延边和龙地区侏罗纪闪长岩的地球化学特征及岩石成因研究

【摘要】吉林省延边地区位于中国东北部陆缘，夹于佳木斯-兴凯地块与华北板块之间，是一个经历了古亚洲洋演化、中生代太平洋板块俯冲的叠加复合构造区。区内分布着大面积的晚海西期、印支期与燕山期花岗质岩石，以二长花岗岩、花岗闪长岩和部分闪长岩为主。近年来，不少学者对延边地区花岗岩和火山岩进行了研究，积累了大量年代学资料，但岩石地球化学的详细研究相对较少，并且对于研究区中基性侵入岩的研究工作主要着重于晚古生代-早中生代中基性侵入岩的工作，而针对延边地区侏罗纪闪长岩所开展的研究尚显薄弱，已制约了对延边地区中生代岩浆作用时空格局、岩石圈地幔演化及其动力学机制的深入理解，基于此，本文对和龙地区的中生代闪长岩进行了年代学与地球化学研究，以探讨其成因及形成的地球动力学背景，为区域构造演化提供新的依据。1．闪长岩岩石组合及形成时代和龙地区侏罗纪闪长岩由石英闪长岩和辉长闪长岩组成。锆石U-Pb同位素测年结果显示，和龙地区侏罗纪闪长岩形成于173–175Ma：石英闪长岩的年龄在174~173Ma之间；辉长闪长岩年龄为175Ma，前者的锆石结晶年龄整体较后者略晚。2．闪长岩的地球化学特征元素地球化学特征表明，本区中侏罗世闪长岩的w(SiO2)=52.77%~58.02%，w(Al2O3)=15.87%~18.93%，w(MgO)=1.96%~6.45%，w(TiO2)=0.99%~1.08%，w(CaO)=5.38%~8.26%，w(TFe2O3)=6.59%~9.64%，w(Na2O)=3.37%~4.88%，w(K2O)=0.94%~2.30%，此类岩石的全碱含量w(Na2O+K2O)为4.43%~6.76%，Na2O/K2O=1.70~4.16，属于钠质型；A/NK比值为1.88~2.46（分子数），A/CNK比值为0.73~0.95（分子数），属于准铝质岩石；Mg#中等（37~59），辉长闪长岩w(MgO)均大于4%，Mg#均大于45，基本具有高Mg安山岩的特点。闪长岩稀土元素配分模式显示，右倾型稀土元素配分型式，铕几乎无异常以及弱的正铕异常（δEu=0.96~1.27），可能与斜长石的大量存在有关。和龙地区两类闪长岩稀土元素含量不高，∑REE=81.7×10-6~162.6×10-6之间，LREE/HREE=2.25~4.29，轻重稀土分馏较弱，(La/Yb)N=5.18~14.31，LREE相对富集，HREE相对亏损，在球粒陨石标准化图解上显示右倾型稀土元素配分型式，铕几乎无异常以及弱的正铕异常（δEu=0.96~1.27），可能与斜长石的大量存在有关。微量元素原始地幔标准化图显示，本区闪长岩中富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Th、U、K等；相对亏损亏损Zr、Hf、Y、Yb等高场强元素(HFSE)，而显著亏损Nb、Ta、P、Ti等元素。3．闪长岩的岩石成因及构造背景和龙地区闪长岩表现出较低SiO2含量、较高的Mg#值（37~59）和富钠（Na2O/K2O=1.7~4.2）以及富含过渡元素（Sc、V、Co、Cr、Ni等）的地球化学特征，显示其岩浆源区应该为上地幔。其微量元素Nb/Ta比值（15.70~19.89，平均17.56）总体与地幔平均值（17.5）一致，显示了幔源的特点；而Rb/Sr比值（0.03~0.09）略高于上地幔值（0.034），但远低于地壳值（0.35），同样显示了幔源的特点。微量元素特征表现出富集轻稀土元素、贫重稀土元素以及亏损Nb、Ta、Zr和Hf等高场强元素。综上，本文认为闪长岩应源于俯冲带流体交代作用而形成的富集地幔的部分熔融，形成于与太平洋板块向西俯冲的活动大陆边缘环境。
【作者】武鹏飞；
【导师】孙德有；
【作者基本信息】吉林大学，矿物学、岩石学、矿床学，2014，硕士
【关键词】闪长岩；U-Pb测年；地球化学；岩石成因；和龙地区；

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