李琛 何俐

遼寧省化工地質(zhì)勘查院有限責(zé)任公司，遼寧 錦州 121000

遼東半島地區(qū)中生代花崗巖十分發(fā)育，是研究華北克拉通東部中生代巖漿來源、構(gòu)造演化的巨大天然實(shí)驗(yàn)室。吳福元等[1]對(duì)遼東半島進(jìn)行了大量詳細(xì)的地質(zhì)年代學(xué)研究，并結(jié)合前人研究成果[2-4]總結(jié)了遼東半島地區(qū)巖漿活動(dòng)的年代學(xué)格架，認(rèn)為該區(qū)中生代巖漿活動(dòng)可劃分為3個(gè)階段：三疊紀(jì)（212～233Ma）、侏羅紀(jì)（156～180Ma）、早白堊世（117～131Ma）。對(duì)于侏羅紀(jì)的巖漿活動(dòng)成因、構(gòu)造背景及地球動(dòng)力學(xué)機(jī)制一直存在爭(zhēng)議，爭(zhēng)論的焦點(diǎn)集中在古太平洋板塊是否與此期巖漿活動(dòng)有關(guān)。楊進(jìn)輝等[5]對(duì)遼東半島南部小黑山巖體U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)、Sr-Nd同位素和鋯石鉿同位素組成進(jìn)行了研究，認(rèn)為遼東地區(qū)燕山期巖漿活動(dòng)是古太平洋板塊向西俯沖、地殼增厚進(jìn)而引發(fā)下地殼物質(zhì)部分熔融的結(jié)果。張旗[6]、肖慶輝等[7]、邵濟(jì)安等[8]對(duì)板塊俯沖影響距離、構(gòu)造帶歸屬、構(gòu)造環(huán)境、漿巖組成及時(shí)空分布、俯沖時(shí)間等眾多方面進(jìn)行了研究，提出古太平洋板塊與燕山期華北東部巖漿活動(dòng)之間沒有必然聯(lián)系。董樹文等[9-10]也提出太平洋板塊向西俯沖，同時(shí)西伯利亞板塊向南運(yùn)動(dòng)，蒙古-鄂霍茨克洋關(guān)閉，印度大陸脫離澳大利亞板塊向北漂移，出現(xiàn)了多板塊向東亞匯聚的運(yùn)動(dòng)格局，與華北東部燕山期大規(guī)模巖漿活動(dòng)有關(guān)。楊鳳超等[11]對(duì)遼東三家子地區(qū)晚侏羅世花崗巖U-Pb年齡、Hf同位素特征及巖石地球化學(xué)特征進(jìn)行分析，提出洼嶺巖體是形成于多板塊向東亞匯聚的構(gòu)造背景，為加厚下地殼熔融的產(chǎn)物?；◢弾r是大陸地殼的主要組成部分，可以形成于不同的源區(qū)、不同的構(gòu)造背景、不同的動(dòng)力學(xué)機(jī)制[12-14]，是探求陸殼的形成、生長(zhǎng)與演化的主要依據(jù)，同時(shí)對(duì)巖漿形成時(shí)所處的構(gòu)造背景、大陸動(dòng)力學(xué)機(jī)制、殼幔相互作用及巖石圈的演化有著明顯的指示作用[15-21]。本文對(duì)遼東半島岫巖地區(qū)晚侏羅世侵入巖巖體進(jìn)行了研究，結(jié)合前人資料，通過巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)及鋯石U-Pb年代學(xué)對(duì)該區(qū)晚侏羅世-早白堊世巖漿成因、構(gòu)造背景及動(dòng)力學(xué)機(jī)制進(jìn)行討論，為華北克拉通東部巖漿成因-構(gòu)造演化提供證據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

遼東半島大地構(gòu)造位置位于華北克拉通北緣東段，古元古膠-遼-吉構(gòu)造帶中段，北側(cè)以遼陽-通化斷裂與龍崗地塊相鄰，南側(cè)以鴨綠江斷裂與狼林地塊以斷層接觸相鄰[22-24]。自古元古代以來經(jīng)歷了多期構(gòu)造演化影響，區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育古元古代花崗巖、變質(zhì)基性侵入巖，綠片巖相至麻粒巖相的變質(zhì)火山-沉積巖系（圖1）。

圖1 遼東半島區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖與大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Regional geological sketch map and geotectonic location map of Liaodong Peninsula

研究區(qū)位于遼東半島岫巖地區(qū)，出露的地層主要為古元古代南遼河群與白堊系。侵入巖發(fā)育，大部分為古元古代與中生代侵入巖巖體，其中中生代巖體分為三部分，即晚三疊世、晚侏羅世及早白堊世。晚三疊世侵入巖出露于研究區(qū)東北部，巖性為閃長(zhǎng)巖、似斑狀二長(zhǎng)花崗巖及輝長(zhǎng)巖，Zhang et al.[25]對(duì)其進(jìn)行了巖相學(xué)、巖石地球化學(xué)及鋯石 U-Pb年代學(xué)的研究，發(fā)現(xiàn)其巖漿侵位年代為 210.60±2.00Ma、229.02±0.44Ma 及 210.19±0.87Ma。巖漿的形成與揚(yáng)子板塊俯沖華北板塊有關(guān)，巖體侵入到古元古代巖體之中，被侏羅紀(jì)與白堊紀(jì)巖體侵入，可見閃長(zhǎng)巖、偉晶巖及遼河群包體，局部被白堊系小嶺組覆蓋。根據(jù)年代、侵入關(guān)系將研究區(qū)晚侏羅世侵入巖劃為三道溝巖體，侵入遼河群高家峪巖組、大石橋巖組、蓋縣巖組及古元古代二長(zhǎng)花崗巖、晚三疊世似斑狀二長(zhǎng)花崗巖，內(nèi)部可見花崗偉晶巖包體，且被后期早白堊世花崗偉晶巖侵入。早白堊世侵入巖出露花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖，侵入遼河群蓋縣巖組與高家峪巖組（圖2）。

圖2 三道溝及周邊地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological sketch map of Sandaogou and surrounding areas

2 巖石學(xué)特征

通過野外實(shí)地觀察、薄片鑒定得知，三道溝巖體巖性為淺肉紅色細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖，在研究區(qū)北部成巖基產(chǎn)出，風(fēng)化面為淺肉紅色，新鮮面為灰粉色，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦物成分主要有斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、黑云母和少量角閃石，其中斜長(zhǎng)石略顯淺灰白色，更長(zhǎng)石成分，多為半自形，個(gè)別較自形，具韻律環(huán)帶構(gòu)造，強(qiáng)烈絹云母化、鈉黝簾石化，有的被鉀長(zhǎng)石交代呈孤島狀或港灣狀，粒徑多在 0.5～5.0mm，含量34%左右；鉀長(zhǎng)石略顯淺肉紅色，多呈它形粒狀，有的充填于其它礦物顆粒間，粒徑多在1.3～5.1mm，含量34%左右；石英呈粒狀或粒狀集合體，畢姆紋發(fā)育，粒徑多在 0.6～3mm，含量24%左右；角閃石呈柱狀、粒狀，個(gè)別綠簾石化，大小多在0.5～2mm，含量4%左右；黑云母呈片狀，多綠泥石化，少綠簾石化，個(gè)別析出金紅石，大小多在0.5～1.8mm，含量4%左右（圖3）。

圖3 三道溝巖體顯微構(gòu)造照片F(xiàn)ig.3 Microstructural photos of Sandaogou pluton

3 樣品采集、測(cè)試方法及結(jié)果

本次研究選取3套新鮮巖石樣品，其中包括地球化學(xué)樣品10件及U-Pb同位素測(cè)年樣品3件。巖石地球化學(xué)主量元素、微量元素及稀土元素的分析測(cè)試由國(guó)土資源部沈陽礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心完成。主量元素采用 X射線熒光光譜儀（XRF-1500）進(jìn)行分析測(cè)試，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于5%；微量元素、稀土元素分析使用等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）ElementⅡ測(cè)試完成。

Pb同位素測(cè)年，采用LA-ICP-MS法對(duì)鋯石U-Pb同位素進(jìn)行測(cè)試，分析精度整體優(yōu)于2%～5%。鋯石單礦物分選由河北省廊坊區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室完成，鋯石制靶和陰極發(fā)光照相由北京鋯年領(lǐng)航科技有限公司完成，LA-ICP-MS測(cè)試在中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國(guó)土資源部成礦作用與資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室完成。使用常規(guī)方法將樣品粉碎至80～100目，經(jīng)過淘選和電磁選方法將其分離，并使用雙目鏡挑選出晶形與透明度均較好、包體與裂隙均較少、表面光滑潔凈的鋯石顆粒制成環(huán)氧樹脂樣品靶，并對(duì)鋯石表面進(jìn)行打磨直至露出中心，進(jìn)行拋光后，通過反射光、投射光、陰極發(fā)光（CL）顯微圖像對(duì)鋯石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，然后進(jìn)行鋯石LA-ICP-MS分析。激光剝蝕系統(tǒng)為GeoLas Pro，ICP-MS為Agilent 7500，激光剝蝕直徑為30μm。對(duì)分析數(shù)據(jù)的離線處理（包括對(duì)樣品和空白信號(hào)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(jì)算）采用ICPMSDataCal程序完成。U-Pb同位素測(cè)試中采用鋯石標(biāo)準(zhǔn)GJ-1作外標(biāo)進(jìn)行同位素分餾校正，每分析5～10個(gè)樣品點(diǎn)，分析2次GJ-1。對(duì)于與分析時(shí)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)行了校正。鋯石U-Pb諧和圖繪制和加權(quán)平均計(jì)算采用3.0版本的Isoplot[26]完成。分析結(jié)果見表1。

表1 岫巖地區(qū)晚侏羅世侵入巖巖石鋯石LA-ICP MS U-Pb分析結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of the Late Jurassic intrusive rock masses in the Xiuyan area

4 巖石地球化學(xué)特征

4.1 鋯石U-Pb測(cè)年

本文選取了1套侵入巖巖體樣品，巖性為黑云母二長(zhǎng)花崗巖（SDG-N1）。將其鋯石 U-Pb年代學(xué)樣品進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其鋯石顆粒均為長(zhǎng)柱狀或雙錐狀，長(zhǎng)度為100～200μm，長(zhǎng)寬比為2∶1～3∶1，根據(jù)陰極發(fā)光圖可見，鋯石均呈現(xiàn)清晰明顯的巖漿鋯石所特有的振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，是典型巖漿結(jié)晶型鋯石結(jié)構(gòu)（圖4）。

圖4 岫巖地區(qū)晚侏羅世侵入巖巖體鋯石陰極發(fā)光圖（CL）Fig.4 CL images, testing point locations of the Late Jurassic intrusive rock masses in the Xiuyan area

三道溝黑云母二長(zhǎng)花崗巖25個(gè)測(cè)點(diǎn)U含量為 12.39×10-6～2149.11×10-6，Th 含量為 1.41×10-6～812.85×10-6，Th/U=0.07～0.88，為巖漿鋯石特征，所以應(yīng)屬于巖漿鋯石。由普通鉛校正，大于1Ga的鋯石年齡采用207Pb/206Pb年齡數(shù)據(jù)，反之則采用 206Pb/238U 年齡數(shù)據(jù)。在206Pb/238U-207Pb/235U諧和曲線圖上，所有測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)均落在一致線上，并分布集中（圖5）。206Pb/238U=159.29～161.82Ma，加權(quán)平均值為160.53±0.37Ma，MSWD=0.19。由此可知，三道溝巖體巖漿侵位年齡為晚侏羅世。

圖5 岫巖地區(qū)晚侏羅世侵入巖巖體典型鋯石U-Pb諧合曲線Fig.5 U-Pb concordia diagrams of the Late Jurassic intrusive rock masses in the Xiuyan area

4.2 主量元素

遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院于2010年對(duì)研究區(qū)內(nèi)紅石砬子二長(zhǎng)花崗巖、駱駝砬子二長(zhǎng)花崗巖的年齡（Rb-Sr）與巖石地球化學(xué)特征進(jìn)行了分析與測(cè)試，提出其巖漿侵位年齡為 151.53±4.79Ma與147.95±6.8Ma，亦為晚侏羅世，但卻僅僅探討了成巖巖漿的元素含量與豐度變化的規(guī)律，而沒有對(duì)巖漿來源與構(gòu)造背景進(jìn)行進(jìn)一步探討[27]。本文為探尋岫巖地區(qū)晚侏羅世巖漿來源與地質(zhì)意義，將把紅石砬子與駱駝砬子巖體同三道溝巖體一并探討，以確保論據(jù)豐富，以期探討研究區(qū)晚侏羅世巖漿來源、構(gòu)造環(huán)境與地質(zhì)意義。分析結(jié)果見表2。

表2 岫巖地區(qū)晚侏羅世巖體主量（%）與痕量元素（×10-6）分析結(jié)果Table 2 Major and trace element compositions of the Late Jurassic intrusive rock masses in the Xiuyan area

續(xù)表2

三道溝巖體巖石樣品 SiO2含量為 73.88%～75.00%，TiO2含量為0.10%～0.18%，Al2O3含量為13.38%～14.46%，MgO含量為0.27%～0.35%，CaO含量為1.23%～1.39%，F(xiàn)e2O3含量為0.36%～0.77%，F(xiàn)eO含量為0.52%～0.77%，Na2O的含量為4.19%～4.86%，K2O含量為3.11%～3.77%，Na2O/K2O比值為1.13～1.56，平均值為1.28。巖石具有富鉀貧鐵、鎂、鈣的特征，巖石里特曼指數(shù)為1.90～2.13，屬鈣堿性系列。Na2O+K2O-SiO2圖解中樣品落入花崗巖區(qū)域（圖6）；SiO2-K2O圖解中，樣品落入中鉀鈣堿性系列區(qū)域（圖7a）；鋁質(zhì)指數(shù)A/CNK為0.95～1.05，平均值為1.02，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)巖石（圖7b）；Mg#=0.28～0.33。

圖6 研究區(qū)晚侏羅世侵入巖TAS圖解[28]Fig.6 TAS diagram of the Late Jurassic intrusive rock masses in the Xiuyan area

圖7 SiO2-K2O圖解[29]Fig.7 SiO2-K2O diagram

紅石砬子巖體巖石樣品 SiO2含量為67.98%～71.42%，TiO2含量為 0.33%～0.59%，Al2O3含量為 13.82%～14.56%，MgO 含量為1.53%～3.03%，CaO含量為1.83%～2.77%，F(xiàn)e2O3含量為0.72%～1.38%，F(xiàn)eO含量為1.26%～2.34%，Na2O的含量為3.31%～3.83%，K2O含量3.52%～4.06%，Na2O/K2O比值為0.84～1.05，平均值為0.93。巖石具有富鉀貧鐵、鎂、鈣的特征，巖石里特曼指數(shù)為 1.86～2.24，屬鈣堿性系列。Na2O+K2O-SiO2圖解中樣品落入花崗巖區(qū)域（圖6）；SiO2-K2O圖解中，樣品落入高鉀鈣堿性系列區(qū)域（圖7）；鋁質(zhì)指數(shù)A/CNK為 0.94～1.07，平均值為1.01，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-過鋁質(zhì)巖石（圖8）；Mg#=0.57～0.60。

駱駝砬子巖體巖石樣品 SiO2含量為69.46%～69.86%，TiO2含量為 0.098%～0.42%，Al2O3含量為 13.75%～14.75%，MgO 含量為1.65%～1.79%，CaO含量為0.92%～2.02%，F(xiàn)e2O3含量為0.21%～0.69%，F(xiàn)eO含量為0.90%～1.90%，Na2O的含量為 3.71%～3.83%，K2O含量為4.36%～4.59%，Na2O/K2O比值為0.83～0.85，平均值為0.84。巖石具有富鉀貧鐵、鎂、鈣的特征，巖石里特曼指數(shù)為 2.24～2.46，屬鈣堿性系列。Na2O+K2O-SiO2圖解中樣品落入花崗巖-花崗閃長(zhǎng)巖區(qū)域（圖6）；SiO2-K2O 圖解中，樣品落入高鉀鈣堿性系列區(qū)域（圖7）；鋁質(zhì)指數(shù) A/CNK為 1.02～1.16，平均值為 1.08，屬于過鋁質(zhì)巖石（圖8）；Mg#=0.53～0.54。

圖8 鋁飽和指數(shù)圖解[30]Fig.8 Aluminum saturation index diagram

4.3 微量元素

三道溝巖體巖石樣品稀土元素總量∑REE為72.48×10-6～106.99×10-6，其中輕稀土總量∑LREE為 69.03×10-6～101.31×10-6，重稀土總量∑HREE為 3.45×10-6～5.72×10-6。δEu=0.93～1.53，表現(xiàn)出輕微負(fù)異常及正異常。(La/Yb)N=25.71～41.61，LREE/HREE=16.31～20.20，表明輕重稀土分餾較明顯，富集輕稀土，虧損重稀土。（La/Sm）N=4.84～6.26，（Gd/Yb）N=2.97～4.99，表明重稀土分餾程度相對(duì)較弱，輕稀土分餾程度相對(duì)較強(qiáng)。原始地幔微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖可以看出，巖石富集大離子親石元素K、Rb、Ba及高場(chǎng)強(qiáng)元素Th、Zr、Hf，相對(duì)虧損大離子親石元素Sr及高強(qiáng)場(chǎng)元素 Nb、Ta、P、Ti（圖9）。稀土配分模式圖中，曲線呈明顯的右傾型（圖10）。

圖9 岫巖地區(qū)晚侏羅世侵入巖原始地幔標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖[31]Fig.9 Primitive mantle-normalized trace element patterns of the Late Jurassic intrusive rock masses in the Xiuyan area

圖10 稀土配分模式圖[32]Fig.10 Chondrite-normalized rare earth element patterns of the Late Jurassic intrusive rock masses in the Xiuyan area

駱駝砬子巖體巖石樣品稀土元素總量∑REE 為 95.31×10-6～171.57×10-6，其中輕稀土總量∑LREE 為 87.42×10-6～165.71×10-6，重稀土總量∑HREE 為 5.86×10-6～7.89×10-6。δEu=0.76～1.26，平均為1.01，表現(xiàn)輕微正異常。(La/Yb)N=13.19～52.13，LREE/HREE=11.08～28.26，輕重稀土分餾較明顯，富集輕稀土，虧損重稀土。（La/Sm）N=4.98～7.87，（Gd/Yb）N=1.78～3.68，表明重稀土分餾程度相對(duì)較弱，輕稀土分餾程度相對(duì)較強(qiáng)。原始地幔微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖可以看出，巖石富集大離子親石元素 K、Rb、Ba及高場(chǎng)強(qiáng)元素 Th、Zr、Hf，相對(duì)虧損大離子親石元素 Sr及高強(qiáng)場(chǎng)元素 Nb、Ta、P、Ti（圖9）。稀土配分模式圖中，曲線呈明顯的右傾型（圖10）。

紅石砬子巖體巖石樣品稀土元素總量∑REE 為 125.72×10-6～167.78×10-6，其中輕稀土總量∑LREE 為 119.03×10-6～159.07×10-6，重稀土總量∑HREE 為 6.69×10-6～8.71×10-6。δEu=0.82～0.90，表現(xiàn)出負(fù)異常。(La/Yb)N=24.77～26.94，LREE/HREE=17.19～18.26，表明輕重稀土分餾較明顯，富集輕稀土，虧損重稀土。（La/Sm）N=6.10～6.96，（Gd/Yb）N=2.31～2.41，表明重稀土分餾程度相對(duì)較弱，輕稀土分餾程度相對(duì)較強(qiáng)。原始地幔微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖可以看出，巖石富集大離子親石元素K、Rb、Ba及高場(chǎng)強(qiáng)元素 Th、Zr、Hf，相對(duì)虧損大離子親石元素 Sr及高強(qiáng)場(chǎng)元素 Nb、Ta、P、Ti（圖9）。稀土配分模式圖中，曲線呈明顯的右傾型（圖10）。

5 討論

5.1 巖漿來源

岫巖地區(qū)晚侏羅世三道溝巖體、紅石砬子巖體及駱駝砬子巖體均具有SiO2、Al2O3含量高，MgO、Co、Cr、Ni含量較低特征，與 Pati?o Douce[33]、Rapp and Watson[34]通過實(shí)驗(yàn)得出地殼物質(zhì)部分熔融產(chǎn)物的地球化學(xué)特征一致，富集LREE和LILE，虧損HFSE，是地殼物質(zhì)部分熔融形成的巖漿所具有的特征，且具有活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境巖漿巖的特點(diǎn)。樣品在(Yb+Ta)-Rb圖解（圖11）中，均落入火山弧-同碰撞區(qū)域，在 Rb/30-Hf-Ta*3圖解（圖12）中，落入火山弧花崗巖-碰撞晚期或碰撞后花崗巖區(qū)域，表明其形成與活動(dòng)大陸邊緣有關(guān)。將各巖體巖石地球化學(xué)樣品投入巖石成因類型圖解中，發(fā)現(xiàn)樣品均落入I&S型花崗巖區(qū)域（圖13、圖14）。晚侏羅世巖體樣品中未發(fā)現(xiàn)富鋁礦物且具有低的 Zr元素含量（79.5×10-6～163×10-6；109.2×10-6～173.4×10-6；92.19×10-6～214.7×10-6；174×10-6～184×10-6；145.3×10-6～183.7×10-6），是區(qū)別于S型花崗巖的重要特征，因此應(yīng)為I型花崗巖。

圖11 (Y+Nb)-Rb圖解Fig.11 (Y+Nb)-Rb diagram

圖12 Rb/30-Hf-Ta*3圖解Fig.12 Rb/30-Hf-Ta*3 diagram

圖13 (K2O+Na2O)CaO-Zr+Nb+Ce+Y花崗巖成因圖解[35]Fig.13 (K2O+Na2O)CaO-Zr+Nb+Ce+Y diagram of granite genesis

圖14 TFeO+MgO-Zr+Nb+Ce+Y花崗巖成因圖解[35]Fig.14 TFeO+MgO-Zr+Nb+Ce+Y diagram of granite genesis

晚侏羅世巖體具有高Sr、Al2O3、Na2O低Y、Yb與MgO，富集LILE及LREE，Eu呈輕微負(fù)異?；蛘惓?，虧損HREE等特征，與Defant and Drummond[36]提出的典型埃達(dá)克巖地球化學(xué)特征基本一致。在Sr/Y-Y圖解中，晚侏羅世巖體均落入埃達(dá)克巖區(qū)域及附近區(qū)域（圖15），說明研究區(qū)晚侏羅世巖體應(yīng)為埃達(dá)克質(zhì)花崗巖。關(guān)于埃達(dá)克巖的成因分類存在如下三種不同觀點(diǎn)：來自俯沖過程中洋殼的部分熔融作用[37]；來自同期玄武質(zhì)母巖漿的地殼混染和分離結(jié)晶作用；拆沉作用造成的下地殼部分熔融和加厚下地殼的部分熔融作用[38]。研究區(qū)晚侏羅世巖體低Rb/Sr值說明巖體沒有經(jīng)歷明顯的結(jié)晶分異作用[39]，區(qū)內(nèi)及鄰區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)早侏羅世的基性巖體，所以可排除同期玄武質(zhì)母巖漿的地殼混染和分離結(jié)晶作用成因的可能。由拆沉下地殼熔融形成的埃達(dá)克質(zhì)巖漿會(huì)因上升過程中與幔源巖石發(fā)生交代反應(yīng)，導(dǎo)致MgO含量較高，Mg#增大，這與三道溝巖體（Mg#=28～35）不符。曾令森等[40]指出，Ce負(fù)異常是強(qiáng)氧化流體作用或源區(qū)有大洋化學(xué)沉積物混入的重要標(biāo)志，而三道溝巖體δCe=0.92～1.43，平均值為1.08，大于1，排除了洋殼俯沖的可能。三道溝巖體與典型的埃達(dá)克巖相比，K2O含量較高（K2O=3.11～3.77），低 Mg#、Cr（4.5×10-6～13.00×10-6）、Ni（1.12×10-6～2.88×10-6），這與張旗等[41]提出的由增厚下地殼部分熔融形成的“C”型埃達(dá)克巖更為相似。并且三道溝巖體巖石富 Sr，貧Y、Yb特征應(yīng)與斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石的分離結(jié)晶有關(guān)，高Y/Yb，表明巖漿殘留相主要為石榴石[42]；巖石具有明顯的負(fù)Nb異常，表明巖漿殘留相中可能含有金紅石[43]。張旗等[44]認(rèn)為高Sr低 Y類花崗巖穩(wěn)定的壓力范圍很大（1.2～2GPa），其中石榴石+金紅石的穩(wěn)定區(qū)對(duì)應(yīng)壓力為2GPa。結(jié)合MgO-SiO2圖解（圖16）與R1-R2圖解（圖17），三道溝巖體巖石樣品落入加厚下地殼部分熔融成因區(qū)域與同碰撞區(qū)域。筆者認(rèn)為，三道溝巖體應(yīng)為構(gòu)造擠壓引起的加厚下地殼部分熔融而產(chǎn)生的巖漿。

圖15 Sr/Y-Y圖解Fig.15 Sr/Y-Y diagram

圖16 MgO-SiO2圖解Fig.16 MgO-SiO2 diagram

在MgO-SiO2圖解（圖16）與R1-R2圖解（圖17）中，晚侏羅世紅石砬子、駱駝砬子均落入俯沖洋殼成因區(qū)域與同碰撞區(qū)域，且富集 LILE、LREE，虧損HFSE，顯示出明顯的Nb、Ta異常，Ta/Th 比值低（0.057～0.084，0.08～0.124），說明成巖巖漿的形成環(huán)境為與板塊的俯沖有關(guān)的島弧環(huán)境。高山等[45]提出拆沉作用的前提是地殼加厚，底部轉(zhuǎn)變?yōu)榱褫x巖相，而由榴輝巖熔融產(chǎn)生的熔體以輕重稀土元素明顯分異（高 LaN/YbN），高Sr/Y、Th/U、Mg#但低Lu/Hf為特征，研究區(qū)晚侏羅世紅石砬子、駱駝砬子輕重稀土元素分異明顯（LaN/YbN=24.77～26.94，13.19～52.13），高 Sr/Y（42.81～56.13，33.10～151.98）、Th/U（3.54～5.56，1.73～4.11）、Mg#（57～60，53～54）且低Lu/Hf值（0.02～0.04，0.02～0.06），與榴輝巖熔融產(chǎn)生的熔體特征一致。并且 Ni、Cr、Co、V含量均出現(xiàn)了明顯的升高，但仍然低于巖石圈地幔原始巖漿的豐度，這也說明成巖巖漿中應(yīng)有地幔物質(zhì)參與，因此其成因應(yīng)與拆沉作用有關(guān)。張旗等[44]提出拆沉作用可以分為兩類：大洋巖石圈拆沉，與板塊俯沖有關(guān)；大陸下地殼拆沉，與板塊俯沖無關(guān)。由此表明，晚侏羅世紅石砬子、駱駝砬子應(yīng)為板塊俯沖導(dǎo)致的拆沉作用產(chǎn)生的巖漿，雖然也出現(xiàn)高K2O含量的“C”型埃達(dá)克巖特征，但應(yīng)是成巖巖漿在上升的過程中受到地殼物質(zhì)混染的結(jié)果。

圖17 R1-R2圖解Fig.17 R1-R2 diagram

5.2 地質(zhì)意義

關(guān)于遼東地區(qū)燕山期巖漿活動(dòng)的地球動(dòng)力學(xué)背景，地學(xué)界眾說紛紜。主要有以下幾種觀點(diǎn)：（1）與古太平洋板塊俯沖作用有關(guān)[46]；（2）是華北克拉通下地殼拆沉作用的產(chǎn)物[47]；（3）陸內(nèi)拉伸作用的結(jié)果[48]。但由上文巖石成因結(jié)論及晚侏羅世侵入巖巖體構(gòu)造環(huán)境圖解可知，晚侏羅世時(shí)期研究區(qū)處于擠壓作用導(dǎo)致地殼隆升的造山階段（圖9），下地殼拆沉作用雖然會(huì)導(dǎo)致地殼的快速隆升與加厚，但是應(yīng)處于造山后的伸展環(huán)境中，因此可以排除觀點(diǎn)（2）與（3）。張超等[49]在延邊地區(qū)發(fā)現(xiàn)了一系列具有活動(dòng)大陸邊緣特征的侏羅紀(jì)巖漿巖；吳福元等[50-51]指出華北克拉通東部侏羅紀(jì)處于構(gòu)造擠壓的大陸活動(dòng)邊緣環(huán)境之中，巖漿活動(dòng)應(yīng)與古太平洋板塊的俯沖有關(guān)；楊進(jìn)輝等[5]對(duì)遼東半島小黑山巖體的U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)、Sr-Nd同位素和鋯石鉿同位素組成進(jìn)行了研究，認(rèn)為華北東部侏羅紀(jì)花崗質(zhì)巖漿作用是古太平洋板塊向西俯沖導(dǎo)致地殼增厚，進(jìn)而引發(fā)下地殼物質(zhì)部分熔融的結(jié)果。筆者總結(jié)前人研究成果及研究區(qū)晚侏羅世花崗巖 U-Pb年代學(xué)、巖石地球化學(xué)認(rèn)為，研究區(qū)晚侏羅世巖漿活動(dòng)應(yīng)與古太平洋板塊俯沖作用有關(guān)，大量洋殼物質(zhì)加入進(jìn)華北克拉通底部使得地殼厚度增大，下地殼的部分熔融產(chǎn)生晚侏羅世三道溝巖體巖漿，隨著俯沖作用的持續(xù)，使得大洋殼轉(zhuǎn)變?yōu)榱褫x巖相，密度增大，直到超過軟流圈地幔使得洋殼發(fā)生斷裂，隨著拆沉進(jìn)地幔，因拆沉產(chǎn)生的空間由軟流圈上涌填充，使得下地殼溫度升高，發(fā)生部分熔融，形成晚侏羅世紅石砬子巖體、駱駝砬子巖體。

6 結(jié)論

（1）研究區(qū)中生代花崗巖鋯石 LA-ICP-MS U-Pb定年結(jié)果表明，三道溝巖體侵位年齡為160.53±0.37Ma，為晚侏羅世。

（2）岫巖地區(qū)晚侏羅世巖漿起源復(fù)雜多樣，根據(jù)對(duì)各巖體年代學(xué)、巖石地球化學(xué)特征可知，三道溝巖體起源于壓力較高的加厚下地殼部分熔融；晚侏羅世紅石砬子、駱駝砬子巖漿形成與由板塊俯沖導(dǎo)致的拆沉作用有關(guān)。

（3）結(jié)合各期巖漿活動(dòng)構(gòu)造環(huán)境、時(shí)間與空間位置及前人研究成果得出，遼東岫巖地區(qū)燕山期巖漿活動(dòng)與古太平洋板塊的俯沖有關(guān)。