辽东半岛早白垩世鸡冠山花岗斑岩的岩石成因：岩石地球化学及单矿物U-Pb-Hf-Nd同位素的制约

摘要

辽东半岛早白垩世岩浆作用为揭示华北克拉通东北部晚中生代岩浆-构造演化提供了制约。文章选择丹东地区鸡冠山花岗斑岩为研究对象，在野外地质调查和岩石学、岩相学研究基础上，开展全岩岩石地球化学和锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素和磷灰石原位微量元素-Nd同位素分析等方面的研究，约束其岩石成因及形成的构造背景。结果表明：花岗斑岩中锆石发育生长环带，结合较高的Th/U值（0.27～1.12）,暗示其为岩浆成因；岩浆锆石U-Pb测年结果为（126±1.4） Ma,表明鸡冠山花岗斑岩形成于早白垩世。花岗斑岩具较高的SiO₂（75.70%～76.07%）、全碱（Na₂O+K₂O,7.88%～8.30%）质量分数，以及较低的MgO（0.08%～0.15%）质量分数，为弱过铝质和高钾钙碱性系列岩石。花岗斑岩富集轻稀土元素（LREEs）,亏损重稀土元素（HREEs）,具明显的Eu负异常特征，富集Rb、Th和U等大离子亲石元素（LILEs）并亏损Nb和Ta等高场强元素（HFSEs）,指示其弧岩浆的属性。花岗斑岩中磷灰石为岩浆成因，富集LREEs和LILEs,亏损HREEs和HFSEs,与全岩的稀土和微量元素特征相似。鸡冠山花岗斑岩为高分异I型花岗岩，结合样品具相对富集的锆石ε_Hf（t）值（-15.5～-20.1）和磷灰石ε_Nd（t）值（-15.0～-16.7）以及相对古老的Nd-Hf二阶段模式年龄（2 454～2 135 Ma）,表明鸡冠山花岗斑岩起源于古元古代大陆下地壳的部分熔融，并主要以辽河群变火成岩为主，形成于早白垩世古太平洋板片向华北克拉通东部之下俯冲-后撤的伸展构造背景。

关键词

辽东半岛 / 早白垩世 / 花岗斑岩 / 磷灰石 / 锆石