吉林大学学报(地球科学版) ›› 2022, Vol. 52 ›› Issue (2): 463-485.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20210164

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鲁西地区新太古代地壳增生事件:来自花岗岩和二长花岗岩U-Pb年代学、Hf同位素和岩石地球化学的证据

王跃1,2, 周奇明2, 张金龙3,周光峰1   

  1. 1.中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083 
    2.中国有色桂林矿产地质研究院有限公司,广西桂林541004 
    3.新疆油田公司石西油田作业区,新疆 克拉玛依834000 
  • 出版日期:2022-03-27 发布日期:2022-11-15
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2016YFC0600608) 

Neoarchean Crustal Accretion in Western Shandong Province: Evidence from Granite and Monzogranite U-Pb Chronology,Hf Isotope and Rock Geochemistry

Wang Yue1,2, Zhou Qiming2, Zhang Jinlong3, Zhou Guangfeng1   

  1. 1. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China  
    2. China Nonferrous Metals(Guilin) Geology and Mining Co.,Ltd., Guilin 541004, Guangxi, China  
    3. Shixi Oilfield Operation Area, Xinjiang Oilfield Company, Karamay 834000, Xinjiang, China  
  • Online:2022-03-27 Published:2022-11-15
  • Supported by:
    the National Key R&D Program of China (2016YFC0600608)

摘要: 鲁西地区是全球完整保存新太古代早期TTG(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩)和绿岩带的区域,是研究太古宙岩浆演化类型和太古宙时期壳幔作用以及构造模式的典型区域。本文在野外地质调查的基础上,通过年代学、Hf同位素和岩石地球化学等手段,探讨了鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩的地球化学特征和形成背景。鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩U-Pb年龄主要为2 537和2 566 Ma。花岗岩(TA1802)εHf (t)值为-1.4~2.9,平均值为0.65,二阶段模式年龄约为2.9 Ga;二长花岗岩(TA1812)εHf (t) 值为-0.4~2.7,平均值为1.31,二阶段模式年龄为 3 073~2 886 Ma,平均值约为2.9 Ga;二长花岗岩(TA1817)εHf (t) 值为0.3~4.7,平均值为3.35,二阶段模式年龄为3 032~2 762 Ma,平均值约为2.8 Ga。在εHf (t)-t 图解上,鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩年龄演化线均落在2.9~2.8 Ga地壳演化线上,且与二阶段模式年龄大致相同,即表明鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩源于2.9~2.8 Ga的古老地壳重融。鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩均表现为高w(SiO2)、w(Al2O3)和富Na2O特征,大部分属于准铝质岩石。稀土元素球粒陨石标准化分布型式上,均表现为轻稀土元素(LREE)富集和重稀土元素(HREE)亏损,且中重稀土元素出现分馏。花岗岩样品中,有两个样品(TA1801-1与TA1824)表现出Ta富集,其余样品均表现为K、Rb、Ba和Th等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti亏损。二长花岗岩也同样表现为K、Rb、Ba和Th等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Ti亏损,部分熔融残余矿物存在石榴石、金红石以及少量斜长石、角闪石。根据上述地球化学特征, 并结合区域地质特征,鲁西地区新太古代花岗岩和二长花岗岩构造背景为同碰撞背景,该构造模式是大陆地壳有效增生。

关键词: 鲁西, 新太古代, 花岗岩类, 地球化学, U-Pb年代学, Lu-Hf同位素, 同碰撞

Abstract: Western Luxi is the only area in the world where the Early Neoarchean TTG and greenstone belts are completely preserved, which are typical for study the evolution types of Archean magma, the crust-mantle interaction, and the Archean tectonic model. Based on field geological surveys, in this paper, the geochemical characteristics and formation background of the Neoarchean granites and monzonites in western Shandong s are discussed by means of trace element geochemistry, isotope geochemistry, and isotope chronology. The U-Pb ages of Neoarchean granites and monzonite granites in western Luxi are mainly 2 537 Ma and 2 566 Ma. The granite (TA1802) εHf (t) value is -1.4-2.9(average 0.65), and the two-stage model age is about 2.9 Ga; The monzonite granite (TA1812) εHf (t) value is -0.4-2.7( average 1.31), the age of two-stage model is 3 073-2 886 Ma(average 2.8 Ga), the monzonite granite (TA1817) εHf (t) is 0.3-4.7, the average is 3.35, the age of the second-stage model is 3 032-2 762 Ma, the average is about 2.8 Ga. On the εHf(t)-t diagram, the age evolution lines of the Neoarchean granites and monzonites in Luxi fall on the 2.9-2.8 Ga crustal evolution line, and are roughly the same as that of the second-stage model, which indicates that the Luxi Neoarchean granites and monzonites originated from the re-melting of the ancient crust at 2.9-2.8 Ga. The Neoarchean granites and monzonites in western Shandong are characterized by high w(SiO2), w(Al2O3), and w(Na2O), and they are all quasi-aluminum rocks. In the standardized distribution pattern of rare earth element chondrites, they all show light rare earth element (LREE) enrichment, heavy rare earth element (HREE) depletion, and medium-heavy rare earth element fractionation. There are two samples (TA1801-1 and TA1824) showing Ta enrichment and the rest samples showing large ion lithophile element enrichment, such as K, Rb, Ba and Th, and Nb, Ta, and Ti depletion. The monzonites also show the enrichment of large ion lithophile element such as K, Rb, Ba and Th, the depletion of Nb, Ta, Ti, and the partial molten residual minerals include garnet, rutile, and a small amount of plagioclase and amphibole. Based on the above geochemical characteristics, combined with the regional geological characteristics, the tectonic background of the Neoarchean granites and monzonites in western Shandong is syn-collision, which is the reason of the effective accretion of continental crust.

Key words: western Shandong Province, Neoarchean, granites, geochemistry, U-Pb chronology, Lu-Hf isotopes, syn-collision

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  • P588.12
[1] 龚思敏, 蒋有录, 侯帅, 谢宝国, 周艳. 辽河东部凹陷牛居—长滩洼陷沙河街组天然气成因类型及来源[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(6): 1781-1790.
[2] 曾凯, 王腾, 刘恒达, 漆双林, 农良春, 李雪峰. 滇西澜沧—勐海地区三叠纪花岗岩地球化学特征与稀土成矿[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(6): 1894-1906.
[3] 张国宾, 陈兴凯, 赵越, 唐佳雨, 李瑞瑞, 冯玥, 孔金贵. 张广才岭南部中侏罗世似斑状二长花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(6): 1907-1925.
[4] 张军生, 杨扬, 颜晓宇, 龚辉. 孙吴—嘉荫盆地古近系物源及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(6): 1762-1780.
[5] 张冬冬, 高阳, 刘军, 何军成. 黑龙江漠河地区早古生代早期花岗岩的厘定及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(6): 1926-1945.
[6] 赵拓飞, 林博磊, 陈昌昕, 王超, 李良.

青海东昆仑西段阿克楚克赛地区新元古代片麻状黑云二长花岗岩成因及其地质意义:地球化学、年代学及Hf同位素制约 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(5): 1540-1557.

[7] 张宇婷, 孙丰月, 李予晋, 叶丽娜, 刘金龙, 苏 蓉. 吉南中侏罗世花岗闪长岩的锆石U-Pb年龄、地球化学及Hf同位素组成[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(5): 1675-1687.
[8] 丁清峰, 吴睿哲, 张强, 周轩. 青海东昆仑洪水河铁矿床新元古代含铁建造铁同位素特征及其成因意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(5): 1497-1511.
[9] 王 硕, 孙丰月, 王 冠, 刘 凯, 刘云华. 黑龙江省四平山金矿床成矿作用及矿床成因:来自矿床地质、地球化学、锆石U-Pb年代学及H-O-S同位素的制约[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(5): 1626-1648.
[10] 王琳琳, 霍 亮, 王 莹 . 吉林延边小西南岔铜(金)矿床早白垩世中—酸性岩浆岩年代学、地球化学及其成因探讨[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(5): 1658-1674.
[11] 李梦玲, 孙珍军, 于赫楠, 付 浩, 胡 涛. 秦皇岛茹各庄火山碎屑岩地球化学、锆石U-Pb定年、Hf同位素组成及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(5): 1688-1706.
[12] 殷 越1, 2, 贾鹏飞3, 黄志龙2, 吴红烛4, 金 希4, 刘国杰4. 三塘湖盆地马东地区卡拉岗组烃源岩特征与致密油意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(1): 26-.
[13] 钟佳, 王岩泉, . 琼东南盆地松南低凸起花岗岩年代学、地球化学特征及构造环境[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2022, 52(1): 134-.
[14] 张贵山, 邱红信, 温汉捷, 彭仁, 孟乾坤. 攀西红格钒钛磁铁矿矿田富钴硫化物中钴的地球化学特征及其地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(6): 1740-1752.
[15] 张七道, 刘振南, 尹林虎. 深变质岩区地热流体化学特征及成因——以滇西陇川盆地温泉为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(6): 1838-1852.
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[1] 程立人,张予杰,张以春. 西藏申扎地区奥陶纪鹦鹉螺化石[J]. J4, 2005, 35(03): 273 -0282 .
[2] 李 秉 成. 陕西富平全新世古气候的初步研究[J]. J4, 2005, 35(03): 291 -0295 .
[3] 和钟铧,杨德明,王天武,郑常青. 冈底斯带巴嘎区二云母花岗岩SHRIMP锆石U-Pb定年[J]. J4, 2005, 35(03): 302 -0307 .
[4] 陈 力,佴 磊,王秀范,李 金. 绥中某电力设备站场区地震危险性分析[J]. J4, 2005, 35(05): 641 -645 .
[5] 纪宏金,孙丰月,陈满,胡大千,时艳香,潘向清. 胶东地区裸露含金构造的地球化学评价[J]. J4, 2005, 35(03): 308 -0312 .
[6] 初凤友,孙国胜,李晓敏,马维林,赵宏樵. 中太平洋海山富钴结壳生长习性及控制因素[J]. J4, 2005, 35(03): 320 -0325 .
[7] 李斌,孟自芳,李相博,卢红选,郑民. 泌阳凹陷下第三系构造特征与沉积体系[J]. J4, 2005, 35(03): 332 -0339 .
[8] 李涛, 吴胜军,蔡述明,薛怀平,YASUNORI Nakayama. 涨渡湖通江前后调蓄能力模拟分析[J]. J4, 2005, 35(03): 351 -0355 .
[9] 旷理雄,郭建华,梅廉夫,童小兰,杨丽. 从油气勘探的角度论博格达山的隆升[J]. J4, 2005, 35(03): 346 -0350 .
[10] 章光新,邓伟,何岩,RAMSIS Salama. 水文响应单元法在盐渍化风险评价中的应用[J]. J4, 2005, 35(03): 356 -0360 .