何俐 李琛

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

吳福元等[1]對(duì)遼東半島的年代學(xué)研究進(jìn)行了總結(jié)，認(rèn)為遼東地區(qū)巖漿作用可劃分為3期，即三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和早白堊世，其中早白堊世的巖漿活動(dòng)最為劇烈。遼東地區(qū)中生代巖漿作用與華北克拉通破壞、減薄有關(guān)已是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)[2]，但其時(shí)限、機(jī)制、演化過(guò)程等方面仍然存在爭(zhēng)議。徐義剛等[3-5]認(rèn)為其時(shí)限在空間上是不連續(xù)、不均勻的。許文良等[6-7]認(rèn)為華北克拉通的破壞、減薄在三疊紀(jì)就已開(kāi)始。Gao等[8]通過(guò)對(duì)遼西中侏羅世高鎂埃達(dá)克巖的研究，認(rèn)為華北的克拉通破壞、減薄至少在中侏羅世已經(jīng)開(kāi)始。姜耀輝等[9]認(rèn)為華北克拉通破壞、減薄應(yīng)存在兩期，分別為 155Ma與 130～120Ma。Zhang等[10]在遼西阜新地區(qū)發(fā)現(xiàn)110Ma來(lái)自軟流圈地幔的玄武巖，Zheng等[5,11]也發(fā)現(xiàn)該玄武巖攜帶的地幔橄欖巖特征基本相同于華北克拉通東部的新生代玄武巖，由此認(rèn)為華北克拉通破壞、減薄在110Ma之前已經(jīng)發(fā)生。而路鳳香等[12]則認(rèn)為華北地區(qū)晚白堊世至新生代軟流圈來(lái)源玄武巖的發(fā)現(xiàn)才是巖石圈破壞減薄的直接標(biāo)志。破壞、減薄機(jī)制也是目前激烈爭(zhēng)論的問(wèn)題，包括拆沉作用[8,13-19]，熱侵蝕作用[19-24]，橄欖巖、熔體相互作用[25-26]，機(jī)械拉張作用[2]，巖漿提取作用[27]，巖石圈地幔水化模型[28]等。關(guān)于華北克拉通破壞、減薄動(dòng)力學(xué)的探討仍就眾說(shuō)紛紜，包括地幔柱[29-32]，揚(yáng)子板塊和華北板塊的拼合[33]，太平洋板塊的俯沖[34]，多方位板塊俯沖[35]等。筆者通過(guò)對(duì)遼東半島岫巖王家堡子地區(qū)早白堊世二長(zhǎng)花崗巖的巖石學(xué)特征、巖石地球化學(xué)特征及U-Pb年代學(xué)特征進(jìn)行討論，反演了其巖漿成因及形成構(gòu)造環(huán)境，以期為中生代華北克拉通破壞、減薄時(shí)空分布及破壞的機(jī)制、過(guò)程和動(dòng)力學(xué)的研究提供新的證據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

遼東半島位于華北克拉通東部，膠-遼-吉造山/活動(dòng)帶中段，北側(cè)以遼陽(yáng)-通化斷裂，南側(cè)以鴨綠江斷裂分別與龍崗地塊、狼林地塊以斷層接觸相鄰[36]。中生代后，巖漿作用強(qiáng)烈，形成了大面積的巖漿巖（圖1）。遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)局對(duì)其進(jìn)行了歸類總結(jié)，發(fā)現(xiàn)該區(qū)幾乎囊括了所有的侵入巖，巖體間接觸關(guān)系復(fù)雜、規(guī)模不等。研究區(qū)位于遼東岫巖縣王家堡子，區(qū)內(nèi)南遼河群廣泛發(fā)育，自上而下為蓋縣組、大石橋組、高家峪組和里爾峪組。蓋縣組主要為一套變質(zhì)石英砂巖-二云片巖組合；大石橋組主要為一套大理巖組合；高家峪組主要為一套含石墨的大理巖、變粒巖組合；里爾峪組主要為一套含硼的電氣變粒巖、淺粒巖及黃鐵、磁鐵變粒巖組合。區(qū)內(nèi)廣泛發(fā)育中生代的侵入巖與巖脈，主要出露于研究區(qū)北部區(qū)域，依次為早三疊世石英巖，晚三疊世似斑狀二長(zhǎng)花崗巖、閃長(zhǎng)巖，晚侏羅世二長(zhǎng)花崗巖及早白堊世似斑狀二長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖，巖脈巖性為閃長(zhǎng)玢巖與花崗巖（圖2）。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Geotectonic location map of the study area

圖2 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.2 Geological sketch map of the study area

2 巖相學(xué)特征

研究區(qū)內(nèi)二長(zhǎng)花崗巖巖體分布廣泛，且侵位年代貫穿整個(gè)中生代，其中最早的可追溯至晚三疊世，最晚則為早白堊世。本次研究主要針對(duì)侵位于早白堊世的二長(zhǎng)花崗巖，即楊家堡巖體與石廟溝巖體，選取8件新鮮巖石樣品進(jìn)行全巖地球化學(xué)分析與鋯石U-Pb定年研究。

中細(xì)粒黑云角閃二長(zhǎng)花崗巖（楊家堡巖體）：巖體表面呈淺灰白色，新鮮面為肉紅色，中細(xì)?；◢徑Y(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分有斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、石英、角閃石和黑云母。斜長(zhǎng)石多為半自形-他形，少數(shù)為不規(guī)則粒狀，被鉀長(zhǎng)石交代呈孤島狀、港灣狀，絹云母化，粒徑多在 0.35～3.00mm，約占36%；鉀長(zhǎng)石呈他形粒狀充填于其他礦物顆粒間，粒徑多在0.3～2.2mm，體積分?jǐn)?shù)約為31%；石英呈不規(guī)則粒狀，具波狀消光，粒徑多在0.5～2.0mm，體積分?jǐn)?shù)約為22%；角閃石呈短柱狀，粒徑多在0.5～1.0mm，體積分?jǐn)?shù)約為5%；黑云母呈片狀，綠泥石化，粒徑多在0.5～1.5mm，體積分?jǐn)?shù)約為5%（圖3a）。

圖3 研究區(qū)巖體典型巖石顯微構(gòu)造照片F(xiàn)ig.3 Typical rock microstructure of rock mass of the study area

花崗斑巖（石廟溝巖體）：巖體表面呈灰白色，新鮮面為淺肉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造（圖3b）。主要礦物成分有斜長(zhǎng)石、石英、正長(zhǎng)石和黑云母。斜長(zhǎng)石多為半自形板狀，發(fā)育有聚片雙晶，具絹云母化及黝簾石化，粒徑多在 1～2.5mm之間；石英呈他形粒狀，具熔蝕結(jié)構(gòu)，粒徑多在0.5～2.8mm之間；正長(zhǎng)石呈半自形板狀，具兩組近直交解理，粒徑多在 1～2mm之間；黑云母呈片狀，發(fā)育有一組極完全解理，正中突起，片徑1mm（圖3b）。

3 樣品采集和測(cè)試方法

本次采集了 6個(gè)地球化學(xué)分析樣品：YJB-TY1、YJB-TY2、YJB-TY3、SMG-TY1，SMG-TY2、SMG-TY3；2個(gè)同位素年齡樣品：YJB-TW與SMG-TW。

鋯石U-Pb同位素由LA-ICP-MS法測(cè)試。鋯石單礦物分選在河北省廊坊區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院地質(zhì)實(shí)驗(yàn)室完成。將挑好的鋯石置于環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)固定、拋光，將制好的靶樣進(jìn)行透、反射光照相并采集陰極發(fā)光（CL）圖像。

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。根據(jù)鋯石 CL圖像判斷鋯石成因，結(jié)合透、反射照片，選擇無(wú)包體、無(wú)裂隙的鋯石微區(qū)圈定激光剝蝕區(qū)域。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。激光剝蝕系統(tǒng)為Geo Las Pro，ICP-MS為 Agilent7500，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9.0版本的ICPMS Data Cal序完成[37]。巖石主量元素、微量元素和稀土元素的分析測(cè)試由國(guó)土資源部沈陽(yáng)礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心完成。主量元素使用X射線熒光光譜儀（XRF-1500）完成分析測(cè)試，其中FeO質(zhì)量分?jǐn)?shù)通過(guò)濕化學(xué)方法測(cè)試。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。

4 巖石地球化學(xué)特征

4.1 鋯石U-Pb測(cè)年

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(jiàn)（圖4），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)。

楊家堡黑云母角閃二長(zhǎng)花崗巖 20個(gè)測(cè)點(diǎn) U含量為 113.366×10-6～671.381×10-6，Th 含量為137.93×10-6～727.19×10-6，Th/U=0.74～1.12（表1），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（圖5），所有測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)均落在一致線上，并分布集中。206Pb/238U=117.40～137.07Ma，加權(quán)平均值為127.4±0.57Ma，MSWD=8.3。由此可知，楊家堡巖體巖漿侵位年齡為早白堊世。

圖5 楊家堡巖體典型鋯石U-Pb諧合曲線Fig.5 U-Pb concordia diagrams of Early Cretaceous intrusive rock masses in Yangjiabu area

石廟溝花崗斑巖 24個(gè)測(cè)點(diǎn) U含量為118.22×10-6～ 1470.32×10-6， Th 含 量 為183.94×10-6～1666.19×10-6，Th/U=0.42～1.25（表1），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)。

表1 研究區(qū)早白堊世侵入巖巖石鋯石LA-ICP MS U-Pb分析結(jié)果Table 1 LA-ICP-MS zircon U-Pb data of Early Cretaceous intrusive rock masses in the study area

在206Pb/238U-207Pb/235U諧和曲線圖上（圖6），所有測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)均落在一致線上，并分布集中。206Pb/238U=117.87～135.73Ma，加權(quán)平均值為123±1.6Ma，MSWD=4.2。由此可知，石廟溝巖體巖漿侵位年齡為早白堊世。

圖6 石廟溝巖體典型鋯石U-Pb諧合曲線Fig.6 U-Pb concordia diagrams of Early Cretaceous intrusive rock masses in Shimiaogou area

4.2 主量元素

楊家堡巖體巖石樣品 SiO2含量為 69.20%～70.00%，TiO2含量為0.57%～0.60%，Al2O3含量為13.00%～13.70%，MgO含量為2.09%～2.29%，CaO含量為2.02%～2.53%，F(xiàn)e2O3含量為1.44%～1.69%，F(xiàn)eO含量為1.92%～2.28%，Na2O的含量為3.01%～3.16%，K2O含量3.69%～3.97%，Na2O/K2O比值為0.76～0.84，平均值為0.81（表2）。巖石具有富鉀貧鐵、鎂、鈣的特征。巖石里特曼指數(shù)為 1.70～1.83，屬鈣堿性系列。Na2O+K2OSiO2圖解（圖7）中樣品落入花崗巖區(qū)域；SiO2-K2O圖解（圖8）中，樣品落入高鉀鈣堿性系列區(qū)域；鋁質(zhì)指數(shù)A/CNK為0.95～1.03，平均值為1.00，屬于準(zhǔn)鋁質(zhì)-過(guò)鋁質(zhì)巖石（圖8）；Mg#=0.53～0.53。

石廟溝巖體巖石樣品 SiO2含量為 75.96%～77.28%（表2），TiO2含量為 0.08%～0.10%，Al2O3含量為 11.64%～12.54%，MgO含量為 0.05%～0.11%，CaO含量為 0.14%～0.20%，F(xiàn)e2O3含量為0.91%～1.39%，F(xiàn)eO含量為0.26%～0.44%，Na2O的含量為3.16%～3.43%，K2O含量4.75%～5.62%（表2），Na2O/K2O比值為0.56～0.71，平均值為0.66。巖石具有富鉀貧鐵、鎂、鈣的特征。巖石里特曼指數(shù)為 1.93～2.34，屬鈣堿性系列。Na2O+K2O-SiO2圖解（圖7）中樣品落入花崗巖區(qū)域；SiO2-K2O圖解（圖8）中，樣品落入高鉀鈣堿性系列區(qū)域；鋁質(zhì)指數(shù)A/CNK為1.05～1.11，平均值為 1.08，屬于過(guò)鋁質(zhì)巖石（圖8）；Mg#=0.06～0.13。

圖7 研究區(qū)早白堊世侵入巖Na2O+K2O-SiO2圖解（TAS圖解）Fig.7 Na2O + K2O-SiO2 diagram of the Early Cretaceous intrusive rocks in the study area (TAS diagram)

圖8 研究區(qū)早白堊世侵入巖SiO2-K2O與鋁飽和指數(shù)圖解Fig.8 Diagram of SiO2-K2O and aluminum saturation index of the Early Cretaceous intrusive rocks in the study area

表2 研究區(qū)早白堊世侵入巖巖石的主量元素（×10-2）和微量元素（×10-6）成分Table 2 Major and trace element compositions of the Early Cretaceous intrusive rock masses in the study area

4.3 稀土、微量元素

楊家堡巖體巖石樣品稀土元素總量∑REE為183.32×10-6～ 197.69×10-6， 其 中 輕 稀 土 總量∑LREE 為 173.36×10-6～187.39×10-6，重稀土總量∑HREE為9.96×10-6～10.30×10-6。δEu=0.77～0.82，表現(xiàn)負(fù)異常。(La/Yb)N=29.91～31.71，LREE/HREE=17.41～18.19，表明輕重稀土分餾較明顯，富集輕稀土，虧損重稀土。（La/Sm）N=7.95～8.09，（Gd/Yb）N=2.60～2.85，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（圖9）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。稀土配分模式圖（圖10）中，曲線呈明顯的右傾型。

圖9 研究區(qū)早白堊世侵入巖原始地幔微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖Fig.9 Spider diagram of trace elements standardized by the primitive mantle in the Early Cretaceous intrusive rocks in the study area

圖10 研究區(qū)早白堊世侵入巖稀土配分模式圖Fig.10 REE distribution pattern of the Early Cretaceous intrusive rocks in the study area

石廟溝巖體巖石樣品稀土元素總量∑REE為100.13×10-6～191.25×10-6，其中輕稀土總量∑LREE 為 89.00×10-6～174.23×10-6，重稀土總量∑HREE為11.13×10-6～17.02×10-6。δEu=0.14～0.26，表現(xiàn)強(qiáng)烈的負(fù)異常。（La/Yb）N=6.22～8.47，LREE/HREE=8.00～10.24，表明輕重稀土分餾較明顯，富集輕稀土，虧損重稀土。（La/Sm）N=4.07～5.44，（Gd/Yb）N=1.05～1.20，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)。元素地幔微量元素標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖（圖9）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。稀土配分模式圖（圖10）中，曲線呈明顯的右傾型。

5 討論

5.1 巖漿來(lái)源

岫巖地區(qū)早白堊世楊家堡巖體、石廟溝巖體均具有高 SiO2、Al2O3含量，低 MgO、Co、Cr、Ni含量較低特征，與 Pati?o Douce[38]、Rapp and Watson[39]通過(guò)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，為地殼物質(zhì)部分熔融形成的巖漿所具有的特征，其中楊家堡巖體具有活動(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）與 Ta-Yb圖解（圖12）中，均落入火山弧-同碰撞區(qū)域，在Rb/30-Hf-Ta*3圖解（圖13）中，落入火山弧花崗巖-碰撞晚期或碰撞后花崗巖，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)，除石廟溝巖體落入A型花崗巖區(qū)域外，其他均落入I&S型花崗巖區(qū)域（圖14）。早白堊世楊家堡巖體巖石中未發(fā)現(xiàn)富鋁礦物且具有低的 Zr元素含量（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。早白堊世石廟溝巖體具有高硅富堿貧鎂、鈣特征；富集大離子親石元素（K、Rb）和高場(chǎng)強(qiáng)元素（Th、Ta、Nb、Zr、Hf），虧損 Sr、Ba、P、Ti；稀土配分曲線均呈右傾海鷗型，具明顯負(fù) Eu異常；稀土元素含量較高，特點(diǎn)與A型花崗巖特征一致。

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

圖12 Ta-Yb圖解Fig.12 Ta-Yb diagram

圖13 Rb/30-Hf-Ta*3圖解Fig.13 Rb/30-Hf-Ta*3 Diagram

圖14 花崗巖成因圖解Fig.14 Genetic diagram of granite

早白堊世楊家堡巖體具有高Sr，低Y、Yb與 MgO，高 Al2O3、Na2O，富集 LILE 及 LREE，Eu呈輕微負(fù)異?；蛘惓?，虧損 HREE，與Defant and Drummond[40]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（圖15）中，早白堊世楊家堡巖體均落入埃達(dá)克巖區(qū)域及附近區(qū)域。由此說(shuō)明研究區(qū)早白堊世楊家堡巖體應(yīng)為埃達(dá)克質(zhì)花崗巖。在 MgO-SiO2圖解（圖16）與R1-R2圖解（圖17）中，早白堊世楊家堡巖體均落入俯沖洋殼成因區(qū)域與同碰撞區(qū)域，富集LILE與LREE，虧損HFSE，顯示出明顯 Nb、Ta異常，Ta/Th 值低（0.038～0.074），說(shuō)明成巖巖漿的形成應(yīng)與板塊的俯沖有關(guān)的島弧環(huán)境。發(fā)生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、Sr/Y值、Th/U值、Mg#但低 Lu/Hf值為特征。而研究區(qū)早白堊世楊家堡輕重稀土元素分異明顯（LaN/YbN=29.91～31.71），高 Sr/Y（27.14～27.66）、Th/U（5.72～6.84）、Mg#（53）且低Lu/Hf（0.04），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)了明顯升高，但仍然低于巖石圈地幔原始巖漿豐度，這也說(shuō)明成巖巖漿中應(yīng)有地幔物質(zhì)參與。由此筆者推測(cè)其成因應(yīng)與拆沉作用有關(guān)。拆沉作用可以分為兩類：（1）大洋巖石圈拆沉，與板塊俯沖有關(guān)；（2）大陸下地殼拆沉，與板塊俯沖無(wú)關(guān)。由此表明，早白堊世楊家堡應(yīng)為板塊俯沖而導(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，應(yīng)是成巖巖漿在上升的過(guò)程中受到地殼物質(zhì)混染的結(jié)果。

圖15 Sr/Y-Y圖解Fig.15 Sr/Y-Y diagram

早白堊世石廟溝巖體具有高的 Yb（ 2.08×10-6～ 3.04×10-6）、 Y （ 16.90×10-6～24.90×10-6）含量，低的 LaN/YbN（6.22～8.47）及相對(duì)平坦的重稀土分布模式，表明其源區(qū)應(yīng)不存在石榴石殘留相；Sr元素的強(qiáng)烈虧損（Sr=19.3～23.7）及明顯的負(fù)Eu異常（0.14～0.26），表明巖石發(fā)生了強(qiáng)烈的分離結(jié)晶作用，處于斜長(zhǎng)石穩(wěn)定域內(nèi)，巖石學(xué)特征亦顯示樣品具有較多的斜長(zhǎng)石礦物，表明巖石的源區(qū)深度應(yīng)小于30km。Pati?o Douce[41]通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步提出，鋁質(zhì)A型花崗巖形成于鈣堿性花崗質(zhì)巖石在低壓（＜4kbar）條件下的脫水部分熔融；King et al.[42]通過(guò)對(duì)澳大利亞拉克蘭造山帶內(nèi)的鋁質(zhì)A型花崗巖的研究，提出鋁質(zhì)A型花崗巖應(yīng)源于具有正常水含量的長(zhǎng)英質(zhì)地殼的部分熔融。而早白堊世石廟溝巖體 A/CNK=1.05～1.11，為鋁質(zhì)A型花崗巖。在構(gòu)造判別圖解（圖16）與 R1-R2圖解（圖17）中，其落入火山弧及造山后伸展環(huán)境區(qū)域。由此筆者認(rèn)為早白堊世石廟溝巖體巖漿應(yīng)來(lái)自伸展環(huán)境下，長(zhǎng)英質(zhì)地殼的脫水部分熔融。

圖16 MgO-SiO2圖解Fig.16 MgO-SiO2 diagram

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(shuō)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)[43]；（2）是華北克拉通下地殼拆沉作用的產(chǎn)物[44]；（3）陸內(nèi)拉伸作用的結(jié)果[45]。由研究區(qū)構(gòu)造判別圖解可知，楊家堡巖體為碰撞環(huán)境中的產(chǎn)物，而石廟溝巖體則為拉伸環(huán)境中的產(chǎn)物，研究區(qū)巖石組合符合黑云母花崗巖-二長(zhǎng)花崗巖-花崗閃長(zhǎng)巖的安第斯山型活動(dòng)大陸邊緣火山弧鈣堿性-高鉀鈣堿性I型花崗巖巖石組合的特征。由此可知，研究區(qū)早白堊世應(yīng)處于構(gòu)造擠壓的活動(dòng)大陸邊緣環(huán)境下，后于123Ma轉(zhuǎn)入拉伸環(huán)境。Gao S等[8]對(duì)遼西中生代火成巖的研究，認(rèn)為華北克拉通晚中生代巖漿活動(dòng)是揚(yáng)子板塊與華北板塊之間的陸-陸碰撞導(dǎo)致下地殼拆沉作用的結(jié)果，但拆沉作用的總體背景應(yīng)該是伸展的，這與研究區(qū)所處的構(gòu)造環(huán)境不同。并且區(qū)內(nèi)同時(shí)代軟流圈地幔來(lái)源的玄武巖分布極其有限，這與下地殼拆沉理論十分矛盾。楊進(jìn)輝等[46]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。吳福元等[1-2]指出華北克拉通東部晚中生代處于構(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)。由此表明研究區(qū)早白堊世巖漿活動(dòng)應(yīng)是古太平洋板塊俯沖作用的結(jié)果。

張旗等[47]提出華北地區(qū)在晚中生代是一個(gè)高原。山東蒙陰和遼寧復(fù)縣金伯利巖（470Ma）的發(fā)現(xiàn)表明巖石圈當(dāng)時(shí)厚度約為200km[48]，然而由新生代玄武巖中的幔源包體研究獲得的巖石圈厚度為80～120km。上述表明自古生代以來(lái)華北克拉通發(fā)生了近百公里的破環(huán)與減薄。巖石圈的拉伸是引起巖石圈減薄的主要原因，翟國(guó)明等[49]提出，華北板塊東部由擠壓構(gòu)造向伸展構(gòu)造轉(zhuǎn)折始于150～140Ma，結(jié)束于110～100Ma。張穎等[50]提出，在早白堊世時(shí)期，因太平洋板塊漂移方向的改變使得華北東部處于伸展環(huán)境中。Zhang等[10]在遼西阜新地區(qū)發(fā)現(xiàn) 110Ma來(lái)自軟流圈地幔的玄武巖，Zheng等[5]發(fā)現(xiàn)其攜帶的地幔橄欖巖的特征基本相同于華北克拉通東部新生代玄武巖，由此認(rèn)為華北的克拉通破壞與減薄在110Ma之前已經(jīng)發(fā)生。劉杰勛等[51]通過(guò)對(duì)岫巖地區(qū)帽盔山二長(zhǎng)花崗巖、荒地花崗閃長(zhǎng)巖和朝陽(yáng)蘇長(zhǎng)輝長(zhǎng)巖進(jìn)行了巖相學(xué)、地球化學(xué)、LA-ICP-MS U-Pb定年的研究提出，在早白堊世時(shí)期，遼東岫巖地區(qū)處于非造山的伸展環(huán)境。張?jiān)势絒52]也提出歐亞大陸東部廣泛發(fā)育晚侏羅世-早白堊世的小型斷陷盆地群、變質(zhì)核雜巖、堿性-過(guò)堿性巖漿巖體及相關(guān)的噴出巖，說(shuō)明歐亞大陸東部在此期間應(yīng)處于非造山的伸展環(huán)境。另外，研究區(qū)內(nèi)多處被發(fā)現(xiàn)變質(zhì)核雜巖和拆離斷層構(gòu)造也是曾發(fā)生過(guò)大規(guī)模伸展作用的有利證據(jù)[53]。本次研究在岫巖地區(qū)早白堊世（127Ma）的巖體（楊家堡巖體）處于擠壓環(huán)，但123Ma則出現(xiàn)產(chǎn)于拉伸環(huán)境的巖體（石廟溝巖體），因此筆者認(rèn)為研究區(qū)的構(gòu)造背景由構(gòu)造擠壓向拉伸環(huán)境的轉(zhuǎn)變應(yīng)在127～123Ma之間完成，是華北板塊東部構(gòu)造背景轉(zhuǎn)變的具體體現(xiàn)。

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，楊家堡巖體與石廟溝巖體的侵位年齡為127.4±0.57Ma與123±1.6Ma，是早白堊世。

（2）根據(jù)各巖體年代學(xué)、巖石地球化學(xué)特征可知，早白堊世楊家堡巖體巖漿形成與由板塊俯沖導(dǎo)致的拆沉作用有關(guān)；早白堊世石廟溝巖體巖漿形成于長(zhǎng)英質(zhì)地殼的脫水部分熔融。

（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)早白堊世（127Ma）的巖體（楊家堡巖體）處于擠壓環(huán)境，但123Ma則出現(xiàn)產(chǎn)于拉伸環(huán)境的巖體（石廟溝巖體），構(gòu)造背景由構(gòu)造擠壓向拉伸環(huán)境的轉(zhuǎn)變應(yīng)在127～123Ma完成，是華北板塊東部構(gòu)造背景轉(zhuǎn)變的具體體現(xiàn)。